KR20140054920A

KR20140054920A - 금형 및 이를 이용한 가공방법

Info

Publication number: KR20140054920A
Application number: KR1020120121005A
Authority: KR
Inventors: 정재훈
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2012-10-30
Filing date: 2012-10-30
Publication date: 2014-05-09

Abstract

실시예에 따른 금형은, 제1 홀을 포함하는 가공부; 상기 가공부 상에 배치되는 상부몸체부; 및 상기 상부몸체부와 마주보며 배치되고, 피가공물을 지지하는 하부몸체부를 포함한다.
실시예에 따른 가공방법은, 피가공부를 준비하는 단계; 상기 피가공부 상에 가공부를 배치시키는 단계; 및 상기 피가공부를 가공하는 단계를 포함하고, 상기 가공하는 단계는, 상기 피가공부를 절단하는 단계 및 상기 피가공부의 절단으로 발생한 스크랩(scrap)을 회수하는 단계를 포함한다.

Description

금형 및 이를 이용한 가공방법{MOLD AND METHOD OF FABRICATING WITH THE SAME}

본 기재는 금형 및 이를 이용한 가공방법에 관한 것이다.

터치 패널의 제조 공정에 있어서, 터치 패널의 구조 또는 디자인에 따라 터치 패널에 구비되는 필름 등에 홀을 가공하는 공정이 필요하다. 이러한 홀 가공 시, 기존의 일반 금형을 이용할 경우, 홀 가공 공정 및 가공 공정으로 발생한 스크랩의 제거 공정이 필요하다. 특히, 상기 스크랩의 제거 공정은 수작업으로 이루어지기 때문에 공정 시간 및 비용이 증가한다는 문제가 있다. 따라서, 생산성이 좋지 않다. 또한, 수작업으로 인해 피가공부의 눌림, 꺾임 및 찍힘 등의 외관 불량이 발생하는 요인으로 작용한다.

또한, 금형으로 가공홀을 가공하지 않고, 레이저를 이용하여 가공하더라도, 가공시 유기물의 불완전 연소 또는 열분해에 의해 생기는 무정형의 미소분말 물질이 피가공부를 오염시킬 수 있었다. 따라서, 이러한 오염으로 인해 잠재적인 불량 요인이 발생하였다.

실시예는 공정효율을 높일 수 있는 금형 및 이를 이용한 가공방법을 제공한다.

실시예에 따른 금형은, 제1 홀을 포함하는 가공부; 상기 가공부 상에 배치되는 상부몸체부; 및 상기 상부몸체부와 마주보며 배치되고, 피가공물을 지지하는 하부몸체부를 포함한다.

실시예에 따른 가공방법은, 피가공부를 준비하는 단계; 상기 피가공부 상에 가공부를 배치시키는 단계; 및 상기 피가공부를 가공하는 단계를 포함하고, 상기 가공하는 단계는, 상기 피가공부를 절단하는 단계 및 상기 피가공부의 절단으로 발생한 스크랩(scrap)을 회수하는 단계를 포함한다.

실시예에 따른 금형을 통해 피가공부의 절단으로 가공홀을 가공함과 동시에, 스크랩을 제거할 수 있어 가공 시간 및 비용을 절감할 수 있다. 즉, 생산성을 향상할 수 있고, 가공에 따른 외관 불량을 최소화할 수 있다. 특히, 실시예에 따른 금형이 터치 패널 내에 구성되는 필름 또는 시트 등에 적용될 경우, 활용가치를 극대화할 수 있다. 즉, 터치 패널은 다양한 필름과 시트 등이 구비되어 터치 패널의 제조 공정에 있어서, 가공홀 가공 공정의 수가 매우 많은데, 실시예에 따른 금형을 통해 터치 패널의 제조 공정을 간소화할 수 있다. 또한, 실시예에 따른 금형으로 제조된 터치 패널의 품질을 향상할 수 있다.

실시예에 따른 가공방법을 통해 가공 공정의 수를 줄일 수 있어, 공정 비용 및 공정 시간을 절감할 수 있다. 따라서, 공정효율을 높일 수 있다. 또한, 피가공물에 가해지는 작업이 줄어들어 외관 불량 등을 줄일 수 있다.

즉, 종래에는 가공홀을 절단한 후, 수작업으로 스크랩을 제거해야 하여 공정 수가 증가한다는 문제가 있었다. 이에 따라, 공정 비용 및 공정 시간이 증가하였다. 또한, 금형이 아닌 레이저를 이용하여 가공하더라도, 가공시 유기물의 불완전 연소 또는 열분해에 의해 생기는 무정형의 미소분말 물질이 피가공부를 오염시킬 수 있었다. 따라서, 이러한 오염으로 인해 잠재적인 불량 요인이 발생하였다.

도 1은 실시예에 따른 금형의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A'를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 3은 실시예에 따른 가공방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 실시예에 따른 피가공부의 편심 정보이다.
도 5 내지 도 11은 실시예에 따른 피가공부의 공정능력지수(Cpk)를 측정한 그래프들이다.

실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 “상/위(on)”에 또는 “하/아래(under)”에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.

도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여, 실시예에 따른 금형을 상세하세 설명한다. 도 1은 실시예에 따른 금형의 분해 사시도이다. 도 2는 도 1의 A-A'를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 금형은 가공부(100), 지지부(200), 상부몸체부(300) 및 하부몸체부(400)를 포함한다.

상기 가공부(100)는 제1 홀(100a) 및 칼날부(100b)를 포함한다. 상기 제1 홀(100a)은 가공부(100)를 관통하는 홀이다. 상기 제1 홀(100a)은 금형을 통해 가공하고자 하는 피가공부의 가공홀에 대응되는 모양을 가질 수 있다. 또한, 상기 제1 홀(100a)은 상기 피가공부의 가공홀에 대응되는 위치에 배치될 수 있다.

상기 칼날부(100b)는 상기 가공부(100)의 상면으로부터 돌출되어 위치한다. 즉, 상기 칼날부(100b)는 피가공부를 절단할 수 있도록 구비된다. 상기 칼날부(100b)는 상기 피가공부에 가공홀을 가공할 수 있도록 구비된다. 일례로, 상기 칼날부(100b)는 피나클(pinnacle)일 수 있다. 상기 칼날부(100b)는 상기 제1 홀(100a)을 따라서 위치한다. 구체적으로, 상기 칼날부(100b)는 상기 제1 홀(100a)의 테두리를 따라서 위치한다. 따라서, 상기 칼날부(100b)를 통해 상기 피가공부에 상기 제1 홀(100a)과 대응되는 모양과 위치의 가공홀을 가공할 수 있다.

상기 지지부(200)는 상기 가공부(100)와 결합할 수 있다. 상기 지지부(200)는 상기 제1 홀(100a)에 대응되는 제2 홀(200a)을 포함한다. 즉, 상기 제2 홀(200a)은 상기 제1 홀(100a)의 모양과 대응되는 모양일 수 있다. 또한, 상기 제2 홀(200a)의 위치는 상기 제1 홀(100a)의 위치와 대응되는 위치에 배치된다. 상기 제2 홀(200a)은 상기 지지부(200)를 관통하는 홀이다.

상기 지지부(200)의 두께(T2)는 상기 가공부(100)의 두께(T1)보다 더 두껍다. 따라서, 상기 제2 홀(200a)의 깊이는 상기 제1 홀(100a)의 깊이보다 깊다. 상기 지지부(200)의 두께(T2)는 약 8 mm 일 수 있다. 따라서, 피가공부의 절단으로 발생한 스크랩이 모여 상기 상부몸체부(300)로 이동할 수 있다. 이에 대해서는 후술하기로 한다.

상기 지지부(200)는 알루미늄(Al) 플레이트일 수 있다.

상기 상부몸체부(300)는 상기 가공부(100) 및 상기 지지부(200) 상에 배치된다. 상기 상부몸체부(300)는 피가공부에 압력을 가할 수 있다. 따라서, 상기 칼날부(100b)가 상기 피가공부에 압력을 가함으로써, 가공홀을 가공할 수 있다.

상기 상부몸체부(300)는 스크랩회수부(300a)를 포함한다. 상기 스크랩회수부(300a)는 상기 상부몸체부(300) 내에 배치된다. 상기 스크랩회수부(300a)는 상기 제1 홀(100a) 및 상기 제2 홀(200a)과 대응되는 위치에 배치된다. 상기 스크랩회수부(300a)는 내부가 텅 빈 공간이다. 상기 스크랩회수부(300a)는 상기 피가공부의 가공홀을 절단한 후 발생하는 스크랩(scrap)을 회수할 수 있다. 상기 스크랩회수부(300a)는 상기 스크랩을 회수 한 후 저장할 수 있다.

상기 하부몸체부(400)는 상기 상부몸체부(300)와 마주보며 배치된다. 상기 하부몸체부(400)는 피가공부를 지지할 수 있다. 상기 하부몸체부(400) 상에 피가공부가 위치할 수 있다. 상기 하부몸체부(400)는 상기 피가공부가 고정되도록 할 수 있다.

이하, 도 3 내지 11을 참조하여, 실시예에 따른 가공방법을 설명한다. 명확하고 간략한 설명을 위해 앞서 설명한 부분과 동일 또는 유사한 부분은 상세한 설명을 생략한다. 도 3은 실시예에 따른 가공방법을 설명하기 위한 단면도이다. 도 4는 실시예에 따른 피가공부의 편심 정보이다. 도 5 내지 도 11은 실시예에 따른 피가공부의 공정능력지수(Cpk)를 측정한 그래프들이다.

실시예에 따른 가공방법은, 피가공부(P)를 준비하는 단계, 가공부(100)를 배치시키는 단계 및 가공하는 단계를 포함한다.

먼저, 도 3을 참조하면, 피가공부(P)를 준비하는 단계에서는 하부몸체부(400) 상에 피가공부(P)를 준비할 수 있다. 이때, 가이드핀(G)을 더 구비하여, 피가공부(P)를 안정되게 고정할 수 있다.

이어서, 상기 가공부(100)를 배치시키는 단계에서는, 상기 피가공부(P) 상에 가공부(100)를 배치시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 피가공부(P) 상에 가공부(100), 지지부(200) 및 상부몸체부(300)를 배치시킬 수 있다. 상기 피가공부(P)와 상기 가공부(100), 지지부(200) 및 상부몸체부(300)와의 얼라인을 맞추기 위해 가이드핀(G)이 더 구비될 수 있다.

상기 가공하는 단계는 절단하는 단계 및 회수하는 단계를 포함한다.

상기 절단하는 단계에서는 상기 피가공부(P)에 가공하고자 하는 가공홀(H) 모양과 위치에 대응되도록 칼날부(100b)를 배치시킬 수 있다. 상기 상부몸체부(300)가 상기 피가공부(P) 상에 압력을 가하면서 피가공부(P)에 가공홀(H)이 절단될 수 있다.

상기 회수하는 단계에서는 상기 가공홀(H)의 절단으로 발생한 스크랩(S)을 회수할 수 있다. 상기 회수하는 단계에서는 상기 스크랩(S)이 이동할 수 있다. 즉, 상기 회수하는 단계에서는 상기 스크랩(S)이 제1 홀(100a), 제2 홀(200a) 및 스크랩회수부(300a)를 따라 차례대로 이동할 수 있다. 상기 가공방법이 다수 개의 피가공부(P)에 대해 반복적으로 적용되었을 경우, 잘려나간 스크랩(S)이 압력을 받아 제1 홀(100a) 및 제2 홀(200a)을 따라서 스크랩회수부(300a)로 이동할 수 있다. 따라서, 최종적으로 상기 스크랩(S)은 상기 스크랩회수부(300a) 내에 회수될 수 있다.

상기 절단하는 단계 및 상기 회수하는 단계는 연속적으로 이루어질 수 있다. 상기 절단하는 단계 및 상기 회수하는 단계는 동시에 이루어질 수도 있다. 이를 통해, 가공 공정의 수를 줄일 수 있어, 공정 비용 및 공정 시간을 절감할 수 있다. 따라서, 공정효율을 높일 수 있다. 또한, 피가공물에 가해지는 작업이 줄어들어 외관 불량 등을 줄일 수 있다.

이하, 실시예에 따른 가공방법을 통해 가공된 피가공부의 편심, 치수 및 공정능력지수 테스트 결과를 설명한다.

상기 피가공부(P)는 터치 패널 내에 구비되는 시트이다. 피가공부(P)의 크기는 500 x 480 이고, 28 개의 피가공부(P)에 대해 가공홀을 가공하였다. 가공홀은 제1 가공홀(H1) 및 제2 가공홀(H2)을 포함한다. 다음 측정은 그 중 21 개의 피가공부(P)에 대한 것이다. 3차원 측정기로 편심, 치수 및 공정능력지수(Cpk)를 측정하였다.

구체적으로, 도 4를 참조하면, 피가공부(P)의 한 끝단에서 제1 가공홀(H1)의 중심부 사이의 X 축 거리(①), 피가공부(P)의 한 끝단에서 제1 가공홀(H1)의 중심부 사이의 Y 축 거리(②), 제1 가공홀(H1)의 중심부에서 제2 가공홀(H2)까지의 거리(③), 피가공부(P)의 한 끝단에서 제2 가공홀(H2)까지의 Y축 거리(④), 제2 가공홀(H2)의 Y 축 길이(⑤), 제2 가공홀(H2)의 X 축 거리(⑥) 및 피가공부(P)의 한 끝단에서 다른 끝단까지의 거리(⑦)각각에 대해 편심, 치수 및 공정능력지수(Cpk)를 측정하였다..

그 결과, 상기 ① 내지 ⑦에서의 위치 편차가 ±50 ㎛ 로 측정되었다. 즉, 본 실시예에 따른 금형을 이용하여 위치 정밀도가 향상되었다. 또한, 각각의 수치에 대한 공정능력지수(Cpk)가 모두 5이상으로 측정되었다. 즉, 공정능력이 우수함을 알 수 있다. 즉, 피가공부와 가공홀의 위치 정밀도가 우수함을 알 수 있다.

상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

제1 홀을 포함하는 가공부;
상기 가공부 상에 배치되는 상부몸체부; 및
상기 상부몸체부와 마주보며 배치되고, 피가공부를 지지하는 하부몸체부를 포함하는 금형.
제1항에 있어서,
상기 제1 홀에 대응되는 제2 홀을 포함하고, 상기 가공부와 결합하는 지지부를 더 포함하는 금형.
제2항에 있어서,
상기 지지부의 두께는 상기 가공부의 두께보다 더 두꺼운 금형.
제1항에 있어서,
상기 가공부는 칼날부를 포함하는 금형.
제4항에 있어서,
상기 칼날부는 상기 가공부의 상면으로부터 돌출되어 위치하는 금형.
제4항에 있어서,
상기 칼날부는 상기 제1 홀을 따라서 위치하는 금형.
제4항에 있어서,
상기 칼날부는 상기 제1 홀의 테두리를 따라서 위치하는 금형.
제1항에 있어서,
상기 상부몸체부의 내부는 스크랩회수부를 포함하는 금형.
제8항에 있어서,
상기 스크랩회수부은 상기 제1 홀에 대응되는 위치에 배치되는 금형.
피가공부를 준비하는 단계;
상기 피가공부 상에 가공부를 배치시키는 단계; 및
상기 피가공부를 가공하는 단계를 포함하고,
상기 가공하는 단계는,
상기 피가공부를 절단하는 단계 및 상기 피가공부의 절단으로 발생한 스크랩(scrap)을 회수하는 단계를 포함하는 가공방법.
제10항에 있어서,
상기 절단하는 단계 및 상기 회수하는 단계는 연속적으로 이루어지는 가공방법.
제10항에 있어서,
상기 절단하는 단계 및 상기 회수하는 단계는 동시에 이루어지는 가공방법.
제10항에 있어서,
상기 가공부는 제1 홀 및 상기 제1 홀을 둘러싸는 칼날부를 포함하고,
상기 제1 홀에 대응되는 제2 홀을 포함하고, 상기 가공부와 결합하는 지지부가 더 배치되는 가공방법.
제13항에 있어서,
상기 절단하는 단계에서는 상기 칼날부가 상기 피가공부 상에 배치됨으로써 이루어지는 가공방법.
제13항에 있어서,
상기 회수하는 단계에서는 상기 스크랩이 상기 제1 홀 및 제2 홀을 따라 이동하는 가공방법.
제13항에 있어서,
상기 제1 홀 및 제2 홀에 대응되는 위치에 배치되는 스크랩회수부를 포함하며, 지지부 상에 배치되는 상부몸체부가 더 배치되고,
상기 스크랩은 상기 스크랩회수부 내에 회수되는 가공방법.
제16항에 있어서,
상기 회수하는 단계에서는 상기 스크랩이 상기 제1 홀, 상기 제2 홀 및 상기 스크랩회수부를 따라 차례대로 이동하는 가공방법.