KR102220622B1 - 차량 시트 형상의 목업 제조 방법 - Google Patents

차량 시트 형상의 목업 제조 방법 Download PDF

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Abstract

차량 시트 형상의 목업 제조 방법이 개시된다. 차량 시트 형상의 목업 제조 방법은 스티로폼 재질의 모재를 절삭 가공하여 차량 시트 형상의 목업을 제조하는 목업 제조 단계; 상기 목업의 표면에 코팅층을 형성하는 코팅층 형성 단계; 도료로 상기 코팅층의 표면을 1차 도색하는 1차 도색 단계; 및 상기 도료를 입자 형태로 분무하여 상기 코팅층의 표면을 2차 도색하는 2차 도색 단계를 포함한다.

Description

차량 시트 형상의 목업 제조 방법{Method for manufacturing mock-up having vehicle's seat shape}
본 발명은 차량 시트 형상의 목업 제조 방법에 관련된 것으로, 보다 상세하게는 스티로폼을 이용하여 차량 시트 형상의 목업을 성형하고, 상기 목업의 표면을 도색하여 차량 시트 형상의 목업을 제조하는 방법에 관한 것이다.
차량 시트는 차종 및 디자인에 따라 다양한 형상으로 디자인되고 있다. 차량 시트의 디자인에 있어, 개발 초기에는 사양 결정 및 평가를 위한 차량 시트 목업이 제작된다.
기존의 차량 시트 목업은 최종 제품과 동일한 재료 및 구조로 제작되어, 제작에 많은 시간이 소요되고, 고비용이 발생하였다. 또한, 디자인의 수정에 상당한 시간이 소요되는 한계가 있다.
본 발명은 짧은 기간 내 저비용으로 차량 시트 목업을 제작할 수 있는 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량 시트 형상의 목업 제조 방법은 스티로폼 재질의 모재를 절삭 가공하여 차량 시트 형상의 목업을 제조하는 목업 제조 단계; 상기 목업의 표면에 코팅층을 형성하는 코팅층 형성 단계; 도료로 상기 코팅층의 표면을 1차 도색하는 1차 도색 단계; 및 상기 도료를 입자 형태로 분무하여 상기 코팅층의 표면을 2차 도색하는 2차 도색 단계를 포함한다.
또한, 상기 코팅층 형성 단계는, 상기 목업의 표면에 글루텐을 도포하는 단계; 상기 글루텐의 표면에 세라믹 분말을 도포하는 단계; 및 상기 세라믹 분말이 도포된 상기 글루텐을 건조하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 코팅층 형성 단계는, 상기 목업의 표면에 글루텐을 1차 도포하여 제1글루텐층을 생성하는 단계; 상기 글루텐의 표면에 세라믹 분말과 글루텐이 혼합된 제1도포 소스를 도포하는 단계; 상기 도포 소스 층에 글루텐을 2차 도포하여 제2글루텐층을 생성하는 단계; 세라믹 분말과 수용성 분말이 혼합된 제2도포 소스를 제2글루텐층에 도포하는 단계; 수증기 분위기에서 상기 목업을 기 설정된 시간 동안 노출하는 단계; 상기 목업을 건조하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 도포 소스의 제조는, 알코올 용매에 상기 세라믹 분말과 상기 수용성 분말 혼합하여 도포 용액을 단계; 상기 도포 용액에 글루텐을 기 설정된 함량으로 혼합하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 스티로폼을 이용하여 차량 시트 형상의 목업을 성형하고, 성형된 목업의 표면을 도색하여 짧은 기간에 저비용으로 차량 시트 목업을 제작할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 흰색으로 구현되는 스티로폼에 컬러를 도색함으로써 다양한 색상의 외관평가가 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 시트 형상의 목업 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 2는 도 1의 목업 제조 단계에서 제조된 목업을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 제조 방법으로 제조된 차량 시트 형상의 목업을 나타내는 단면도이다.
도 4는 도색이 완료된 차량 시트 형상의 목업을 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 코팅층 형성 단계를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5의 코팅층 형성 단계에 따른 목업의 단면을 나타내는 도면이다.
도 7은 스티로폼 목형 표면에 직접 도료를 도색한 상태를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 코팅층 형상 단계를 나타내는 도면이다.
도 9는 도 8의 코팅층 형성 단계에 따른 목업의 단면을 나타내는 도면이다.
도 10은 도 8의 실시 예에 따라 형성된 코팅층을 1차 도색하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 제2도포 소스 도포 단계를 나타내는 도면이다.
도 12는 도 11의 실시 예에 따른 코팅층에 도료를 1차 도포한 상태를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 시트 형상의 목업 제조 방법을 나타내는 순서도이고, 도 2는 도 1의 목업 제조 단계에서 제조된 목업을 나타내는 도면이고, 도 3은 도 1의 제조 방법으로 제조된 차량 시트 형상의 목업을 나타내는 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 차량 시트 형상의 목업 제조 방법은 목업 제조 단계(S10), 코팅층 형성 단계(S20), 1차 도색 단계(S30), 2차 도색 단계(S40), 그리고 건조 단계(S50)를 포함한다.
목업 제조 단계(S10)는 스티로폼 재질의 모재를 절삭 가공하여 차량 시트 형상의 목업(10)을 제공한다. 상기 절삭 가공은 MCT 가공 기계를 통해 진행될 수 있다. 차량 시트 형상의 목업(10)은 좌판(11), 등받이(12), 헤드레스트(13), 그리고 팔 받침대(미도시)를 포함할 수 있다.
코팅층 형성 단계(S20)는 목업(10)의 표면을 바인더로 코팅하여 코팅층(210)을 형성한다. 바인더는 불용성 바인더가 사용될 수 있다. 실시 예에 의하면, 바인더는 글루텐(gluten)이 사용될 수 있다. 글루텐은 불용성 단백질의 일종으로 물에 용해되지 않는 성질을 갖는다. 글루텐은 목업(10)의 표면 전체에 균일한 두께로 도포된다.
1차 도색 단계(S30)는 코팅층(210)의 건조가 완료된 후, 코팅층(210)의 표면에 도료(310)를 도색한다. 도료는 아크릴 도료가 사용될 수 있다. 1차 도색 단계(S30)에서는 붓으로 도료를 도색할 수 있다. 도료는 코팅층(210)의 전체 영역에 균일하게 도색된다.
2차 도색 단계(S40)는 1차 도색 단계(S30)에서 도색된 도료의 건조가 완료된 후, 목업(10)의 표면에 아크릴 도료(410)를 2차 도색한다. 2차 도색 단계(S40)는 분사 건을 이용하여 고압 가스와 함께 아크릴 도료를 미세 입자 형태로 분사한다.
건조 단계(S50)는 2차 도색 단계(S40)가 완료된 목업(10)을 자연 건조시킨다.
상기 1차 도색 단계(S30)와 상기 2차 도색 단계(S40)에서는 도 4와 같이, 상기 목업이 실제 차량 시트와 동일한 색감을 갖도록 표현된다. 일 예에 의하면, 실제 차량 시트가 갖는 시트 가죽의 봉재선도 함께 표현될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 코팅층 형성 단계를 나타내는 도면이고, 도 6은 도 5의 코팅층 형성 단계에 따른 목업의 단면을 나타내는 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 코팅층 형성 단계(S20)는 글루텐 도포 단계(S210), 도포 소스 준비 단계(S220), 도포 소스 도포 단계(S230), 그리고 도포 소스 건조 단계(S240)를 포함한다.
글루텐 도포 단계(S210)는 액상의 글루텐(210)을 목업(10)의 표면에 도포한다.
도포 소스 준비 단계(S220)는 세라믹 분말, 알코올, 그리고 글루텐을 혼합하여 도포 소스를 제조한다. 구체적으로, 세라믹 분말을 고운 입자로 분쇄한다. 세라믹 분말은 수 마이크로 단위로 분쇄될 수 있다. 분쇄된 세라믹 분말은 알코올 용매에 혼합된다. 알코올 용매와의 혼합으로 세라믹 분말 내의 기포가 제거된다. 세라믹 분말과 알코올 용매가 혼합된 용액 내에 액상의 글루텐을 혼합한다. 혼합은 기 설정된 시간 동안 진행된다. 실시 예에 의하면, 혼합 공정은 상온 보다 높은 온도에서 용액을 믹싱한다. 믹싱 과정에서 알코올은 빠르게 증발하며, 세라믹 분말과 글루텐이 혼합된 도포 소스가 제조된다. 도포 소스 내에는 세라믹 분말과 글루텐이 균일하게 혼합된 상태를 유지한다.
도포 소스 도포 단계(S230)는 상기 과정으로 제조된 도포 소스(220)를 목업(10)의 표면에 도포된 글루텐 위에 도포한다.
도포 소스 건조 단계(S240) 는 목업(10)의 표면에 도포된 도포 소스를 기 설정된 시간 동안 건조한다.
1차 도색 단계(S30)는 도포 소스 층(220)의 상면에 도료(310)로 1차 도색한다.
도포 소스 층(220)에는 세라믹 분말이 균일하게 분포하고, 분포된 세라믹 층은 도료(310)의 지지층 역할을 한다. 도료가 목업의 표면에 직접 도색되는 경우, 도 7과 같이 스티로폼 입자 사이로 도료가 흡수되기 때문에, 건조된 도료(310)에는 스프로폼 입자 형상으로 크랙이 발생될 수 있다.
도포 소스 층(220)은 도료가 스티로폼 입자 사이 틈으로 흡수되는 것을 차단하며, 소정 두께를 가지고 매끈한 표면을 형성한다. 때문에 도료는 깔끔한 외관으로 도색될 수 있다. 또한, 세라믹 분말은 친수성을 띄어 도료를 일부 흡수한다. 세라믹 분말은 목업의 표면에 도료가 충분한 유량으로 흡수되도록 하여, 도료의 불균일한 공급에 따른 얼룩 발생을 예방한다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 코팅층 형상 단계를 나타내는 도면이고, 도 9는 도 8의 코팅층 형성 단계에 따른 목업의 단면을 나타내는 도면이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 코팅층 형성 단계(S20)는 글루텐 1차 도포 단계(S210), 제1도포 소스 도포 단계(S220), 글루텐 2차 도포 단계(S230), 제2도포 소스 도포 단계(S240), 수증기 노출 단계(S250), 그리고 건조 단계(S260)를 포함한다.
글루텐 1차 도포 단계(S210), 제1도포 소스 도포 단계(S220)는 도 5에서 설명한 글루텐 도포 단계(S210)와 도포 소스 도포 단계(S230)과 동일하게 진행된다.
글루텐 2차 도포 단계(S230)는 제1도포 소스 층(220)에 액상의 글루텐(230)을 2차 도포한다.
제2도포 소스 도포 단계(S240)는 2차 도포된 글루텐의 건조 전 제2도포 소스(240)를 도포한다. 제2도포 소스(240)는 미세 입자의 세라믹 분말(241)과 수용성 분말(242)이 혼합된 분말 상태로 제공된다. 수용성 분말(242)은 물에 용해될 수 있는 분말로, 염화 나트륨, 수산화 나트륨 등 다양한 수용성 분말이 사용될 수 있다. 제2도포 소스 도포 단계(S240)는 2차 도포된 글루텐(230)의 표면에 제2도포 소스(240)를 분사한다. 이에 의해 2차 도포된 글루텐(230)의 표면에는 세라믹 분말(241)과 수용성 분말(242)이 혼재되어 도포된다. 그리고 세라믹 분말(241)과 수용성 분말(242)의 일부는 아직 건조되지 않은 2차 도포된 글루텐(230)의 내부로 함침된다.
수증기 노출 단계(S250)는 제2도포 소스(240)가 도포된 목업(10)을 수증기 분위기에서 기 설정된 시간 동안 노출시킨다. 목업(10)이 수증기에 노출되는 동안, 2차 도포된 글루텐(230)의 표면에 도포된 수용성 분말(242)은 수증기에 용해되고, 물방울 형태로 흘러 내려 2차 도포된 글루텐(230)의 표면에서 제거된다. 이에 의해, 2차 도포된 글루텐(230)의 표면은 세라믹 분말(241)이 도포된 상태로 제공되고, 수용성 분말(242)이 있던 곳은 공극을 형성한다. 수증기 노출 단계(S250)에서는 도포된 세라믹 분말(241)에 글루텐(240)을 미세 입자 형태로 분사할 수 있다. 분사된 글루텐(240)는 세라믹 분말(241)들 간의 결합력을 향상시킨다.
도포 소스 건조 단계(S260)는 수증기 노출 단계(S250) 후, 목업을 건조한다.
도 10은 도 8의 실시 예에 따라 형성된 코팅층을 1차 도색하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, 1차 도색 단계(S30)는 도포 소스 건조 단계(S260)가 완료된 후, 제2도포 소스(240)의 표면에 도료(310)를 도색한다. 도료(310)는 세라믹 분말(241)과 공극 사이로 스며들어 도료층을 형성한다 도료층(310)은 소정 두께로 형성된다. 도료(310)가 세라믹 분말(241)과 공극 사이로 스며듦에 따라 도료층(310)과 제2도포 소스 층(240)의 결속이 향상된다.
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 제2도포 소스 도포 단계를 나타내는 도면이고, 도 12는 도 11의 실시 예에 따른 코팅층에 도료를 1차 도포한 상태를 나타내는 도면이다.
도 11을 참조하면, 제2도포 소스는 알코올 용매에 세라믹 분말과 수용성 분말을 혼합하고, 이에 글루텐을 혼합하고, 상온 보다 높은 온도에서 용액을 믹싱하여 제조될 수 있다. 믹싱 과정에서 알코올은 빠르게 증발하며, 세라믹 분말, 수용성 분말, 그리고 글루텐이 혼합된 제2도포 소스가 제조된다. 제2도포 소스는 2차 도포된 글루텐의 표면에 도포된다.
도 12을 참조하면, 수증기 노출 단계에서 코팅층은 수증기에 노출된다. 수증기에 의해 수용성 분말이 용해되고, 수용성 분말이 있던 곳에는 공극이 형성된다. 공극은 주로 제2도포 소스의 표면에서 형성된다. 1차 도색된 도료(310)는 공극으로 스며들어 도료층(310)과 제2도포 소스 층(240)의 결속이 향상된다.
차량 시트의 개발 단계에서, 기존의 차량 시트 시제품 제작에는 긴 제작시간과 높은 비용이 소요된다. 그리고 차량 시트의 디자인이 변경되는 경우, 기존 시제품의 디자인을 수정하는데 많은 시간과 비용이 소요된다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 가공이 용이한 스티로폼을 이용한 차량 시트의 시제품 제작 방법을 제안한다. MCT 가공 기계를 이용하여 스티로폼 재질의 목업을 차량 시트 형상으로 제작하고, 차량 시트의 색상과 질감을 표현하기 위해 목업을 도색한다.
이러한 제작 방법은 제작 기간이 5일 이내로 단축되므로, 기존 차량 시트의 시제품 제작에 소요되는 통상의 기간 30일 대비 획기적으로 공정 시간을 단축시킬 수 있다. 그리고 차량 시트의 디자인이 변경되는 경우, 디자인의 변경에 평균 1일의 공정 기간으로 충분하다. 또한 성형이 용이한 스티로폼을 사용하므로 제작비용도 획기적으로 절약할 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
S10: 목업 제조 단계
S20: 코팅층 형성 단계
S30: 1차 도색 단계
S40: 2차 도색 단계
S50: 건조 단계

Claims (4)

  1. MCT 가공 기계로 스티로폼 재질의 모재를 절삭 가공하여 좌판, 등받이, 헤드레스트를 갖는 차량 시트 형상의 목업을 제조하는 목업 제조 단계;
    상기 좌판, 상기 등받이, 그리고 상기 헤드 레스트 각각의 전체 표면에 글루텐을 도포하여 코팅층을 형성하는 코팅층 형성 단계;
    아크릴 도료로 상기 코팅층의 표면을 1차 도색하는 1차 도색 단계; 및
    상기 1차 도색 단계에서 도색된 아크릴 도료의 건조 완료 후, 아크릴 도료를 입자 형태로 분무하여 상기 코팅층의 표면을 2차 도색하는 2차 도색 단계를 포함하는 차량 시트 형상의 목업 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅층 형성 단계는,
    상기 글루텐의 표면에 세라믹 분말을 도포하는 단계; 및
    상기 세라믹 분말이 도포된 상기 글루텐을 건조하는 단계를 포함하는 차량 시트 형상의 목업 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅층 형성 단계는,
    상기 글루텐의 표면에 세라믹 분말과 글루텐이 혼합된 제1도포 소스를 도포하는 단계;
    상기 제1도포 소스 층에 글루텐을 2차 도포하는 단계;
    세라믹 분말과 수용성 분말이 혼합된 제2도포 소스를 상기 2차 도포된 글루텐층에 도포하는 단계;
    수증기 분위기에서 상기 목업을 기 설정된 시간 동안 노출하는 단계;
    상기 목업을 건조하는 단계를 포함하는 차량 시트 형상의 목업 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2도포 소스의 제조는,
    알코올 용매에 상기 세라믹 분말과 상기 수용성 분말 혼합하여 도포 용액을 단계;
    상기 도포 용액에 글루텐을 기 설정된 함량으로 혼합하는 단계를 포함하는 차량 시트 형상의 목업 제조 방법.
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