KR102562596B1 - 스마트폰의 사이드 버튼을 구성하는 외장부품 제작방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스마트폰의 사이드 버튼을 구성하는 외장부품 제작방법에 관한 것으로, 그 구성은, 티타늄으로 이루어진 원소재 준비단계; 상기 원소재의 표면을 0.1 - 0.3㎜ 두께로 절삭하는 1차 NC 가공단계; 상기 1차 NC 가공단계 후 가장자리 및 모서리 부분에 다수의 가이드 홀을 형성한 다음 복수개의 어레이 형태로 배열한 피가공물의 상면을 가공하는 2차 NC 가공단계; 상기 2차 NC 가공단계 후 피가공물의 배면을 완성부품과 대응되는 형상으로 가공하는 3차 NC 가공단계; 상기 3차 NC 가공단계 후 피가공물의 표면에 잔존된 툴 마크를 초삭 및 중삭하는 연마단계; 상기 연마단계 후 피가공물의 외측을 정확한 치수로 정밀하게 정삭하는 4차 NC 가공단계; 상기 4차 NC 가공단계 후 피가공물의 표면 거칠기가 일정수준을 유지하도록 상기 피가공물의 표면에 고압의 샌딩사를 분사시켜 표면을 정리하는 건식샌딩단계; 상기 건식샌딩단계 후 피가공물의 표면에 지문방지 코팅제를 도포하는 AF코팅단계; 상기 AF코팅단계 후 피가공물의 표면에 형성된 코팅제가 완전히 경화되도록 하는 레이저 열처리단계; 및 상기 레이저 열처리단계 후 피가공물을 NC에서 탈거하는 NC 탈거단계;를 포함한다.
Description
본 발명은 스마트폰의 사이드 버튼을 구성하는 외장부품 제작방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원소재가 티타늄인 견고한 외장부품을 일거에 대량 생산하면서도 4차례에 걸친 NC 가공으로서 시각적 디자인을 보장하여 상품성까지 향상시킬 수 있는 스마트폰의 사이드 버튼을 구성하는 외장부품 제작방법에 관한 것이다.
최근에 와서, 스마트폰과 같은 전자기기는 기본적인 통화 기능을 물론이고 일반적인 데스크톱 PC에 비견될 성능을 갖을 정도로 비약적인 발전을 거듭하였다.
아울러, 대다수의 스마트폰 이용자는 통화 기능보다는 소셜네트워크서비스 및 OTT 서비스 등을 더욱 많이 이용하고 있으며, 이러한 현상은 이른바 MZ세대로 불리우는 젊은 세대에서 더욱 뚜렷한 양상을 나타내고 있다.
이렇듯, 통화 기능 외에 OTT 서비스와 같은 미디어매체를 시청하는 사용자들이 증가하다보니 주요 스마트폰 제조사에서는 디스플레이의 크기는 늘리되, 손에 들고 사용하는 스마트폰의 특성상 경량화와 슬림화에 개발초점을 맞추고 있는 실정이다.
한편, 일반적인 스마트폰의 사이드 부분(측면부)에는 사용자가 제어하기 용이하도록 통화 음량의 크기 조절이나 멀티미디어 재생 음량의 크기 조절, 혹은 디스플레이의 온/오프 등의 기능을 제공하기 위한 사이드 버튼이 마련된다.
이러한 사이드 버튼은 외부로 노출된 버튼부가 가압되면 이 버튼부와 연결된 작동부가 전자기기의 내측으로 이동하면서 외접점부를 가압하게 되고, 외접점부와 내접점부의 전기적 접촉에 의해 키 입력 신호가 발생된다. 이 같이 발생된 키 입력 신호는 메인 인쇄회로기판에 실장된 프로세서로 전달되어 사이드 버튼의 압력과 관련된 기능이 작동되는 것이다.
그런데 현재까지 대부분의 사이드 버튼에는 특정 패턴 혹은 특정 색상 등을 구현하기 위해 도금이나 양극산화와 같은 습식공정이 행해져 왔으며, 이 같은 습식공정은 산성용액을 사용하기 때문에 유독성 폐수가 발생하여 환경오염을 유발시키는 문제점이 있었다. 또한, 정밀 두께의 제어와 불순물 제거가 쉽지 않았을 뿐 아니라, 내마모성 등에도 취약한 문제점이 상존하였다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 해결과제는 원소재가 티타늄(Ti)인 견고한 외장부품을 일거에 대량 생산하면서도 4차례에 걸친 NC 가공으로서 시각적 디자인을 보장하여 상품성까지 향상시킬 수 있는 스마트폰의 사이드 버튼을 구성하는 외장부품 제작방법을 제공하는 것이다.
그렇지만, 본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 해결과제로 반드시 제한되는 것은 아니며, 언급되지 않은 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 해결과제를 달성하기 위한 본 발명의 제1실시형태는, 스마트폰의 측면부에 위치하는 전원버튼(10), 볼륨버튼(20) 및 유심칩 트레이(30)를 구성하는 외장부품 제작방법으로서, 상기 전원버튼(10)의 외장부품은, 티타늄(Ti)으로 이루어진 원소재 준비단계; 상기 원소재의 표면을 0.1 - 0.3㎜ 두께로 절삭하는 1차 NC 가공단계; 상기 1차 NC 가공단계 후 가장자리 및 모서리 부분에 다수의 가이드 홀을 형성한 다음 복수개의 어레이 형태로 배열한 피가공물의 상면을 가공하는 2차 NC 가공단계; 상기 2차 NC 가공단계 후 피가공물의 배면을 완성부품과 대응되는 형상으로 가공하는 3차 NC 가공단계; 상기 3차 NC 가공단계 후 피가공물의 표면에 잔존된 툴 마크(tool mark)를 초삭 및 중삭하는 연마단계; 상기 연마단계 후 피가공물의 외측을 정확한 치수로 정밀하게 정삭하는 4차 NC 가공단계; 상기 4차 NC 가공단계 후 피가공물의 표면 거칠기가 일정수준을 유지하도록 상기 피가공물의 표면에 고압의 샌딩사를 분사시켜 표면을 정리하는 건식샌딩단계; 상기 건식샌딩단계 후 피가공물의 표면에 지문방지 코팅제를 도포하는 AF코팅단계; 상기 AF코팅단계 후 피가공물의 표면에 형성된 코팅제가 완전히 경화되도록 하는 레이저 열처리단계; 및 상기 레이저 열처리단계 후 피가공물을 NC에서 탈거하는 NC 탈거단계;를 포함한다.
본 발명에 따른 스마트폰의 사이드 버튼을 구성하는 외장부품 제작방법의 제2실시형태에 의하면, 상기 볼륨버튼(20)의 외장부품은, 티타늄(Ti)으로 이루어진 원소재 준비단계; 상기 원소재의 표면을 0.1 - 0.3㎜ 두께로 절삭하는 1차 NC 가공단계; 상기 1차 NC 가공단계 후 가장자리 및 모서리 부분에 다수의 가이드 홀을 형성한 다음 복수개의 어레이 형태로 배열한 피가공물의 상면을 가공하는 2차 NC 가공단계; 상기 2차 NC 가공단계 후 피가공물의 배면을 완성부품과 대응되는 형상으로 가공하는 3차 NC 가공단계; 상기 3차 NC 가공단계 후 피가공물의 표면에 잔존된 툴 마크(tool mark)를 초삭 및 중삭하는 연마단계; 상기 연마단계 후 피가공물의 외측을 정확한 치수로 정밀하게 정삭하는 4차 NC 가공단계; 상기 4차 NC 가공단계 후 피가공물의 표면 거칠기가 일정수준을 유지하도록 상기 피가공물의 표면에 고압의 샌딩사를 분사시켜 표면을 정리하는 건식샌딩단계; 상기 건식샌딩단계 후 피가공물의 표면을 PVD를 이용하여 증착하는 PVD 처리단계; 상기 PVD 처리단계 후 피가공물의 표면에 형성된 박막이 완전히 경화되도록 하는 레이저 열처리단계; 및 상기 열처리단계 후 피가공물을 NC에서 탈거하는 NC 탈거단계;를 포함한다.
본 발명에 따른 스마트폰의 사이드 버튼을 구성하는 외장부품 제작방법의 제3실시형태에 의하면, 상기 유심칩 트레이(30)의 외장부품은, 티타늄(Ti)으로 이루어진 원소재 준비단계; 상기 원소재의 표면을 0.1 - 0.3㎜ 두께로 절삭하는 1차 NC 가공단계; 상기 1차 NC 가공단계 후 가장자리 및 모서리 부분에 다수의 가이드 홀을 형성한 다음 복수개의 어레이 형태로 배열한 피가공물의 상면을 가공하는 2차 NC 가공단계; 상기 2차 NC 가공단계 후 피가공물의 배면을 완성부품과 대응되는 형상으로 가공하는 3차 NC 가공단계; 상기 3차 NC 가공단계 후 피가공물의 표면에 잔존된 툴 마크(tool mark)를 초삭 및 중삭하는 연마단계; 상기 연마단계 후 피가공물의 외측을 정확한 치수로 정밀하게 정삭한 다음, 상기 피가공물의 가장자리 일측에 일정크기의 홀을 형성하는 4차 NC 가공단계; 상기 4차 NC 가공단계 후 피가공물의 표면 거칠기가 일정수준을 유지하도록 상기 피가공물의 표면에 고압의 샌딩사를 분사시켜 표면을 정리하는 건식샌딩단계; 상기 건식샌딩단계 후 피가공물의 표면을 PVD를 이용하여 증착한 다음, PVD 증착에 의해 형성된 박막 상부에 지문방지 코팅제를 도포하는 AF코팅단계; 상기 AF코팅단계 후 피가공물의 표면에 형성된 박막과 코팅제가 완전히 경화되도록 하는 레이저 열처리단계; 및 상기 열처리단계 후 피가공물을 NC에서 탈거하는 NC 탈거단계;를 포함한다.
상기 제1실시형태 내지 제3실시형태의 맥락에서, 상기 4차 NC 가공단계의 편측 범위는 0.05 - 0.15㎜ 인 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 스마트폰의 사이드 버튼을 구성하는 외장부품 제작방법의 제4실시형태에 의하면, 상기 전원버튼(10)은, 표면에 노출되는 티타늄 재질의 외장부품(11)과, 상기 외장부품(11)의 하측에 위치하고 상부에 길이방향을 따라 연속적으로 슬릿이 형성되며 하부 양 가장자리에 스마트폰 내부의 인쇄회로기판에 접지되는 돌출홈이 형성된 우레탄 재질의 접점부재(13)와, 상기 외장부품(11)과 접점부재(13) 사이에 개재되는 폴리카보네이트 재질의 누름부재(12)를 포함하고, 상기 볼륨버튼(20)은, 표면에 노출되는 티타늄 재질의 외장부품(21)과, 상기 외장부품(21)의 하측에 위치하고 상부에 길이방향을 따라 연속적으로 슬릿이 형성되며 하부 중앙에 스마트폰 내부의 인쇄회로기판에 접지되는 돌출홈이 형성된 우레탄 재질의 접점부재(23)와, 상기 외장부품(21)과 접점부재(23) 사이에 개재되는 폴리카보네이트 재질의 누름부재(22)를 포함하고, 상기 유심칩 트레이(30)는, 스마트폰의 측면부 일측에 형성한 슬롯을 통해 삽입되는 폴리카보네이트 재질의 트레이부재(33)와, 표면이 노출된 상태로 상기 트레이부재(33)의 상측에 위치하고 가장자리 일측에는 스마트폰으로부터 상기 트레이부재(33)를 인출하기 위한 홀이 형성되는 티타늄 재질의 외장부품(31)과, 상기 외장부품(31)과 트레이부재(33) 사이에 개재되는 실리콘 재질의 결합부재(32)를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 스마트폰의 사이드 버튼을 구성하는 외장부품 제작방법에 의하면, 원소재가 티타늄(Ti)인 견고한 외장부품을 일거에 대량 생산하면서도 4차례에 걸친 NC 가공으로서 시각적 디자인을 보장하여 상품성까지 향상시킬 수 있는 이점을 갖는다. 또한, 티타늄 소재 부품을 제조함에 있어 기존의 기계가공, 정밀주조공법보다 훨씬 저렴한 단가로 제조할 수 있기 때문에 향후 티타늄 소재산업의 발전과 더불어 환경친화적이고 인체에 무해한 티타늄 사용의 대중화 및 보편화에 기여할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전원버튼의 외장부품 제작방법을 도식적으로 나타낸 공정도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 볼륨버튼의 외장부품 제작방법을 도식적으로 나타낸 공정도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유심칩 트레이의 외장부품 제작방법을 도식적으로 나타낸 공정도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전원버튼의 구성 예시도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 볼륨버튼의 구성 예시도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 유심칩 트레이의 구성 예시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 볼륨버튼의 외장부품 제작방법을 도식적으로 나타낸 공정도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유심칩 트레이의 외장부품 제작방법을 도식적으로 나타낸 공정도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전원버튼의 구성 예시도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 볼륨버튼의 구성 예시도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 유심칩 트레이의 구성 예시도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 본 명세서에 첨부된 도면과 함께 자세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 설명되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 얼마든지 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 설명하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 공정도 등을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 전달을 위해 다소 과정된 것이다. 따라서, 도면들에 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는 한 복수형도 포함된다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 또는/및 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 또는/및 소자에 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 또는/및 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 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.
이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전원버튼의 외장부품 제작방법을 도식적으로 나타낸 공정도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전원버튼의 구성 예시도이다.
도 1 및 도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 전원버튼(10)은 표면에 노출되는 티타늄 재질의 외장부품(11), 상기 외장부품(11)의 하측에 위치하고 상부에 길이방향을 따라 연속적으로 슬릿이 형성되며 하부 양 가장자리에 스마트폰 내부의 인쇄회로기판에 접지되는 돌출홈이 형성된 우레탄 재질의 접점부재(13) 및 상기 외장부품(11)과 접점부재(13) 사이에 개재되는 폴리카보네이트(PC) 재질의 누름부재(12)를 포함하여 구성된다.
여기서, 전술한 바와 같은 전원버튼(10)의 외장부품(11)은 원소재 준비단계, 1차 NC 가공단계, 2차 NC 가공단계, 3차 NC 가공단계, 연마단계, 4차 NC 가공단계, 건식샌딩단계, AF코팅단계, 레이저 열처리단계 및 NC 탈거단계를 거쳐 제작된다.
상기 원소재 준비단계에서는 티타늄(Titanium)으로 이루어지고 규격은 70×65×2T인 원소재를 준비한다. 본 발명의 변형 실시예에 따르면, 상기 티타늄 외에 티타늄 합금(Titanium alloy)으로 이루어진 원소재를 이용할 수도 있다. 상기 티타늄 합금은 예컨대 바나듐(V), 크롬(Cr), 알루미늄(Al) 등의 금속을 함께 용융시킨 것을 이용할 수 있다.
상기 1차 NC 가공단계에서는 상기 원소재의 표면을 0.1 내지 0.3㎜ 두께로 절삭한다. 이때, 상기 상한을 초과하는 경우에는 원소재의 내구성이 저하될 수 있고, 상기 하한 미만인 경우에는 내부식성 저하 현상 등이 발생할 수 있다.
상기 2차 NC 가공단계에서는 1차 NC 가공단계 후 가장자리 및 모서리 부분에 다수의 가이드 홀을 형성한 다음 복수개의 어레이 형태로 배열한 피가공물의 상면을 가공한다. 일 예로, 상기 피가공물의 상면 가공은 도 4에 나타낸 바와 같은 완성부품과 대응되는 형상으로 가공할 수 있다. 또한, 상기 가이드 홀은 4개의 모서리 부분에 각각 형성시킬 수 있으며, 양쪽 측부에는 평면상 반구형의 모양으로 요입된 가이드 홀을 각각 형성시킬 수 있다.
한편, 상기 3차 NC 가공단계에서는 2차 NC 가공단계 후 피가공물의 배면을 완성부품과 대응되는 형상으로 가공한다.
다음, 상기 연마단계에서는 3차 NC 가공단계 후 피가공물의 표면에 잔존된 툴 마크(tool mark)를 초삭 및 중삭한다. 즉, 상기 연마단계에서는 정삭 작업 전, 평행도를 평평하게 유지하기 위한 일련을 공정을 수행하는 것이다.
그리고, 상기 4차 NC 가공단계에서는 연마단계 후 피가공물의 외측을 정확한 치수로 정밀하게 정삭한다. 이를테면, 가로 및 세로길이를 9.5×2.2로 설정하여 정삭 작업을 수행할 수 있다.
여기서, 상기 4차 NC 가공단계의 편측 범위는 0.05 내지 0.15㎜로 설정하는 것이 바람직하다.
다음, 상기 건식샌딩단계에서는 4차 NC 가공단계 후 피가공물의 표면 거칠기가 일정수준을 유지하도록 상기 피가공물의 표면에 고압의 샌딩사 또는 금강사 등을 분사시켜 표면을 정리한다.
상기 AF코팅단계에서는 건식샌딩단계 후 피가공물의 표면에 지문방지 코팅제를 도포한다.
그 다음, 상기 레이저 열처리단계에서는 AF코팅단계 후 피가공물의 표면에 형성된 코팅제가 완전히 경화되도록 레이저를 이용하여 열처리한다.
이후, 상기 NC 탈거단계에서는 도 1에 나타낸 바와 같이, 레이저 열처리단계 후 피가공물을 NC에서 탈거한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 볼륨버튼의 외장부품 제작방법을 도식적으로 나타낸 공정도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 볼륨버튼의 구성 예시도이다.
도 2 및 도 5를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 볼륨버튼(20)은 표면에 노출되는 티타늄 재질의 외장부품(21), 상기 외장부품(21)의 하측에 위치하고 상부에 길이방향을 따라 연속적으로 슬릿이 형성되고 하부 중앙에 스마트폰 내부의 인쇄회로기판에 접지되는 돌출홈이 형성된 우레탄 재질의 접점부재(23) 및 상기 외장부품(21)과 접점부재(23) 사이에 개재되는 폴리카보네이트 재질의 누름부재(22)를 포함하여 구성된다.
여기서, 전술한 바와 같은 볼륨버튼(20)의 외장부품(21)은 원소재 준비단계, 1차 NC 가공단계, 2차 NC 가공단계, 3차 NC 가공단계, 연마단계, 4차 NC 가공단계, 건식샌딩단계, PVD 처리단계, 레이저 열처리단계 및 NC 탈거단계를 거쳐 제작된다.
먼저, 상기 원소재 준비단계에서는 티타늄으로 이루어진 원소재를 준비한다. 이때, 볼륨버튼(20)의 외장부품(21)은 앞에서 설명한 전원버튼(10)의 외장부품(11)과 마찬가지로 티타늄 외에 티타늄 합금으로 이루어진 원소재를 이용할 수도 있다. 상기 티타늄 합금은 예컨대 바나듐, 크롬, 알루미늄 등의 금속을 함께 용융시킨 것을 이용할 수 있다.
다음, 상기 1차 NC 가공단계에서는 원소재의 표면을 0.1 내지 0.3㎜ 두께로 절삭한다. 이때, 상기 상한을 초과하는 경우에는 원소재의 내구성이 저하될 수 있고, 상기 하한 미만인 경우에는 내부식성 저하 현상 등이 발생할 수 있다.
상기 2차 NC 가공단계에서는 1차 NC 가공단계 후 가장자리 및 모서리 부분에 다수의 가이드 홀을 형성한 다음 복수개의 어레이 형태로 배열한 피가공물의 상면을 가공한다. 상기 피가공물의 상면 가공은 도 5에 나타낸 바와 같은 완성부품과 대응되는 형상으로 가공할 수 있다. 또한, 상기 가이드 홀은 4개의 모서리 부분에 각각 형성시킬 수 있으며, 양쪽 측부에는 평면상 반구형의 모양으로 요입된 가이드 홀을 각각 형성시킬 수 있다.
그리고, 상기 3차 NC 가공단계에서는 2차 NC 가공단계 후 피가공물의 배면을 완성부품과 대응되는 형상으로 가공한다.
한편, 상기 연마단계에서는 3차 NC 가공단계 후 피가공물의 표면에 잔존된 툴 마크(tool mark)를 초삭 및 중삭한다.
전술한 바와 같은 초삭 및 중삭작업이 완료하면 상기 4차 NC 가공단계에서는 연마단계 후 피가공물의 외측을 정확한 치수로 정밀하게 정삭한다.
여기서, 상기 4차 NC 가공단계의 편측 범위는 0.05 내지 0.15㎜로 설정하는 것이 바람직하다.
그 다음, 상기 건식샌딩단계에서는 4차 NC 가공단계 후 피가공물의 표면 거칠기가 일정수준을 유지하도록 상기 피가공물의 표면에 고압의 샌딩사 또는 금강사 등을 분사시켜 표면을 정리한다.
한편, 상기 PVD 처리단계에서는 건식샌딩단계 후 피가공물의 표면을 PVD를 이용하여 증착한다. 참고로, 증착공정은 크게 PVD법과 CVD법으로 구분할 수 있는데, CVD법은 약 1,200℃ 이상의 높은 공정온도, 정밀한 공정제어와 전구체 제조가 어려운 반면, PVD법은 오염원 배출이 전혀 없는 친환경적인 공정이며 CVD법과 다르게 정밀한 공정제어가 가능하고, 우수한 부착력과 내마모성을 가지는 장점이 있다.
상기 레이저 열처리단계에서는 PVD 처리단계 후 피가공물의 표면에 형성된 박막이 완전히 경화되도록 하는 레이저로 열처리한다.
그 다음, 상기 NC 탈거단계에서는 도 2에 나타낸 바와 같이, 열처리단계 후 피가공물을 NC에서 탈거한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유심칩 트레이의 외장부품 제작방법을 도식적으로 나타낸 공정도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 유심칩 트레이의 구성 예시도이다.
도 3 및 도 6을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 유심칩 트레이(30)는 스마트폰의 측면부 일측에 형성한 슬롯을 통해 삽입되는 폴리카보네이트 재질의 트레이부재(33), 표면이 노출된 상태로 상기 트레이부재(33)의 상측에 위치하고 가장자리 일측에는 스마트폰으로부터 상기 트레이부재(33)를 인출하기 위한 홀이 형성되는 티타늄 재질의 외장부품(31) 및 상기 외장부품(31)과 트레이부재(33) 사이에 개재되는 실리콘 재질의 결합부재(32)를 포함하여 구성된다.
여기서, 전술한 바와 같은 유심칩 트레이(30)의 외장부품(31)은 원소재 준비단계, 1차 NC 가공단계, 2차 NC 가공단계, 3차 NC 가공단계, 연마단계, 4차 NC 가공단계, 건식샌딩단계, AF코팅단계, 레이저 열처리단계 및 NC 탈거단계를 거쳐 제작된다.
상기 원소재 준비단계에서는 티타늄으로 이루어진 원소재를 준비한다. 본 발명의 변형 실시예로서, 상기 티타늄 외에 티타늄 합금으로 이루어진 원소재를 이용할 수도 있다. 예를 들면, 상기 티타늄 합금은 바나듐, 크롬, 알루미늄 등의 금속을 함께 용융시킨 것을 이용할 수 있다.
그리고, 상기 1차 NC 가공단계에서는 원소재의 표면을 0.1 내지 0.3㎜ 두께로 절삭한다. 이때, 상기 상한을 초과하는 경우에는 원소재의 내구성이 저하될 수 있고, 상기 하한 미만인 경우에는 내부식성 저하 현상 등이 발생할 수 있다.
한편, 상기 2차 NC 가공단계에서는 1차 NC 가공단계 후 가장자리 및 모서리 부분에 다수의 가이드 홀을 형성한 다음 복수개의 어레이 형태로 배열한 피가공물의 상면을 가공한다. 일 예로, 상기 피가공물의 상면 가공은 도 6에 나타낸 바와 같은 완성부품과 대응되는 형상으로 가공할 수 있다. 또한, 상기 가이드 홀은 4개의 모서리 부분에 각각 형성시킬 수 있으며, 양쪽 측부에는 평면상 반구형의 모양으로 요입된 가이드 홀을 각각 형성시킬 수 있다.
그 다음, 상기 3차 NC 가공단계에서는 2차 NC 가공단계 후 피가공물의 배면을 완성부품과 대응되는 형상으로 가공한다.
상기 연마단계에서는 3차 NC 가공단계 후 피가공물의 표면에 잔존된 툴 마크(tool mark)를 초삭 및 중삭한다.
그리고, 상기 4차 NC 가공단계에서는 연마단계 후 피가공물의 외측을 정확한 치수로 정밀하게 정삭한 다음, 상기 피가공물의 가장자리 일측에 일정크기의 홀을 형성한다. 이때, 상기 홀은 스마트폰의 사이드에 위치하는 유심칩 트레이를 인출하기 위한 수단으로 이용된다.
여기서, 상기 4차 NC 가공단계의 편측 범위는 0.05 내지 0.15㎜로 설정하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 건식샌딩단계에서는 4차 NC 가공단계 후 피가공물의 표면 거칠기가 일정수준을 유지하도록 상기 피가공물의 표면에 고압의 샌딩사 또는 금강사를 분사시켜 표면을 정리한다.
상기 AF코팅단계에서는 건식샌딩단계 후 피가공물의 표면을 PVD를 이용하여 증착한 다음, PVD 증착에 의해 형성된 박막 상부에 지문방지 코팅제를 도포한다.
이후, 상기 레이저 열처리단계에서는 AF코팅단계 후 피가공물의 표면에 형성된 박막과 코팅제가 완전히 경화되도록 레이저로 열처리한다.
끝으로, 상기 NC 탈거단계에서는 도 3에 나타낸 바와 같이, 열처리단계 후 피가공물을 NC에서 탈거한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 스마트폰의 사이드 버튼을 구성하는 외장부품 제작방법은, 원소재가 티타늄인 견고한 외장부품을 일거에 대량 생산하면서도 4차례에 걸친 NC 가공으로서 시각적 디자인을 보장하여 상품성까지 향상시킬 수 있는 이점을 갖으며, 나아가 티타늄 소재 부품을 제조함에 있어 기존의 기계가공, 정밀주조공법보다 훨씬 저렴한 단가로 제조할 수 있기 때문에 향후 티타늄 소재산업의 발전과 더불어 환경친화적이고 인체에 무해한 티타늄 사용의 대중화 및 보편화에 기여할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
10 : 전원버튼 11,21,31 : 외장부품
12,22 : 누름부재 13,23 : 접점부재
20 : 볼륨버튼 30 : 유심칩 트레이
32 : 결합부재 33 : 트레이부재
12,22 : 누름부재 13,23 : 접점부재
20 : 볼륨버튼 30 : 유심칩 트레이
32 : 결합부재 33 : 트레이부재
Claims (5)
- 스마트폰의 측면부에 위치하는 전원버튼(10), 볼륨버튼(20) 및 유심칩 트레이(30)를 구성하는 외장부품 제작방법으로서, 상기 전원버튼(10)의 외장부품은,
티타늄(Ti)으로 이루어진 원소재 준비단계;
상기 원소재의 표면을 0.1 - 0.3㎜ 두께로 절삭하는 1차 NC 가공단계;
상기 1차 NC 가공단계 후 가장자리 및 모서리 부분에 다수의 가이드 홀을 형성한 다음 복수개의 어레이 형태로 배열한 피가공물의 상면을 가공하는 2차 NC 가공단계;
상기 2차 NC 가공단계 후 피가공물의 배면을 완성부품과 대응되는 형상으로 가공하는 3차 NC 가공단계;
상기 3차 NC 가공단계 후 피가공물의 표면에 잔존된 툴 마크(tool mark)를 초삭 및 중삭하는 연마단계;
상기 연마단계 후 피가공물의 외측을 0.05 - 0.15㎜의 편측 범위로 정삭하는 4차 NC 가공단계;
상기 4차 NC 가공단계 후 피가공물의 표면 거칠기가 일정수준을 유지하도록 상기 피가공물의 표면에 고압의 샌딩사를 분사시켜 표면을 정리하는 건식샌딩단계;
상기 건식샌딩단계 후 피가공물의 표면에 지문방지 코팅제를 도포하는 AF코팅단계;
상기 AF코팅단계 후 피가공물의 표면에 형성된 코팅제가 완전히 경화되도록 하는 레이저 열처리단계; 및
상기 레이저 열처리단계 후 피가공물을 NC에서 탈거하는 NC 탈거단계;를 포함하고,
상기 전원버튼(10)은, 표면에 노출되는 티타늄 재질의 외장부품(11)과, 상기 외장부품(11)의 하측에 위치하고 상부에 길이방향을 따라 연속적으로 슬릿이 형성되며 하부 양 가장자리에 스마트폰 내부의 인쇄회로기판에 접지되는 돌출홈이 형성된 우레탄 재질의 접점부재(13)와, 상기 외장부품(11)과 접점부재(13) 사이에 개재되는 폴리카보네이트 재질의 누름부재(12)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트폰의 사이드 버튼을 구성하는 외장부품 제작방법. - 제1 항에 있어서,
상기 볼륨버튼(20)의 외장부품은,
티타늄(Ti)으로 이루어진 원소재 준비단계;
상기 원소재의 표면을 0.1 - 0.3㎜ 두께로 절삭하는 1차 NC 가공단계;
상기 1차 NC 가공단계 후 가장자리 및 모서리 부분에 다수의 가이드 홀을 형성한 다음 복수개의 어레이 형태로 배열한 피가공물의 상면을 가공하는 2차 NC 가공단계;
상기 2차 NC 가공단계 후 피가공물의 배면을 완성부품과 대응되는 형상으로 가공하는 3차 NC 가공단계;
상기 3차 NC 가공단계 후 피가공물의 표면에 잔존된 툴 마크(tool mark)를 초삭 및 중삭하는 연마단계;
상기 연마단계 후 피가공물의 외측을 0.05 - 0.15㎜의 편측 범위로 정삭하는 4차 NC 가공단계;
상기 4차 NC 가공단계 후 피가공물의 표면 거칠기가 일정수준을 유지하도록 상기 피가공물의 표면에 고압의 샌딩사를 분사시켜 표면을 정리하는 건식샌딩단계;
상기 건식샌딩단계 후 피가공물의 표면을 PVD를 이용하여 증착하는 PVD 처리단계;
상기 PVD 처리단계 후 피가공물의 표면에 형성된 박막이 완전히 경화되도록 하는 레이저 열처리단계; 및
상기 열처리단계 후 피가공물을 NC에서 탈거하는 NC 탈거단계;를 포함하고,
상기 볼륨버튼(20)은, 표면에 노출되는 티타늄 재질의 외장부품(21)과, 상기 외장부품(21)의 하측에 위치하고 상부에 길이방향을 따라 연속적으로 슬릿이 형성되며 하부 중앙에 스마트폰 내부의 인쇄회로기판에 접지되는 돌출홈이 형성된 우레탄 재질의 접점부재(23)와, 상기 외장부품(21)과 접점부재(23) 사이에 개재되는 폴리카보네이트 재질의 누름부재(22)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트폰의 사이드 버튼을 구성하는 외장부품 제작방법. - 제1 항에 있어서,
상기 유심칩 트레이(30)의 외장부품은,
티타늄(Ti)으로 이루어진 원소재 준비단계;
상기 원소재의 표면을 0.1 - 0.3㎜ 두께로 절삭하는 1차 NC 가공단계;
상기 1차 NC 가공단계 후 가장자리 및 모서리 부분에 다수의 가이드 홀을 형성한 다음 복수개의 어레이 형태로 배열한 피가공물의 상면을 가공하는 2차 NC 가공단계;
상기 2차 NC 가공단계 후 피가공물의 배면을 완성부품과 대응되는 형상으로 가공하는 3차 NC 가공단계;
상기 3차 NC 가공단계 후 피가공물의 표면에 잔존된 툴 마크(tool mark)를 초삭 및 중삭하는 연마단계;
상기 연마단계 후 피가공물의 외측을 0.05 - 0.15㎜의 편측 범위로 정삭한 다음, 상기 피가공물의 가장자리 일측에 일정크기의 홀을 형성하는 4차 NC 가공단계;
상기 4차 NC 가공단계 후 피가공물의 표면 거칠기가 일정수준을 유지하도록 상기 피가공물의 표면에 고압의 샌딩사를 분사시켜 표면을 정리하는 건식샌딩단계;
상기 건식샌딩단계 후 피가공물의 표면을 PVD를 이용하여 증착한 다음, PVD 증착에 의해 형성된 박막 상부에 지문방지 코팅제를 도포하는 AF코팅단계;
상기 AF코팅단계 후 피가공물의 표면에 형성된 박막과 코팅제가 완전히 경화되도록 하는 레이저 열처리단계; 및
상기 열처리단계 후 피가공물을 NC에서 탈거하는 NC 탈거단계;를 포함하고,
상기 유심칩 트레이(30)는, 스마트폰의 측면부 일측에 형성한 슬롯을 통해 삽입되는 폴리카보네이트 재질의 트레이부재(33)와, 표면이 노출된 상태로 상기 트레이부재(33)의 상측에 위치하고 가장자리 일측에는 스마트폰으로부터 상기 트레이부재(33)를 인출하기 위한 홀이 형성되는 티타늄 재질의 외장부품(31)과, 상기 외장부품(31)과 트레이부재(33) 사이에 개재되는 실리콘 재질의 결합부재(32)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트폰의 사이드 버튼을 구성하는 외장부품 제작방법. - 삭제
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