KR20080033598A

KR20080033598A - 자동차용 내장재의 성형장치 및 성형방법

Info

Publication number: KR20080033598A
Application number: KR1020060099217A
Authority: KR
Inventors: 송석인; 류승희
Original assignee: 한일이화주식회사
Priority date: 2006-10-12
Filing date: 2006-10-12
Publication date: 2008-04-17

Abstract

본 발명은 자동차용 내장재의 성형방법 및 성형장치에 관한 것으로서, 표피재를 예열하는 예열장치와, 상기 예열장치에서 예열된 표피재를 고정시킬 수 있도록 클램프가 설치됨과 아울러 상기 표피재를 저면에 밀착시킬 수 있도록 진공압을 발생시키는 진공장치가 설치되고 저면에 엠보싱 무늬가 형성된 상부 금형과, 상기 상부 금형의 하측에 설치되어 상기 상부 금형과의 사이에 성형공간을 형성하고 용융상태의 기재를 사출하는 기재사출장치와 연결됨과 아울러 상기 성형공간에 연결되는 기재사출홀이 형성된 하부 금형을 포함하여 구성된 자동차용 내장재의 성형장치를 이용하여 내장재를 성형함으로써, 표피재의 디자인 자유도가 향상되고, 상기 표피재에 엠보싱 무늬가 전사되어 내장재의 미감이 향상되며, 상기 표피재와 기재를 접착제를 사용하지 않고 접착하므로 작업장과 작업장 주변의 위생환경을 개선할 수 있는 효과가 있다.

자동차용 내장재, 표피재, 기재, 금형, 기재사출장치

Description

자동차용 내장재의 성형장치 및 성형방법{Device and method for manufacture of interior parts for automobiles}

도 1은 본 발명에 의한 자동차용 내장재의 성형장치를 개략적으로 예시한 단면도.

도 2는 본 발명에 의한 자동차용 내장재의 성형장치의 작동과정을 개략적으로 보인 단면도로서,

(A)는 예열장치로 표피재를 예열하는 모습을 보인 도.

(B)는 상부 금형에 표피재를 고정/밀착시킨 모습을 보인 도.

(C)는 상부 금형과 하부 금형을 맞물리고 기재를 사출한 모습을 보인 도.

(D)는 표피재와 기재가 접착된 후 상부 금형과 하부 금형을 분리한 모습을 보인 도.

(E)는 접착된 표피재와 기재를 트리밍/피어싱 하는 모습을 보인 도.

도 3은 본 발명에 의한 자동차용 내장재의 성형방법을 나타낸 블록도.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10: 표피재 20: 예열장치

30: 상부 금형 32: 고정부재

34: 진공장치 36: 진공홀

40: 하부 금형 42: 기재사출홀

50: 기재 60: 기재사출장치

70: 프레스

본 발명은 자동차용 내장재의 성형방법 및 성형장치에 관한 것으로서, 특히 표피재의 표면에 엠보싱 무늬가 선명하게 존재하고, 에지(Edge) 부분의 성형성에 제약을 받지 않으며, 접착제 없이 기재와 표피재를 접착하여 친환경적인 자동차용 내장재의 성형방법 및 성형장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 내장재로는 도어트림, 필러, 트렁크매트, 패키지트림, 헤드라이너 등이 있으며, 이러한 내장재는 주로 경질의 기재와 연질의 표피재로 구성되며, 경질 기재의 재질로는 피피(PP), PP펠트(POLY-PROPYLENE FELT), PP보드(POLY-PROPYLENE BOARD), 에이비에스(ABS), 우스드탁(WOOD STOCK), 레진펠트(RESIN FELT) 등이 주로 사용되고, 그 기재 표면에 접착되는 연질의 표피재로는 부직포나 직물 또는 피브이시(PVC)로 된 스킨지 이면에 피이폼(P.E FOAM), 피피 폼(P.P FOAM), 피유폼(P.U FOAM) 등이 부착된 것을 주로 사용하고 있다.

상기한 자동차 내장재의 기재를 사출 성형하고 직물패턴의 표피재를 부착하는 방식으로는 저압사출방식과 진공성형방식이 있다.

저압사출방식은 하금형의 성형면에 표피재를 배치하고 기재 사출액을 저압으로 주입한 이후에 고압의 프레스압이 작용하는 상금형으로 눌러줌으로써, 저압으로 주입된 기재 사출액이 소정형태의 기재로 성형되도록 하고 이와 동시에 기재 표면에 표피재가 접착되게 하는 과정으로 내장재를 생산하는 방식이다.

이러한 저압사출방식은 기재 사출액을 상금형으로 눌러 성형하면서 표피재를 접착할 때 상당히 높은 고압의 프레스압이 작용하므로, 표피재의 포옴(Foam)층이 심하게 눌려 얇아짐에 따라 질감이 저하되고 표면 스킨지의 엠보싱 무늬가 군데군데 없어져 미감이 저하될 뿐만 아니라 에지(Edge) 부분을 정확하게 성형할 수 없는 문제점이 있다.

그리고, 진공성형방식은 상하 금형을 맞물린 상태에서 그 사이의 성형면으로 기재 사출액을 고압으로 주입하여 기재를 먼저 성형 냉각한 후 냉각된 기재 위에 직물패턴의 표피재를 올려 상하 금형을 합형하여 진공흡입으로 기재와 표피재를 접착시키는 방식이다. 즉, 종래의 진공성형방식은 기재를 먼저 생산한 다음 기재의 표면에 표피재를 후공정으로 접착하여 내장재를 생산하는 방식이다.

이러한 진공성형방식은 성형된 기재가 냉각되는 과정에서 기재의 수축률(변 형률)이 크고, 공정수가 많아서 작업시간이 오래 걸려 생산성이 떨어질 뿐만 아니라, 성형된 기재의 표면에 표피재를 접착하기 위해 접착제를 많이 사용하기 때문에 항상 화재의 위험이 높고, 많은 접착제의 사용으로 작업장이 지저분해지며, 실내의 공기가 심하게 오염되어 직업병을 유발하게 됨은 물로 공장주변의 공기오염도가 심각하여 환경친화적이지 못한 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 표피재의 표면에 엠보싱 무늬가 선명하게 존재하여 미감을 향상시킬 수 있는 자동차용 내장재의 성형방법 및 성형장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 자동차용 내장재의 에지(Edge) 부분을 정확하게 성형할 수 있는 자동차용 내장재의 성형방법 및 성형장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 접착제를 사용하지 않고 기재와 표피재를 접착함으로써 작업장과 작업장 주변의 위생환경을 개선할 수 있는 자동차용 내장재의 성형방법 및 성형장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 자동차용 내장재의 성형장치는 표피재를 예열하는 예열장치와, 상기 예열장치에서 예열된 표피재를 고정시킬 수 있도록 클램프가 설치됨과 아울러 상기 표피재를 밀착시킬 수 있도록 진공압을 발 생시키는 진공장치가 설치되고 저면에 엠보싱 무늬가 형성된 상부 금형과, 상기 상부 금형의 하측에 설치되어 상기 상부 금형과의 사이에 성형공간을 형성하고 용융상태의 기재를 사출하는 기재사출장치와 연결됨과 아울러 상기 성형공간에 연결되는 기재사출홀이 형성된 하부 금형을 포함하여 구성된다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 자동차용 내장재의 성형방법은 예열장치를 이용하여 표피재를 예열하는 제 1공정과, 상기 제 1공정에서 예열된 표피재를 엠보싱 무늬가 저면에 형성된 상부 금형에 고정시키고 밀착시키는 제 2공정과, 상기 제 2공정에서 표피재가 밀착된 상부금형에 하부 금형을 맞물리게 하여 성형공간을 형성하는 제 3공정과, 상기 제 3공정에서 형성된 성형공간에 기재를 사출하여 표피재와 기재를 접착시키는 제 4공정과, 상기 제 4공정에서 접착된 표피재와 기재를 트리밍(Trimming)하고 피어싱(Piercing)는 제 5공정을 포함하여 구성된다.

이하, 본 발명에 의한 자동차용 내장재의 성형장치의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 자동차용 내장재의 성형장치를 개략적으로 예시한 단면도이고, 도 2는 본 발명에 의한 자동차용 내장재의 성형장치의 작동과정을 개략적으로 보인 단면도로서, (A)는 예열장치로 표피재를 예열하는 모습을 보인 도이고, (B)는 상부 금형에 표피재를 고정/밀착시킨 모습을 보인 도이며, (C)는 상부 금형과 하부 금형을 맞물리고 기재를 사출한 모습을 보인 도이고, (D)는 표피재와 기재가 접착된 후 상부 금형과 하부 금형을 분리한 모습을 보인 도이며, (E)는 접착된 표피재와 기재를 트리밍/피어싱 하는 모습을 보인 도이다. 또한, 도 3은 본 발명에 의한 자동차용 내장재의 성형방법을 나타낸 블록도이다.

본 발명에 의한 자동차용 내장재의 성형장치는 도 1에 도시된 바와 같이 표피재(10)를 예열하는 예열장치(20)와, 상기 예열장치(20)와 이격되게 설치되고 상기 예열장치(20)에서 예열된 표피재(10)를 고정시킬 수 있도록 고정부재(32)가 설치된 상부 금형(30)과, 상기 상부 금형(30)의 하측에 설치되고 기재(50)가 사출되는 기재사출홀(42)이 형성된 하부 금형(40)과, 상기 하부 금형(40)의 기재사출홀(42)과 연결되게 설치된 기재사출장치(60)와, 상기 상부 금형(30)과 하부 금형(40) 중 적어도 어느 하나에 설치되어 상기 상부 금형(30)과 하부 금형(40)을 밀착시킴으로써 상기 표피재(10)와 기재(50)를 접착하는 프레스(70)를 포함하여 구성된다.

상기 표피재(10)는 연신성이 우수하고 포옴(Foam)층이 형성된 직물패턴의 원단으로 구성되어, 원하는 모양으로 성형할 수 있는 디자인 자유도를 향상시킬 수 있도록 하였다.

상기 예열장치(20)는 상기 상부 금형(30) 및 하부 금형(40)과 이격되게 설치되고, 상기 예열장치(20)를 이용하여 상기 표피재(10)를 소정온도로 예열함으로써 상기 표피재(10)의 디자인 자유도를 더욱 향상시킬 수 있도록 하였고, 또한 상기 프레스(70)의 가압력 뿐만 아니라 상기 표피재(10)에 남아있는 잔열을 이용함으로써 상기 표피재(10)와 상기 기재(50)의 접착력을 더욱 향상시킬 수 있도록 하였다.

상기 상부 금형(30)은 상기 표피재(10)를 고정시킬 수 있도록 양단부에 고정부재(32)가 설치되고, 상기 표피재(10)를 상기 상부 금형(30)의 저면에 밀착시킬 수 있도록 진공압을 발생시키는 진공장치(34)가 설치된다.

상기 고정부재(32)는 상기 표피재(10)의 양단을 상하방향으로 가압함으로써 상기 표피재(10)가 유동되지 않도록 하기 위하여 클램프로 구성된다. 물론, 상기 고정부재(32)는 클램프만으로 한정되는 것은 아니고 핀이나 볼트/너트 등으로 구성될 수도 있음은 당연하다 할 것이다.

또한, 상기 상부 금형(30)은 상기 진공장치(34)로부터 발생된 진공압으로 상기 표피재(10)를 저면에 밀착시킬 수 있도록 상기 진공장치(34)와 연결되는 복수개의 진공홀(36)이 형성된다. 이로써 진공장치(34)가 작동하여 진공압을 발생시키면 대기압과 상기 진공홀(36)의 압력차에 의하여 상기 표피재(10)는 상기 상부 금형(30)의 저면에 밀착된다.

한편, 상기 상부 금형(30)의 저면에는 레이저 또는 부식의 방법으로 엠보싱 무늬가 형성된다. 따라서, 상기 프레스(70)에 의하여 상기 상부 금형(30)과 하부 금형(40)이 밀착되면 상기 표피재(10)는 상기 상부 금형(30)의 저면에 형성된 엠보싱 무늬가 전사되어 미감이 향상된다.

상기 하부 금형(40)은 상기 상부 금형(30)의 하측에 설치되고, 상기 프레스(70)의 동작에 의하여 상기 상부 금형(30)과 맞물리면 그 사이에 성형공간이 형성되며, 용융상태의 기재(50)를 사출하는 기재사출장치(60)와 연결된다. 따라서, 상기 하부 금형(40)에는 상기 기재사출장치(60)로부터 사출되는 기재(50)가 상기 성형공간에 유입되어 상기 표피재(10)와 접착될 수 있도록 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상기 기재사출장치(60)와 연결된 기재사출홀(42)이 형성되어야만 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 자동차용 내장재의 성형장치를 이용하여 자동차용 내장재를 성형하는 방법의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 2의 (A)에 도시된 바와 같이 상부 금형(30) 및 하부 금형(40)과 별도로 이격되어 구성된 예열장치(20)로 표피재(10)를 예열한다(제 1공정).

그런 다음, 제 1공정에서 예열된 표피재(10)를 상기 예열장치(20)에서 분리하여, 도 2의 (B)에 도시된 바와 같이 저면에 엠보싱 무늬가 형성된 상부 금형(30)에 설치되는 고정부재(32)에 고정시키고, 진공장치(34)를 이용하여 진공압을 발생시킨다. 이렇게 되면 상기 상부 금형(30)에 형성된 진공홀(36)과 대기압의 차이에 의하여 상기 예열된 표피재(10)가 상기 상부 금형(30)에 밀착된다(제 2공정).

제 2공정에서 표피재(10)가 상부 금형(30)에 밀착되면 프레스(70)를 가압하여 상부 금형(30)과 하부 금형(40)을 맞물리게 한다. 이렇게 되면 상기 상부 금 형(30)과 하부 금형(40) 사이에는 자동차용 내장재를 성형하기 위한 성형공간이 형성된다(제 3공정).

제 3공정에 의하여 상부 금형(30)과 하부 금형(40) 사이에 성형공간이 형성되면, 기재사출장치(60)를 작동시켜 상기 하부 금형(40)에 형성된 기재사출홀(42)로 기재(50)를 사출한다. 이렇게 되면 상기 기재(50)는 상기 기재사출홀(42)을 통하여 상기 성형공간에 유입되고 도 2의 (C)에 도시된 바와 같이 표피재(10)에 남아있는 잔열과 상기 프레스(70)의 가압력에 의하여 상기 표피재(10)와 접착된다(제 4공정).

제 4공정에 의하여 표피재(10)와 기재(50)가 접착되면, 도 2의 (D)에 도시된 바와 같이 상부 금형(30)과 하부 금형(40)을 분리한다. 그런 다음 접착된 표피재(10)와 기재(50)를 상기 하부 금형(40)으로부터 떼어내어 도 2의 (E)에 도시된 바와 같이 에지(Edge) 부분을 트리밍(Trimming)하고 피어싱(Piercing)을 함으로써 에지(Edge)를 매끄럽게 형성시킨다(제 5공정).

상기와 같이 구성되는 본 발명의 자동차용 내장재의 성형장치 및 성형방법은 원하는 모양으로 성형하기 전에 예열장치에서 표피재를 미리 예열하므로, 에지(Edge) 부분을 정확하게 성형할 수 있어서 디자인 자유도가 향상되는 이점이 있다.

또한, 상부 금형의 저면에 엠보싱 무늬가 형성되고 상기 상부 금형의 저면에 예열된 표피재가 진공압으로 밀착되어 상기 엠보싱 무늬가 상기 표피재에 전사되어 내장재의 미감이 향상되는 이점이 있다.

또한, 상기 표피재와 기재를 접착제를 사용하지 않고 접착하므로 작업장과 작업장 주변의 위생환경을 개선할 수 있는 이점이 있다.

Claims

표피재를 예열하는 예열장치와;

상기 예열장치에서 예열된 표피재를 고정시킬 수 있도록 고정부재가 설치됨과 아울러, 상기 표피재를 저면에 밀착시킬 수 있도록 진공압을 발생시키는 진공장치가 설치된 상부 금형과;

상기 상부 금형의 하측에 설치되어 상기 상부 금형과의 사이에 성형공간을 형성하고, 용융상태의 기재를 사출하는 기재사출장치와 연결됨과 아울러 상기 성형공간에 연결되는 기재사출홀이 형성된 하부 금형;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 내장재의 성형장치.
청구항 1에 있어서,

상기 고정부재는 클램프인 것을 특징으로 하는 자동차용 내장재의 성형장치.
청구항 1에 있어서,

상기 상부 금형의 저면에는 엠보싱 무늬가 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 내장재의 성형장치.
예열장치를 이용하여 표피재를 예열하는 제 1공정과;

상기 제 1공정에서 예열된 표피재를 엠보싱 무늬가 저면에 형성된 상부 금형에 고정시키고 밀착시키는 제 2공정과;

상기 제 2공정에서 표피재가 밀착된 상부 금형에 하부 금형을 맞물리게 하여 성형공간을 형성하는 제 3공정과;

상기 제 3공정에서 형성된 성형공간에 기재를 사출하여 표피재와 기재를 접착시키는 제 4공정과;

상기 제 4공정에서 접착된 표피재와 기재를 트리밍(Trimming)하고 피어싱(Piercing)는 제 5공정;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 내장재의 성형방법.
청구항 4에 있어서,

상기 제 2공정은 상부 금형에 설치된 진공장치를 이용하여 진공압으로 상기 표피재를 상기 상부금형에 밀착시키는 것을 특징으로 하는 자동차용 내장재의 성형방법.