KR102246279B1

KR102246279B1 - 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법

Info

Publication number: KR102246279B1
Application number: KR1020190116651A
Authority: KR
Inventors: 오세훈; 이재용; 김승호; 곽성복
Original assignee: 덕양산업 주식회사
Priority date: 2019-09-23
Filing date: 2019-09-23
Publication date: 2021-04-30
Also published as: KR20210035365A

Abstract

개시되는 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법은, 제1원단을 준비하는 제1단계; 제1원단을 히터로 예열하는 제2단계; 프레스 금형에 제1원단을 넣고 제1원단을 압축시키면서 제1원단을 내장재 형태로 성형하는 동시에 제1원단에서 내장재 형태를 둘러싸는 제1영역과 내장재 형태에서 포켓을 형성하기 위하여 디프 드로잉 성형이 필요한 제2영역의 전부 또는 일부를 잘라내어 코어를 성형하고, 제2영역이 제거된 부분을 둘러싸도록 코어의 후면에 결합되는 포켓을 사출 성형하는 제3단계; 및 포켓이 형성된 코어의 전면을 제2원단으로 감싸 코어와 포켓에 결합되는 스킨을 형성하는 제4단계를 포함하여, 포켓의 전부 또는 일부를 디프 드로잉 성형 대신 사출 성형으로 형성할 수 있다.
본 발명에 의하면, 디프 드로잉 성형으로 코어의 두께 너무 얇아지거나 코어가 파손되는 것을 방지할 수 있고, 프레스 금형으로 제1원단의 압축, 성형 및 트리밍 과정을 함께 진행하여 공정을 단축하고 생산비용을 절감할 수 있다.

Description

디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법{Manufacturing method of interior materials to minimize deep drawing molding}

본 발명은 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차 등의 내장재 중 디프 드로잉 성형이 필요한 부분의 일부 또는 전부를 사출 성형으로 형성할 수 있는 내장재 제조방법에 관한 것이다.

자동차 등의 내장재는 중에서 형상의 높낮이 차이가 큰 부분은 디프 드로잉 성형으로 제작될 수 있다.

디프 드로잉(deep drawing)은 재료의 직경을 줄이거나, 판재의 주변부를 중앙으로 좁혀서 용기상(예를 들어, 컵 상)으로 가공하는 방법을 말한다.

자동차 내장재 중 하나인 도어트림의 경우 맵 포켓처럼 깊이 들어간 부분은 프레스 금형을 이용한 디프 드로잉 성형으로 가공할 수 있다.

플라스틱이 등으로 이루어진 원단을 프레스 금형을 이용해 내장재를 제조하는 경우 디프 드로잉 성형이 이루어지는 부분에 주름 발생, 두께 얇아짐 또는 파손 등의 문제점이 있다.

디프 드로잉 성형이 이루어지는 부분은 형상의 높낮이 차이가 클수록 상기 문제점이 더 많이 발생할 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 제10-0666785호는 ‘자동차용 필러트림 제조 방법’에 관한 것으로서, 디프 드로잉(Deep drawing) 형상을 갖는 필러트림을 제작함에 있어서, 표피재를 접착제로 기재에 부착할 때 주름 현상이 발생되던 기존의 문제점을 해결하기 위한 기술을 개시하고 있다.

그러나 한국 등록특허 제10-0666785호는 표피재에 주름이 생기는 문제점을 해결할 수 있지만, 기재의 두께 너무 얇아지거나 기재가 파손되는 문제점을 해결할 수 없다.

본 발명의 목적은 내장재에서 디프 드로잉 성형이 필요한 부분의 일부 또는 전부를 사출 성형으로 형성할 수 있는 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 내장재 제조공정을 단축할 수 있는 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 제1원단을 준비하는 제1단계; 제1원단을 히터로 예열하는 제2단계; 프레스 금형에 제1원단을 넣고 제1원단을 압축시키면서 제1원단을 내장재 형태로 성형하는 동시에 제1원단에서 내장재 형태를 둘러싸는 제1영역과 내장재 형태에서 포켓을 형성하기 위하여 디프 드로잉 성형이 필요한 제2영역의 전부 또는 일부를 잘라내어 코어를 성형하고, 제2영역이 제거된 부분을 둘러싸도록 코어의 후면에 결합되는 포켓을 사출 성형하는 제3단계; 및 포켓이 형성된 코어의 전면을 제2원단으로 감싸 코어와 포켓에 결합되는 스킨을 형성하는 제4단계를 포함하여, 포켓의 전부 또는 일부를 디프 드로잉 성형 대신 사출 성형으로 형성하는 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법에 의해 달성될 수 있다.

또한, 상기 목적은, 제1단계는 제1원단이 천연섬유 폴리프로필렌으로 이루어진 펠트인 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법에 의해 달성될 수 있다.

또한, 상기 목적은, 제2단계는 히터가 수증기를 이용해 제1원단을 80~90℃로 예열하는 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법에 의해 달성될 수 있다.

또한, 상기 목적은, 제3단계는 프레스 금형이 예열된 후에 코어를 성형하는 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법에 의해 달성될 수 있다.

또한, 상기 목적은, 제3단계는 사출 금형에 포켓이 사출 성형된 코어를 넣고 코어의 후면에 보강구조를 더 사출 성형하는 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법에 의해 달성될 수 있다.

또한, 상기 목적은, 제4단계는 스킨이 IMG 성형으로 형성되는 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법에 의해 달성될 수 있다.

또한, 상기 목적은, 제4단계는 코어와 제2원단을 예열한 후에 스킨을 형성하되, 제2원단은 투명하고, 제2원단은 코어에 함침되어 코어의 무늬와 질감이 스킨 외부로 드러나는 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법에 의해 달성될 수 있다.

또한, 상기 목적은, 제2원단은 투명 필름과 투명 필름에 결합되는 소정의 무늬가 형성된 투명 시트로 이루어진 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법에 의해 달성될 수 있다.

또한, 상기 목적은, 제2원단은 투명 필름과 투명 시트 사이에 조명용 광섬유를 포함하는 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법에 의해 달성될 수 있다.

또한, 상기 목적은, 제3단계는 사출 금형에 포켓이 사출 성형된 코어를 넣고 코어의 전면에 투명 쿠션층을 더 사출 성형하는 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법에 의해 달성될 수 있다.

본 발명에 따른 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법에 의하면, 제1원단을 준비하는 제1단계; 제1원단을 히터로 예열하는 제2단계; 프레스 금형에 제1원단을 넣고 제1원단을 압축시키면서 제1원단을 내장재 형태로 성형하는 동시에 제1원단에서 내장재 형태를 둘러싸는 제1영역과 내장재 형태에서 포켓을 형성하기 위하여 디프 드로잉 성형이 필요한 제2영역의 전부 또는 일부를 잘라내어 코어를 성형하고, 제2영역이 제거된 부분을 둘러싸도록 코어의 후면에 결합되는 포켓을 사출 성형하는 제3단계; 및 포켓이 형성된 코어의 전면을 제2원단으로 감싸 코어와 포켓에 결합되는 스킨을 형성하는 제4단계를 포함하여, 포켓의 전부 또는 일부를 디프 드로잉 성형 대신 사출 성형으로 형성할 수 있으므로, 디프 드로잉 성형으로 코어의 두께 너무 얇아지거나 코어가 파손되는 것을 방지할 수 있고, 프레스 금형으로 제1원단의 압축, 성형 및 트리밍 과정을 함께 진행하여 공정을 단축하고 생산비용을 절감할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법에 의하면, 제1단계는 제1원단이 천연섬유 폴리프로필렌으로 이루어진 펠트일 수 있으므로, 경량의 친환경 내장재를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법에 의하면, 제2단계는 히터가 수증기를 이용해 제1원단을 80~90℃로 예열할 수 있으므로, 제1원단의 가공성을 증가시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법에 의하면, 제3단계는 프레스 금형이 예열된 후에 코어를 성형할 수 있으므로, 제1원단과 프레스 금형의 온도 차이에 의한 제1원단의 가공성 저하 및 변형을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법에 의하면, 제3단계는 사출 금형에 포켓이 사출 성형된 코어를 넣고 코어의 후면에 보강구조를 더 사출 성형할 수 있으므로, 내장재의 강성 및 조립성을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법에 의하면, 제4단계는 스킨이 IMG 성형으로 형성할 수 있으므로, IMG 금형으로 스킨 성형을 자동화할 수 있고 스킨 표면에 소정의 무늬를 형성할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법에 의하면, 제4단계는 코어와 제2원단을 예열한 후에 스킨을 형성하되, 제2원단은 투명하고, 제2원단은 코어에 함침되어 코어의 무늬와 질감이 스킨 외부로 드러날 수 있으므로, 제2원단의 가공성을 증가시킬 수 있고 사용자가 코어의 무늬와 질감을 느낄 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법에 의하면, 제2원단은 투명 필름과 투명 필름에 결합되는 소정의 무늬가 형성된 투명 시트로 이루어질 수 있으므로, 사용자가 코어의 무늬와 질감을 느끼는 동시에 투명 시트에 형성된 무늬도 함께 느낄 수 있고 스킨의 내구성을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법에 의하면, 제2원단은 투명 필름과 투명 시트 사이에 조명용 광섬유를 포함할 수 있으므로, 광섬유를 이용해 글자나 모양 등을 나타내는 조명을 형성할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법에 의하면, 제3단계는 사출 금형에 포켓이 사출 성형된 코어를 넣고 코어의 전면에 투명 쿠션층을 더 사출 성형할 수 있으므로, 내장재에 가해지는 충격을 흡수하거나 외부의 소음을 차단하고 사용자에게 쿠션감을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법에서 제1원단의 예열 과정을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법에서 프레스 금형으로 제1원단을 성형하기 위한 준비를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법에서 프레스 금형을 이용한 코어 및 포켓 성형 과정을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법에서 사출 금형으로 코어에 보강구조 또는 투명 쿠션층을 성형하기 위한 준비를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법에서 사출 금형으로 코어에 보강구조를 성형하기 위한 사출을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법에서 제2원단으로 스킨을 형성하는 과정을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법에서 사출 금형으로 코어에 쿠션층을 성형하기 위한 사출을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법에서 코어에 쿠션층과 스킨이 결합된 내장재를 개략적으로 나타낸 단면도 및 부분확대도이다.

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 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법은, 제1원단(10)을 준비하는 제1단계; 상기 제1원단(10)을 히터(200)로 예열하는 제2단계; 프레스 금형(300)에 상기 제1원단(10)을 넣고 상기 제1원단(10)을 압축시키면서 상기 제1원단(10)을 내장재(100) 형태로 성형하는 동시에 상기 제1원단(10)에서 상기 내장재(100)를 둘러싸는 제1영역(12)과 상기 내장재(100) 형태에서 포켓(130)을 형성하기 위하여 디프 드로잉 성형이 필요한 제2영역(14)의 전부 또는 일부를 잘라내어 코어(110)를 성형하고, 상기 제2영역(14)이 제거된 부분을 둘러싸도록 상기 코어(110)의 후면(하면)에 결합되는 상기 포켓(130)을 사출 성형하는 제3단계; 및 상기 포켓(130)이 형성된 코어(110)의 전면(상면)을 제2원단(20)으로 감싸 상기 코어(110)와 포켓(130)에 결합되는 스킨(120)을 형성하는 제4단계를 포함하여, 상기 포켓(130)의 전부 또는 일부를 디프 드로잉 성형 대신 사출 성형으로 형성할 수 있다.

도 2를 참조하면, 상기 제1단계는 코어(110) 성형을 위해서 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 상기 제3단계에서 프레스 금형(300)으로 압축되어 보드(board)화 되면서 내장재(100) 형태로 성형된다.

도 2를 참조하면, 상기 제2단계는 상기 제1원단(10)을 성형하기 전에 히터(200)를 이용해서 예열하는 과정이다.

상기 제1원단(10)을 히터(200)로 미리 가열하는 것은 상기 제3단계에서 프레스 금형(300)으로 제1원단(10)을 가공하는 과정에서 상기 제1원단(10)의 가공성을 증가시키기 위함이다.

상기 제2단계는 상기 히터(200)가 수증기를 이용해 상기 제1원단(10)을 80~90℃로 예열할 수 있다.

상기 제1원단(10)이 상기 천연섬유 폴리프로필렌 펠트인 경우 상기 히터(200)에서 수증기를 이용해 상기 천연섬유 폴리프로필렌 펠트를 예열할 수 있고, 고온의 수증기가 상기 천연섬유 폴리프로필렌 펠트로 침투하여 상기 천연섬유 폴리프로필렌 펠트의 가공성이 더 좋아진다.

도 3을 참조하면, 상기 제3단계는 상기 예열된 제1원단(10)을 가공하여 코어(110)와 포켓(130)을 성형하는 과정이다.

상기 코어(110)는 상기 내장재(100)의 골격에 해당하는 것으로서, 상기 포켓(130)이 사출 성형으로 결합된다.

상기 제3단계는 프레스 금형(300)을 이용해 상기 제1원단(10)을 가공한다.

상기 프레스 금형(300)은 상기 제1원단(10)을 압축하는 과정, 상기 제1원단(10)을 내장재(100) 형태로 성형하는 과정, 상기 제1원단(10)을 트리밍하는 과정 및 상기 포켓(130)을 사출 성형하는 과정을 모두 수행하기 위한 장치로서, 상기 프레스 금형(300)은 상형(310)과 하형(320)으로 이루어진다.

상기 상형(310)은 상기 내장재(100) 형태에서 포켓(130)이 형성되는 부분을 성형할 수 있는 제1성형부(312) 및 상기 제1원단(10)을 트리밍할 수 있는 제1커터(314)와 제2커터(316)를 하면에 구비한다.

상기 제1커터(314)는 상기 제1성형부(312)에 구비되어 상기 내장재(100) 형태에서 포켓(130)을 형성하기 위하여 디프 드로잉 성형이 필요한 제2영역(14)의 전부 또는 일부를 자를 수 있다.

상기 제2커터(316)는 상기 제1원단(10)에서 상기 내장재(100) 형태를 둘러싸는 제1영역(12)을 자를 수 있다.

상기 하형(320)은 상기 제1성형부(312)가 삽입되는 제2성형부(322)가 형성된다.

상기 하형(320)은 상기 제1원단(10)을 자를 때 상기 제1커터(314) 및 제2커터(316)와 맞물리는 커팅홈(미도시)이 형성될 수 있다.

상기 하형(320)은 상기 포켓(130)을 사출 성형할 수 있는 제1사출홈(324)과 상기 제1사출홈(324)을 외부의 제1사출기(500)와 연결하는 제1유로(326)가 형성된다.

상기 제1성형부(312) 및 제2성형부(322)의 상하 방향 길이를 조정함으로써 포켓(130)의 상하 방향 길이를 조정할 수 있다.

종래와 같이 디프 드로잉 성형으로 포켓(130)을 성형하기 위해서는 제1성형부(312) 및 제2성형부(322)의 상하 방향 길이를 길게 하여야 하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1성형부(312) 및 제2성형부(322)는 상하 방향 길이를 짧게 할 수 있다.

상기 예열된 제1원단(10)을 상기 프레스 금형(300)의 상형(310)과 하형(320) 사이에 넣고 누르면, 상기 제1원단(10)은 압축되어 보드화 되고, 상기 제1원단(10)은 내장재(100) 형태로 성형된다.

상기 상형(310)의 하면에 구비된 제1성형부(312)는 상기 제1원단(10)을 아래로 눌러서 포켓(130)이 사출 성형으로 결합되는 부분을 성형할 수 있다.

상기 제1원단(10)에서 내장재(100) 형태로 성형되는 부분을 둘러싸는 제1영역(12)은 상기 제2커터(316)에 의해 잘리게 된다.

상기 제1원단(10)에서 상기 제1성형부(312)에 의해 눌린 부분이 제2영역(14)에 해당하고 상기 제2영역(14)은 상기 제1성형부(312)에 구비된 제1커터(314)에 의해 잘리게 된다.

상기 프레스 금형(300)에 의해 내장재(100) 형태로 성형된 상기 제1원단(10)에서 상기 제1영역(12)과 제2영역(14)을 제외한 부분이 코어(110)에 해당한다.

상기 제3단계는 상기 프레스 금형(300)이 예열된 후에 상기 예열된 제1원단(10)을 가공하여 상기 코어(110)를 성형할 수 있다.

상기 예열된 제1원단(10)을 프레스 금형(300)으로 가공하면 상기 제1원단(10)과 프레스 금형(300) 사이의 온도 차이에 의해서 상기 제1원단(10)의 가공성이 저하될 수 있고, 상기 제1원단(10)의 변형이 일어나서 상기 코어(110)의 품질이 저하되는 문제점이 발생될 수 있다.

상기 프레스 금형(300)을 예열하면 상기 예열된 제1원단(10)과의 온도 차이에서 발생하는 상기 문제점을 방지할 수 있다.

도 4를 참조하면, 상기 프레스 금형(300)으로 상기 코어(110) 성형한 후에 상기 코어(110)에 결합되는 포켓(130)을 사출 성형하는 과정이다.

상기 프레스 금형(300)으로 상기 코어(110) 성형한 후에 상기 제1사출기(500)에서 제1용융수지(30)를 주입하면 상기 제1용융수지(30)는 상기 제1유로(326)를 통해 상기 제1사출홈(324)을 채우게 된다.

상기 제1사출홈(324)을 채운 상기 제1용융수지(30)가 냉각되면 상기 포켓(130)을 형성하게 된다.

상기 포켓(130)을 사출 성형으로 형성한 다음 상기 프레스 금형(300)을 개방하여 상기 포켓(130)이 결합된 코어(110)를 꺼내고, 상기 제1영역(12)과 제2영역(14)은 제거한다.

도 5 내지 6을 참조하면, 상기 제3단계는 사출 금형(400)에 상기 포켓(130)이 사출 성형된 코어(110)를 넣고 상기 코어(110)의 후면에 보강구조(150)를 더 사출 성형할 수 있다.

상기 보강구조(150)는 내장재(100)의 강성 및 조립성을 확보하기 위한 구성으로서, 내장재(100)의 강성을 보강하기 위한 구조 또는 내장재(100)와 다른 부품을 연결하기 위한 구조일 수 있다.

상기 보강구조(150)는 상기 코어(110)와 포켓(130)이 결합되는 부위에 사출 성형될 수 있고, 상기 보강구조(150)는 상기 코어(110)와 포켓(130) 사이에 결합력과 강성을 보강할 수 있다.

제2사출기(600)에서 제2용융수지(40)를 주입하면 상기 제2용융수지(40)는 제3유로(428)을 통해 제3사출홈(424)를 채우게 된다.

상기 제3사출홈(424)을 채운 상기 제2용융수지(40)가 냉각되면 상기 보강구조(150)를 형성하게 된다.

상기 사출 금형(400)은 보강구조(150) 또는 쿠션층(140)을 사출 성형으로 형성하기 위한 장치로서, 상기 사출 금형(400)은 상형(410)과 하형(420)으로 이루어진다.

상기 상형(410)은 상기 하형(420)에 삽입된 상기 포켓(130)이 사출 성형된 코어(110)를 고정할 수 있다.

상기 상형(410)은 하면에 돌출부(416)가 형성되고 상기 돌출부(416)는 상기 하형(420)에 안착된 상기 포켓(130)으로 삽입되어 상기 포켓(130)을 고정할 수 있다.

상기 상형(410)은 하면에 상기 코어(110)의 상면에 쿠션층(140)을 사출 성형하기 위한 제1사출홈(324)이 형성될 수 있고, 상기 제1사출홈(324)은 외부의 제3사출기(700)와 제2유로(414)를 통해 연결될 수 있다.

상기 하형(420)은 상면에 상기 코어(110)가 안착되고, 상기 코어(110)의 하면에 보강구조(150)를 사출 성형하는 장치이다.

상기 하형(420)은 상면에 상기 코어(110)가 안착되는 제1성형홈(422)과 상기 코어(110)의 하면에 상기 보강구조(150)를 사출 성형하기 위한 제3사출홈(424)이 형성될 수 있다.

상기 제3사출홈(424)은 외부의 제2사출기(500)와 제3유로(428)를 통해 연결될 수 있다.

상기 하형(420)은 상기 제1성형홈(422)에 상기 코어(110)의 하면에 보강구조(150)를 사출 성형하기 위한 제3사출홈(424)이 형성될 수 있고, 상기 제3사출홈(424)은 외부의 제2사출기(600)와 제3유로(428)를 통해 연결될 수 있다.

상기 제3사출홈(424)에 상기 제2사출기(500)로 상기 제3유로(428)를 통해 제2용융수지(40)를 주입하면 상기 보강구조(150)를 성형할 수 있다.

도 8을 참조하면, 상기 제3단계는 상기 코어(110)의 전면에 쿠션층(140)을 더 사출 성형할 수 있다.

상기 사출 금형(400)의 상형(410)은 제2사출홈(412)이 형성될 수 있고, 상기 제2사출홈(412)에 제3사출기(700)로 상기 제2유로(414)를 통해 제3용융수지(50)를 주입하면 상기 쿠션층(140)을 성형할 수 있다.

상기 쿠션층(140)은 내장재(100)에 가해지는 충격을 흡수하거나 외부의 소음을 차단하고 사용자에게 쿠션감을 제공할 수 있다.

상기 제1용융수지(30), 제2용융수지(40) 및 제3용융수지(50)는 필요에 따라 서로 동일하거나 다른 소재를 이용할 수 있다.

도 7을 참조하면, 상기 제4단계는 상기 포켓(130)이 결합된 코어(110)에 스킨(120)을 형성하는 과정이다.

상기 스킨(120)은 상기 포켓(130)이 결합된 코어(110)의 전면을 제2원단(20)으로 감싸 형성한다.

상기 스킨(120)은 상기 코어(110)와 포켓(130)에 결합되고, 상기 스킨(120)은 상기 코어(110)의 측면을 감싸면서 상기 코어(110)의 후면까지 결합될 수 있다.

상기 포켓(130)이 결합된 코어(110)에 상기 스킨(120)을 형성하는 과정은 수작업으로 가능지만, IMG 성형 방법을 이용할 수 있다.

상기 IMG 성형 방법을 이용해 스킨(120)을 형성하기 위해서 상기 사출 금형(400)을 이용할 수 있고, 별도의 IMG 금형으로 스킨(120) 성형을 자동화할 수 있고 스킨(120) 표면에 소정의 무늬를 형성할 수 있다.

상기 제4단계는 상기 포켓(130)이 결합된 코어(110)와 제2원단(20)을 예열한 후에 상기 스킨(120)을 형성할 수 있다.

상기 포켓(130)이 결합된 코어(110)를 예열한 후에 상기 예열된 제2원단(20)으로 감싸면 상기 제2원단(20)의 가공성과 결합력이 증가하여 우수한 품질의 스킨(120)을 얻을 수 있다.

상기 제2원단(20)은 투명한 소재로 이루어질 수 있다.

상기 제2원단(20)이 투명하면 포켓(130)이 결합된 코어(110)를 상기 스킨(120)을 통해 육안으로 관찰할 수 있다.

상기 제2원단(20)은 상기 코어(110)에 함침될 수 있다.

상기 제2원단(20)은 상기 코어(110)에 함침되면 상기 코어(110)의 무늬와 질감이 상기 스킨(120) 외부로 드러날 수 있어 사용자가 코어(110)의 무늬와 질감을 느낄 수 있다.

상기 제2원단(20)을 상기 코어(110)에 함침시키기 위해 상기 사출 금형(400)이나 IMG 금형을 이용해 상기 제2원단(20)과 상기 코어(110)에 압력을 가할 수 있다.

상기 제2원단(20)은 투명 필름(122)과 상기 투명 필름(122)에 결합되는 소정의 무늬가 형성된 투명 시트(124)로 이루어질 수 있다.

상기 투명 필름(122)과 투명 시트(124)로 이루어진 상기 제2원단(20)으로 스킨(120)을 형성하면, 사용자가 코어(110)의 무늬와 질감을 느끼는 동시에 투명 시트(124)에 형성된 무늬도 함께 느낄 수 있고, 스킨(120)이 이중으로 형성되므로 상기 스킨(120)의 내구성을 확보할 수 있다.

도 9를 참조하면, 상기 제2원단(20)은 상기 투명 필름(122)과 투명 시트(124) 사이에 조명용 광섬유(126)를 포함할 수 있다.

상기 광섬유(126)를 이용해 글자, 모양, 그림 등을 표현할 수 있고, 상기 광섬유(126)를 통해서 빛을 보내면 사용자가 이를 육안으로 관찰할 수 있으므로, 상기 광섬유(126)를 무드등과 같은 조명으로 이용할 수 있다.

도 8 내지 9를 참조하면, 상기 제3단계는 상기 코어(110)의 전면에 투명 쿠션층(140)을 더 사출 성형할 수 있다.

상기 사출 금형(400)의 상형(410)은 제2사출홈(412)이 형성될 수 있고, 상기 제2사출홈(412)에 제3사출기(700)로 상기 제2유로(414)를 통해 제3용융수지(50)를 주입하면 상기 투명 쿠션층(140)을 성형할 수 있다.

상기 투명 쿠션층(140)은 내장재(100)에 가해지는 충격을 흡수하거나 외부의 소음을 차단하고 사용자에게 쿠션감을 제공할 수 있는 동시에 사용자가 코어(110)의 무늬와 질감을 느낄 수 있다.

상기 투명 쿠션층(140)이 상기 코어(110)의 전면에 형성되는 경우 상기 코어(110)의 전면에 결합되던 스킨(120)은 상기 투명 쿠션층(140)의 전면에 결합된다.

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 12: 제1영역
14: 제2영역 20: 제2원단
30: 제1용융수지 40: 제2용융수지
50: 제3용융수지 100: 내장재
110: 코어 120: 스킨
122: 투명 필름 124: 투명 시트
126: 광섬유 130: 포켓
140: 쿠션층 150: 보강구조
200: 히터 300: 프레스 금형
310: 상형 312: 제1성형부
314: 제1커터 316: 제2커터
320: 하형 322: 제2성형부
324: 제1사출홈 326: 제1유로
400: 사출 금형 410: 상형
412: 제2사출홈 414: 제2유로
416: 돌출부 420: 하형
422: 제1성형홈 424: 제3사출홈
426: 삽입부 428: 제3유로
500: 제1사출기 600: 제2사출기
700: 제3사출기

Claims

천연섬유 폴리프로필렌으로 이루어진 펠트인 제1원단을 준비하는 제1단계;
히터가 수증기를 이용해 상기 제1원단을 80~90℃로 예열하는 제2단계;
프레스 금형에 상기 제1원단을 넣고 상기 제1원단을 압축시키면서 상기 제1원단을 내장재 형태로 성형하는 동시에 상기 제1원단에서 상기 내장재를 둘러싸는 제1영역과 상기 내장재 형태에서 포켓을 형성하기 위하여 디프 드로잉 성형이 필요한 제2영역의 전부 또는 일부를 잘라내어 코어를 성형하고, 상기 제2영역이 제거된 부분을 둘러싸도록 상기 코어의 후면에 결합되는 상기 포켓을 사출 성형하는 제3단계; 및
상기 포켓이 형성된 코어의 전면을 제2원단으로 감싸 상기 코어와 포켓에 결합되는 스킨을 형성하되, 상기 스킨은 상기 코어의 측면을 감싸면서 후면까지 결합되는 제4단계를 포함하여,
상기 포켓의 전부 또는 일부를 디프 드로잉 성형 대신 사출 성형으로 형성하되,
상기 제3단계는 상기 프레스 금형이 예열된 후에 상기 코어를 성형하고, 사출 금형에 상기 포켓이 사출 성형된 코어를 넣고 상기 코어와 포켓이 결합되는 부위의 후면에 보강구조를 더 사출 성형하는 것을 특징으로 하는 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법.
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제1항에 있어서,
상기 제4단계는 상기 스킨이 IMG 성형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법.
제1항 또는 제6항에 있어서,
상기 제4단계는 상기 코어와 제2원단을 예열한 후에 상기 스킨을 형성하되,
상기 제2원단은 투명하고,
상기 제2원단은 상기 코어에 함침되어 상기 코어의 무늬와 질감이 상기 스킨 외부로 드러나는 것을 특징으로 하는 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 제2원단은 투명 필름과 상기 투명 필름에 결합되는 소정의 무늬가 형성된 투명 시트로 이루어진 것을 특징으로 하는 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법.
제8항에 있어서,
상기 제2원단은 상기 투명 필름과 투명 시트 사이에 조명용 광섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법.
제9항에 있어서,
상기 제3단계는 사출 금형에 상기 포켓이 사출 성형된 코어를 넣고 상기 코어의 전면에 투명 쿠션층을 더 사출 성형하는 것을 특징으로 하는 디프 드로잉 성형을 최소화하는 내장재 제조방법.