KR102406376B1

KR102406376B1 - 면발광 무드 조명용 부분 도금 처리된 자동차의 내장재 제조 방법

Info

Publication number: KR102406376B1
Application number: KR1020200138966A
Authority: KR
Inventors: 고성권
Original assignee: 주식회사 서연이화
Priority date: 2020-10-26
Filing date: 2020-10-26
Publication date: 2022-06-08
Also published as: KR20220055516A

Abstract

본 발명은 면발광 무드 조명부품의 제작을 위해 부분 도금 처리된 자동차의 내장재를 성형함에 있어 이중사출 등의 전용 사출설비없이 범용 사출기를 이용하여 기재의 성형을 보다 용이하게 구현할 수 있는 개선된 자동차의 내장재 제조 방법을 개시한다.
전술한 자동차의 내장재 제조 방법은 도금성 소재와 투광성 소재를 층상으로 배치하여 적층소재를 형성하는 소재준비 공정, 상기 소재준비 공정에서 준비된 적층소재에 대해 투광부위를 외부로 노출되게 하는 표면처리 공정, 상기 표면 처리된 적층소재를 프리포밍하는 프리포밍 공정, 상기 프리포밍된 성형품에 투광성 소재를 인서트 사출성형하여 투광층을 형성하는 사출성형 공정, 및 상기 사출성형된 성형품에 대해 도금 처리하여 도금층을 형성하는 도금 공정을 포함하고, 상기 도금 공정은 상기 사출성형된 성형품에서 투광부위를 제외한 나머지 비투광부위만을 도금 처리하도록 구성된다.

Description

면발광 무드 조명용 부분 도금 처리된 자동차의 내장재 제조 방법{Manufacturing method for interior materials of automobiles with partial plating for surface-emitting mood lighting}

본 발명은 자동차의 내장재 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 면발광 무드 조명부품을 제작하기 위해 부분 도금 처리된 자동차의 내장재를 성형하기 위한 방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 내장재 중에서 면발광이 구현되는 무드 조명용 부품의 제조는 필요부위를 도금 처리하여 이루어진다.

종래 부분도금 처리된 조명부품의 제조는 도금 처리가 가능한 도금성 소재와 빛 투사가 가능한 투광성 소재를 이중 사출하여 일체로 성형한 다음, 일체로 성형된 부품을 도금액에 침지하여 도금성 소재의 부위만을 도금 처리하는 과정으로 이루어지게 된다.

이러한 도금 과정에서 도금성 소재의 표면에는 도금 처리가 되고, 투광성 소재의 표면에는 도금 처리가 되지 않고 투광성을 유지할 수 있게 되므로, 소재의 배면에 조명모듈을 배치하여 빛을 조사하게 되면, 투광성 소재를 통해 외부로 빛이 발광하게 된다.

그런데 상기와 같은 일련의 과정을 통해 부분도금 처리된 조명부품을 제조하는 방법에서는 다음과 같은 문제를 초래하게 된다.

첫째, 도금 처리가 가능한 도금성 소재와 빛 투사가 가능한 투광성 소재를 일체로 성형하기 위해서는 이중사출 전용 사출설비가 필요하게 되는 데, 이중사출설비는 동일 사이즈의 성형품을 기준으로 일반사출기와 비교할 때 크기와 비용적인 측면에서 경제적 부담이 크게 상승하게 되고, 사출금형 또한 2벌 세트로 정밀 제작되어야 하기 때문에 금형 제작비 또한 크게 상승하게 되므로, 버튼류의 소형부품에 한정하여 적용되는 실정이다.

둘째, 첫 번째와 같은 문제를 해결하고자 일반사출물의 도금 처리된 표면을 레이저 에칭하여 구현하고자 하였으나, 도금용 플라스틱 소재(도금 ABS)는 불투명 소재로 투광이 안 되기 때문에, PC 등의 투광소재에 일반적인 습식도금이 아닌 증착도금 처리하여 도금면을 레이저 에칭으로 미세 타공하게 되는 데, 이러한 미세 타공시에는 타공홀로 빛의 투광은 가능하지만 레이저 타공부위가 육안으로 보이는 문제점과 습식도금 대비 증착도금처리 비용이 상승하는 문제를 야기하게 된다.

셋째, 이중사출의 경우 PC소재 성형 금형의 가공 시 가공공구 형상에 의해 형상 구현에 대한 제약이 발생하여 미세한 조명 패턴부 가공 및 날카로운 엣지 처리에 한계가 있게 된다.

넷째, 이중사출 시 PC와 ABS는 재질 특성상 화학결합이 되지 않기 때문에 두 소재간 완전 접합이 되지 않아서 소재 경계부에 도금 전처리액이 침투되어 도금 불량이 자주 발생하는 문제를 초래하게 된다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 면발광 무드 조명부품의 제작을 위해 부분 도금 처리된 자동차의 내장재를 성형함에 있어 이중사출 등의 전용 사출설비없이 범용 사출기를 이용하여 기재의 성형을 보다 용이하게 구현할 수 있는 개선된 자동차의 내장재 제조 방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은 도금성 소재와 투광성 소재를 층상으로 배치하여 적층소재를 형성하는 소재준비 공정, 상기 소재준비 공정에서 준비된 적층소재에 대해 투광부위를 외부로 노출되게 하는 표면처리 공정, 상기 표면 처리된 적층소재를 프리포밍하는 프리포밍 공정, 상기 프리포밍된 성형품의 배면에 투광성 소재를 인서트 사출성형하여 투광층을 형성하는 사출성형 공정, 및 상기 사출성형된 성형품의 전면에 대해 도금 처리하여 도금층을 형성하는 도금 공정을 포함하고, 상기 도금 공정은 상기 사출성형된 성형품의 전면에서 투광부위를 제외한 나머지 비투광부위만을 도금 처리하도록 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예로서, 상기 소재준비 공정에서 준비되는 적층소재는 도금 처리가 가능한 도금성 소재와 빛 투사가 가능한 투광성 소재가 층상으로 합지된 필름으로 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예로서, 상기 소재준비 공정에서 준비되는 적층소재에서 도금 처리가 가능한 도금성 소재는 ABS이고, 빛 투사가 가능한 투광성 소재는 PC로 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예로서, 상기 표면처리 공정은 적층소재에 대해 투광부위만을 외부로 노출되게 하는 레이저 에칭 또는 레이저 컷팅으로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예로서, 상기 프리포밍 공정을 거친 성형품에 대해 투광성 소재를 인서트 사출성형하여 투광층을 형성하기 이전 공정에서 프리포밍된 성형품의 가장자리 부위를 다듬어 주는 트리밍 공정을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예로서, 상기 사출성형 공정은 상기 프리포밍 공정에서 프리포밍된 성형품을 인서트 사출금형의 내부에 안착시킨 다음, 프리포밍된 성형품을 구성하는 적층소재 중에서 투광성 소재의 표면에 대해 별도의 투광수지를 사출하여 투광층을 형성하여 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예로서, 상기 사출성형 공정에서 형성되는 투광층의 구조적 강성은 상기 소재준비 공정에서 형성되는 적층소재의 구조적 강성 보다 크게 설정되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예로서, 상기 사출성형 공정에서 형성되는 투광층의 두께는 상기 소재준비 공정에서 형성되는 적층소재의 두께 보다 크게 설정되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예로서, 상기 사출성형된 성형품에 대해 비투광부위를 도금 처리하는 도금 공정은 습식도금 공정으로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예로서, 상기 도금 공정을 거친 성형품 중에서 투광층의 표면에 대해 도광판 및 LED가 실장된 PCB를 조립하는 조립 공정을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 면발광 무드 조명용 부분 도금 처리된 자동차의 내장재 제조 방법은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 이중사출 등의 전용 사출설비없이 범용 사출기로 기재의 성형을 가능하게 한다.

둘째, 합지된 필름에 대해 레이저 에칭으로 도금 처리가 가능한 도금성 소재를 컷팅할 수 있으므로, 미세한 조명 패턴 및 날카로운 엣지 처리가 가능하여 다양한 형태의 조명패턴을 디자인함에 있어 제약이 없게 된다.

셋째, 투광층의 형성을 위한 투광수지에 대한 다양한 종류의 칼라 변경이 가능하므로 조명이 인가되지 않을 경우에도 조명 패턴부에서 외부로 들어나는 색감에 대해 다양성을 줄 수 있게 된다.

넷째, 도금 처리가 가능한 도금성 소재와 빛 투사가 가능한 투광성 소재를 완전한 상태로 접합시킨 합지된 필름을 이용하여 조명부품용 성형품을 제작할 수 있으므로, 도금 공정에서 전처리액이 도금성 소재의 제거부위를 통해 도금성 소재와 투광성 소재 사이의 틈새로 침투하지 못하게 되고, 이를 통해 도금 공정에서의 불량률 발생 정도를 크게 줄일 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 내장재 제조 방법에 있어, 소재준비 공정과 표면처리 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 내장재 제조 방법에 있어, 프리포밍 공정과 트리밍 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 내장재 제조 방법에 있어, 사출성형 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 내장재 제조 방법에 있어, 도금 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 내장재 제조 방법에 있어, 도금 공정을 거친 성형품의 투광층 배면에 도광판과 LED가 실장된 PCB을 조립하는 조립 공정을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 실시예는 면발광 무드 조명용 부품으로서, 제품의 전면으로 빛을 투사하는 투광부위와 도금 처리된 도금부위를 함께 갖춘 자동차의 내장재를 성형하기 위한 방법에 관한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 면발광 무드 조명용 부분 도금 처리된 자동차의 내장재 제조 방법은 소재준비 공정, 표면처리 공정, 프리포밍 공정, 트리밍 공정, 사출성형 공정, 도금 공정, 및 조립 공정을 포함하여 구성된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 내장재 제조 방법에 있어, 소재준비 공정과 표면처리 공정을 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조로 하면, 본 발명의 실시예에 있어, 소재준비 공정은 서로 다른 이종(異種)의 소재인 도금성 소재와 투광성 소재를 층상으로 배치하여 단일의 시트 형태로 접합시킨 적층소재를 제작하는 일련의 작업과정을 의미한다.

즉, 서로 다른 이종의 소재를 단일의 시트 형태로 접합한 적층소재는 도금 처리가 가능한 도금성 소재인 상지(11)와 빛 투사가 가능한 투광성 소재인 하지(12)를 각각 층상으로 적층하여 접합시킨 합지된 필름(10)으로 구성된다.

먼저, 도금성 소재인 상지(11)는 도금 처리가 가능한 반면에, 빛의 투사가 불가능한 도금부위에 해당하는 소재로서, 예컨대 도금성 소재는 도금 처리가 가능한 ABS 등의 소재를 그 예로 들 수 있을 것이다.

또한, 투광성 소재인 하지(12)는 도금 처리가 불가능한 반면에, 빛의 투사가 가능한 투광부위에 해당하는 소재로서, 예컨대 투광성 소재는 광원으로부터 조사되는 빛을 외부로 투사할 수 있는 PC(Polycarbonate) 등의 소재를 그 예로 들 수 있을 것이다.

도 1을 참조로 하면, 본 발명의 실시예에 있어, 표면처리 공정은 소재준비 공정에서 단일의 시트 형태로 합지되어 접합된 필름(10) 형태의 적층소재에 대해 전용 장비(13)를 이용한 인위적인 가공 작업을 수행하여 투광부위를 외부로 노출되게 하는 일련의 작업과정을 의미한다.

이 경우, 전용 장비(13)를 이용하여 투광부위만을 외부로 노출되게 하는 표면처리 작업은 적층소재인 필름(10)의 상지(11)에 대해 레이저 에칭이나 레이저 컷팅 등의 인위적인 기계 가공을 실시하여 상지(11)를 국부적으로 제거함으로써 그 하부에 위치한 하지(12)가 외부에 직접적으로 노출되게 하는 일련의 작업과정을 의미한다.

이 과정에서 상지(11)의 제거에 의해 외부로 노출되는 하지(12)는 자동차의 내장재에서 면발광 무드 조명의 빛이 외부로 투과될 수 있게 하는 투광부위인 것이고, 제거되지 않고 잔류하는 상지(11)는 후술되는 도금 공정에서 도금 처리되는 도금부위로서 내장재의 외관미를 돋보이게 할 수 있는 부위에 해당하는 것이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 내장재 제조 방법에 있어, 프리포밍 공정과 트리밍 공정을 설명하기 위한 도면이다.

도 2를 참조로 하면, 본 발명의 실시예에 있어, 프리포밍 공정은 앞선 표면처리 공정에서 도금성 소재인 상지(11)가 인위적으로 제거된 상태의 적층소재인 필름(10)을 원하는 형상으로 성형하는 일련의 작업과정을 의미한다.

즉, 프리포밍 공정은 표면처리된 필름(10)을 프리포밍 설비(20)의 상형(21)과 하형(22) 사이의 공간으로 인서트한 다음, 상형(21)에 대해 적정의 압력을 가함으로써 필름(10)을 특정 형상으로 프리포밍된 성형품(30)으로 제작하는 일련의 작업과정을 의미한다.

도 2를 참조로 하면, 본 발명의 실시예에 있어, 트리밍 공정은 앞선 프리포밍 공정에서 프리포밍 설비(20)를 이용하여 필름(10)에 대해 적정의 압력을 가해 특정 형상의 성형품(30)을 제작한 다음, 성형품(30)의 가장자리 부위를 다듬어 주는 일종의 후가공 처리하는 일련의 작업과정을 의미한다.

즉, 트리밍 공정은 프리포밍된 성형품(30)에서 버어의 발생 등으로 불균일한 외형을 가질 수 있는 부위를 원하는 설계 사양의 깨끗한 상태로 제거하는 작업과정에 해당하는 것이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 내장재 제조 방법에 있어, 사출성형 공정을 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 참조로 하면, 본 발명의 실시예에 있어, 사출성형 공정은 앞선 프리포밍 공정과 트리밍 공정을 거쳐 제작된 성형품(30)을 인서트 사출금형(40)의 내부에 인서트한 다음, 금형의 캐비티 내부로 투광성 소재인 투광수지를 사출하여 투광층(50)을 일체로 성형하는 일련의 작업과정을 의미한다.

즉, 사출성형 공정은 프리포밍 및 트리밍된 성형품(30)의 배면에 대해 투광수지를 사출하여 잉여의 투광층(50)을 두께방향으로 일체로 형성하는 일련의 작업과정에 해당하는 것이다.

이를 위해 사출성형 공정은 프리포밍 및 트리밍된 성형품(30)을 인서트 사출금형(40)의 내부에 안착시킨 다음, 성형품(30)을 구성하는 적층소재 중에서 투광성 소재인 하지(12)의 표면에 대해 별도의 투광수지를 금형의 주입구(41)로 사출하여 투광층(50)을 부가적으로 형성함으로써 구현될 수 있다. 또한, 도 3에서 미설명 부호 42는 사출성형 공정에서 인서트 사출금형(40)의 캐비티 내부의 압력을 외부로 빼기 위해 진공압이 작용하는 에어빼기 통로인 것이다.

이 경우, 사출성형 공정에서 프리포밍된 성형품(30)의 배면측 하지(12)의 표면에 형성되는 투광층(50)의 구조적 강성은 소재준비 공정에서 접합되는 적층소재인 합지된 필름(10)의 구조적 강성 보다 크게 설정되는 것이 바람직할 것이다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 사출성형 공정에서 형성되는 투광층(50)은 자동차 내장재의 구조적 강성을 확보하기 위한 코어층에 해당하는 것으로, 투광층(50)의 구조적 강성은 적층소재인 합지된 필름(10)의 구조적 강성 보다 크게 설정됨으로써, 무드 조명용 제품의 강성은 적정의 수준으로 보장받을 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 실시예에 있어, 사출성형 공정에서 형성되는 투광층(50)의 두께는 소재준비 공정에서 형성되는 적층소재인 합지된 필름(10)의 두께 보다 크게 설정되는 것이 더욱 바람직할 것이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 내장재 제조 방법에 있어, 도금 공정을 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조로 하면, 본 발명의 실시예에 있어, 도금 공정은 앞선 사출성형 공정에서 투광층(50)을 일체로 갖추도록 제작된 성형품(30)에 대해 도금 처리하여 소정의 도금층을 형성하는 일련의 작업과정을 의미한다.

이 경우, 도금층(60)은 사출성형된 성형품(30)의 전면에서 투광부위를 제외한 나머지 비투광부위만을 도금 처리하도록 구성된다.

즉, 도금 처리공정은 필름(10)을 구성하는 상지(11)와 하지(12) 중에서 도금성 소재에 해당하는 상지(11)의 표면에 한정하여 도금이 실시되는 일련의 작업과정인 것이다.

또한, 본 발명의 실시예에 있어, 도금 공정은 사출성형된 성형품(30)에 대해 비투광부위만을 도금 처리하는 것으로, 예컨대 습식도금 공정을 그 예로 들 수 있을 것이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 내장재 제조 방법에 있어, 도금 공정을 거친 성형품의 투광층 배면에 도광판과 LED가 실장된 PCB을 조립하는 조립 공정을 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조로 하면, 본 발명의 실시예에 있어, 조립 공정은 앞선 도금 공정에서 도금층(60)이 형성되게 제작되는 성형품(30)의 배면, 즉 투광층(50)의 표면에 대해 도광판(70)과 LED가 실장된 PCB(80)을 각각 적정의 위치에 조립하는 일련의 작업과정을 의미한다. 이 경우, LED가 실장된 PCB(80)는 광원에 해당하는 것으로, 반드시 LED에 한정되는 것이 아니라, 빛을 외부로 조사할 수 있는 광원이라면 어느 것이라도 무방할 것이다.

이 결과, PCB(80)의 광원으로부터 조사되는 빛은 도광판(70)을 통해 확산된 다음, 투광층(50)과 투광성 소재인 하지(12)를 거쳐 외부로 방사될 수 있게 된다.

또한, PCB(80)의 광원으로부터 조사되는 빛 중에서 투광층(50)과 하지(12)를 거쳐 비투광성인 도금성 소재의 상지(11)로 조사되는 빛은 차단되어 외부로 방사될 수 없음은 물론이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10-필름 11-상지
12-하지 13-전용 장비
20-프리포밍 설비 21-상형
22-하형 30-성형품
40-인서트 사출금형 41-주입구
42-에어빼기 통로 50-투광층
60-도금층 70-도광판
80-PCB

Claims

도금성 소재와 투광성 소재를 층상으로 배치하여 적층소재를 형성하는 소재준비 공정;
상기 소재준비 공정에서 준비된 적층소재에 대해 투광부위를 외부로 노출되게 하는 표면처리 공정;
상기 표면 처리된 적층소재를 프리포밍하는 프리포밍 공정;
상기 프리포밍된 성형품의 배면에 투광성 소재를 인서트 사출성형하여 투광층을 형성하는 사출성형 공정; 및
상기 사출성형된 성형품의 전면에 대해 도금 처리하여 도금층을 형성하는 도금 공정을 포함하고,
상기 도금 공정은 상기 사출성형된 성형품의 전면에서 투광부위를 제외한 나머지 비투광부위만을 도금 처리하도록 구성되는 자동차의 내장재 제조 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 소재준비 공정에서 준비되는 적층소재는 도금 처리가 가능한 도금성 소재와 빛 투사가 가능한 투광성 소재가 층상으로 합지된 필름으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 내장재 제조 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 소재준비 공정에서 준비되는 적층소재에서 도금 처리가 가능한 도금성 소재는 ABS이고, 빛 투사가 가능한 투광성 소재는 PC로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 내장재 제조 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 표면처리 공정은 적층소재에 대해 투광부위만을 외부로 노출되게 하는 레이저 에칭 또는 레이저 컷팅으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 내장재 제조 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 프리포밍 공정을 거친 성형품에 대해 투광성 소재를 인서트 사출성형하여 투광층을 형성하기 이전 공정에서 프리포밍된 성형품의 가장자리 부위를 다듬어 주는 트리밍 공정을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 내장재 제조 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 사출성형 공정은 상기 프리포밍 공정에서 프리포밍된 성형품을 인서트 사출금형의 내부에 안착시킨 다음, 프리포밍된 성형품을 구성하는 적층소재 중에서 투광성 소재의 표면에 대해 별도의 투광수지를 사출하여 투광층을 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 내장재 제조 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 사출성형 공정에서 형성되는 투광층의 구조적 강성은 상기 소재준비 공정에서 형성되는 적층소재의 구조적 강성 보다 크게 설정되는 것을 특징으로 하는 자동차의 내장재 제조 방법.
청구항 7에 있어서,
상기 사출성형 공정에서 형성되는 투광층의 두께는 상기 소재준비 공정에서 형성되는 적층소재의 두께 보다 크게 설정되는 것을 특징으로 하는 자동차의 내장재 제조 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 사출성형된 성형품에 대해 비투광부위를 도금 처리하는 도금 공정은 습식도금 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 내장재 제조 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 도금 공정을 거친 성형품 중에서 투광층의 표면에 대해 도광판 및 LED가 실장된 PCB를 조립하는 조립 공정을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 내장재 제조 방법.