KR102225496B1 - 천연섬유 노출형 내장재 제조방법 - Google Patents

천연섬유 노출형 내장재 제조방법 Download PDF

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정훈섭
이재용
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곽성복
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덕양산업 주식회사
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Abstract

개시되는 천연섬유 노출형 내장재 제조방법은, 코어를 형성할 수 있도록 천연섬유 폴리프로필렌으로 이루어진 펠트인 제1원단을 준비하는 제1단계; 제1원단 위에 배치되어 스킨을 형성할 수 있도록 투명한 제2원단을 준비하는 제2단계; 제1원단과 제2원단을 히터로 예열하는 제3단계; 프레스 금형에 제1원단과 제2원단을 넣고 압축시키는 동시에 내장재 형태로 절단하여 코어와 스킨이 일체로 성형된 패널을 형성하는 제4단계; 및 사출 금형에 패널을 넣고 코어의 후면 둘레에 결합되는 프레임을 사출 성형하는 제5단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 친환경 천연섬유를 포함하는 코어가 스킨을 통하여 노출되어 사용자가 천연섬유의 무늬를 직접 볼 수 있고 천연섬유의 질감을 느낄 수 있으며, 프레스 금형으로 제1원단과 제2원단의 압축, 성형 및 트리밍 과정을 함께 진행하여 공정을 단축하고 생산비용을 절감할 수 있다.

Description

천연섬유 노출형 내장재 제조방법{Manufacturing method of exposed natural fiber}
본 발명은 천연섬유 노출형 내장재 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차 등의 내장재 중에서 탑승자가 보거나 만질 수 있는 부분인 도어트림과 같은 부분에 친환경 소재의 외관과 질감을 느낄 수 있도록 천연섬유가 노출되는 내장재 제조방법에 관한 것이다.
현대사회에서 환경문제가 이슈화되면서 자동차 산업계는 친환경과 경량화를 꾀하고 있다.
특히 자동차 부품소재 분야에서는 점차적으로 강화되는 환경규제에 부응하면서 연료효율성 향상, 비용절감, 이산화탄소 저감, 구매력 증대 등 다목적 차원에서 내외장재의 친환경화와 경량화를 꾀하고 있다.
천연섬유는 자연에서 완전한 생분해가 가능하며, 비중이 약 1.1~1.5 정도로 현재 산업용으로 널리 사용되고 있는 유리섬유의 약 50~60% 정도이기 때문에 바이오복합재료 분야에서 다양하게 활용되고 있다.
고분자수지와 천연섬유와의 적절한 배합과 압축, 압출 및 사출 성형공정의 최적화를 통하여 제조된 바이오복합재료는 기존의 자동차 내외장 부품소재의 중량을 낮출 수 있다.
근래 들어 차량 내장재의 고급화가 이뤄지면서 내장재 성형방법으로 인 몰드 그레이닝(In Mold Graining, IMG)이 도입되고 있다.
IMG 성형은 전기 주조(elctro forming)를 통해 정교한 패턴이나 질감이 구현된 금형(전주 금형)을 사용함으로써, 보다 고급스러운 내장재의 표면 처리를 가능하게 한다.
한국 등록특허 제10-1796511호는 ‘자동차 내장재용 다층 구조물 및 이의 제조방법’에 관한 것으로서, 천연섬유 및 합성 섬유를 포함하는 펠트층 및 폴리페놀을 포함하는 코팅층을 포함하는 다층 구조를 가지며, 독성 물질 및 냄새의 방출을 억제하는 자동차 내장재용 다층 구조물에 관한 기술을 개시하고 있다.
그러나 한국 등록특허 제10-1796511호는 천연섬유가 외부로 드러나지 않으므로 천연섬유의 무늬나 질감을 느낄 수 없다.
본 발명의 목적은 친환경 소재를 사용한 천연섬유 노출형 내장재 제조방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 사용자가 소재로 사용된 천연섬유를 인지할 수 있는 천연섬유 노출형 내장재 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 코어를 형성할 수 있도록 천연섬유 폴리프로필렌으로 이루어진 펠트인 제1원단을 준비하는 제1단계; 제1원단 위에 배치되어 스킨을 형성할 수 있도록 투명한 제2원단을 준비하는 제2단계; 제1원단과 제2원단을 히터로 예열하는 제3단계; 프레스 금형에 제1원단과 제2원단을 넣고 압축시키는 동시에 내장재 형태로 절단하여 코어와 스킨이 일체로 성형된 패널을 형성하는 제4단계; 및 사출 금형에 패널을 넣고 코어의 외측 후면 또는 외측 후면과 외측면에 결합되는 프레임을 사출 성형하는 제5단계를 포함하는 천연섬유 노출형 내장재 제조방법에 의해 달성될 수 있다.
또한, 상기 목적은, 제2단계는 제2원단이 투명 필름과 투명 필름에 결합되는 소정의 무늬가 형성된 투명 시트로 이루어진 천연섬유 노출형 내장재 제조방법에 의해 달성될 수 있다.
또한, 상기 목적은, 제3단계는 히터가 수증기를 이용해 제1원단을 80~90℃로 예열하는 천연섬유 노출형 내장재 제조방법에 의해 달성될 수 있다.
또한, 상기 목적은, 제4단계는 프레스 금형이 예열된 후에 패널을 성형하는 천연섬유 노출형 내장재 제조방법에 의해 달성될 수 있다.
또한, 상기 목적은, 제4단계는 제2원단과 접하는 프레스 금형에 소정의 무늬가 형성되어 스킨이 IMG 성형으로 형성되는 천연섬유 노출형 내장재 제조방법에 의해 달성될 수 있다.
또한, 상기 목적은, 제5단계는 제2원단과 접하는 사출 금형에 소정의 무늬가 형성되어 스킨이 이중 IMG 성형으로 형성되는 천연섬유 노출형 내장재 제조방법에 의해 달성될 수 있다.
또한, 상기 목적은, 제5단계는 코어의 내측 후면 또는 내측 후면과 내측면에 결합되는 보강구조를 더 사출성형하는 천연섬유 노출형 내장재 제조방법에 의해 달성될 수 있다.
또한, 상기 목적은, 제4단계는 스킨이 코어에 함침되어 코어의 무늬와 질감이 스킨 외부로 드러나는 천연섬유 노출형 내장재 제조방법에 의해 달성될 수 있다.
또한, 상기 목적은, 제2단계는 제1원단과 제2원단 사이에 조명용 광섬유를 배치하는 천연섬유 노출형 내장재 제조방법에 의해 달성될 수 있다.
또한, 상기 목적은, 제2단계는 상기 제2원단이 상기 투명 필름과 투명 시트 사이에 조명용 광섬유를 배치하는 천연섬유 노출형 내장재 제조방법에 의해 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 천연섬유 노출형 내장재 제조방법에 의하면, 코어를 형성할 수 있도록 천연섬유 폴리프로필렌으로 이루어진 펠트인 제1원단을 준비하는 제1단계; 제1원단 위에 배치되어 스킨을 형성할 수 있도록 투명한 제2원단을 준비하는 제2단계; 제1원단과 제2원단을 히터로 예열하는 제3단계; 프레스 금형에 제1원단과 제2원단을 넣고 압축시키는 동시에 내장재 형태로 절단하여 코어와 스킨이 일체로 성형된 패널을 형성하는 제4단계; 및 사출 금형에 패널을 넣고 코어의 외측 후면 또는 외측 후면과 외측면에 결합되는 프레임을 사출 성형하는 제5단계를 포함할 수 있으므로, 친환경 천연섬유를 포함하는 코어가 스킨을 통하여 노출되어 사용자가 천연섬유의 무늬를 직접 볼 수 있고 천연섬유의 질감을 느낄 수 있으며, 프레스 금형으로 제1원단과 제2원단의 압축, 성형 및 트리밍 과정을 함께 진행하여 공정을 단축하고 생산비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 천연섬유 노출형 내장재 제조방법에 의하면, 제2단계는 제2원단이 투명 필름과 투명 필름에 결합되는 소정의 무늬가 형성된 투명 시트로 이루어질 수 있으므로, 사용자는 천연섬유의 무늬와 투명 시트에 형성된 무늬를 함께 보고 느낄 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 천연섬유 노출형 내장재 제조방법에 의하면, 히터가 수증기를 이용해 제1원단을 80~90℃로 예열할 수 있으므로, 제1원단의 가공성을 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 천연섬유 노출형 내장재 제조방법에 의하면, 제4단계는 프레스 금형이 예열된 후에 패널을 성형할 수 있으므로, 패널과 프레스 금형의 온도 차이에 의한 패널의 가공성 저하 및 변형을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 천연섬유 노출형 내장재 제조방법에 의하면, 제4단계는 제2원단과 접하는 프레스 금형에 소정의 무늬가 형성되어 스킨이 IMG 성형으로 형성될 수 있으므로, 패널을 성형하면서 스킨 표면에 소정의 무늬를 형성할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 천연섬유 노출형 내장재 제조방법에 의하면, 제5단계는 제2원단과 접하는 사출 금형에 소정의 무늬가 형성되어 스킨이 이중 IMG 성형으로 형성될 수 있으므로, 스킨 표면에 이중으로 소정의 무늬를 형성하여 더 선명하고 복잡한 무늬를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 천연섬유 노출형 내장재 제조방법에 의하면, 제5단계는 코어의 내측 후면 또는 내측 후면과 내측면에 결합되는 보강구조를 더 사출성형할 수 있으므로, 내장재의 강성 및 조립성을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 천연섬유 노출형 내장재 제조방법에 의하면, 제4단계는 스킨이 코어에 함침되어 코어의 무늬와 질감이 스킨 외부로 드러날 수 있으므로, 사용자가 천연섬유의 무늬와 질감을 더 선명하게 느낄 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 천연섬유 노출형 내장재 제조방법에 의하면, 제2단계는 제1원단과 제2원단 사이에 조명용 광섬유를 배치할 수 있으므로, 광섬유를 이용해 글자나 모양 등을 나타내는 조명을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 천연섬유 노출형 내장재 제조방법에 의하면, 제2단계는 상기 제2원단이 상기 투명 필름과 투명 시트 사이에 조명용 광섬유를 배치할 수 있으므로, 광섬유를 이용해 글자나 모양 등을 나타내는 조명을 형성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 천연섬유 노출형 내장재 제조방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 천연섬유 노출형 내장재 제조방법에서 제1원단과 제2원단을 준비하고 예열하는 과정을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 천연섬유 노출형 내장재 제조방법에서 프레스 금형을 이용한 코어와 스킨이 일체로 형성된 패널의 성형 과정을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 천연섬유 노출형 내장재 제조방법에서 사출 금형을 이용한 프레임과 보강구조의 성형 과정을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 천연섬유 노출형 내장재 제조방법으로 생산된 내장재를 개략적으로 나타낸 단면도와 부분확대도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커그릴이 일체로 형성되는 천연섬유 노출형 도어트림 제조방법으로 생산할 수 있는 도어트림을 나타낸 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
이하에서 설명되는 각 방향은 이와 다르게 특별히 한정하는 경우를 제외하고, 이에 기초한 것이다.
발명의 설명 및 청구범위 등에서 방향을 지칭하는 상(위쪽), 하(아래쪽), 좌우(옆쪽 또는 측방), 전(정, 앞쪽), 후(배, 뒤쪽) 등은 권리의 한정의 용도가 아닌 설명의 편의를 위해서 도면 및 구성 간의 상대적 위치를 기준으로 정한 것이고, 이하에서 설명되는 각 방향은 이와 다르게 특별히 한정하는 경우를 제외하고, 이에 기초한 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 천연섬유 노출형 내장재 제조방법은, 코어(110)를 형성할 수 있도록 천연섬유 폴리프로필렌으로 이루어진 펠트인 제1원단(10)을 준비하는 제1단계(S1); 상기 제1원단(10) 위에 배치되어 스킨(120)을 형성할 수 있도록 투명한 제2원단(20)을 준비하는 제2단계(S2); 상기 제1원단(10)과 제2원단(20)을 히터(200)로 예열하는 제3단계(S3); 프레스 금형(300)에 상기 제1원단(10)과 제2원단(20)을 넣고 압축시키는 동시에 내장재(100) 형태로 절단하여 코어(110)와 스킨(120)이 일체로 성형된 패널(170)을 형성하는 제4단계(S4); 및 사출 금형(400)에 상기 패널(170)을 넣고 상기 코어(110)의 외측 후면 또는 외측 후면과 외측면에 결합되는 프레임(130)을 사출 성형하는 제5단계(S5)를 포함한다.
상기 내장재(100)는 자동차 등의 내부에 결합되어 탑승자가 보거나 만질 수 있는 도어트림(DOOR TRIM), 콘솔(CONSOLE), 필라트림(PILLAR TRIM), 대시보드(DASHBOARD) 등의 부품이고, 여기서는 도 6과 같은 자동차의 도어 내부에 결합되는 도어트림(DOOR TRIM)을 기준으로 설명한다.
도 2를 참조하면, 상기 제1단계(S1)는 코어(110)를 성형하기 위하여 제1원단(10)을 준비하는 과정이다.
상기 제1원단(10)은 천연섬유 폴리프로필렌(Natural Fibre Polypropylene, NFPP) 펠트(felt)인 것이 바람직하고, 상기 천연섬유 폴리프로필렌은 바이오복합재료(biocomposite)의 하나로서 천연섬유와 폴리프로필렌 혼합하여 만든 친환경 소재이다.
천연섬유는 크게 원료물질에 따라 식물성 섬유와 동물성 섬유로 분류된다.
식물성 천연섬유는 주로 셀룰로오스 성분으로 이루어져 있고, 동물성 천연섬유는 단백질 성분이 주된 성분이며, 식물성 천연섬유는 값이 싸고 쉽게 얻을 수 있으며 농업이 지속되는 한 고갈되지 않는 장점이 있다.
천연섬유가 합성고분자의 보강재로 사용될 경우, 합성고분자의 기존 생산 공정의 변형 없이도 여러 환경 규제에 유연하게 대처할 수 있다.
상기 천연섬유 폴리프로필렌 펠트는 제4단계(S4)에서 프레스 금형(300)으로 압축되어 보드(board)화 되면서 도어트림 형태로 성형된다.
도 2를 참조하면, 상기 제2단계(S2)는 스킨(120) 성형을 위해서 제2원단(20)을 준비하는 과정이다.
상기 제2원단(20)은 투명한 소재로 이루어질 수 있다.
상기 제2원단(20)은 투명하기 때문에 사용자가 제1원단(10)으로 형성된 코어(110)를 제2원단(20)으로 형성된 스킨(120)을 통해서 육안으로 볼 수 있다.
상기 제2원단(20)은 투명 필름(22)과 상기 투명 필름(22)에 결합되는 소정의 무늬가 형성된 투명 시트(24)로 이루어질 수 있다.
상기 제2원단(20)은 폴리프로필렌인 것이 바람직하다.
상기 투명 필름(22)과 투명 시트(24)로 이루어진 제2원단(20)으로 스킨(120)을 형성하면, 사용자가 코어(110)의 무늬와 질감을 느끼는 동시에 투명 시트(24)에 형성된 무늬도 함께 느낄 수 있고, 스킨(120)이 이중으로 형성되므로 상기 스킨(120)의 내구성을 확보할 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 제3단계(S3)는 제1원단(10)과 제2원단(20)을 성형하기 전에 히터(200)를 이용해서 예열하는 과정이다.
상기 제1원단(10)과 제2원단(20)을 히터(200)로 미리 가열하는 것은 제4단계(S4)에서 프레스 금형(300)으로 제1원단(10)과 제2원단(20)을 가공하는 과정에서 상기 제1원단(10)과 제2원단(20)의 가공성을 증가시키기 위함이다.
상기 제1원단(10)과 제2원단(20)을 예열한 후에 프레스 금형(300)으로 가공하면 제1원단(10)과 제2원단(20)의 결합력이 증가하여 우수한 품질을 확보할 수 있다.
상기 제3단계(S3)는 상기 히터(200)가 수증기를 이용해 상기 제1원단(10)을 80~90℃로 예열할 수 있다.
상기 제1원단(10)이 천연섬유 폴리프로필렌 펠트인 경우 히터(200)에서 수증기를 이용해 천연섬유 폴리프로필렌 펠트를 예열할 수 있고, 고온의 수증기가 천연섬유 폴리프로필렌 펠트로 침투하면 천연섬유 폴리프로필렌 펠트의 가공성이 더 좋아진다.
도 3을 참조하면, 상기 제4단계(S4)는 제3단계(S3)를 거쳐 예열된 제1원단(10)과 제2원단(20)을 가공하여 패널(170)을 형성하는 과정이다.
상기 패널(170)은 제1원단(10)으로 형성되는 코어(110)와 제2원단(20)으로 형성되는 스킨(120)이 일체로 형성된 도어트림 형태이다.
상기 패널(170)은 도어트림 형태로서 코어(110)의 후면에 프레임(130)을 사출성형하기 위해 제5단계(S5)에서 사출금형에 삽입된다.
상기 패널(170)은 프레스 금형(300)에 예열된 제1원단(10)과 제2원단(20)을 넣고 압축함으로써 일체로 형성된다.
상기 패널(170)은 예열된 제1원단(10)과 제2원단(20)이 프레스 금형(300)으로 압축될 때 도어트림 형태로 트리밍된다.
상기 패널(170)은 내측에 스피커그릴(180) 등이 결합되거나 포켓 등이 형성될 수 있는 관통홀(160)이 형성된다.
상기 패널(170)은 관통홀(160)을 둘러싸는 내측 단부가 아래로 절곡되는 제1절곡부와 제1절곡부의 단부가 내측으로 절곡되는 제2절곡부가 형성될 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 프레스 금형(300)은 제3단계(S3)를 거쳐 예열된 제1원단(10)과 제2원단(20)을 도어트림 형태로 압축하는 동시에 트리밍하기 위한 장치로서, 상형(310)과 하형(320)으로 이루어진다.
상기 상형(310)은 하면에 도어트림의 입체적 형상을 성형할 수 있도록 제1성형부(312)가 구비되고, 제1성형부(312)는 예열된 제1원단(10)과 제2원단(20)을 입체적 형상으로 눌러서 압축한다.
상기 상형(310)은 패널(170) 내측에 스피커그릴(180) 등이 결합되거나 포켓 등이 형성될 수 있는 관통홀(160)을 성형할 수 있도록 하면의 제1성형부(312)에 제1커터(314)가 구비된다.
상기 상형(310)은 도어트림 외곽라인을 성형할 수 있도록 하면에 제2커터(316)가 구비된다.
상기 제1커터(314)와 제2커터(316)는 프레스 금형(300)으로 예열된 제1원단(10)과 제2원단(20)을 도어트림 형태로 압축할 때 도어트림 형태로 트리밍한다.
상기 하형(320)은 제1성형부(312)가 삽입되는 제2성형부(322)가 상면에 형성된다.
상기 하형(320)은 상형(310)에 구비되는 제1커터(314) 및 제2커터(316)와 맞물리는 커팅홈(미도시)이 형성될 수 있다.
상기 제1성형부(312)와 제2성형부(322) 사이에서 예열된 제1원단(10)과 제2원단(20)은 입체적 형상으로 압축성형되고 제1커터(314)에 의해 일부가 트리밍되어 스피커그릴 등이 결합될 수 있는 관통홀(160)이 형성된다.
예열된 제1원단(10)과 제2원단(20)을 프레스 금형(300)에 넣고 누르면 제1원단(10)과 제2원단(20)은 압축되어 보드화 되면서 도어트림 형태로 성형된다.
상기 예열된 제1원단(10)과 제2원단(20)은 프레스 금형(300)에 의해 코어(110)와 스킨(120)이 일체로 형성된 패널(170)로 가공된다.
상기 제4단계(S4)는 프레스 금형(300)이 예열된 후에 예열된 제1원단(10)과 제2원단(20)을 프레스 금형(300)에 넣고 패널(170)을 성형할 수 있다.
상기 예열된 제1원단(10)과 제2원단(20)을 프레스 금형(300)으로 가공하면 제1원단(10) 및 제2원단(20)과 프레스 금형(300) 사이의 온도 차이에 의해서 제1원단(10)과 제2원단(20)의 가공성이 저하될 수 있고, 제1원단(10)과 제2원단(20)의 변형이 일어나서 패널(170)의 품질이 저하되는 문제점이 발생될 수 있다.
상기 프레스 금형(300)을 예열하면 예열된 제1원단(10)과 제2원단(20)과의 온도 차이에서 발생하는 문제점을 방지할 수 있다.
상기 제4단계(S4)는 제2원단(20)과 접하는 프레스 금형(300)의 상형(310) 하면에 소정의 무늬를 형성하여 패널(170)을 구성하는 스킨(120)에 IMG 성형으로 무늬를 형성할 수 있다.
상기 프레스 금형(300)의 상형(310) 하면에 소정의 무늬를 형성하면 별도의 공정을 거치지 않고 패널(170)을 성형하는 동시에 패널(170)을 구성하는 스킨(120)에 IMG 성형으로 무늬를 형성할 수 있다.
상기 제4단계(S4)는 스킨(120)이 코어(110)에 함침되어 코어(110)의 무늬와 질감이 스킨(120) 외부로 드러날 수 있다.
상기 프레스 금형(300)으로 예열된 제1원단(10)과 제2원단(20)을 더 강하게 누르면 투명한 제2원단(20)이 천연섬유 폴리프로필렌으로 이루어진 펠트인 제1원단(10)의 거친 면에 완전히 밀착되게 할 수 있다.
상기 제2원단(20)이 제1원단(10)에 완전히 밀착되면 사용자는 스킨(120) 내부에 있는 코어(110)의 무늬와 질감을 느낄 수 있게 된다.
도 4를 참조하면, 상기 제5단계(S5)는 코어(110)와 스킨(120)이 일체로 형성된 패널(170)을 사출 금형(400)에 넣고 패널(170)의 외측 후면 또는 외측 후면과 외측면에 결합되는 프레임(130)을 사출성형하는 과정이다.
상기 제5단계(S5)는 패널(170)의 내측 후면 또는 내측 후면과 내측면에 결합되는 보강구조(140)를 더 사출성형할 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 프레임(130)은 패널(170)의 외측 후면 또는 외측 후면과 외측면에 결합되어 도어트림 전체의 형태를 지지하고 도어트림이 볼트 등의 결합수단에 의해 도어와 결합할 수 있는 구조를 제공할 수 있다.
상기 프레임(130)은 패널(170)의 후면에서 패널(170)의 외측으로 돌출되도록 형성될 수 있다.
상기 프레임(130)은 패널(170)의 후면에서 패널(170)의 외측 단부를 감싸도록 형성될 수 있다.
상기 보강구조(140)는 패널(170)의 내측 후면 또는 내측 후면과 내측면에 결합되어 도어트림 내부의 형태를 지지하고 도어트림이 볼트 등의 결합수단에 의해 도어와 결합할 수 있는 구조를 제공할 수 있다.
상기 보강구조(140)는 패널(170)의 후면에서 패널(170)의 내측 단부를 감싸도록 형성될 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 사출 금형(400)은 코어(110)와 스킨(120)이 일체로 형성된 패널(170)의 후면에 프레임(130)과 보강구조(140)를 사출성형하기 위한 장치로서, 사출 금형(400)은 상형(410)과 하형(420)으로 이루어진다.
상기 상형(410)은 하부에 제3성형부(412)를 구비하고, 제3성형부(412)는 하형(420)과 접하면서 하형(420)에 삽입된 패널(170)을 고정할 수 있다.
상기 하형(420)은 패널(170)의 외측 후면이 안착되는 제4성형부(422)와 패널(170)의 내측 후면이 안착되는 제5성형부(424)를 구비한다.
상기 제4성형부(422)는 프레임(130)을 사출성형하기 위한 제1사출홈(423)이 형성된다.
상기 제5성형부(424)는 보강구조(140)를 사출성형하기 위한 제2사출홈(425)이 형성된다.
상기 제5성형부(424)는 패널(170)에 형성된 관통홀(160)을 통과해서 제4성형부(422)와 접할 수 있도록 일부분이 돌출될 수 있다.
상기 하형(420)은 프레임(130)과 보강구조(140)를 사출성형하기 위해서 용융수지(30)를 공급하는 사출기(500)와 결합될 수 있다.
상기 하형(420)은 사출기(500)에서 공급되는 용융수지(30)가 통과하는 제1유로(426), 제1유로(426)와 제1사출홈(423)을 연결하는 제2유로(427) 및 제1유로(426)와 제2사출홈(425)을 연결하는 제3유로(428)를 구비한다.
상기 제2유로(427)와 제3유로(428)는 서로 독립적으로 형성될 수 있고, 용융수지(30)는 제1사출홈(423) 또는 제2사출홈(425) 중 어느 하나에 선택적으로 공급될 수 있으며, 제1사출홈(423)과 제2사출홈(425)에 공급되는 용융수지(30)의 종류를 다르게 선택할 수도 있다.
상기 사출 금형(400)에 패널(170)을 넣고 고정한 후에 사출기(500)에서 용융수지(30)를 주입하면, 용융수지(30)는 제2유로(427)를 통해 제1사출홈(423)과을 채우게 되고, 제1사출홈(423)을 채운 용융수지(30)가 냉각되면 프레임(130)을 형성하게 된다.
상기 사출 금형(400)에 패널(170)을 넣고 고정한 후에 사출기(500)에서 용융수지(30)를 주입하면, 용융수지(30)는 제3유로(428)를 통해 제2사출홈(425)을 채우게 되고, 제2사출홈(425)을 채운 용융수지(30)가 냉각되면 보강구조(140)를 형성하게 된다.
상기 제2유로(427)와 제3유로(428)는 서로 연결될 수 있고, 용융수지(30)는 제1사출홈(423)과 제2사출홈(425)으로 동시에 공급될 수 있다.
상기 사출 금형(400)에 패널(170)을 넣고 고정한 후에 사출기(500)에서 용융수지(30)를 주입하면 용융수지(30)는 제1유로(426)와 제2유로(427)를 통해 제1사출홈(423)과 제2사출홈(425)을 채우게 된다.
상기 제1사출홈(423)을 채운 용융수지(30)가 냉각되면 프레임(130)을 형성하게 되고, 제2사출홈(425)을 채운 용융수지(30)가 냉각되면 보강구조(140)를 형성하게 된다.
상기 사출 금형(400)은 패널(170)에 결합되는 스피커그릴(180) 등을 사출 할 수 있도록 관통홀(160)을 둘러싸고 제1유로(426)와 연결되는 별도의 사출홈(미도시)을 구비할 수 있다.
상기 스피커그릴(180)은 패널(170)의 제1절곡부와 제2절곡부를 감싸도록 사출성형으로 형성할 수 있다.
상기 스피커그릴(180)은 패널(170)과의 결합상태를 안정적으로 유지할 수 있으므로, 패널(170)과의 유격으로 인해 발생하는 소음을 방지할 수 있다.
상기 제5단계(S5)는 제2원단(20)과 접하는 사출 금형(400)의 상형(410) 하면에 소정의 무늬를 형성하여 패널(170)을 구성하는 스킨(120)에 IMG 성형으로 무늬를 형성할 수 있다.
사출 금형(400)의 상형(410) 하면에 소정의 무늬를 형성하면 별도의 공정을 거치지 않고 패널(170)을 성형하는 동시에 패널(170)을 구성하는 스킨(120)에 IMG 성형으로 무늬를 형성할 수 있다.
상기 제4단계(S4)에서 패널(170)을 구성하는 스킨(120)에 IMG 성형으로 무늬를 형성한 후에 5단계에서 이중으로 패널(170)을 구성하는 스킨(120)에 IMG 성형으로 무늬를 형성할 수 있다.
상기 패널(170)을 구성하는 스킨(120)에 IMG 성형으로 무늬를 이중으로 형성하면, 더 선명하고 복잡한 무늬를 구현할 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 제2원단(20)은 투명 필름(22)과 투명 시트(24) 사이에 조명용 광섬유(26)를 포함할 수 있다.
상기 광섬유(26)는 제1원단(10)과 제2원단(20) 사이에 배치될 수도 있다.
상기 광섬유(26)를 이용해 글자, 모양, 그림 등을 표현할 수 있고, 상기 광섬유(26)를 통해서 빛을 보내면 사용자가 이를 육안으로 관찰할 수 있으므로, 상기 광섬유(26)를 무드등과 같은 조명으로 이용할 수 있다.
상기 광섬유(26)는 투명 필름(22)과 투명 시트(24) 사이와 제1원단(10)과 제2원단(20) 사이에 모두 배치될 수도 있다.
상기 광섬유(26)를 투명 필름(22)과 투명 시트(24) 사이와 제1원단(10)과 제2원단(20) 사이에 이중으로 배치하면 발광 깊이가 다른 조명을 구현할 수 있으므로, 광섬유(26)를 이용해 더욱 다양한 글자, 모양, 그림 등을 표현할 수 있다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다.
따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 청구범위에 속한다고 하여야 할 것이다.
10: 제1원단 20: 제2원단
22: 투명 필름 24: 투명 시트
26: 광섬유 30: 용융수지
100: 내장재 110: 코어
120: 스킨 130: 프레임
140: 보강구조 160: 관통홀
170: 패널 200: 히터
300: 프레스 금형 310: 상형
312: 제1성형부 314: 제1커터
316: 제2커터 320: 하형
322: 제2성형부 400: 사출 금형
410: 상형 412: 제3성형부
420: 하형 422: 제4성형부
423: 제1사출홈 424: 제5성형부
425: 제2사출홈 426: 제1유로
427: 제2유로 428: 제3유로
500: 사출기

Claims (10)

  1. 코어를 형성할 수 있도록 천연섬유 폴리프로필렌으로 이루어진 펠트인 제1원단을 준비하는 제1단계; 상기 제1원단 위에 배치되어 스킨을 형성할 수 있도록 투명한 제2원단을 준비하는 제2단계; 상기 제1원단과 제2원단을 히터로 예열하는 제3단계; 프레스 금형에 상기 제1원단과 제2원단을 넣고 압축시키는 동시에 내장재 형태로 절단하여 코어와 스킨이 일체로 성형된 패널을 형성하는 제4단계; 및 사출 금형에 상기 패널을 넣고 상기 코어의 외측 후면 또는 외측 후면과 외측면에 결합되는 프레임을 사출 성형하는 제5단계를 포함하되,
    상기 제2단계는 상기 제2원단이 투명 필름과 상기 투명 필름에 결합되는 소정의 무늬가 형성된 투명 시트로 이루어지되, 상기 제1원단과 제2원단 사이에 조명용 광섬유를 배치하며, 상기 투명 필름과 투명 시트 사이에 조명용 광섬유를 배치하고,
    상기 제4단계는 상기 제2원단과 접하는 상기 프레스 금형에 소정의 무늬가 형성되어 상기 스킨이 IMG 성형으로 형성되되, 상기 스킨이 상기 코어에 함침되어 상기 코어의 무늬와 질감이 상기 스킨 외부로 드러나고,
    상기 제5단계는 상기 제2원단과 접하는 상기 사출 금형에 소정의 무늬가 형성되어 상기 스킨이 이중 IMG 성형으로 형성되되, 상기 코어의 내측 후면과 내측면에 결합되는 보강구조를 더 사출성형하는 것을 특징으로 하는 천연섬유 노출형 내장재 제조방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제3단계는 상기 히터가 수증기를 이용해 상기 제1원단을 80~90℃로 예열하는 것을 특징으로 하는 천연섬유 노출형 내장재 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제4단계는 상기 프레스 금형이 예열된 후에 상기 패널을 성형하는 것을 특징으로 하는 천연섬유 노출형 내장재 제조방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
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