KR101861037B1 - 도금막 이탈 방지를 고려한 초소형 광기구 금형코아의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 도금막 이탈 방지를 고려한 초소형 광기구 금형코아 제조 방법은 소정 형상의 단차부가 가공된 상태의 금형 핀코아를 준비하는 단계; 도금 장치를 이용하여 상기 금형 핀코아를 구성하는 사출면과 상기 단차부를 연결하도록 도금을 시행하는 단계; 상기 도금이 이루어진 금형 핀코아를 DTM 가공 모듈에 형성된 코아 삽입구를 통해 결합하는 단계; 상기 DTM 가공 모듈에 결합된 금형 핀코아에 대한 경면 가공을 시행하는 단계;를 포함한다.

Description

도금막 이탈 방지를 고려한 초소형 광기구 금형코아의 제조 방법{Method for manufacturing mold core}

본 발명은 핀코어 상에 도금막의 안정적인 안착을 위해서 상기 핀코어 구조 상에 쐐기 또는 앵커와 같은 구조물을 형성시켜 후가공시에 도금막의 안정적인 정착을 얻기 위한 광기구 금형코아 제조 방법에 관한 것이다.

종래에는 복잡한 형상의 각형 부품제작을 위하여 방전가공으로 구현해 왔는데, 점차 거울과 같은 조도와 형상 정밀도를 위해서 경면 가공이 요구되는바, 이는 경면을 구현 할 수 있는 니켈, 구리, 알루미늄 등의 쾌삭성 재질을 다이아몬드 바이트 절삭 가공으로 구현해야 하는 현실적 필요성이 있다.

절삭 가공 시에 모재로는 비교적 열팽창 계수가 낮은 재질적으로 안정적인 소재를 채택하고 상기 모재 상에 쾌삭성의 재질을 도금으로 입히게 된다. 모재 상에 입혀진 도금막을 다이아몬드 절삭가공을 통해 경면을 획득하여 비구면 렌즈 금형 코어 및 광통신 모듈 등의 광 가이드를 담당할 수 있도록 초정밀 위치제어 또는 초정밀 표면 조도 등의 정밀도를 구현해야만 한다.

기존에는 도금막의 취약성을 방지하기 위하여, 도금막을 필요 이상으로 길게 입히는 경우에 도금 시간이 많이 소요되고 화학적인 도금 공정에 의하여 도금액의 농도 조성을 수시로 조정해 줘야 하는 불편함이 있었다.

기존의 도금 공정은 초정밀 경면 가공 공정을 회전축 대칭 가공의 선반에 의한 가공으로 주로 원형 또는 축대칭 구조의 핀코어 상에만 적용해 왔으나, 최근에는 카메라 모듈의 하우징, 바렐 및 캐리어 등 초소형 초정밀 광기구 구조뮬에 광학렌즈 면과 같은 경면이 요구되고 있는 관계로 인하여 각형 구조의 금형 코어에도 초정밀 경면가공이 요구되고 있으나, 각형 구조에 대한 다이아몬드 터닝 머신을 이용한 각형 핀코아 구조를 적용할 수 없었다는 한계가 있다.

한편, 종래에는 초소형의 핀코아 금형 상에 도금막을 형성시켜 도금 이탈을 막기 위한 전처리 만을 통해 이형성을 저지해왔으나, 상기 초소형 핀코아 금형의 경우에는 도금막이 부착되는 면적이 좁게 되어 밀착성이 약해짐으로 인해서 도금 이탈의 불량이 발생한다.

(특허문헌 1) KR10-1121388 B

본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하고자 하는 것으로서, 핀코어 상에 증착되는 도금의 이탈 내지 이형을 방지하기 위하여 상기 핀코어 상에 쐐기 또는 앵커와 같은 소정의 홈 내지 홀을 가공한 후에 상기 핀코어 상에 1차적으로 도금막을 안착시키고, 도금막이 안착된 핀코어를 DTM 가공 지그에 결합하여 도금막의 상하, 좌우 면에 대한 DTM 경면 가공을 통하여 핀코어 부품 제작을 완성하고, 이를 통해 제품 생산 시에 사출 성형품의 초정밀 표면 정밀도를 구현할 수 있게 하는 광기구 금형코아 제조 방법을 제공하는 것이 목적이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 도금막 이탈 방지를 고려한 초소형 광기구 금형코아 제조 방법은 소정 형상의 단차부가 가공된 상태의 금형 핀코아를 준비하는 단계; 도금 장치를 이용하여 상기 금형 핀코아를 구성하는 사출면과 상기 단차부를 연결하도록 도금을 시행하는 단계; 상기 도금이 이루어진 금형 핀코아를 DTM 가공 모듈에 형성된 코아 삽입구를 통해 결합하는 단계; 상기 DTM 가공 모듈에 결합된 금형 핀코아에 대한 경면 가공을 시행하는 단계;를 포함한다.

상기 단차부는, 앵커, 쐐기 또는 관통 형상이다.

상기 금형 핀코아의 외부 표면은 상기 단차부에서 사출면에 이르는 제1 표면부 및 상기 단차부를 기준으로 상기 제1 표면부와 대향되는 제2 표면부를 포함하고, 상기 제1 표면부는 상기 제2 표면부와 상이한 높이를 갖는다.

상기 DTM 가공 모듈은 원판 플레이트 형태이고, 상기 코아 삽입구는 상기 상기 DTM 가공 모듈의 중심으로 기준으로 복수개가 대칭적으로 형성되는 구조이다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 도금막 이탈 방지를 고려한 초소형 광기구 금형코아 제조 방법은 핀코어 상에 쐐기 또는 앵커와 같은 소정의 홈 내지 홀을 가공한 후에 상기 핀코어 상에 안착된 도금막의 DTM 가공과 상하, 좌우 면의 연삭 가공을 통하여 핀코어 부품 제작을 완성하고 이를 통해 제품 생산 시에 사출 성형품의 초정밀 표면 정밀도를 구현할 수 있게 한다.

본 발명은 핀코어 상에 증착되는 도금의 이탈 내지 이형을 방지하기 위하여 부가 보완적인 도금 면적이 커서 도금 시간과 막질에 큰 영향을 주고 있는 문제점을 극복하게 한다.

도 1은 본 발명에 따른 초소형 광기구 금형코아의 제조 방법에 있어서, 도금이 이루어지기 전 단계에서, 소정 형상의 단차부가 가공된 상태의 금형 핀코아를 나타낸 도면이다.
도 2는 금형 핀코아에 형성된 단차부의 실시 형태로써 앵커, 쐐기 또는 관통 형상의 단차부가 형성된 것을 보인다.
도 3은 도 1의 금형 핀코아 상에 도금을 수행하기 위한 장치를 보인다.
도 4는 도금이 이루어진 금형 핀코아를 보인 도면이다.
도 5는 도금이 이루어진 금형 핀코아가 장착되는 DTM 가공 모듈을 보인다.
도 6은 DTM 가공 모듈 상에 금형 핀코아를 장착하는 과정을 보인다.
도 7은 금형 핀코아가 장착된 DTM 가공 모듈을 통해 상기 금형 핀코아에 대한 경면 가공을 행함을 보인다.
도 8은 DTM 경면 가공이 완료된 DTM 가공 모듈 상에 금형 핀코아를 분리하는 과정을 보인다.
도 9는 DTM 경면 가공이 행해진 상태의 금형 핀코아를 보인다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면 상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이하, 도 1 내지 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 도금막 이탈 방지를 고려한 초소형 광기구 금형코아의 제조 방법을 설명한다.

먼저, 도 1을 참조하면 초소형 광기구 금형코아 상에 도금이 이루어지기 전 단계에서, 쐐기 또는 앵커와 같은 소정 형상의 단차부가 가공된 상태의 금형 핀코아가 제공된다.

구체적으로는, 광기구 금형코아(100)의 일측에 해당하는 사출면(110)을 기준으로 하여 금형코아(100)의 상하면으로부터 소정 거리 파인 형상의 단차부(120)를 형성한다. 즉, 단차부(120)는 사출면(110)으로부터 연속적으로 이어지는 도금을 고려하여 앵커형 내지 쐐기 형상으로 제작된다. 상기 단차부(120)는 도금을 금형코아(100) 상에 안착시키는 동시에 경면 가공 또는 사출 작업을 진행하는 과정에서 이탈을 방지하게 한다.

한편, 도 2를 참조하면 금형 핀코아에 형성된 단차부의 실시 형태로써 좌측으로부터 차례로 앵커, 쐐기 또는 관통 형상의 단차부가 형성된 금형 핀코아를 확인할 수 있다.

도 3을 참조하면, 단차부가 가공된 상태의 금형 핀코아 상에 도금을 수행하기 위한 도금 장치를 보인다.

상기 도금 장치(10)는 금형 핀코아 고정용 지그(11), 금형 핀코아 고정용 지그(11)의 상단에 연결되는 행거(12), 금형 핀코아 고정용 지그의 하부에 배치되는 도금조(14), 및 도금조(14) 내에 수용되는 도금액(15)을 포함한다.

상기 도금 장치를 이용하여 도금을 시행하는 과정을 보면 다음과 같다.

금형 핀코아 고정용 지그(11) 상에 사출면이 하방을 향하도록 금형 핀코아(100)가 결합된 상태에서 행거(12)를 하강한다. 금형 핀코아의 사출면 및 단차부가 도금조의 도금액 상에 잠길 정도로 하강을 진행한다. 이후, 행거(12)를 상승하게 한 후에 금형 핀코아(100)를 금형 핀코아 고정용 지그(11)에서 분리한다.

도 4는 도금층(130)이 이루어진 금형 핀코아(100)를 보이는데, 구체적으로는 사출면(110) 및 단차부(120)를 중심으로 하여 금형 핀코아(100)의 표면을 일정한 두께로 덮이게 한다. 한편, 향후 경면 가공을 위해서 금형 핀코아의 표면은 단차가 있게 구성할 수 있다. 구체적으로는, 금형 핀코아의 외부 표면은 단차부에서 사출면에 이르는 제1 표면부 및 단차부를 기준으로 제1 표면부와 대향되는 제2 표면부를 포함하는데, 상기 제1 표면부가 제2 표면부보다 더 낮은 위치를 설정하는 것으로 한다.

도 5는 도금이 이루어진 금형 핀코아가 장착되는 DTM 가공 모듈을 보인다.

DTM 가공 모듈(200)은 소정 두께를 갖는 원판 플레이트 형상일 수 있는데, 상기 원판 플레이트의 일면 가장자리 부위 상에 금형 핀코아의 삽입 장착이 가능하도록 코아 삽입구(210)가 형성된다. DTM 가공 모듈은 알루미늄 소재의 원판 플레이트일 수 있고, 금형 핀코아의 형상에 따라 코아 삽입구의 형상 및 위치를 결정하여 가공을 시행한다. 상기 코아 삽입구는 원판 플레이트의 중심으로 기준으로 복수개가 대칭적으로 형성되는 구조일 수 있다.

도 6은 DTM 가공 모듈 상에 금형 핀코아를 장착하는 과정을 보인다.

금형 핀코아(100)는 DTM 가공 모듈(200) 상에 형성된 코아 삽입구(210)의 상부에서부터 하부 방향을 따라 하강하는 과정을 통해 상기 코아 삽입구에 삽입된다. 이후, DTM 가공 모듈의 외주연 상에 형성된 코어 고정홀(220)을 통해 고정 스크류 내지 고정 핀 타입의 고정 수단(230)을 결합함으로써 금형 핀코아(100)를 상기 코아 삽입구(210) 상에 안정적으로 위치하게 한다.

도 7은 금형 핀코아가 장착된 DTM 가공 모듈을 통해 상기 금형 핀코아에 대한 경면 가공을 행함을 보인다.

경면 가공은 원판 플레이트 형태의 DTM 가공 모듈을 소정의 회전 속도로 구동하는 상태에서 금형 핀코아 상에 코팅된 도금을 경면 가공한다. DTM 가공 모듈의 회전 속도는 예를 들어 50,000 rpm으로 회전 구동된다.

상기 경면 가공은 단차부가 형성된 금형 핀코아의 측면을 절삭 가공하여 코팅된 도금층을 일부 제거한다. 상기 코팅된 도금층의 절삭은 제2 표면부와 만나는 단차부의 상단까지 도금층을 제거하는 것으로 작업을 진행한다. 또한, 사출면 상에 덮힌 도금층은 필요에 따라 일정 부분 제거 가능할 수 있다.

본 발명 상에서는 DTM 가공면 수준의 초정밀 표면정밀도를 Rmax 3 micron 이하로 관리함으로써 광기구 사출물에 적용하는 경우에 제품 성능을 향상하게 한다. 한편, 표면정밀도는 Ra 0.3 micron 이하로 유지하게 하는 것이 바람직할 수 있다.

도 8은 DTM 경면 가공이 완료된 DTM 가공 모듈 상에 금형 핀코아를 분리하는 과정을 보인다.

먼저, DTM 가공 모듈(200)의 외주연 상에 형성된 코어 고정홀(220)을 통해 고정 스크류 내지 고정 핀 타입의 고정 수단(230)을 해제함으로써 금형 핀코아(100)를 상기 코아 삽입구(210)에서 분리 가능한 상태에 있게 한다. 이후, 금형 핀코아(100)는 DTM 가공 모듈(200) 상에 형성된 코아 삽입구(210)에서부터 상부 방향을 따라 상승하는 과정을 통해 상기 코아 삽입구(210)에서 분리된다.

도 9는 DTM 경면 가공이 행해진 상태의 금형 핀코아를 보이는 것으로서, 금형 핀코아(100)의 사출면(110)에서 단차부(120)까지 도금층(130)이 균일하게 형성된 것을 확인할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 도금막 이탈 방지를 고려한 초소형 광기구 금형코아 제조 방법은 핀코어 상에 쐐기 또는 앵커와 같은 소정의 홈 내지 홀을 가공한 후에 상기 핀코어 상에 안착된 도금막의 DTM 가공과 상하, 좌우 면의 연삭 가공을 통하여 핀코어 부품 제작을 완성하고 이를 통해 제품 생산 시에 사출 성형품의 초정밀 표면 정밀도를 구현할 수 있게 한다.

이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

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.

Claims (4)

1. 소정 형상의 단차부가 가공된 상태의 금형 핀코아를 준비하는 단계;
   도금 장치를 이용하여 상기 금형 핀코아를 구성하는 사출면과 상기 단차부를 연결하도록 도금을 시행하는 단계;
   상기 도금이 이루어진 금형 핀코아를 DTM 가공 모듈에 형성된 코아 삽입구를 통해 결합하는 단계;
   상기 DTM 가공 모듈에 결합된 금형 핀코아에 대한 경면 가공을 시행하는 단계;를 포함하는,
   도금막 이탈 방지를 고려한 초소형 광기구 금형코아의 제조 방법
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 단차부는,
   앵커, 쐐기 또는 관통 형상인,
   도금막 이탈 방지를 고려한 초소형 광기구 금형코아의 제조 방법.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 금형 핀코아의 외부 표면은 상기 단차부에서 사출면에 이르는 제1 표면부 및 상기 단차부를 기준으로 상기 제1 표면부와 대향되는 제2 표면부를 포함하고, 상기 제1 표면부는 상기 제2 표면부와 상이한 높이를 갖는,
   도금막 이탈 방지를 고려한 초소형 광기구 금형코아의 제조 방법.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 DTM 가공 모듈은 원판 플레이트 형태이고, 상기 코아 삽입구는 상기 DTM 가공 모듈의 중심을 기준으로 복수개가 대칭적으로 형성되는 구조인,
   도금막 이탈 방지를 고려한 초소형 광기구 금형코아의 제조 방법.

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