KR20160094957A

KR20160094957A - 전기도금에 의해 장식되고 표면속으로 삽입된 심볼 또는 구조체를 포함한 부품 및 상기 부품을 생산하기 위한 방법

Info

Publication number: KR20160094957A
Application number: KR1020167014734A
Authority: KR
Inventors: 디르크 키에스리히
Original assignee: 게르하르디 쿤스토프테크니크 게엠베하
Priority date: 2013-12-04
Filing date: 2014-11-25
Publication date: 2016-08-10
Also published as: US20160312366A1; US10480079B2; DE202013009793U1; CN105992683A; WO2015082250A1

Abstract

본 발명은, 전기도금(electroplating)에 의해 장식되고 인젝션 몰딩(injection molding) 공정에 의해 형성되는 부품(1)에 관한 것이며 상기 부품은 상기 부품의 표면내에 삽입되는 심볼(symbols) 또는 구조체(2)를 가지고 상기 부품은 전기도금될 수 있는 플라스틱 재료로 제조된다. 본 발명은 또한 상기 형태의 부품을 생산하기 위한 방법에 관한 것이다.

Description

전기도금에 의해 장식되고 표면속으로 삽입된 심볼 또는 구조체를 포함한 부품 및 상기 부품을 생산하기 위한 방법{ELECTROPLATINGLY DECORATED COMPONENT COMPRISING SYMBOLS OR A STRUCTURE INTRODUCED INTO THE SURFACE, AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF}

본 발명은, 전기도금(electroplating)에 의해 장식되고 인젝션 몰딩(injection molding) 공정에 의해 형성되는 부품에 관한 것이며 상기 부품은 상기 부품의 표면내에 삽입되는 심볼(symbols) 또는 구조체를 가지고 상기 부품은 전기도금될 수 있는 플라스틱 재료로 제조된다. 본 발명은 또한 상기 형태의 부품을 생산하기 위한 방법에 관한 것이다.

자동차 산업용 플라스틱으로 형성되는 상기 형태의 부품들에 있어서, 상기 부품들은 필수적으로 차량의 다양한 기능들이 조작될 수 있는 작동 요소들이다. 상기 부품들은 예를 들어, 시동/정지 버튼, 차량의 라이팅(lighting) 또는 실내온도 제어(climate control)를 위한 조작요소들을 포함한다. 상기 부품들은 일반적으로, 상기 각각의 기능을 나타내는 심볼 또는 단어 등을 가지도록 형성된다. 상기 심볼은, 조작요소의 나머지 부분과 다른 색상을 가지도록 구성된다. 상기 심볼들은 조작요소 자체와 비교되는 양호한 대비(contrast) 작용 및 배면광(backlit) 성능을 요구한다.

플라스틱으로 제조되는 상기 부품들을 생산하기 위한 다양한 방법들이 알려져 있다. 예를 들어, 물리적 증착(PVD) 방법은, 플라스틱으로 제조된 조작요소의 금속화(metallization)를 기초로 한다. 이와 관련하여, 얇은 층들이 진공속에서 증착된다. 증착되어야 하는 재료가 고체 형태로 존재한다. 증발된 재료는 진공 챔버를 통해 이동하고 코팅되어야 하는 부품들과 충돌하여 층 형성이 이루어진다. 원하는 심볼이 레이저 공정에 의해 연소되고, 물리적 증착 코팅이 부분적으로 제거된다. 상기 물리적 증착 방법은 원하는 심볼을 부품에 부착시키기에 적합한 것이 사실이다. 그러나, 상기 방법이 가지는 문제점에 의하면, 금속으로부터 형성된 심볼은 보호층이 추가되지 않는 경우에 마모 및 부식에 대한 충분한 강도를 가지지 못한다. 따라서 바니쉬(varnish)와 같은 보호층을 도포해야 한다. 그러나 이러한 추가 작업 단계에 의해 비용이 증가된다.

또한, 부품들이 전기도금되어 코팅되는 방법들이 알려져 있다. 이와 관련하여, 상기 부품들은 우선, 예를 들어, ABS 또는 ABS/PC 재료를 인젝션 몰딩하는 방법에 의해 생산된다. 인섹션 몰딩 과정 이후에 상기 부품들은 얇은 금속층을 형성하기 위해 전기도금되어 예비 처리(pretreated)된다. 다음에 상기 부품들은 전기 도금 공정으로부터 제거된다. 부품들이 제거된 후에, 전기도금된 금속 층은 레이저에 의해 특정 영역으로부터 제거된다. 이렇게 하여 처리된 부품들은 전기도금 공정으로 다시 한번 투입되어 원하는 크롬(chrome) 층이 형성될 때까지 증착 작용이 계속된다. 다음에 레이저 가공된 영역들은 심볼을 형성한다. 상기 방법을 이용하면 기술적으로 그리고 광학적으로 고품질의 조작요소들을 생산할 수 있는 것이 사실이다. 그러나, 상기 방법이 가지는 문제점에 의하면, 우선 심볼을 형성하기 위해 레이저를 이용하는 추가작업 단계는 비용을 증가시킨다. 또한, 상기 방법에서, 두 번의 전기 도금 공정들이 필요하다. 종합하면, 상기 방법은 상기 방법의 시퀀스 때문에 부품의 대량 생산에는 적합하지 않다.

본 발명의 목적은 상기 문제점을 개선하는 것이다. 본 발명의 목적은, 플라스틱으로 제조되며 전기 도금에 의해 장식되고 표면내에 심볼 또는 구조체가 삽입되는 부품을 제공하며 상기 부품이 한편으로 유리한 비용으로 생산되고 대량 생산하기에 적합하며 심지어 추가적인 처리 없이도 각 조작요소의 원하는 내마모성을 제공하는 것이다.

본 발명에 의하면, 상기 부품이 전기도금(electroplating)에 의해 장식되고 인젝션 몰딩(injection molding) 공정에 의해 형성되며 상기 부품은 상기 부품의 표면내에 삽입되는 심볼(symbols) 또는 구조체를 가지고 상기 부품은 전기도금될 수 있는 플라스틱 재료로 제조되어 상기 목적이 달성된다.

본 발명에 의하면, 전기도금에 의해 장식되고 부품의 표면속으로 삽입되는 심볼 E는 구조체를 가지며 플라스틱으로 형성된 부품이 제조되어 비용면에서 유리하고 또한 제품을 대량생산하기에 적합하며 심지어 추가적인 처리없이도 각 조작요소들의 원하는 내마모성이 구해진다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 후방 측부가 코팅되지 않고 금속을 가지지 않는다. 그 결과, 상기 심볼은 적합한 광원에 의해 상기 부품이 발광될 정도로 반투명(translucent)한 상태를 가진다.

또한, 본 발명의 상기 목적은 전기도금에 의해 장식되고 상기 부품의 표면내에 삽입되는 심볼 또는 구조체를 가지는 부품을 생산하기 위한 방법에 의해 달성되며, 상기 부품은 전기도금될 수 있는 플라스틱 재료로부터 인젝션 몰딩 공정에 의해 제조된다. 그 결과, 자동차 산업에서 이용되고 플라스틱으로부터 제조된 부품들내에 전기도금에 의해 증착되는 심볼 또는 구조체를 형성하는 방법이 제공되어 본 발명의 방법은 종래기술의 방법들과 비교하여 비용면에서 더욱 유리하다. 이러한 결과는, 단지 하나의 전기도금 공정이 필요하기 때문에 얻어진다. 또한, 종래기술에 공지된 것처럼 부품들을 레이저 처리하기 위한 전기도금 공정의 중단이 불필요하기 때문에, 전기도금공정은 한 번의 연속적인 공정으로 수행될 수 있다. 또한, 예를 들어, 본 발명의 방법에 의해 생산되고 마모에 관한 요구를 충족시키는 고품질의 부품들이 생산될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 심볼은 전기도금될 수 없는 바니쉬에 의해 형성된다. 바니쉬 이용에 따른 장점에 의하면, 서로 다른 특징을 가진 다양한 바니쉬들이 처리를 위해 준비되고 심볼, 단어 또는 숫자의 원하는 형상들이 상기 바니쉬를 이용하여 그려질 수 있다.

심볼이 상기 부품상에 임프린팅되는 것이 선호된다. 특히 심볼을 형성하기 위하여 전기도금 될 수 없는 바니쉬가 이용될 때 임프린팅은 간단한 방법을 제공하며 공정 시퀀스의 나머지 부분과 통합될 수 있다.

상기 부품이 인젝션 몰딩된 후에 임프린팅이 적용되는 것이 특히 유리하다.

본 발명의 유리한 특징에 의하면, 상기 임프린팅은 패드 프린팅 방법에 의해 적용된다. 상기 방법은, 인젝션 몰딩된 부품들이 적합한 장치속에 세팅되는 방법이다. 또한, 에칭되거나 밀링가공되며 비워진(hollowed out) 바니쉬 저장 영역 즉, 클리쉐(cliche)로부터 일반적으로 패드(pad)라고 언급되는 연성 펀치(soft punch)에 의해 인쇄 이미지가 포함되고, 상기 바니쉬 저장 영역은 모든 작업 사이클 이전에 바니쉬로 충진되고 조각(scrapped)으로 만들어져 플라스틱 부품으로 전달된다.

경험에 의하면, 전달된 인쇄 이미지들은 단순한 광학적 요구를 충족시키지만, 연속적인 전기도금 단계에서 상기 인쇄 이미지의 불규칙한 경계 표면들에서 깨끗하지 못하고 선명하지 못한(non- sharp) 윤곽을 형성하게 된다. 본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 심볼의 윤곽은 연소 레이저 빔에 의해 추적되고 윤곽을 따른 후에 외측 변부에 형성된 인쇄 이미지의 불규칙한 부분들은 제거된다. 그러므로, 연속적으로 전기도금된 부품들은 증착된 전기 도금 층 및 인쇄 이미지사이에서 깨끗한 변부를 형성한다.

본 발명의 다른 특징들 및 실시예들은 나머지 청구항에서 설명된다. 본 발명의 예시적인 실시예가 도면에 도시되고 하기 상세한 설명에 의해 설명된다.

도 1은 엔진 시동/엔진 중지 버튼 형태를 가지고 플라스틱으로 제조되며 전기도금된 부품을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는, 본 발명을 따르는 방법의 플로우 차트.

도 1은, 자동차 산업에서 이용되고 연속적인 전기 도금에 의해 플라스틱으로부터 생산되는 부품(1)을 도시한다. 상기 부품(1)은, 본 발명을 따르는 방법이 수행된 후에 심볼(2)을 가지며, 상기 심볼은 숫자, 단어 등 및 그림 문자(pictogram)을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 실시예에서, 상기 부품은 차량 엔진의 작동을 개시하고 중지시키기 위한 차량용 시동/중지 버튼이다. 이 경우, 상기 심볼은, "시동(start)", "중지(stop)", "엔진" 등을 포함한다. 다른 조작 요소들이 포함되면 상기 심볼은 예를 들어, 차량 라이팅(lighting)을 위한 조작요소가 포함되면 헤드라이트(headlight)의 표시와 같은 그림 문자로서 형성된다. 상기 부품(1)의 후방 측부는 실시예에서 코팅되지 않고 금속을 가지지 않는다. 따라서, 상기 심볼(2)은 배면광을 발생시킬 수 있거나(backlightable) 반투명(translucent)하게 형성된다. 도 1에서 개략적으로 도시된 것처럼 광선 빔(4)을 방출하는 광원(3)이 상기 부품(1)의 후방에 배열되거나 부품 아래에 배열되면, 상기 부품(1)의 심볼(2)은 도 1에서 화살표(5)로 도시된 것처럼 배면광을 발생시킨다. 어둠 속에서 주행할 때- "야간 설계(night design)"이라고 하는 상기 배면광 발생능력(backlightability)에 의해 각각의 조작요소를 용이하게 찾아 낸다.

본 발명에 관한 도 2의 시퀀스에서 우선 플라스틱으로부터 생산되어야 하는 부품이 인젝션 몰딩 방법에 의해 생산된다. 상기 플라스틱은 전기도금될 수 있는 플라스틱이며 ABS 또는 ABS/PC가 선호된다. 다음에, 형성되어야 하는 심볼(2)과 일치하는 인쇄 이미지(print image)가 상기 부품(1)에 부착된다. 이와 관련하여, 상기 심볼은 전기 도금될 수 없는 재료로부터 형성된다. 상기 심볼은 전기도금 될 수 없는 바니쉬를 이용하여 부착되는 것이 선호된다. 상기 심볼은 예를 들어, 임프린팅(imprinting)에 의해 상기 부품(1)상에 형성된다.

도 2에 도시된 실시예에 의하면, 상기 부품(1)의 인젝션 몰딩 공정 이후에 상기 인쇄 이미지가 부착된다. 이를 위해 패드 프린팅(pad printing) 방법이 이용된다.

상기 방법에 의해 인젝션 몰딩된 부품들이 적합한 장치속에 세팅된다. 또한, 상기 인쇄 이미지는, 에칭되거나(etched) 밀링가공되고 비워진(milled and hollowed out) 바니쉬 저장 영역, 클리쉐(cliche)로부터 패드(pad)라고 언급되는 연성 펀치(soft punch)에 의해 포함되는 상기 바니쉬 저장 영역은 바니쉬로 충진되며 매 작업 사이클이 시작되기 전에 조각으로 떨어져(scraped off) 나와 상기 플라스틱 부품으로 전달된다.

또 다른 실시예에 의하면, 전기 도금될 수 없는 바니쉬로 구성된 인쇄 이미지가 고온 엠보싱가공된 필름(hot embossed film) 형태로 부착된다. 이와 관련하여, 캐리어 필름(carrier film)위에 미리 임프린팅된 인쇄 이미지가 온도 및 압력에 의해 상기 필름으로부터 떨어져 나오고 상기 부품으로 전달된다. 상기 부품이 냉각된 후에, 심볼을 나타내는 층이 부품상에 증착되고 부착되기 때문에 상기 심볼은 부품위로 상승된다. 이와 관련하여, 부착된 심볼 층의 두께는 1μm 내지 15μm의 크기를 가진다.

계속되는 레이저 공정에 의해 외부 인쇄 변부(print edges)들이 임프린팅되고 크리닝(cleaning)된 후에, 심볼을 형성하는 전기도금되지 않은 층을 가진 부품들이 전기 도금공정으로 전달된다. 복수의 금속 층들을 화학적 및 전기화학적 증착(deposition)하여 전기도금이 공지된 방법으로 수행되고 상기 증착 과정은 종래기술에 따라 크롬을 포함한 장식 층을 가지며 종료된다. 상기 금속 층들은, 전기도금될 수 있는 플라스틱 특히 ABS 또는 ABS/PC로 형성된 부품들을 복합체(composite)로서 고정한다.

인쇄 이미지들을 가진 영역들만 금속으로 코팅되지 않아서 상기 부품의 배경(background)이 상이한 색상을 가지기 때문에 상기 심볼이 인식될 수 있다. 이렇게 하여, 부품의 후방 측부가 금속을 가지지 않는 상태로 유지되거나 금속이 없도록 재작업될 때, 배면광 발생 부품을 생산할 수 있다.

1......부품,
2......심볼,
3......광원,
4......광선 빔,
5......배면광.

Claims

전기도금에 의해 장식되는 부품으로서, 상기 부품은 인젝션 몰딩 공정에 의해 형성되며 상기 부품은 상기 부품의 표면내에 삽입되는 심볼 또는 구조체(2)를 가지고 상기 부품은 전기도금될 수 있는 플라스틱 재료로부터 제조되는 것을 특징으로 하는 부품.
제1항에 있어서, 상기 후방 측부는 코팅되지 않고 금속을 가지지 않는 것을 특징으로 하는 부품.
전기도금에 의해 장식되는 부품을 생산하기 위한 방법으로서 상기 부품은 상기 부품의 표면내에 삽입되는 심볼 또는 구조체(2)를 가지고 상기 부품은 전기도금될 수 있는 플라스틱 재료로부터 인젝션 몰딩 공정에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 심볼(2)은 전기도금될 수 없고 전기도금에 대해 안정한 바니쉬 시스템으로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 심볼(2)은 상기 부품(1)상에 임프린팅되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부품(1)의 인젝션 몰딩 공정 이후에 상기 임프린팅이 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 임프린팅은 패드 프린팅 방법에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 임프린팅은 고온 엠보싱에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 인쇄 이미지의 외부 윤곽들이 연속적으로 연소 레이저 빔에 의해 선형으로 깨끗하게 가공되고 최적화되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 보이는 측부만 코팅되는 것을 특징으로 하는 방법.