KR102035606B1 - 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름 및 이의 성형장치 - Google Patents

자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름 및 이의 성형장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름 및 이의 성형장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발수성이 우수하며, 사이드 뷰 미러에 밀착될 수 있는 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름 및 이의 성형장치에 관한 것이다. 본 발명은 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름에 있어서, 상기 사이드 뷰 미러에 부착되도록 마련되는 기재층; 상기 기재층의 하부에 형성되며, 상기 기재층이 상기 사이드 뷰 미러에 부착되도록 점착성을 갖는 점착층; 및 상기 기재층의 상부에 적층되는 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름을 제공한다.

Description

자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름 및 이의 성형장치{WATER REPELLENT FILMS FOR AUTOMOBILE SIDE VIEW MIRROR AND FORMING DEVICES THEREOF}
본 발명은 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름 및 이의 성형장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발수성이 우수하며, 사이드 뷰 미러에 밀착될 수 있는 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름 및 이의 성형장치에 관한 것이다.
운전자가 차량을 안전하게 운전하기 위해서는 시계가 잘 확보되어야 한다.
그러나, 우천시와 같이, 외부 기상여건이 좋지 않은 경우 차량의 전방 및 후방 시계가 불량해져 안전 운전을 하는데 어려움이 있다.
특히, 차량의 전방의 유리에는 와이퍼가 부착되어 있어, 우천시에도 와이퍼를 이용하여 안전하게 시야를 확보하도록 할 수 있지만, 차량의 양측에 대해서는 시야가 잘 확보되지 않는 어려움이 있다.
구체적으로, 차량 양측에 구비된 사이드 뷰 미러의 경우, 표면에 빗방울이나 눈이 맺힐 경우, 이를 제거하기 어려운 문제가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 사이드 뷰 미러에 추가적인 기구나 장치를 부착하는 방법과, 사이드 뷰 미러 자체에 발수기능을 갖도록 하는 방법이 사용되고 있다.
이 중, 사이드 뷰 미러에 와이퍼 등을 설치하는 기술은 사이드 뷰 미러에 와이퍼를 설치하고, 워셔액 등을 연결하는 분사구를 마련해야 하기 때문에 제조하기 어려운 문제점 있고, 차량의 외관을 저하시키는 요인이 되어 실질적으로 사용이 이루어지지 못하고 있다.
또한, 종래에는 특허등록 제10-1166152호의 '초발수 필름 시트 제조방법'에 개시된 사이드 뷰 미러 표면에 초발수 필름 시트를 부착하여 사이드 뷰 미러 표면에 빗방울이 맺히는 것을 방지하는 기술을 사용하기도 했다.
그러나, 이와 같은 초발수 필름 시트는 곡면으로 형성된 사이드 뷰 미러에 밀착되도록 제조하기 어려워 사용이 어려운 문제점이 있었다.
특히, 필름은 주로 고분자 물질로 형성되는데, 종래기술에 의해 필름에 대한 성형을 수행하는 경우, 필름의 스프링백 현상 발생으로 성형 범위의 한계가 있고, 3D 형상으로 필름을 성형 시, 열주름이 발생하거나 성형 손상이 발생하는 문제가 있다.
그리고, 종래기술의 성형 방법에 있어서, 핫프레스를 이용하는 경우, 열에 의한 변형 또는 성형 후 두께 편차가 발생할 수 있고, 필름의 틀어짐도 발생하며, 필름의 틀어짐 방지와 핀트 조정을 위해 이용하는 필름 주위 핀홀로 인해 성형 후의 필름에 추가 커팅 공정이 필요한 문제도 있다.
따라서, 초발수 기능을 가지면서도 곡면으로 형성된 자동차 사이드 뷰 미러에 밀착될 수 있도록 하여 실제 적용이 가능한 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름 및 이의 성형장치가 필요하다.
한국등록특허 제10-1166152호
상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 발수성이 우수하며, 사이드 뷰 미러에 밀착될 수 있는 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름 및 이의 성형장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름에 있어서, 상기 사이드 뷰 미러에 부착되도록 마련되는 기재층; 상기 기재층의 하부에 형성되며, 상기 기재층이 상기 사이드 뷰 미러에 부착되도록 점착성을 갖는 점착층; 및 상기 기재층의 상부에 적층되는 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 기재층은, 8㎛ 내지 500㎛의 두께로 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 점착층은, 1㎛ 내지 250㎛의 두께로 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.본 발명의 실시예에 있어서, 상기 코팅층은, 하드 코팅층으로 마련되며, 0.1㎛ 내지 25㎛의 두께로 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 점착층의 하부에 형성되는 선형층을 더 포함하며, 상기 선형층은, 8㎛ 내지 500㎛의 두께로 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 코팅층의 상부에 적층 형성되는 보호층을 더 포함하며, 상기 보호층은, 8㎛ 내지 500㎛의 두께로 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름의 성형장치에 있어서, 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름을 성형하는 금형; 상기 금형과 대응되도록 위치하며, 상기 금형과의 이격된 거리가 가변하는 프레스헤드부; 및 상기 프레스헤드부와 결합하고, 탄성을 구비하여 상기 프레스헤드부에 의한 유체의 유입출로 부피가 가변하는 부피가변체를 포함하며, 상기 부피가변체는, 상기 부피가변체의 부피 변화에 따라 상기 금형에 위치한 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름과 접촉하고 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름에 가압을 수행하여 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름이 3D 형상으로 성형되도록 하는 것을 특징으로 하는 사이드 뷰 미러용 성형장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 부피가변체는, 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름과의 접촉 전 일부 유체가 유입되어 부분 팽창한 후 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름과 접촉하고, 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름과의 접촉 후 잔여 유체가 유입되어 팽창함으로써 상기 금형 및 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름의 굴곡된 부위를 가압 및 3D 성형하도록 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름 성형장치의 금형 제조방법에 있어서, i) 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름을 마련하고, 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름의 성형 시험을 위한 금형인 시험용금형을 마련하는 단계; ii) 상기 시험용금형을 이용하여 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름을 프레스 성형함으로써 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름의 스프링백 변형량을 측정하는 단계; iii) 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름과 상기 시험용금형에 대해 성형해석을 수행하여 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름의 스프링백 변형 예측량을 도출하는 단계; iv) 도출된 상기 스프링백 변형 예측량이 상기 시험용금형을 이용하여 성형된 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름의 스프링백 변형량과 일치하도록 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름의 성형해석에 입력한 물성 값을 조정하여, 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름의 성형해석에 입력하는 물성 값을 역추정함으로써, 역추정 물성 값을 도출하는 단계; v) 도출된 상기 역추정 물성 값을 반영하여 상기 시험용금형을 보정한 형상의 금형인 제조용금형을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름 성형장치의 금형 제조방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 ii) 단계에서, 비접촉식 광학 측정 또는 접촉식 프로브(probe)를 이용하여 성형된 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름의 3차원 형상을 추출함으로써, 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름의 스프링백 변형량을 측정하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기와 같은 구성에 따르는 본 발명의 효과는, 발수성이 향상된 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름을 통해 사이드 뷰 미러에 맺히는 액체가 빠르게 제거되도록 할 수 있다.
또한, 자동차 사이드 뷰 미러의 곡률에 따라 스프링백 값을 상쇄한 금형을 사용함으로써, 다양한 굴곡 형상을 가지는 3D형상에 적합한 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름을 용이하게 성형할 수 있다
또한, 본 발명의 효과는, 부피가변체를 이용하여 균일한 압력으로 성형을 수행함으로써, 곡면 성형이 가능하다.
또한, 본 발명의 효과는, 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름의 곡면 부위 등에 열주름이 방지될 수 있다.
또한, 본 발명의 효과는, 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름의 두께 편차를 감소시켜, 성형 후의 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름의 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름의 틀어짐을 방지하고, 성형 후의 추가 커팅 공정을 제외시키며, 필름의 고정을 위해 필름에 형성된 핀홀을 제외시켜, 불량률이 저하되고, 생산성이 향상될 수 있다.
그리고, 부피가변체에 의해 성형 시 적절한 온도, 압력, 시간 등을 조절할 수 있으므로, 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름에 대한 성형 시, 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름의 연신에 의한 백화현상을 방지할 수 있다.
또한, 고온에 장시간 노출시키는 공정 등의 과정 없이 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름에 대한 성형이 가능하도록 하므로, 공정시간이 단축되고 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름의 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 효과는, 종래의 스프링백 해석에 비해 스프링백 해석에 대한 정확성이 향상될 수 있다.
그리고, 본 발명의 효과는, 금형 제작 시 별도의 금형 수정 작업을 수행하지 않고 스프링백 현상을 상쇄한 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름의 성형을 수행할 수 있어, 금형 제조 시간이 단축될 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름의 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 성형장치의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 성형장치의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 성형장치의 우측면도이다.
도 5는 본 발명이 일실시예에 따른 프레스헤드부의 정면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 프레스헤드부의 평면도와 우측면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 클램프부의 평면도와 정면도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 픽업부의 우측면도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 픽업부의 평면도와 정면도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 필름정렬부의 정면도와 우측면도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 필름정렬부의 평면도이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 픽업냉각부의 정면도와 우측면도이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 픽업냉각부의 평면도이다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 제1취합부의 정면도이다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 제1취합부의 평면도와 우측면도이다.
도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 제2취합부의 정면도이다.
도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 제2취합부의 평면도 및 우측면도이다.
도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름의 스프링백 변형에 대한 모식도이다.
도 19는 본 발명의 일실시예에 따른 금형의 제조방법의 순서도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름의 예시도이다.
도 1에 도시된 것처럼, 일실시예에 따른 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)은 선형층(11), 점착층(12), 기재층(13), 코팅층(14) 및 보호층(15)을 포함할 수 있다.
상기 선형층(11)은 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 최하단에 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 선형층(11)은 상기 점착층(12)의 하부에 형성되며, 자동차 사이드 뷰 미러에 상기 기재층(13)을 부착하려 할 때, 제거될 수 있다. 그리고, 상기 선형층(11)은 8㎛ 내지 500㎛의 두께로 마련될 수 있다.
또한, 상기 선형층(11)의 상부에는, 이형코팅층이 형성될 수 있으며, 상기 이형코팅층은 0.1㎛ 내지 2.0㎛의 두께로 마련될 수 있다.
상기 점착층(12)은 상기 기재층(13)의 하부 및 상기 선형층(11)의 상부에 적층되어 마련되며, 상기 점착층(12)은 상기 기재층(13)이 상기 사이드 뷰 미러에 부착되도록 점착성을 가질 수 있다. 그리고, 상기 점착층(12)은 1㎛ 내지 250㎛의 두께로 마련될 수 있다. 상기 점착층(12)은 실리콘계 점착층일 수 있고, 아크릴 계의 점착층으로 이루어질 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 기재층(13)은 상기 사이드 뷰 미러에 밀착되어 부착되도록 마련될 수 있으며, 하부 층을 형성하는 상기 점착층(12)에 의해 상기 사이드 뷰 미러에 부착될 수 있다. 상기 기재층(13)은 8㎛ 내지 500㎛의 두께로 마련될 수 있다.
상기 코팅층(14)은 상기 기재층(13)의 상부에 적층되어 마련될 수 있으며, 하드 코팅층으로 형성될 수 있다. 일 예로, 상기 코팅층(14)은 UV 하드 코팅층으로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 코팅층(14)은 0.1㎛ 내지 25㎛의 두께로 마련될 수 있다.
상기 보호층(15)은 상기 코팅층(14)의 상부에 적층되어 마련될 수 있으며, 8㎛ 내지 500㎛의 두께로 마련될 수 있다.
또한, 상기 보호층(15)의 하부에는 점착력을 갖는 부착층이 더 형성될 수 있다. 상기 부착층은 실리콘계 점착층일 수 있고, 아크릴 계의 점착층으로 이루어질 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 부착층은, 1㎛ 내지 25㎛의 두께로 마련될 수 있다.
상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)은 전체 두께가 126.2㎛ 내지 1802.0㎛의 두께로 형성될 수 있다. 단, 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 두께를 이에 한정하는 것은 아니다.
또한, 일반적으로, 자동차용 사이드 뷰 미러는 볼록 거울 형태이며, 평면인 자동차용 사이드 뷰 미러도 있다. 따라서, 본 발명에 따른 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)은 평면 또는 소정의 곡률 반경을 갖는 형태로 형성될 수 있다.
이러한 구조로 형성된 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)은 사이드 뷰 미러에 맺힌 빗물과 같은 액체가 빠르게 흘러내려 제거될 수 있도록 발수성이 우수하다.
그리고, 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)은 사이드 뷰 미러의 곡면과 대응되는 형상으로 형성되어, 사이드 뷰 미러에 밀착될 수 있도록 형성될 수 있다.
이하, 하기 도면들을 참조하여, 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)을 사이드 뷰 미러의 곡면 형상과 대응되는 형상으로 성형하기 위한 성형장치를 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 성형장치의 정면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 성형장치의 평면도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 성형장치의 우측면도이다. 그리고, 도 5는 본 발명이 일실시예에 따른 프레스헤드부(100)의 정면도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 프레스헤드부(100)의 평면도와 우측면도이다. 여기서, 도 6의 (a)는 프레스헤드부(100)의 평면도이고, 도 6의 (b)는 프레스헤드부(100)의 우측면도이다.
도 2 내지 도 6에서 보는 바와 같이, 본 발명의 성형장치는, 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)을 성형하는 금형(220) 상기 금형(220)과 대응되도록 위치하며, 상기 금형(220)과의 이격된 거리가 가변하는 프레스헤드부(100) 및 프레스헤드부(100)와 결합하고, 탄성을 구비하여 프레스헤드부(100)에 의한 유체의 유입출로 부피가 가변하는 부피가변체(210)를 포함한다. 그리고, 부피가변체(210)는, 부피가변체(210)의 부피 변화에 따라 금형(220)에 위치한 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)과 접촉하고 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)에 가압을 수행하여 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)이 3D 형상으로 성형될 수 있다.
즉, 종래의 일반적인 필름의 경우 대부분 평평한 판 형태의 평면 필름이 주로 사용되었으며, 이러한 평면 필름을 가공하기 위한 프레스 장치들은 한 방향으로만 압력을 가하도록 이루어짐으로써 필름을 성형하여 왔다.
이와 같은 종래의 프레스 장치들을 이용할 경우, 상하 또는 좌우의 직선 방향으로만 프레스 장치의 가압면이 이동하도록 이루어져 굴곡진 면을 가압할 수 없기 때문에 3D 형상의 필름을 성형할 수 없는 문제가 있었으며, 특히 곡면으로 형성된 사이드 뷰 미러에 밀착되기 위한 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)을 일정한 곡률을 가지도록 성형하는 것이 불가능하였다.
그러나, 본 발명의 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10) 성형장치는, 금형(220)과 맞닿는 프레스헤드부(100)의 끝단에 별도의 부피가변체(210)를 추가로 부착하고, 이러한 부피가변체(210) 내부로 유체를 유입 또는 유출하도록 제어함으로써, 종래의 프레스 장치와 같이 금형(220)의 평평한 상단을 가압하여 평면 형태의 필름을 제조할 수 있음은 물론, 곡면 형태의 금형 외측을 부피가변체(210)가 가압함으로써 곡면 형태의 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)을 프레싱 가공할 수 있는 특징이 있다.
다양한 사이드 뷰 미러의 곡면에 따라 각각 별도의 곡률을 가지는 금형을 설계하고, 금형의 곡률과 관계 없이 부피가변체(210)가 팽창하면서 가압할 수 있으므로, 본 발명의 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10) 성형장치는 대상 제품 또는 금형과 무관하게 자유롭게 사용될 수 있는 장점이 있다.
이와 같은 부피가변체(210)의 팽창 및 가압에 따른 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10) 제조를 위한 상세 구성을 설명하면, 상기 금형(220) 또는 상기 프레스헤드부(100)의 일측에 연결되어, 금형(220) 또는 프레스헤드부(100)의 상하 위치를 조절하는 높이조절부를 더 포함하는데, 이러한 높이조절부의 작동에 따라 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 성형을 용이하게 조절할 수 있다.
즉, 상기 높이조절부는 상기 금형(220) 및 상기 프레스헤드부(100) 중 어느 하나의 상하 위치만을 조절하여 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)에 압력을 가하거나 또는 상기 금형(220)과 상기 프레스헤드부(100) 모두의 위치를 동시에 조절하여 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)에 압력을 가하도록 이루어질 수 있으며, 어느 하나로 한정될 필요는 없다.
그리고, 프레스헤드부(100)는, 외부로부터 전달 받은 유체를 부피가변체(210)로 유입시키거나, 또는, 부피가변체(210) 내 유체를 유출시키는 유체제어기(120)를 포함할 수 있다. 여기서, 프레스헤드부(100)는, 프레스프레임(160) 프레스프레임(160)과 결합하고, 상하 직선운동을 수행하는 상하이동체(140) 상하이동체(140)와 결합하는 프레스모터(150) 일단이 프레스모터(150)와 결합하며 타단이 유체제어기(120)의 상부와 결합하고, 프레스프레임(160)과 나사 결합하여, 회전 운동과 상하 직선운동을 수행하는 스크류축(130) 및 상부가 유체제어기(120)와 결합하고, 하부가 부피가변체(210)와 결합하는 프레스헤드(110)를 더 포함할 수 있다.
따라서, 상기 부피가변체(210)는, 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)과의 접촉 전 일부 유체가 유입되어 부분 팽창한 후 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)과 접촉하고, 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)과의 접촉 후 잔여 유체가 유입되어 팽창함으로써 상기 금형 및 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)을 가압 및 3D 성형하도록 이루어지는 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 성형장치는, 본 발명의 성형장치 최외곽 형상을 형성하는 장치틀부(920)를 포함할 수 있다. 프레스프레임(160)은 장치틀부(920)의 중심에서 상부 방향에 위치하도록 장치틀부(920)와 결합하고, 프레스프레임(160)은 상하방향으로 이동하는 상하이동체(140)와 결합하여 상하이동체(140)를 가이드하는 제1가이드축(161) 제2가이드축(162) 제3가이드축(163) 및 제4가이드축(164)을 구비할 수 있다. 여기서, 제1가이드축(161) 내지 제4가이드축(164)은, 봉의 형상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
유체제어기(120)는, 본 발명의 성형장치의 외부에 형성되는 펌프와 연결되며, 펌프는 유체제어기(120)로 유체를 가압 공급하거나 유체제어기(120)에 유체 흡입력을 제공할 수 있다. 여기서, 유체는 공기 등의 기체 일수도 있고 액체일 수도 있다. 그리고, 유체제어기(120)는 유체제어밸브를 구비할 수 있다. 펌프가 유체제어기(120)로 유체를 가압 공급하는 경우, 유체제어밸브가 개방되면서 부피가변체(210)로 유체를 유입시켜 부피가변체(210)의 부피가 증가할 수 있다. 여기서, 부피가변체(210)가 미리 설정된 부피로 가변하면 유체제어밸브가 폐쇄되어 부피 증가한 부피가변체(210)의 형태가 유지될 수 있다. 그리고, 펌프가 유체제어기(120)에 유체 흡입력을 제공하는 경우, 유체제어밸브가 개방되면서 펌프로 유체를 유출시켜 부피가변체(210)의 부피가 감소할 수 있다.
프레스헤드부(100)는, 프레스프레임(160)과 고정 결합하고, 내측면에 암나사산이 형성된 스크류가이드체(165)를 더 구비할 수 있다. 여기서, 스크류축(130)은 외측면에 수나사산이 형성될 수 있고, 스크류축(130)과 스크류가이드체(165)가 결합할 수 있다. 그리고, 프레스모터(150)와 결합한 스크류축(130)의 회전 방향에 따라 스크류축(130)은 상하 직선운동을 수행하고, 이에 따라, 프레스모터(150)가 상하 직선운동을 수행함으로써, 프레스모터(150)와 결합한 상하이동체(140)가 상하 직선운동을 수행할 수 있다. 또한, 스크류축(130)의 상하 직선운동에 따라 유체제어기(120)와 프레스헤드(110)가 상하 직선운동을 수행할 수 있다.
프레스헤드부(100)는, 프레스헤드(110)와 결합하고 프레스헤드(110)의 상하 직선운동을 가이드하는 프레스헤드가이드축(170)을 구비할 수 있다. 이에 따라, 스크류축(130)의 회전에도 프레스헤드(110)와 유체제어기(120)는 회전하지 않고, 프레스헤드(110)가 프레스헤드가이드축(170)을 따라 상하 직선운동을 할 수 있다. 여기서, 유체제어기(120)와 결합하는 스크류축(130)의 타단은 수나사산이 형성되지 않은 곡면의 외측면을 구비하고, 스크류축(130)의 타단은 유체제어기(120)에 대해 자유 회전을 수행할 수 있다.
금형(220)은 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 성형 형상에 대응되는 형상으로 형성되며, 금속으로 형성될 수 있다. 금형(220)은 프레스프레임(160)과 결합하도록 설치되며, 프레스헤드(110)의 하부 방향으로 프레스헤드(110)와 이격되어 위치할 수 있다.
부피가변체(210)는 탄성을 구비하는 소재로 형성될 수 있으며, 구체적으로, 천연고무 또는 고분자 물질로 형성될 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는, 부피가변체(210)가 상기와 같은 물질로 형성된다고 설명하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 탄성을 구비하는 다른 물질로 형성될 수도 있다. 부피가변체(210)는 부피가 증가한 경우의 형상이 모서리가 곡면인 직육면체의 형상일 수 있다. 이에 따라, 부피가 증가한 부피가변체(210)의 밑면이 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)과 접촉하고, 프레스헤드(110)의 하강에 의해 부피가변체(210)가 금형(220) 상의 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)을 가압하는 프레스 공정이 수행될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 클램프부(800)의 평면도와 정면도이다. 여기서, 도 7의 (a)는 클램프부(800)의 평면도이고, 도 7의 (b)는 클램프부(800)의 정면도이다. 도 7에서 보는 바와 같이, 본 발명의 성형장치는, 금형(220)에 인접하도록 설치되고, 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)이 금형(220)에 위치하는 경우, 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)을 고정 지지하는 클램프부(800)를 더 포함할 수 있다. 클램프부(800)는, 금형(220) 상에 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)이 위치하는 경우 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)을 파지하여 고정시키는 집게 형상의 클램프(810) 클램프(810)와 결합하고 클램프(810)를 지지하는 클램프지지체(820) 클램프지지체(820)와 결합하고 외측면에 수나사산이 형성되어 암나사산이 형성되는 클램프지지체(820)와 나사 결합하는 클램프스크류축(830) 클램프스크류축(830)과 결합하고 회전 운동을 수행하여 클램프지지체(820)가 좌우 직선운동을 수행하도록 하는 클램프모터(840)를 포함할 수 있다. 클램프모터(840)는 장치틀부(920)와 결합하여 고정 지지될 수 있다. 여기서, 클램프(810)는 부피가변체(210)가 하강하여 금형(220) 상의 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)과 접촉하여 부피가변체(210)와 금형(220)에 의해 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)이 고정 시작되는 경우, 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)에 대해 파지 해제를 수행할 수 있다. 그리고, 클램프부(800)는 클램프센서(850)를 구비하고, 클램프센서(850)는 클램프(810)의 위치를 센싱할 수 있다. 이에 따라, 부피가변체(210)의 위치에 따라 클램프(810)의 위치가 가변할 수 있다. 클램프부(800)는 적어도 하나 이상 형성될 수 있다.
본 발명의 성형장치의 외부에서, 원자재 필름을 타발함으로써, 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)이 형성될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 픽업부(400)의 우측면도이고, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 픽업부(400)의 평면도와 정면도이다. 여기서, 도 9의 (a)는 픽업부(400)의 평면도이고, 도 9의 (b)는 픽업부(400)의 정면도이다.
도 8 및 도 9에서 보는 바와 같이, 본 발명의 성형장치는, 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)을 필름정렬부(300)로 이송시키는 픽업부(400)를 더 포함할 수 있다. 픽업부(400)는 장치틀부(920)에 형성된 픽업부가이드(921)를 따라 좌우 직선운동을 수행할 수 있다. 픽업부(400)는, 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)에 흡착력을 제공하여 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)을 픽업하는 제1픽업기(410) 제1픽업기(410)와 결합하고 길이가 가변하며 길이 증가 시 제1픽업기(410)에 흡착되어 픽업된 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)을 밀어서 탈착시키기는 탈착용실린더(420) 제1픽업기(410)와 결합하고 길이가 가변하여 제1픽업기(410)를 상하 직선운동시키는 제1픽업기이송실린더(430) 및, 제1픽업기이송실린더(430)와 결합하고 제1픽업기(410)에 흡착력을 제공하는 이젝터(440)를 포함할 수 있다. 상기와 같은 구성에 의해 제1픽업기(410)는 상하 좌우 직선운동을 수행하여 제1취합부(600)에 있는 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)을 필름정렬부(300)의 흡착배드(310)로 용이하게 이송시킬 수 있다. 그리고, 제1픽업기(410)는 흡착배드(310)에서 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)을 흡착 픽업하여 금형(220) 상으로 이송시킬 수 있다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 필름정렬부(300)의 정면도와 우측면도이고, 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 필름정렬부(300)의 평면도이다. 여기서, 도 10의 (a)는 필름정렬부(300)의 정면도이고, 도 10의 (b)는 필름정렬부(300)의 우측면도이다.
도 10과 도 11에서 보는 바와 같이, 본 발명의 성형장치는, 흡착력을 이용하여 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)을 고정시키는 흡착배드(310)를 구비하며, 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)을 정렬시키는 필름정렬부(300)를 더 포함할 수 있다. 필름정렬부(300)는, 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)에 흡착력을 제공하고 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)을 지지하는 흡착배드(310) 길이가 가변하는 제1정렬실린더(321)와 제2정렬실린더(322) 제1정렬실린더(321)와 결합하고 제1정렬실린더(321)의 길이 가변에 의해 좌우 직선운동을 수행하며 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 일 측부를 면가압하여 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)을 정렬시키는 제1필름정렬체(331) 및, 제2정렬실린더(322)와 결합하고 제2정렬실린더(322)의 길이 가변에 의해 좌우 직선운동을 수행하며 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 다른 측부를 면가압하여 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)을 정렬시키는 제2필름정렬체(332)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1정렬실린더(321)의 중심축과 제2정렬실린더(322)의 중심축은 서로 수직으로 형성될 수 있으며, 제1필름정렬체(331)와 제2필름정렬체(332)에 접촉하지 않는 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 또 다른 측부를 지지하는 측방향지지체가 형성될 수 있다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 픽업냉각부(500)의 정면도와 우측면도고, 도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 픽업냉각부(500)의 평면도이다. 도 12의 (a)는 픽업냉각부(500)의 정면도이고, 도 12의 (b)는 픽업냉각부(500)의 우측면도이다. 여기서, 도 12의 (b)와 도 13은 전후이송실린더(510)의 작동에 따라 제2픽업기(520)가 전후 방향으로 직선 왕복 운동하는 것을 표현할 수 있다. 본 발명의 성형장치는, 성형 후의 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)을 이동시키고, 금형(220)에서 성형 후의 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)에 대한 냉각을 수행하는 픽업냉각부(500)를 더 포함할 수 있다. 픽업냉각부(500)는, 장치틀부(920)와 결합하고 길이가 가변하는 전후이송실린더(510) 전후이송실린더(510)와 결합하고 전후이송실린더(510)의 길이 가변에 의해 전후 직선운동을 수행하여, 금형(220)에 의해 3D형상으로 성형된 성형 후의 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)을 제2취합부(700)로 이송시키는 제2픽업기(520)를 구비할 수 있다. 그리고, 제2픽업기(520)는, 금형(220)에 의해 성형된 3D자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)에 대한 냉각을 수행할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 제1취합부(600)의 정면도이며, 도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 제1취합부(600)의 평면도와 우측면도이다. 도 15의 (a)는 제1취합부(600)의 평면도이고, 15의 (b)는 제1취합부(600)의 우측면도이다.
도 14와 도 15에서 보는 바와 같이, 본 발명의 성형장치는, 타발된 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)이 이동하여 취합되는 제1취합부(600)를 더 포함할 수 있다. 그리고, 제1취합부(600)는, 제1취합프레임(640) 제1취합프레임(640)과 결합하는 제1취합모터(610) 제1취합모터(610)와 결합하고 제1취합모터(610)의 구동에 의하여 상하 직선운동을 수행하고 타발된 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)이 적재되는 제1취합체(620) 및, 제1취합체(620)에 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 적재 여부를 판단하는 제1취합센서(630)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1취합센서(630)에 의해 제1취합체(620)에 타발된 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)이 적재되었다고 센싱되면, 제1픽업기(410)가 제1취합체(620)로 이동하여 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)을 흡착 픽업한 후 흡착배드(310)로 이송시켜 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)이 흡착배드(310)에 흡착될 수 있다.
도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 취합부의 정면도이고, 도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 취합부의 평면도와 우측면도이다.
도 16과 도 17에서 보는 바와 같이, 본 발명의 성형장치는, 성형 후의 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)이 이동하여 취합되는 제2취합부(700)를 더 포함할 수 있다. 그리고, 제2취합부(700)는, 제2취합프레임(740) 제2취합프레임(740)과 결합하는 제2취합모터(710) 제2취합모터(710)와 결합하고 제2취합모터(710)의 구동에 의하여 상하 직선운동을 수행하고 성형 후의 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)이 적재되는 제2취합체(720) 및, 제2취합체(720)에 성형 후의 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 적재 여부를 판단하는 제2취합센서(730)를 포함할 수 있다. 여기서, 제2취합센서(730)에 의해 제2취합체(720)에 성형 후의 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)이 적재되었다고 센싱되면, 경보부에 의해 시각 또는 청각으로 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 완성을 표시할 수 있다.
상기와 같이, 각각의 실린더 또는 모터는, 각각의 실린더 또는 모터와 결합한 구성요소를 상하, 좌우 또는 전후 방향으로 직선 운동시키며, 이에 따라, 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)이 3차원 각각의 방향으로 이송될 수 있다.
본 발명의 성형장치는, 금형(220)의 하부에 위치하고 금형(220)을 가열시키는 히팅부(910)를 더 포함할 수 있다. 히팅부(910)는 프레스프레임(160)의 하부와 결합하여, 금형(220)의 하부에서 금형(220)에 대한 가열을 수행할 수 있다. 히팅부(910)는 복수 개의 열선으로 형성될 수 있으며, 복수 개의 열선에 통전되어 열에너지가 생성될 수 있다.
이하, 본 발명의 성형장치를 이용한 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10) 성형 방법에 대해 설명하기로 한다.
첫째 단계에서, 제작대상에 대한 3D 형상 데이터를 마련하고, 3D 형상 데이터를 2D 데이터로 변환할 수 있다.
둘째 단계에서, 2D데이터에 의해 원자재 필름이 타발되어 형성된 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)이 제1픽업기(410)에 의해 제1취합부(600)로부터 흡착배드(310)로 이송될 수 있다.
셋째 단계에서, 흡착배드 상 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)이 필름정렬부에서 정렬될 수 있다.
넷째 단계에서, 제1픽업기(410)에 의해 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)이 금형(220) 상으로 이송될 수 있다.
다섯째 단계에서, 부피가변체(210)의 부피가 증가하고, 프레스헤드(110)가 하강하여 부피가변체(210)가 히팅부(910)에 의해 가열된 금형(220) 상의 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)을 가압하여 사이드 뷰 미러의 형상과 대응되는 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)이 성형될 수 있다.
여섯째 단계에서, 부피가변체(210)의 부피가 감소하면서 프레스헤드(110)가 상승하고, 제2픽업기(520)가 금형(220) 상으로 이동하여 성형 후의 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)을 냉각시킬 수 있다.
일곱째 단계에서, 제2픽업기(520)가 성형 후의 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)을 금형(220)으로부터 제2취합부(700)로 이동시킬 수 있다.
도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 스프링백 변형에 대한 모식도이다. 그리고, 도 19는 본 발명의 일실시예에 따른 금형의 제조방법의 순서도이다.
도 18 및 도 19를 참조하여 본 발명의 금형(220)의 제조방법에 대해 설명하기로 한다. 본 발명의 실시 예에 대한 설명에서, 물성 값은 기계적 물성 값일 수 있다. 이하, 동일하다.
첫째 단계(S10)에서, 복수 개의 레이어가 적층되어 형성된 필름인 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)을 마련하고, 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 성형 시험을 위한 금형(220)인 시험용금형을 마련할 수 있다.
상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 각 층을 형성하는 복수 개의 레이어 중 하나의 레이어는 다른 레이어와 물성 값이 상이할 수 있다. 그리고, 분리된 상태에서의 하나의 레이어와 다른 레이어가 물성 값이 동일한 경우에도 하나의 레이어와 다른 레이어가 적층되면 하나의 레이어와 다른 레이어는 상이한 물성 값을 구비할 수 있다. 따라서, 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)을 형성하는 각각의 레이어는 물성 값이 상이하게 되고, 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)에 대해 열과 압력을 동시에 가하면서 프레스 성형을 수행하기 때문에, 성형해석을 통해 프레스 성형이 수행된 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 정확한 스프링백 변형량을 예측하기 용이하지 않을 수 있으므로, 본 발명의 금형의 제조방법이 필요하다.
둘째 단계(S20)에서, 시험용금형을 이용하여 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)을 프레스 성형함으로써 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 스프링백 변형량을 측정할 수 있다. 여기서, 비접촉식 광학 측정을 이용하여 성형된 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 3차원 형상을 추출함으로써, 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 스프링백 변형량을 측정할 수 있다. 이때, 둘째 단계(S20)에서, 사이드 뷰 미러용 발수필름의 3차원 형상을 추출하는 방법은 비접촉식 광학 측정뿐만 아니라, 접촉식 프로브(Probe)를 사용하여 이루어질 수도 있다.
도 18에서 보는 바와 같이, 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 스프링백 변형량은 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 굽힘 부위 곡률 각(θ1, θ2)를 기준으로 측정될 수 있다. 여기서, θ1은 스프링백 변형 전 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 굽힘 부위 곡률 각이고, θ2는 스프링백 변형 후 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 굽힘 부위 곡률 각일 수 있다. 구체적으로, 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 굽힘 부위 곡률 각의 변화량(θ2-θ1)을 측정하여 스프링백 변형량으로 이용할 수 있다. 그리고, 이와 같은 사항은, 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)을 프레스 성형을 위해 시험용금형을 이용하는 경우와 제조용금형(220)을 이용하는 경우 동일하게 적용될 수 있다.
셋째 단계(S30)에서, 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)에 대해 성형해석을 수행하여 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 스프링백 변형 예측량을 도출할 수 있다. 여기서, 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 성형해석에 입력된 물성 값은 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)과 시험용금형 간 마찰력, 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 인장응력과 잔류응력, 또는 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 곡면 성형을 위한 시험용금형의 일 부위의 곡률 중 선택되는 어느 하나 이상의 물성 값을 포함할 수 있다.
그리고, 추가적으로, 시험용금형에 대응되는 형상으로 시험용금형 상부에 위치하여 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)을 가압하는 부피가변체(210)와 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10) 간 마찰력, 부피가변체(210)의 하강 속도와 압력 또는 유한요소해석을 위한 유한요소의 수 중 선택되는 어느 하나 이상의 물성 값이 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 성형 해석에 입력된 물성 값일 수 있다.
자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)에 대한 성형해석은 유한요소해석 프로그램을 이용하여 수행될 수 있다. 여기서, 유한요소해석 프로그램으로 종래기술의 상용 소프트웨어를 이용할 수 있다. 그리고, 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)에 대한 성형해석 수행 시, 해석모델의 계산시간 효율성을 위하여 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)을 1/2 대칭 모델화하여 이용할 수 있다. 그리고, 유한요소는 육면체로 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)을 자체를 모델화하여 이용할 수 있으며, 유한요소의 형상을 다른 다면체로 형성하여 해석에 이용할 수 있다.
넷째 단계(S40)에서, 도출된 상기 스프링백 변형 예측량이 상기 시험용금형을 이용하여 성형된 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 스프링백 변형량과 일치하도록 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 성형해석에 입력한 물성 값을 조정하여 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 성형해석에 입력하는 물성 값을 역추정함으로써, 역추정 물성 값을 도출할 수 있다. 즉, 역추정 물성 값은 당초 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 성형해석에 입력된 물성 값을 보정한 물성 값이 되는 것으로써, 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 스프링백 변형 예측량을 시험용금형을 이용하여 성형된 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 스프링백 변형량에 일치시키는 것이 보정의 기준이 될 수 있는 것이다.
그리고, 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 성형해석에 입력한 물성 값을 조정하는 경우, 복수 개의 물성 값 중 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 스프링백 변형 예측량의 변화에 가장 큰 영향을 주는 물성 값부터 순차적으로 조정할 수 있다. 이와 같이 순차적으로 보정함으로써, 스프링백 변형 예측량의 변화가 가장 민감하게 반응하는 물성 값의 조정부터 수행하여, 역추정 물성 값을 도출하는 시간을 단축시킬 수 있다.
다섯째 단계(S50)에서, 도출된 상기 역추정 물성 값을 반영하여 상기 시험용금형을 보정한 형상의 금형인 제조용금형을 형성할 수 있다.
이때, 다섯째 단계(S50)에 앞서, 역추정 물성 값을 이용하여 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)에 대한 성형해석을 수행하고, 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 스프링백 변형 예측량을 도출함으로써, 역추정 물성 값을 반영한 시험용금형에 의해 성형된 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 스프링백 변형량과 상기 스프링백 변형 예측량이 동일한지 확인할 수 있다. 여기서, 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)에 대한 성형해석은 유한요소해석 프로그램을 이용하여 수행될 수 있다(유한요소해석 프로그램에 대한 사항은, 셋째 단계(S30)의 유한요소해석 프로그램에 대한 설명에 기재되어 있다).
그리고, 역추정 물성 값을 반영한 시험용금형에 의해 성형된 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 스프링백 변형량과 상기 스프링백 변형 예측량이 동일할 경우, 도출된 상기 역추정 물성 값을 반영하여 시험용금형을 보정한 금형인 제조용금형(220)을 형성할 수 있다. 구체적으로, 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 상기 역추정 물성 값을 반영하여 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 굽힘 부위에 대한 프레스 성형을 구현할 수 있도록 제조용금형(220)을 형성하는 것이며, 제조 시 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 굽힘 부위의 곡률 각이 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 설계 사항과 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)이 기설정된 스프링백 변형량을 갖도록, 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 굽힘 부위와 접촉되는 제조용금형(220)의 곡면을 형성할 수 있다. 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 굽힘 부위와 접촉되는 제조용금형(220)의 곡면의 곡률 각은 스프링백 변형 전 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 굽힘 부위 곡률 각(θ1)과 동일할 수 있다
여기서, 제조용금형(220)은, 상면이 볼록한 곡면으로 형성되는 상층부(221), 및 상층부(221)의 하부에 결합되고 측면은 평면으로 형성되는 하층부를 구비하고, 상층부(221)의 하면 면적이 하층부의 상면 면적보다 크도록 다단으로 형성될 수 있다. 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)은 상층부(221)의 상면에 접촉하게 위치하게 되고, 제조용금형(220)이 가열됨으로써 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)이 가열된 다음, 부피가변체가 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)에 대한 가압을 수행함으로써 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)에 대한 프레스 성형이 수행될 수 있다. 여기서, 상층부(221)의 볼록한 곡면에 의해 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 곡면이 형성될 수 있다. 특히, 상층부(221)의 형상은 자동차의 사이드 뷰 미러와 대응되는 형상으로 형성된 것일 수 있다.
제조용금형(220)을 이용하여 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)을 프레스 성형할 수 있다. 그리고, 본 발명의 금형의 제조방법은, 이 후, 제조용금형(220)을 이용하여 성형된 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)의 스프링백 변형량을 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기된 본 발명의 금형의 제조방법에 의해 금형을 제조할 수 있다. 그리고, 이와 같이 제조된 금형을 이용하여 곡면 성형된 멀티레이어 필름을 제조할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 금형의 제조방법에 의해 제조된 금형을 이용한 성형으로 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)을 형성할 수 있다.
이처럼 형성된 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름(10)은 자동차의 사이드 뷰 미러에 적용 가능하다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름 11 : 선형층
12 : 점착층 13 : 기재층
14 : 코팅층 15 : 보호층
100 : 프레스헤드부 110 : 프레스헤드
120 : 유체제어기 130 : 스크류축
140 : 상하이동체 150 : 프레스모터
160 : 프레스프레임 161 : 제1가이드축
162 : 제2가이드축 163 : 제3가이드축
164 : 제4가이드축 165 : 스크류가이드체
170 : 프레스헤드가이드축 210 : 부피가변체
220 : 금형 221 : 상층부
300 : 필름정렬부 310 : 흡착배드
321 : 제1정렬실린더 322 : 제2정렬실린더
331 : 제1필름정렬체 332 : 제2필름정렬체
400 : 픽업부 410 : 제1픽업기
420 : 탈착용실린더 430 : 제1픽업기이송실린더
440 : 이젝터 500 : 픽업냉각부
510 : 전후이송실린더 520 : 제2픽업기
530 : 제2픽업기이송실린더 600 : 제1취합부
610 : 제1취합모터 620 : 제1취합체
630 : 제1취합센서 640 : 제1취합프레임
700 : 제2취합부 710 : 제2취합모터
720 : 제2취합체 730 : 제2취합센서
740 : 제2취합프레임 800 : 클램프부
810 : 클램프 820 : 클램프지지체
830 : 클램프스크류축 840 : 클램프모터
850 : 클램프센서 910 : 히팅부
920 : 장치틀부 921 : 픽업부가이드

Claims (10)

  1. 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름의 성형장치에 있어서,
    자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름을 성형하는 금형;
    상기 금형과 대응되도록 위치하며, 상기 금형과의 이격된 거리가 가변하는 프레스헤드부; 및
    상기 프레스헤드부와 결합하고, 탄성을 구비하여 상기 프레스헤드부에 의한 유체의 유입출로 부피가 가변하는 부피가변체를 포함하며,
    상기 부피가변체는, 상기 부피가변체의 부피 변화에 따라 상기 금형에 위치한 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름과 접촉하고 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름에 가압을 수행하여 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름이 3D 형상으로 성형되고,
    상기 금형은,
    i) 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름을 마련하고, 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름의 성형 시험을 위한 금형인 시험용금형을 마련하는 단계;
    ii) 상기 시험용금형을 이용하여 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름을 프레스 성형함으로써 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름의 스프링백 변형량을 측정하는 단계;
    iii) 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름과 상기 시험용금형에 대해 성형해석을 수행하여 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름의 스프링백 변형 예측량을 도출하는 단계;
    iv) 도출된 상기 스프링백 변형 예측량이, 상기 시험용금형을 이용하여 성형된 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름의 스프링백 변형량과 일치하도록, 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름의 성형해석에 입력한 물성 값을 조정하여 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름의 성형해석에 입력하는 물성 값을 역추정함으로써, 역추정 물성 값을 도출하는 단계; 및
    v) 도출된 상기 역추정 물성 값을 반영하여 상기 시험용금형을 보정한 형상의 금형인 제조용금형을 형성하는 단계로 제조된 것을 특징으로 하는 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름의 성형장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 부피가변체는, 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름과의 접촉 전 일부 유체가 유입되어 부분 팽창한 후 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름과 접촉하고, 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름과의 접촉 후 잔여 유체가 유입되어 팽창함으로써 상기 금형 및 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름의 굴곡된 부위를 가압 및 3D 성형하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름의 성형장치.
  3. 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름에 있어서,
    상기 사이드 뷰 미러에 부착되도록 마련되는 기재층;
    상기 기재층의 하부에 형성되며, 상기 기재층이 상기 사이드 뷰 미러에 부착되도록 점착성을 갖는 점착층; 및
    상기 기재층의 상부에 적층되는 코팅층을 포함하며,
    상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름은 제1항 또는 제2항의 발수필름 성형장치를 이용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 기재층은, 8㎛ 내지 500㎛의 두께로 마련된 것을 특징으로 하는 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 점착층은, 1㎛ 내지 250㎛의 두께로 마련된 것을 특징으로 하는 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 코팅층은, 하드 코팅층으로 마련되며, 0.1㎛ 내지 25㎛의 두께로 마련된 것을 특징으로 하는 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 점착층의 하부에 형성되는 선형층을 더 포함하며,
    상기 선형층은, 8㎛ 내지 500㎛의 두께로 마련된 것을 특징으로 하는 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 코팅층의 상부에 적층 형성되는 보호층을 더 포함하며,
    상기 보호층은, 8㎛ 내지 500㎛의 두께로 마련된 것을 특징으로 하는 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 ii) 단계에서, 비접촉식 광학 측정 또는 접촉식 프로브를 이용하여 성형된 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름의 3차원 형상을 추출함으로써, 상기 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름의 스프링백 변형량을 측정하는 것을 특징으로 하는 자동차 사이드 뷰 미러용 발수필름의 성형장치.
  10. 삭제
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