KR102392104B1 - 휴대폰금속테두리 기초제품 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 4 측면 중 1 측면 이상의 휴대폰 금속테두리 제조를 위한 성형품 측벽 및 상기 각 성형품 측벽이 이후 소결공정에서 길이방향으로 축소되지 못하도록 고정시켜주는 상기 각 성형품 측벽의 길이방향으로 양 끝단에 연장 연결된 고정 수단;을 포함하는 소결(Sintering) 시간을 지연시켜 탈지(Debinding)와 소결(Sintering) 공정에서 손상 없이 길이방향의 수축율을 최소화시켜 휴대폰테두리 일부 또는 전부의 휴대폰금속테두리 기초제품을 제조하기 위한 합성수지와 금속분말을 포함한 금속분말사출성형품 시스템 및 휴대폰금속테두리 기초제품 제조방법을 제공한다.

Description

휴대폰금속테두리 기초제품 및 그 제조 방법{BASE PRODUCT FOR METALLIC MOBILE FRAME AND THE METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 휴대폰 금속테두리를 생산하는 종래의 기술과는 전혀 다른 공법으로 휴대폰금속테두리를 생산에 적용될 수 있도록 새로운 형상과 기능을 가진 금속분말사출성형품을 발명하여 적용함으로써, 기존의 휴대폰금속속테두리의 생산방식이 다른 방식으로 획기적으로 개선했을 뿐만 아니라, 휴대폰금속테두리 생산원가도 종래 방식보다 약 70% 이상 절감하는 효과를 거둔 휴대폰금속테두리 기초제품 제조방법에 관한 것이다.

다시 말하면 본 발명은 종래 휴대폰금속테두리 제조에는 적용된 적이 없는 소결금속을 이용한 휴대폰 금속테두리 제조 방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는 그러한 소결금속을 이용한 방법이 휴대폰금속테두리를 생산에 적용될 수 있도록 새로운 형상과 기능을 가진 금속분말사출성형품과 그 시스템에 관한 것이다.

종래의 금속 테두리는 도 1에 나타난 바와 같이 선반 등 각종 장비를 이용하여 메탈 덩어리를 절단하고, 깎는 등의 많은 공정(과거 팬택에서는 30개 공정이 요구됨)을 통하여 만들어졌다.

따라서, 휴대폰 금속 테두리는 실제 사용되는 금속 양에 비해 깎여 나가는 금속의 양이 많아 생산원가의 대부분은 금속 테두리 자체의 금속 가격보다는 가공비가 대부분을 차지하는 실정이다.

그러므로 금속 테두리가 가지는 많은 장점에도 불구하고 삼성전자 등과 같은 많은 휴대폰 업체들은 오랜 기간 동안 높은 생산 가격과 수급 상의 문제 등을 이유로 이를 채택하지 못하였다.

이에, 공정을 획기적으로 줄일 뿐만 아니라, 사용되는 금속의 양도 줄여 생산원가를 저감할 수 있는 휴대폰금속테두리의 생산 방법이 요구된다.

한국특허공개 제10-2005-0059280(2005.06.17. 공개) 한국특허공고 제10-1997-0002093(1997.02.22. 공고)

본 발명은 위와 같은 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서,

휴대폰금속테두리의 종래 기술에서 해결하고자 하는 과제의 첫째는 금속덩어리를 절삭 가공을 통해 휴대폰금속테두리를 만드는 공정은 지극히 노동집약적이고 개별제품을 각각 만드는 방식으로서 대량 생산이 어렵다는 점을 해결하는 것이다.

다음의 과제는 그 무수한 개별공정들을 거치므로 시간이 대단히 많이 소요되고 단가가 높다는 문제를 해결하는 것이다.

셋째 과제는 생산되는 휴대폰금속테두리의 양에 비해 절삭되어 로스로 처리되는 금속의 양이 너무 많은 문제를 해결하는 것이다.

또한 휴대폰금속테두리는 초대형 업체들이 생산하는 휴대폰의 부품인데 그러한 대기업조차 이러한 종래 기술의 대한 커다란 문제점과 해결해야할 필요가 있다는 인식에도 불구하고 수십년간 개선방법을 찾지 못하고 기본적으로는 종래기술을 유지해 오고 있다.

본 발명은 종래에는 전혀 적용된 적이 없는 소결금속을 이용한 휴대폰 금속테두리 제조 방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는 휴대폰 금속테두리 기초제품의 생산을 위한 소결금속을 이용한 방법이 휴대폰금속테두리를 생산에 적용될 수 있도록 새로운 형상과 기능을 가진 금속분말사출성형품과 그 시스템의 발명에 관한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 금속분말사출성형품과 그 시스템은 4 측면 중 1 측면 이상의 휴대폰 금속테두리 제조를 위한 성형품 측벽 및 상기 각 성형품 측벽이 이후 소결공정에서 길이방향으로 축소되지 못하도록 고정시켜주는 상기 각 성형품 측벽의 길이방향으로 양 끝단에 연장 연결된 고정 수단을 포함할 수 있다.

상기 금속분말사출성형품과 그 시스템에 있어서, 상기 성형품 측벽은 한 개의 측벽으로 된 일자형, 2개의 측벽으로 된 ㄴ자형, 세 개의 측벽으로 된 ㄷ자형, 4개의 측벽으로 된 네모형 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

상기 금속분말사출성형품과 그 시스템에 있어서, 상기 고정 수단은 상기 각 성형품 측벽의 길이방향으로 양 끝단에 연장 연결된 고정 기부, 상기 고정 기부 내에 형성된 고정부, 상기 고정부에 체결할 수 있는 고정핀 및 상기 고정핀이 고정부에 체결되어 상기 소결공정에서 상기 각 성형품 측벽이 이후 소결공정에서 길이방향으로 축소하려는 힘을 버텨낼 수 있도록 상기 고정핀이 체결되어 지지하는 지지 수단을 포함할 수 있다.

상기 고정부와 상기 고정핀이 체결됨에 있어서 고정 기부와 고정핀이 반응하지 않도록 처리될 수 있다.

상기 고정부와 상기 고정핀이 체결됨에 있어서 고정 기부와 고정핀이 반응하지 않도록 처리된 것이 (a) 상기 고정핀 전체가 상기 고정 기부와 반응하지 않는 비반응 물질로 제작하거나, ⒝ 상기 고정핀의 외부를 상기 고정부와 반응하지 않는 비반응 물질 링으로 하고 내부에 강성의 금속을 끼워 제작, 또는 ⒞ 상기 고정 기부와 상기 고정핀이 체결시 서로 닿는 어느 한면 이상에 비반응 물질이나 용액을 발라 건조 또는 소결하여 제작하는 방법 중 어느 하나 일 수 있다.

상기 비반응물질은 세라믹, 그래파이트 중 어느 하나이거나 둘이상의 결합물일 수있다.

상기 금속분말사출성형품 시스템은 ⒜ 다수의 상기 금속분말사출성형품을 적층하고, ⒝ 다수의 상기 금속분말사출성형품의 고정 기부를 동시에 관통하는 다연결고정핀과 상기 다연결고정핀이 고정되게 지지하는 지지 수단, 및 ⒞ 소결 공정에서 각 적층된 금속분말사출성형품들 간에 서로 반응하지 않는 수단을 포함하여 다수의 휴대폰금속테두리 기초제품을 동시에 생산할 수 있다.

상기 다연결고정핀을 고정되게 지지하는 지지 수단은 상기 금속분말사출성형품의 수 이하의 상기 금속분말사출성형품들 사이에 위치하여 상기 다연결고정핀이 관통하면서 결합되는 세라믹, 그래파이트 중 어느 하나이거나 둘 이상의 결합물로 된 판일 수 있다.

각 적층된 금속분말사출성형품이 소결 공정에서 서로 반응하지 않는 수단은 적층된 금속분말사출성형품 사이에 세라믹, 그래파이트 중 어느 하나이거나 둘 이상의 결합물로 된 분말이나 용액을 발라 건조 또는 소결하여 사용하는 방법일 수 있다.

상기 성형품 측벽이 2개인 ㄴ자형, 세 개의 측벽인 ㄷ자형, 4개의 측벽인 네모형 중 어느 하나에 측벽이 이어진 안쪽코너에 맞춰 연장된 하나 이상의 내부고정지지물이 더 부가되고 상기 내부고정지지물은 상기 지지 수단에 체결되어 고정될 수 있다.

상기 성형품 측벽의 끝단에 접하여 바깥에 끝단과 원칙적으로 좌측과 우측 어느 하나 이상의 방향으로 직교하는 고정가로대를 상기 성형품의 일부로 형성하고, 상기 성형품 측벽과 상기 고정가로대에 의해 형성되는 안측 코너에 맞춰 그 코너에 접하는 내부고정지지물이 하나 이상 더 부가되고 상기 내부고정지지물은 상기 지지 수단에 체결되어 고정될 수 있다.

상기 성형품 측벽의 형상 유지와 쳐짐을 방지하기 위한 가이드물이 더 설치될 수 있다.

성형품의 측벽이 한 개의 측벽을 형성하는 일자형, 2개의 측벽을 형성하는 ㄴ자형, 세 개의 측벽을 형성하는 ㄷ자형, 4개의 측벽을 형성하는 네모형 중 어느 하나인 지를 결정하고, 각 성형품 측벽의 길이방향으로 양 끝단에 연장 연결된 고정부가 형성된 고정 기부와 내부고정지지물이 설치될 위치를 판단하여 금속분말사출성형품의 형상을 설계하는 단계, 상기 설계된 것에 따라 금속분말사출성형품을 제작하는 단계, 상기 금속분말사출성형품을 고정핀과 내부고정지지물 중 어느 하나이상을 사용하여 지지 수단에 체결하여 금속분말사출성형품 시스템을 제작하는 단계, 상기 금속분말사출성형품 시스템이 소결공정을 거치는 단계, 상기 소결공정을 거친 금속분말사출성형품 시스템에서 금속분말사출성형품을 분리하는 단계, 상기 소결공정을 거친 금속분말사출성형품으로부터 고정 기부를 제거하는 것을 포함하는 가공을 하여 휴대폰금속테두리 기초제품을 만들어 내는 단계;를 포함할 수 있다.

상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대폰금속테두리 기초제품 제조 방법에 의하면 금속분말사출성형품에 있어서 폭보다 긴 길이 방향 중 어느 하나 이상의 그 길이 방향으로 마주보는 끝단의 바깥에 연결되어 형성된 일측 고정 기부와 그 반대측 고정 기부 및 고정 기부와 닿는 면에 소결 과정에서 고정 기부와 반응하지 않도록 처리가 된 고정핀 및 고정핀을 고정되게 지지하는 수단을 이용하여 소결 공정 중에 발생하는 길이 변형을 최소화하여 치수 정밀도가 우수한 제품을 안정적으로 제조할 수 있다.

그러므로 수십년간 지속되어온 휴대폰금속테두리를 금속덩어리를 선반 등의 장치를 이용하여 제조해오던 방식과는 확연히 다른 소결금속을 이용한 방법이 휴대폰금속테두리를 생산에 적용될 수 있도록 새로운 형상과 기능을 가진 금속분말사출성형품과 그 시스템에 의해 새롭게 구현됨으로써 별도의 후가공을 최소화하면서 목적하는 휴대폰금속테두리 제품을 제조할 수 있으므로, 제조 공정 시간과 비용을 크게 절약할 수 있고, 대량 생산이 가능해진다.

도 1은 종래기술에 따른 휴대폰금속테두리 생산공정 사진이다.
도 2a 내지 도 2d는 휴대폰금속테두리용 금속분말사출성형품이라는 개념과 소결 시간을 종래의 소결금속제작시보다는 현저히 지연시켜 탈지(Debinding)와 소결(Sintering) 공정에서 손상 없이 길이 방향의 수축율을 최소화시키는 개념을 적용하여 생산된 휴대폰 금속테두리 기초제품을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 3a 내지 도 3d는 금속분말사출성형품에 있어서 폭보다 긴 길이 방향 중 어느 하나 이상의 그 길이 방향으로 마주보는 끝단의 바깥에 연결되어 형상된 일측 고정 기부와 그 반대측 고정 기부 및 상기 고정 기부와 닿는 면에 소결 과정에서 고정 기부와 반응하지 않도록 처리된 고정핀, 고정핀을 고정되게 지지하는 수단을 포함하는 휴대폰금속테두리용 금속분말사출성형품의 대표적인 4가지 형상을 에시적으로 나타낸 것이다.
도 3e는 휴대폰금속테두리용 금속분말사출성형품의 2개 이상의 측벽을 가진 ㄴ자형, ㄷ자형, 네모형 형상에 있어서 2개의 측벽이 교차하는 바깥의 고정기부와 고정부의 형상이 두쌍이 아닌 한 쌍으로 되어 있는 또 다른 실시예이다.
도 4a 내지 4c는 본 발명의 다른 실시예로서, 2개 이상의 휴대폰 금속 테두리용 금속분말사출성형품을 동시에 적층하여 제작할 수 있는 다양한 금속분말사출성형품 시스템을 나타낸 것이다.
도 5a 내지 5e는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 휴대폰 금속 테두리용 금속분말사출성형품 시스템의 다양한 형상을 나타낸 것으로, 고정부가 형성된 고정기부에 더하여 유사한 기능을 하는 내부고정지지물이 부가된 것이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들ㅋ에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성요소와 다른 구성요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들어, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.

도 2a 내지 도 2d는 휴대폰금속테두리용 금속분말사출성형품이라는 개념과 소결 시간을 종래의 소결금속제작시보다는 현저히 지연시켜 탈지(Debinding)와 소결(Sintering) 공정에서 손상 없이 길이 방향의 수축율을 최소화시키는 개념을 적용하여 생산된 접합이나 가공되어 완성된 1개의 측벽으로 된 일자형, 2개의 측벽으로 된 ㄴ자형, 3개의 측벽으로 된 ㄷ자형, 4개의 측벽으로 된 네모형 중 어느 하나의 휴대폰 금속테두리가 만들어지기 전 본 발명이 적용된 금속테두리들의 기초제품들을 예시적으로 보여주는 도면이다.

여기서, "휴대폰금속테두리 기초제품"이라 함은 가공을 거쳐 휴대폰금속테두리가 되기 전 본 발명의 최종제품을 말한다. 휴대폰금속테두리 기초제품은 소결과정을 거치고 나온 금속분말사출성형품 시스템에서 지지 수단과 고정핀에 의해 고정되어 있던 금속분말사출성형품을 떼어내어 금속분말사출성형품의 형상 중 고정기부를 절삭선을 따라 잘라낸 뒤의 제품을 말한다.

도 3a 내지 도 3d는 금속분말사출성형품에 있어서 폭보다 긴 길이 방향 중 어느 하나 이상의 그 길이 방향으로 마주보는 끝단의 바깥에 연결되어 형상된 일측 고정 기부와 그 반대측 고정 기부 및 상기 고정 기부와 닿는 면에 소결 과정에서 고정 기부와 반응하지 않도록 처리된 고정핀, 고정핀을 고정되게 지지하는 수단을 포함하는 휴대폰금속테두리용 금속분말사출성형품의 대표적인 4가지 형상을 에시적으로 나타낸 것이다.

즉, 도 3a는 도 2a, 도 3b는 도 2b, 도 3c는 도 2c, 도 3d는 도 2d를 만들기 위한 휴대폰금속테두리용 금속분말사출성형품의 예시이다.

도 3a 내지 도 3e는 4측면 중 1측면 이상의 휴대폰 금속테두리 제조를 위한 성형품 측벽; 및 상기 각 성형품 측벽이 이후 소결공정에서 길이방향으로 축소되지 못하도록 고정시켜주는 상기 각 성형품 측벽의 길이 방향으로 양 끝단에 연장 연결된 고정 수단;을 포함하고, 상기 고정수단은 상기 각 성형품 측벽의 길이 방향으로 양 끝단에 연장 연결된 고정 기부; 상기 고정기부 내에 형성된 고정부; 상기 고정부에 체결할 수 있는 고정핀; 및 상기 고정핀이 고정부에 체결되어 상기 소결공정에서 상기 각 성형품 측벽이 이후 소결공정에서 길이 방향으로 축소하려는 힘을 버텨낼 수 있도록 상기 고정핀이 체결되어 지지하는 지지 수단을 포함할 수 있다.

다시 말하면 폭보다 긴 길이 방향 중 어느 하나 이상의 그 길이 방향으로 마주보는 끝단의 바깥에 연결되어 향상된 일측 고정 기부와 그 반대측 고정 기부를 가진다. 이 고정기부는 소결 시 소결품이 줄어드는 방향에 있어서 금속테두리의 직선의 길이 방향의 금속부분을 줄어들지 못하게 잡아주기 위한 것이다.

즉, 고정 수단은 각 성형품 측벽의 길이 방향으로 양 끝단에 연장 연결된 고정 기부, 고정 기부 내에 형성된 고정부, 고정부에 체결할 수 있는 고정핀 및 고정핀이 고정부에 체결되어 소결 공정에서 각 성형품 측벽이 이후 소결 공정에서 길이 방향으로 축소하려는 힘을 버텨낼 수 있도록 고정핀이 체결되어 지지하는 지지 수단을 포함할 수 있다.

특히, 도 3b 내지 도 3d를 참조하면, 측벽은 복수로 구비되어 대략 수직하게 교차될 수 있고, 각각의 측벽의 길이 방향을 따른 양단에는 각각 고정기부가 형성될 수 있다.

도 3e는 휴대폰금속테두리용 금속분말사출성형품의 2개 이상의 측벽을 가진 ㄴ자형, ㄷ자형, 네모형 형상에 있어서 2개의 측벽이 교차하는 바깥의 2개의 측벽을 잡아주지만 고정기부가 하나만 있는 또 다른 실시예이다.

다시 말하면, 고정수단은 측벽들의 길이방향으로 소결과정에서 축소되지 않도록 유지할 수 있는 다양한 형상을 생각할 수 있으며 도 3e는 본 발명에서의 또 다른 고정기부를 예시하고 있는 것이다.

도 3f는 하나의 측벽만 가진 휴대폰금속테두리 금속분말사출성형품 사시도이다.

본 실시예에서는 금속분말사출성형품은 합성수지와 금속분말을 포함하는 금속분말사출성형공법으로 제조되는 것으로서 예로 들어 설명한다.

즉, 분말체를 적당한 형상으로 사출 성형하되, 분말체는 세라믹 소결, 금속분말 소결 또는 이들의 혼합체 소결 등이 적용될 수 있다.

분말체로 사용할 수 있는 금속 분말은 일 예로, 알루미나, 지르코니아, 이트리아 등의 세라믹 재료 또는 몰리, 텅스텐 등의 금속재료 및 그라파이트를 포함할 수 있다.

이외의 금속 분말로는 Fe를 주성분으로 하는 합금강, SUS630, SUS316, SUS304 등의 스테인리스 합금강 및 Ti 를 주성분으로 하는 합금이 사용될 수 있으며, 결합제(바인더)가 사용될 수도 있다. 바인더의 주요 성분은 왁스, PE(polyethylene), POM(polyacetal-containing) 바인더, PP(polypropylene) 등이 사용될 수 있다. 이와 같이 결합제가 사용되는 경우에는 결합제 제거 공정이 추가적으로 수행되어야 함은 물론이다.

이후, 사출성형용 혼합체를 일반 플라스틱용 정밀사출기 등으로 사출성형하여 성형체를 제조하게 된다.

고정기부의 형상은 고정 기부의 고정부에 고정핀이 체결되는데, 고정부와 고정핀이 닿는 면에 소결 과정에서 고정부는 물론 고정 기부의 어떤 곳과도 서로 반응하지 않도록 처리된 고정핀과 고정부의 결합관계가 형성된다.

고정부에 체결된 고정핀은 그 고정핀의 타부분이 고정되는 지지수단을 갖게 된다.

일 실시예로 고정핀을 고정하는 지지수단은 금속분말사출성형품이 놓이는 하판에 고정핀을 체결할 수 있는 체결구를 뚫어 구비할 수 있고, 그 하판과 일체로 구비될 수도 있다.

휴대폰금속테두리 기초제품 제조 방법은 성형품의 측벽이 한 개의 측벽을 형성하는 일자형, 2개의 측벽을 형성하는 ‘ㄴ’자형, 세 개의 측벽을 형성하는 ‘ㄷ’자형, 4개의 측벽을 형성하는 네모형 중 어느 하나인 지를 결정하고, 각 성형품 측벽의 길이방향으로 양 끝단에 연장 연결된 고정부가 형성된 고정 기부와 내부고정지지물이 설치될 위치를 판단하여 금속분말사출성형품의 형상을 설계하는 단계, 상기 설계된 것에 따라 금속분말사출성형품을 제작하는 단계, 상기 금속분말사출성형품을 고정핀과 내부고정지지물 중 어느 하나이상을 사용하여 지지 수단에 체결하여 금속분말사출성형품 시스템을 제작하는 단계, 상기 금속분말사출성형품 시스템이 소결공정을 거치는 단계, 상기 소결공정을 거친 금속분말사출성형품 시스템에서 금속분말사출성형품을 분리하는 단계, 상기 소결공정을 거친 금속분말사출성형품으로부터 고정기부를 제거하는 것을 포함하는 가공을 하여 휴대폰금속테두리 기초제품을 만들어 내는 단계를 포함할 수 있다.

상기 소결로 내에서 약1300℃까지 승온되되, 통상적으로 분당 승온 속도가 1℃ 내지 5℃로 설정되는 종래와 달리, 소결 시간이 지연되도록 0.5℃ 이하로 제어되는 것이 바람직하다. 여기서, 측벽의 길이 방향을 따른 양단에 형성된 고정 기부가 고정핀에 의해 구속된 상태이고, 길이 방향을 따른 변형이 억제된 상태에서 측벽의 길이 방향을 제외한 방향으로의 변형이 유도되는 과정이 진행되므로 측벽의 파단이 일어나지 않는 적절한 분당 승온 속도가 요구된다.

고정핀은 세라믹 소재를 포함할 수 있다. 즉, 고정핀이 상기 소결로 내에서 고정부와 반응하지 않도록 처리될 수 있다.

이와 같이 고정핀이 고정부와 반응하지 않도록 세라믹 소재를 포함하거나, 고정핀과 접촉되는 외주면에 비반응 물질이 도포될 수도 있다.

또한, 고정부와 고정핀이 체결됨에 있어서 고정 기부와 고정핀이 반응되지 않도록 처리되는 것은, 고정핀 전체가 고정 기부와 반응하지 않는 비반응 물질로 제작되거나, 고정핀의 외부를 고정부와 반응하지 않는 비반응 물질 링으로 하고 내부에 강성의 금속을 끼워 제작하거나, 고정 기부와 고정핀이 체결 시 서로 닿는 어느 한 면 이상에 비반응 물질이나 용액을 발라 건조 또는 소결하여 제작할 수 있다.

상기와 같은 비반응 물질은 세라믹 분말 또는 그래파이트 분말 중 어느 하나이거나 둘 이상의 결합물일 수 있다.

소결공정을 거친 금속분말사출성형품 시스템으로부터 금속분말사출성형품은 고정핀으로부터 뽑아 분리할 수 있는데, 분리 후 고정기부를 절삭하여 제거함으로써 도 2a 내지 도2d와 같은 휴대폰 금속테두리 기초제품을 얻을 수 있다.

도 4a 내지 4c는 본 발명의 다른 실시예로서 2개 이상의 휴대폰금속 테두리용 금속분말사출성형품을 동시에 적층하여 제작할 수 있는 여러 경우의 금속분말사출성형품 시스템들을 나타낸 것이다.

도 4a를 참조하면, 복수의 지지 수단을 관통하는 다연결 고정핀에 의해 각각의 지지 수단에 배치되는 고정 수단의 고정부가 관통되어 결합될 수 있다.

다시 말해, 지지 수단이 복수로 구비되어 두께 방향을 따라 적층되도록 결합될 수 있다.

도 4b를 참조하면, 높이 방향을 따라 인접하는 고정기부 사이에는 이격 부재가 배치됨으로써 두께 방향을 따라 인접한 고정기부가 이격된 상태를 유지할 수 있도록 한다.

이때, 금속분말사출성형품 시스템은 다수의 금속분말사출성형품을 적층하고 다수의 금속분말사출성형품의 고정기부의 고정부를 동시에 관통하는 다연결고정핀과 다연결 고정핀이 고정되게 지지하는 지지 수단 및 소결 공정에서 각 적층된 금속분말사출성형품들 간에 서로 반응하지 않는 수단을 포함하여 다수의 휴대폰금속테두리 기초제품을 동시에 생산할 수 있게 된다.

또한, 다연결 고정핀을 고정되게 지지하는 수단은 금속분말사출성형품의 수 이하의 금속분말사출성형품들 사이에 위치하여 다연결 고정핀이 관통하면서 결합되는 세라믹, 그래파이트 중 어느 하나이거나 둘 이상의 결합물로 된 판일 수 있다.

이외에도, 세라믹, 그래파이트 중 어느 하나이거나 둘 이상의 결합물로 된 분말이나 용액을 발라 건조 또는 소결하여 사용할 수도 있다.

도 4c를 참조하면, 지면에 대하여 수직하게 배치되되 상호 평행하게 이격되어 배치되는 한 쌍의 지지 수단 및 지지 수단의 의 두께 방향을 따라 결합되는 다연결 고정핀이 구비될 수 있다.

즉, 복수의 고정기부의 각각의 고정부가 다연결 고정핀에 매달린 상태로 지면과 수직하게 적층되는 형태로 배치될 수 있다.

또한, 인접하는 고정 기부의 고정부 간의 접촉된 상태에서 반응이 일어나지 않도록 인접하는 고정부 사이마다 이격 부재가 개재될 수 있다.

이때, 도 4d를 참조하면, 각각의 고정부의 내주면 및 다연결 고정핀의 사이에는 고정구가 개재될 수 있다..

도 5a 내지 5e는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 휴대폰 금속 테두리용 금속분말사출성형품 시스템의 다양한 형상을 나타낸 것으로 고정수단으로서 고정부가 형성된 고정기부에 더하여 유사한 기능을 하는 내부고정지지물이 부가된 것이다.

도 5a 내지 도 5e를 참조하면, 성형품 측벽이 2개인 ‘ㄴ’자형, 세 개의 측벽인 ‘ㄷ’자형, 4개의 측벽인 네모형 중 어느 하나에 측벽이 이어진 안쪽코너에 맞춰 연장된 하나 이상의 내부고정지지물이 더 부가되고 내부고정지지물은 상기 지지 수단에 체결되어 고정될 수 있다.

도 5a를 참조하면, 성형품 측벽의 끝단에 접하여 바깥에 끝단과 원칙적으로 좌측과 우측 어느 하나 이상의 방향으로 직교하는 고정가로대를 상기 성형품의 일부로 형성하고, 상기 성형품 측벽과 고정가로대에 의해 형성되는 안측 코너에 맞춰 그 코너에 접하는 내부고정지지물이 하나 이상 더 부가되고 내부고정지지물은 상기 지지 수단에 체결되어 고정될 수 있다.

도 5b 내지 도 5e는 상기 내부고정지지물의 다양한 형태를 다양하게 예시한 것으로 이는 고정기부와 더불어 소결과정에서 측벽의 길이방향으로 축소되는 경향을 방지하는 역할을 한다.

또한, 도 6에 나타난 바와 같이 상기 성형품 측벽의 형상 유지를 위한 가이드물(150)이 더 설치될 수 있다.

따라서, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 휴대폰금속테두리 기초제품 제조 방법은 금속분말사출성형품에 있어서 폭보다 긴 길이 방향 중 어느 하나 이상의 그 길이 방향으로 마주보는 끝단의 바깥에 연결되어 형성된 일측 고정 기부와 그 반대측 고정 기부 및 고정 기부와 닿는 면에 소결 과정에서 고정 기부와 반응하지 않도록 처리가 된 고정핀 및 고정핀을 고정되게 지지하는 수단을 이용하여 소결 공정 중에 발생하는 길이 변형을 최소화하여 치수 정밀도가 우수한 휴대폰 금속테두리제품을 안정적으로 제조할 수 있다.

이는 후가공의 양을 획기적으로 줄여 목적하는 형상의 제품을 제조할 수 있으므로, 제조 공정 시간과 비용을 크게 절약할 수 있고, 대량 생산이 가능해진다.

이상과 같이 본 발명에 따른 휴대폰금속테두리 기초제품 제조 방법을 예시된 도면을 참고하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 실시가 가능하다.

100: 측벽
110: 고정 수단
111: 고정 기부
112: 고정부
113: 고정핀
114: 지지 수단
119: 고정 가로대
120: 다연결고정핀
130: 이격부재
140: 내부고정지지물
150: 가이드물
301: 절삭선

Claims (13)

1. 4 측면 중 1 측면 이상의 휴대폰 금속테두리 제조를 위한 성형품 측벽; 및
   상기 각 성형품 측벽이 이후 소결공정에서 길이방향으로 축소되지 못하도록 고정시켜주는 상기 각 성형품 측벽의 길이방향으로 양 끝단에 연장 연결된 고정 수단;을 포함하고, 상기 고정 수단은 상기 각 성형품 측벽의 길이방향으로 양 끝단에 연장 연결된 고정 기부;
   상기 고정 기부 내에 형성된 고정부;
   상기 고정부에 체결할 수 있는 고정핀; 및
   상기 고정핀이 고정부에 체결되어 상기 소결공정에서 상기 각 성형품 측벽이 이후 소결공정에서 길이방향으로 축소하려는 힘을 버텨낼 수 있도록 상기 고정핀이 체결되어 지지하는 지지 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대폰테두리 일부 또는 전부의 휴대폰금속테두리 기초제품을 제조하기 위한 합성수지와 금속분말을 포함한 금속분말사출성형품 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 성형품 측벽은 한 개의 측벽으로 된 일자형, 2개의 측벽으로 된 ㄴ자형, 세 개의 측벽으로 된 ㄷ자형, 4개의 측벽으로 된 네모형 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 금속분말사출성형품 시스템.
3. 삭제
4. 제2항에 있어서,
   상기 고정부와 상기 고정핀이 체결됨에 있어서 고정 기부와 고정핀이 반응하지 않도록 처리된 것을 특징으로 하는 금속분말사출성형품 시스템.
5. 제4항에 있어서,
   상기 고정부와 상기 고정핀이 체결됨에 있어서 고정 기부와 고정핀이 반응하지 않도록 처리된 것이
   (a) 상기 고정핀 전체가 상기 고정 기부와 반응하지 않는 비반응 물질로 제작하거나,
   ⒝ 상기 고정핀의 외부를 상기 고정부와 반응하지 않는 비반응 물질 링으로 하고 내부에 강성의 금속을 끼워 제작, 또는
   ⒞ 상기 고정 기부와 상기 고정핀이 체결시 서로 닿는 어느 한면 이상에 비반응 물질이나 용액을 발라 건조 또는 소결하여 제작하는 방법 중 어느 하나 인 것을 특징으로 하는 금속분말사출성형품 시스템.
6. 제5항에 있어서,
   상기 비반응물질은 알루미나, 지르코니아, 이트리아, 몰리, 텅스텐 및 그래파이트 중 어느 하나이거나 둘이상의 결합물인 것을 특장으로 하는 금속분말사출성형품 시스템.
7. 제1항과 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 금속분말사출성형품 시스템은
   ⒜ 다수의 상기 금속분말사출성형품을 적층하고,
   ⒝ 다수의 상기 금속분말사출성형품의 고정 기부를 동시에 관통하는 다연결고정핀과 상기 다연결고정핀이 고정되게 지지하는 지지 수단, 및
   ⒞ 소결 공정에서 각 적층된 금속분말사출성형품들 간에 서로 반응하지 않는 수단을 포함하여 다수의 휴대폰금속테두리 기초제품을 동시에 생산할 수 있는 것을 특징으로 금속분말사출성형품 시스템.
8. 제7항에 있어서,
   상기 다연결고정핀을 고정되게 지지하는 지지 수단은 상기 금속분말사출성형품의 수 이하의 상기 금속분말사출성형품들 사이에 위치하여 상기 다연결고정핀이 관통하면서 결합되는 세라믹, 그래파이트 중 어느 하나이거나 둘 이상의 결합물로 된 판인 것을 특징으로 하는 금속분말사출성형품 시스템.
9. 제7항에 있어서,
   각 적층된 금속분말사출성형품이 소결 공정에서 서로 반응하지 않는 수단은 적층된 금속분말사출성형품 사이에 세라믹, 그래파이트 중 어느 하나이거나 둘 이상의 결합물로 된 분말이나 용액을 발라 건조 또는 소결하여 사용하는 방법인 것을 특징으로 하는 금속분말사출성형품 시스템.
10. 제2항에 있어서,
    상기 성형품 측벽이 2개인 ㄴ자형, 세 개의 측벽인 ㄷ자형, 4개의 측벽인 네모형 중 어느 하나에 측벽이 이어진 안쪽코너에 맞춰 연장된 하나 이상의 내부고정지지물이 더 부가되고 상기 내부고정지지물은 상기 지지 수단에 체결되어 고정될 수 있는 것을 특징으로 하는 금속분말사출성형품 시스템.
11. 제2항에 있어서,
    상기 성형품 측벽의 끝단에 접하여 바깥에 끝단과 원칙적으로 좌측과 우측 어느 하나 이상의 방향으로 직교하는 고정가로대를 상기 성형품의 일부로 형성하고, 상기 성형품 측벽과 상기 고정가로대에 의해 형성되는 안측 코너에 맞춰 그 코너에 접하는 내부고정지지물이 하나 이상 더 부가되고 상기 내부고정지지물은 고정핀이 체결된 지지 수단에 체결되어 고정될 수 있는 것을 특징으로 하는 금속분말사출성형품 시스템.
12. 제2항에 있어서,
    상기 성형품 측벽의 형상 유지와 쳐짐을 방지하기 위한 가이드물이 더 설치된 금속분말사출성형품 시스템.
13. 성형품의 측벽이 한 개의 측벽을 형성하는 일자형, 2개의 측벽을 형성하는 ㄴ자형, 세 개의 측벽을 형성하는 ㄷ자형, 4개의 측벽을 형성하는 네모형 중 어느 하나인 지를 결정하고, 각 성형품 측벽의 길이방향으로 양 끝단에 연장 연결된 고정부가 형성된 고정 기부와 내부고정지지물이 설치될 위치를 판단하여 금속분말사출성형품의 형상을 설계하는 단계;
    상기 설계된 것에 따라 금속분말사출성형품을 제작하는 단계;
    상기 금속분말사출성형품을 고정핀과 내부고정지지물 중 어느 하나이상을 사용하여 지지 수단에 체결하여 금속분말사출성형품 시스템을 제작하는 단계;
    상기 금속분말사출성형품 시스템이 소결공정을 거치는 단계;
    상기 소결공정을 거친 금속분말사출성형품 시스템에서 금속분말사출성형품을 분리하는 단계;
    상기 소결공정을 거친 금속분말사출성형품으로부터 고정 기부를 제거하는 것을 포함하는 가공을 하여 휴대폰금속테두리 기초제품을 만들어 내는 단계;를 포함하는 휴대폰금속테두리 기초제품 제조방법.
    

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