KR101795456B1 - 고립된 문자형상의 구현이 가능한 버튼 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 차량의 센터페시아 또는 각종 내장품에 적용되는 버튼의 제조방법에 있어서, "O", "A", "P"와 같은 고립된 부분을 갖는 문자형상의 구현이 가능하도록 하는 버튼의 제조방법에 관한 내용을 개시한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 소정 패턴의 그래픽 형상이 형성되는 버튼 제조방법에 있어서, (a) 원단의 배면을 가공하는 단계; (b) 배면가공된 원단의 내공간을 금형으로 이용하여 그래픽 형상이 형성된 버튼을 사출성형하는 단계; 및 (c) 사출성형된 성형품의 상면을 가공하는 단계;를 포함하되, 상기 (a) 단계는 그래픽 형상 형성을 위한 작업으로서, 상기 원단의 배면에 제1프레싱단계와 상기 제1프레싱단계보다 얕은 깊이로 원단을 프레싱하는 제2프레싱단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 소정 패턴의 그래픽 형상이 형성되는 버튼 제조방법을 제공한다.

Description

고립된 문자형상의 구현이 가능한 버튼 제조방법{MANUFACTURING METHOD FOR A BUTTON HAVING AN ISOLATED SHAPE OF CHARACTERS}

본 발명에서는 차량의 센터페시아 또는 각종 내장품에 적용되는 버튼의 제조방법에 있어서, "O", "A", "P"와 같은 고립된 부분을 갖는 문자형상의 구현이 가능하도록 하는 버튼의 제조방법에 관한 내용을 개시한다.

차량 운행중 승객에게 쾌적한 환경을 제공하기 위해, 실내 온도를 자동 및 수동으로 조절하는 장치(MTC: Manual Temperature Control / ATC: Automatic Temperature Control)가 개발되어 왔다. 이 장치의 작동을 위해서는 승객이 버튼 조작을 하여 차량 내부의 장치 또는 시스템에 명령을 내리게 된다.

오늘날에 차량은 단순히 승객 또는 화물을 운송하는 수단이 아닌, 라이프 생활의 일부 또는 그 이상의 의미를 갖게 됨으로써, 승객이 조작하는 버튼을 포함한 각종 내장재에 대하여 화려한 색감을 입히고 심미감을 불러일으키기 위해 디자인을 모던화시키기도 한다.

내장재의 표면 소재로 ABS{Acrylonitrile Butadiene Styrene}라는 물질이 있다. 일반 플라스틱보다 충격과 열에 강한 합성수지로서, 착색이 용이하고 표면광택이 좋으며 기계적 전기적 성질 및 내약품성이 우수하여 자동차뿐만 아니라 가정용, 사무실용 전자제품 등의 표면소재로도 많이 이용된다.

기존에는 차량 내부의 HVAC Control의 버튼에 조명을 적용하기 위해 상기 ABS 플라스틱에 페인트를 도포하고, 문자를 포함한 그래픽 형상은 레이져로 커팅하여 그래픽에 조명을 구현할 수가 있었다. 이는 야간에 운전자에게 버튼의 위치 및 기능을 확인하여 용이하게 조작할 수 있도록 하기 위해 필요한 작업이다.

도 1에는 바로 이러한 방식의 레이저 커팅을 통한 그래픽 형상 제조 방법이 도시된다. 구체적으로, 폴리싱 작업등을 통해 표면을 깨끗하게 한 플라스틱 소재(110)에 화이트 페인트(120)와 블랙 페인트(130)를 순차적으로 도포한 후, 블랙 페인트의 특정 그래픽 형상을 레이저 커팅하여 제거함으로써 제작되며, 제작된 그래픽 형상에는 조명을 구현하여 야간에도 사용자가 버튼 기능을 확인할 수 있도록 하였다.

최근에는 차량의 내부를 사용자가 보았을 때 고급스런 느낌을 받을 수 있도록 인테리어에 빈번히 사용되는 ABS 소재에 메탈 소재를 부가하는 디자인이 개발되어 오고 있으며, 사용자가 차량을 조작하기 위한 버튼에도 메탈 디자인이 적용되는 경우가 늘어나고 있다.

그런데, 레이저 커팅은 플라스틱 위의 페인트를 제거하는 데는 적합하지만, 제조공정상 Steel에는 적합하지 않은 측면이 있었다. 따라서, 레이저 커팅 가공 공정이 아닌 다른 방법의 메탈 소재를 적용한 버튼의 제조방법에 대한 연구가 필요하다.

도 2는 종래기술에 따른 메탈 소재를 적용한 버튼 제조방법을 나타내는 도면이다. 종래기술의 메탈 소재를 적용한 버튼의 제조방법에는 다음과 같은 문제가 발생한다.

도 2를 참조하면, 제1사출물(210)과 제2사출물(220)의 결합을 통해 버튼을 형성한다. 여기서 제1사출물(210)과 제2사출물(220)은 각각 ABS와 PC(PolyCarbonate)소재로 이루어질 수 있다. ABS와 PC는 이중사출 방식으로 각각 별개로 제조된 후 상호 결합되어 하나의 버튼을 형성하게 되는데, 여기서 ABS는 광불투과성 플라스틱인데 반하여 PC는 광투과성 소재로서, PC 하면에 위치한 LED의 광원이 투과하여 버튼에 조명이 적용될 수 있게 된다. PC에는 상면에 원하는 그래픽 형상이 돌출되도록 형성하고, PC 상부에 PC 상면의 그래픽과 대응되는 형상의 홀이 형성된 ABS를 적층 시킨다. 이어서, ABS 표면에 크롬(Chrome)을 전기적 인력을 가하여 도금시키면 메탈소재가 적용된 버튼이 완성된다.

위에서 살펴본 기술에 따르면, ABS에 형성된 그래픽에서 고립된 부분("O", "A", "P" 등)은 구현이 어렵다. 사출성형시 고립된 부분은 채워지지 않고, 중공형의 홀 상태로 그대로 남겨지기 때문에 고립된 부분의 표현을 위해서는 도2의 좌측의 빨간색 원에 표시된 것처럼 연결구조가 필요하다.

고립된 형상을 구현하기 위해 레이저 커팅 공정을 적용하자면 별도의 레이저 설비를 마련하여야 하고 대량 생산에 적합하지 않은 제조방법이 되므로, 보다 적절한 제조방법이 마련될 필요성이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 고립된 부분의 그래픽(graphic) 형상을 구현하기 위한 실용적인 방안을 제공하고자 한다.

또한, 고급차종에서 인테리어의 고급화를 위해 적용되는 메탈 소재의 버튼(button)을 제조하는 방법에 있어서, 종래 기술에 비해 비용적인 측면에서 유리하며, 공정수가 많지 않아 대량생산에 유리한 버튼 제조방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 소정 패턴의 그래픽 형상이 형성되는 버튼 제조방법에 있어서,(a) 원단의 배면을 가공하는 단계; (b) 배면가공된 원단의 내공간을 금형으로 이용하여 그래픽 형상이 형성된 버튼을 사출성형하는 단계; 및 (c) 상기 (b)단계에서 사출성형된 성형품의 상면을 가공하는 단계;를 포함하되, 상기 (a) 단계는 그래픽 형상 형성을 위한 작업으로서, 상기 원단의 배면에 제1프레싱단계와 상기 제1프레싱단계보다 얕은 깊이로 원단을 프레싱하는 제2프레싱단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

여기서, 상기 원단은 알루미늄합금, STS(Stainless Steel), Steel 합금 중 어느 하나에서 선택될 수 있다.

일 실시예에 따르면 상기 성형품은 ABS 소재로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 성형품의 상부에 메탈 도금을 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

나아가, 상기 성형품의 상면을 가공하는 단계는, 제2프레싱 부위의 반대편 표면에서 밀링작업을 통해 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.

무엇보다도 상기 제2프레싱단계는 임의의 문자, 기호 또는 그림의 고립된 그래픽 형상을 가공하기 위한 단계인 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명은 레이저 커팅 가공 공정 등 값비싼 공정을 사용하지 않고도 고립된 부분의 그래픽 형상의 구현이 가능하기 때문에 비용적인 측면에서 유리하며, 공정 수가 많지 않아 대량생산에 유리하다.

도 1에는 바로 이러한 방식의 레이저 커팅을 통한 그래픽 형상 제조 방법이 도시된다.
도 2는 메탈 소재를 적용한 버튼의 제조방법을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소정 패턴의 그래픽 형상이 형성되는 버튼 제조방법을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에서 A-A'방면으로 자른 원단의 단면과, 여기의 원단을 이용해 사출형성된 성형품의 단면을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 소정 패턴의 그래픽 형상이 형성되는 버튼 제조방법에 대한 블럭도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하며, 또한 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 소지가 있는 구성에 대해서도 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

어떤 구성요소들을 '포함' 또는 '구비'한다는 표현은, '개방형의 표현'으로서 해당 구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭하는 표현이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 될 것이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다. 참고로, 여기서의 "연결"이란 일 부재와 타 부재의 직접적인 연결, 간접적인 연결을 포함하며, 접착, 부착, 체결, 접합, 결합 등 모든 물리적인 연결을 의미할 수 있다.

아래의 설명에서 Z방향은 원단 또는 성형품의 높이방향을 의미하고, X, Y방향은 원단 또는 성형품의 길이 및 폭방향을 의미한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소정 패턴의 그래픽 형상이 형성되는 버튼 제조방법을 나타내는 도면이다. 도 4는 도 3에서 A-A'방면으로 자른 원단의 단면과, 원단을 이용해 사출형성된 성형품의 단면을 나타내는 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 소정 패턴의 그래픽 형상이 형성되는 버튼 제조방법에 대한 블럭도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 버튼 제조방법은 a) 원단의 배면을 가공하는 단계; (b) 배면가공된 원단의 내공간을 금형으로 이용하여 그래픽 형상이 형성된 버튼을 사출성형하는 단계; 및 (c) 사출성형된 성형품의 상면을 가공하는 단계;를 포함하되, 상기 (a) 단계는 그래픽 형상 형성을 위한 작업으로서, 상기 원단의 배면에 제1프레싱단계와 상기 제1프레싱단계보다 얕은 깊이로 원단을 프레싱하는 제2프레싱단계를 포함할 수 있다.

도 3과 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에서 설명되고 있는 원단(300)의 구성은 도 3에 도시된 바와 같이 일정한 두께와 면적을 갖는 평판의 원단이다. 또한 배면 가공된 원단은 내공간이 형성될 수 있다. 여기서의 내공간은 원단이 금형으로 사용되어 사출된 성형품을 만들었을 때, 사출된 성형품에 PC소재와 같은 다른 구성이 실장되어질 수 있는 공간을 의미한다. 그리고 원단(300)의 상면 또는 하면에는 이와 직교하게(도 3의 Z방향으로) 원단리세스부(302)가 형성될 수 있다.

본 발명에서 사용되는 원단(300)을 구성하는 재질은 평판으로 되는 하나의 금속판의 형태이고 가능하면 저중량이면서 부식이 없고 가공성이 우수한 STS(Stainless Steel), Steel 합금이나 알루미늄판을 사용한 것이고, 본 발명에서의 알루미늄판이라 함은 사용용도의 특성에 따라 다양하게 합금되어지는 알루미늄 합금의 판재를 나타내는 것일 수 있다. 그러나 이러한 원단의 재질이 본 발명의 목적을 제한하는 것은 아니다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 한장의 편평한 원단(300)을 가공할 때, 배면에 원단과 직교하는 방향으로 리세스부(302)를 형성하고 원단의 내측에 내공간이 형성되도록 프레스로 가공하여, 사출성형을 위한 금형을 마련할 수 있게 된다.

다음으로 도 3, 도 4, 도 5를 함께 참조하여 본원 발명의 특징에 대해 더욱 상세히 설명한다.

참고로 도 4(a)는 원단이 플레이트 형태로 마련되어 있는 상태를 나타내고, 도 4(b)는 원단이 배면가공, 특히 프레스 가공된 상태를 나타내며, 도 4(c)는 원단에 의해 사출된 성형품을 나타내며, 도 4(d)는 원단에 의해 사출된 성형품에 상면 가공이 된 상태를 나타낸다. 여기서 도 4(b)는 도 3(c)를 A-A'선 방향으로 잘랐을 때의 단면을 나타낸다.

구체적으로 도 4(a)와 도 4(b)를 살펴보면 원단(300)의 배면 가공 과정에서 원단리세스부(302)는 프레스 가공에 의하여 소정의 높이를 갖도록 형성되어 있다. 원단리세스부(302)에는 원단(300)의 배면에 내공간(301)이 구비되도록 원단 배면의 어느 일측면이 압입되어져 원단리세스부(302)가 Z방향으로 연장 형성된다. 원단리세스부(302)는 도 3을 다시 참조할 때 소정의 지름을 갖는 링형상으로 형성되어 있으나 반드시 이에 국한되는 것은 아니다.

여기서 원단리세스부(302)를 둘레로 그 내측방향의 원단 배면은 전체적으로 프레싱되는데, 이때의 프레싱 단계를 제1프레싱단계로 정의한다. 제1프레싱단계는 사출성형을 위해 용융된 재료가 투입되는 공간을 형성하기 위한 작업으로서, 상기 제1프레싱단계에서 프레싱된 부위는 성형품의 매끈한 표면에 대응된다.

이때, 프레싱은 작업자에 의해 선택된 특정 영역을 프레싱작업의 대상으로 하지 않을 수 있는데, 그 특정 영역(프레싱이 되지 않는 비대상 영역)이 바로 원단중공형그래픽부(303)와 원단고립그래픽부(304)이다. 즉, 일부영역만 프레싱 함으로써 제조자가 원하는 그래픽 형상(또는 로고)을 버튼에 형성할 수 있다.

본 발명에서는 주요 특징으로서, 제2프레싱단계를 더 포함한다. 제2프레싱단계란 고립된 그래픽부를 성형하기 위한 단계로 정의될 수 있다. 제1프레싱단계보다 얕은 깊이로 원단을 압입하는 것을 의미할 수도 있다. 여기서 '깊이'의 의미는 도 3에 도시된 원단의 높이방향을 의미할 수 있으며, 특정 깊이로 원단을 압입하는 것이란 특정 압력으로 가압하여 원단을 프레싱하는 것을 의미할 수 있다. 제2프레싱단계를 제1프레싱단계와 동일한 깊이로 압입하면 고립된 그래픽 형상을 구현할 수 없기 때문에, 제2프레싱단계를 제1프레싱단계보다 얕은 깊이를 갖도록 압입함으로써 원단에 단차를 형성한다.

도 4(c)와 도 4(d)는 상기 프레싱된 원단을 금형으로 이용하여, 사출 성형된 성형품을 도시한다. 도 4(c)와 도 4(d)에 도시된 사출 성형된 성형품은 사용자가 버튼을 뒤집어 엎어놓은 것이라 이해될 수 있다.

도 4(c)와 도 4(d)를 참조하면, 원단중공형그래픽부(303)에 대응되는 위치에 성형품중공형그래픽부(403)가 형성되고, 원단고립그래픽부(304)에 대응되는 위치에 성형품고립그래픽부(404)가 형성된다. 이때 원단중공형그래픽부(303)은 프레스작업의 대상이 되지 않는 영역인데, 어떠한 프레싱압력도 가하지 않아 사출품 성형재료가 투입될 공간이 마련되지 않으므로 사출된 성형품에는 중공형의 그래픽이 나타나게 된다. 반면 원단고립그래픽부(304)에는 제2프레싱 압력을 가해 사출 성형재료가 투입될 소정의 공간이 마련되므로, 성형품의 배면에 고립된 그래픽 형상이 나타나게 된다. 그런데, 성형품의 고립된 그래픽 형상에는 사출 성형재료가 주입되어 굳게 되므로, 성형품의 중공형의 그래픽부처럼 뻥 뚫린 형상이 아니고 상면(도 4에서 성형품의 상면이라 함은 바닥에 대향하고 있는 면을 의미한다) 이 막혀있는 구조이다.

따라서, 성형품이 사출된 이후에는 성형품의 상면(도 4에서 바닥을 대향하는 면)가공을 통해 고립된 그래픽 형상이 드러나도록 하는 작업이 추가적으로 필요하다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 사출 성형재료는 ABS 소재로 형성될 수 있다. ABS 소재는 배경기술에서 전술한 바와 같이 충격과 열에 강한 합성수지로서, 착색이 용이하고, 표면광택이 좋으며 기계적, 전기적 성질 및 내약품성이 우수하다.

나아가, ABS는 표면 도금성능도 좋으므로, 상기 성형품의 상부에 메탈 도금을 하여 차량 내장재를 고급스럽게 꾸밀 수 있게 된다.

성형품의 상면가공은, 제2프레싱 부위의 반대편 표면에서 밀링(milling)작업을 하여 수행할 수 있다. 여기서 원단을 제2프레싱했던 부분과 대응되는 성형품의 표면은 내측으로 다소 합입된 상태로 존재하기 때문에, 여기의 반대측 표면 즉 성형품의 상면에서 비교적 얕은 깊이만큼만 밀링 작업하면 고립된 그래픽 형상을 포함하여 제조자가 원하는 모양의 그래픽 형상을 얻을 수 있다.

이러한 과정은 기존에 레이저 커팅 가공 공정 등, 성형품에 완전한 천공을 뚫는 작업보다 제조공정상 난이도가 쉬우며, 값비싼 공정을 사용하지 않고도 고립된 부분의 그래픽 형상의 구현이 가능하기 때문에 비용적인 측면에서 유리하다. 또한 사출성형에 의한 그래픽 형상은 버(burr)와 같은 잔존물 생성이 현저히 적으므로 메탈을 도금처리할 때 레이저 커팅에 따른 표면보다 더욱 매끄럽고 고급스런 느낌의 버튼을 제조할 수 있는 것이다. 아울러, 공정 수가 많지 않아 대량생산에도 유리하다.

본 발명의 소정 패턴의 그래픽 형상이 형성되는 버튼 제조 방법에 의하면 임의의 문자, 기호 또는 그림의 고립된 그래픽 형상을 가공할 수 있다. 특히 본 발명에서는 원단의 배면 가공 과정에서 제1프레싱과 제2프레싱단계를 포함함으로써 상기 고립된 그래픽 형상을 가공할 수 있게 된다. 예컨대, 배경기술에서는 "O", "A", "P" 등을 예로 들었지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, "ㅎ", "ㅇ" 등 각종 문자 또는 "&", "%"과 같은 기호 또는 그림 등에서 다양한 고립된 그래픽 형상을 가공할 수 있게 된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

110 : 플라스틱 소재
120 : 화이트 페인트
130 : 블랙 페인트
210 : 제1사출물
220 : 제2사출물
221 : 중공형그래픽
222 : 고립된그래픽
300 : 원단
301 : 원단홈부
302 : 원단리세스부
303 : 원단중공형그래픽부
304 : 원단고립된그랙픽부
402 : 성형품 기둥부
403 : 성형품 중공형그래픽부
404 : 성형품 고립된그래픽부

Claims (6)

1. 소정 패턴의 그래픽 형상이 형성되는 버튼 제조방법에 있어서,
   (a) 원단의 배면을 가공하는 단계;
   (b) 배면가공된 원단의 내공간을 금형으로 이용하여 그래픽 형상이 형성된 버튼을 사출성형하는 단계; 및
   (c) 상기 (b)단계에서 사출성형된 성형품의 상면을 가공하는 단계;를 포함하되,
   상기 (a) 단계는
   그래픽 형상 형성을 위한 작업으로서, 상기 원단의 배면에 제1프레싱단계와 상기 제1프레싱단계보다 얕은 깊이로 원단을 프레싱하는 제2프레싱단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 소정 패턴의 그래픽 형상이 형성되는 버튼 제조방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 원단은 알루미늄합금, STS(Stainless Steel), Steel 합금 중 어느 하나에서 선택되는 것을 특징으로 하는 소정 패턴의 그래픽 형상이 형성되는 버튼 제조방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 성형품은 ABS 소재로 형성되는 것을 특징으로 하는 소정 패턴의 그래픽 형상이 형성되는 버튼 제조방법.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 성형품의 상부에 메탈 도금을 하는 것을 특징으로 하는 소정 패턴의 그래픽 형상이 형성되는 버튼 제조방법.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 성형품의 상면을 가공하는 단계는,
   제2프레싱 부위의 반대편 표면에서 밀링작업을 통해 수행하는 것을 특징으로 하는 소정 패턴의 그래픽 형상이 형성되는 버튼 제조방법.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 제2프레싱단계는
   임의의 문자, 기호 또는 그림의 고립된 그래픽 형상을 가공하기 위한 단계인 것을 특징으로 하는 소정 패턴의 그래픽 형상이 형성되는 버튼 제조방법.
   
   
   
   
   

Images