KR20180047378A

KR20180047378A - 차량용 내장재 및 그 성형 방법

Info

Publication number: KR20180047378A
Application number: KR1020160143380A
Authority: KR
Inventors: 안재헌; 한승식; 이종헌; 정익진
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2016-10-31
Filing date: 2016-10-31
Publication date: 2018-05-10
Also published as: CN108015962B; US20180117812A1; US11007694B2; KR101905993B1; CN108015962A

Abstract

본 발명은 차량용 내장재 및 그 성형 방법에 관한 것으로, 외관 표면에 엠보가 형성된 내장재를 사출 성형하여 제조함에 있어서 긁힘이 발생할 수 있는 오목부의 곡률과 구배 사이의 관계를 나타내는 수식 정보를 이용해 긁힘을 방지할 수 있는 최적화된 제품 형상을 설정하여 제조함으로써, 성형 후 제품 취출을 위해 이동하는 금형과의 접촉으로 인하여 엠보가 형성된 외관 표면에 발생할 수 있는 긁힘(scratch) 현상을 방지할 수 있는 차량용 내장재 성형 방법과 차량용 내장재에 관한 것이다.

Description

차량용 내장재 및 그 성형 방법{Interior parts for vehicle and method for manufacturing the same}

본 발명은 차량용 내장재 및 그 성형 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외관 표면에 엠보가 형성된 내장재를 사출 성형하여 제조함에 있어서 성형 후 제품 취출을 위해 이동하는 금형과의 접촉으로 인하여 엠보가 형성된 외관 표면에 발생할 수 있는 긁힘(scratch) 현상을 방지할 수 있는 내장재 성형 방법과 차량용 내장재에 관한 것이다.

차량에는 수지로 성형된 다수의 내장재가 사용되고 있으며, 그 예로는 크래쉬 패드나 도어 트림, 필러 트림, 헤드라이너 등을 들 수 있다.

이러한 차량용 내장재는 차량의 실내 외관을 좌우하는 마감재로 사용되는 것이므로 미감이나 촉감 등에 있어 고급감을 줄 수 있는 외관 표면을 나타내도록 제조되어야 하고, 필요에 따라 쿠션 성능이나 충격 흡수 성능과 같은 기능적인 측면도 고려하여 제조되어야 한다.

예를 들면, 차량 실내 전방에 장착되는 크래쉬 패드의 경우, 탄성적인 쿠션 성능과 충격을 흡수할 수 있는 성질을 가지면서도 외관상으로 아름다운 표면 상태를 나타내도록 골격 구조물인 기재(core), 탄성의 쿠션 성능 및 충격 흡수 성능을 제공하기 위한 발포층, 외관 향상을 위한 스킨(skin)재를 적층한 구조로 제조될 수 있다.

최근에는 소재 개발 및 제조 공법의 개선으로 별도 스킨재의 사용이나 발포층의 적용 없이 크래쉬 패드 등의 내장재 전체를 한번에 사출 성형하여 제조하는 방식이 적용되기도 한다.

이러한 내장재에서는 별도의 표면 처리 없이 성형된 표면이 제품의 표면이 되는데, 외관 품질을 높이고 고급감을 나타내도록 하기 위해 표면에 양각 무늬인 엠보를 형성한 무도장 크래쉬 패드가 알려져 있다.

즉, 내장재를 성형하기 위한 금형에서 성형 공간(cavity)을 형성하는 금형 내부 표면에 엠보 전사를 위한 요철 구조를 형성하여, 사출된 수지가 상기 금형의 성형 공간에 주입될 경우 상기 금형 내부 표면의 요철 구조에 의해 내장재 표면에 엠보가 성형될 수 있도록 하는 것이다.

그러나, 사출 성형 공법으로 제조되는 내장재, 예를 들어 크래쉬 패드의 표면에 성형된 엠보는 미세한 높이를 가지므로 금형을 열고 제품을 취출하는 과정에서 내장재 표면에 성형된 엠보가 손상을 받거나 표면 긁힘(scratch)이 발생하는 등의 문제점이 나타나고 있다.

특히, 도 1에 나타낸 바와 같이, 일측에 오목한 형상의 부분(이하 '오목부'라 함)을 가지도록 크래쉬 패드 등의 내장재를 성형 제작할 경우, 성형 후 금형을 열고 제품을 취출하는 과정에서 세팅된 방향으로 금형이 이동하는 동안 제품 내 오목부의 표면 부위, 즉 엠보가 전사된 표면 부위에 금형 내부 표면이 접촉하면서 긁힘이 발생할 수 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 외관 표면에 엠보가 형성된 내장재를 사출 성형하여 제조함에 있어서 성형 후 제품 취출을 위해 이동하는 금형과의 접촉으로 인하여 엠보가 형성된 외관 표면에 발생할 수 있는 긁힘(scratch) 현상을 방지할 수 있는 내장재 성형 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 컴퓨터에서 실행되는 프로그램상에서 3D 모델링을 통해 각각 정해진 곡률을 가지면서 각각의 내측 표면 구배가 길이방향을 따라서 변화하는 복수 개의 오목부를 가지는 형상의 3D 그래픽 샘플 모델을 제작하는 과정; 상기 제작된 샘플 모델에 기초하여 동일한 형상을 가지는 샘플을 금형을 이용하여 시험적으로 사출 성형하는 과정; 상기 사출 성형된 샘플에서 오픈 시 이동한 금형과의 접촉으로 인한 긁힘 발생 위치 정보를 취득하고, 상기 프로그램상에서 샘플 내 각 긁힘 발생 위치에 대응되는 샘플 모델 내 위치에서의 오목부 곡률 및 오목부 내측 표면 구배 정보를 취득 및 수집하는 과정; 상기 수집된 오목부 곡률 및 표면 구배 정보와, 성형하고자 하는 내장재의 오목부에 대해 설정한 곡률을 이용하여 내장재의 오목부 내 긁힘이 발생할 수 있는 한계각도를 결정하는 과정; 상기 한계각도로부터 빼기각도를 결정하는 과정; 및 상기 결정된 빼기각도와 상기 설정된 곡률이 적용된 형상의 오목부를 가지는 내장재를 금형을 이용하여 사출 성형하는 과정을 포함하는 차량용 내장재 성형 방법을 제공한다.

그리고, 본 발명에 따르면, 설정된 곡률의 오목부를 가지는 내장재로서, 상기 오목부는 샘플의 성형을 통해 구해진 한계각도로부터 결정된 빼기각도를 가지며, 상기 한계각도는, 컴퓨터에서 실행되는 프로그램상에서 오목부를 가지는 형상으로 3D 모델링 된 샘플 모델에 기초하여 동일 형상의 샘플이 금형에서 사출 성형되고, 상기 사출 성형된 샘플에서 오픈 시 이동한 금형과의 접촉으로 인한 긁힘 발생 위치 정보가 취득되면, 상기 프로그램상에서 샘플 내 각 긁힘 발생 위치에 대응되는 샘플 모델 내 위치에서의 오목부 곡률 및 오목부 내측 표면 구배 정보가 취득되어, 상기 오목부 곡률 및 표면 구배 정보와, 상기 내장재의 오목부에 설정된 곡률로부터 오목부 내 긁힘이 발생할 수 있는 각도로 결정된 것임을 특징으로 하는 차량용 내장재를 제공한다.

이로써, 본 발명에 따른 차량용 내장재 및 그 성형 방법에 의하면, 긁힘이 발생할 수 있는 오목부의 곡률과 구배 사이의 관계를 나타내는 수식 정보를 이용해 긁힘을 방지할 수 있는 최적화된 제품 형상을 설정하여 제조함으로써, 내장재 성형 후 취출 시에 엠보가 형성된 오목부의 표면에서 금형과의 접촉으로 인해 발생할 수 있는 긁힘 현상을 방지할 수 있고, 내장재의 외관 품질을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

이와 같은 본 발명의 성형 방법에 따르면, 별도의 표면 처리 없이도 외관 품질이 우수한 무도장 크래쉬 패드 등의 차량용 내장재를 제조할 수 있고, 제조 과정에서 긁힘 등의 결함 문제를 해소할 수 있게 됨에 따라 불량률을 낮출 수 있는 것은 물론 원가 절감에도 기여할 수 있게 된다.

도 1은 돌출부와 오목부를 가지는 크래쉬 패드를 예시한 도면이다.
도 2는 도 1에서 선 'A-A'를 따라 취한 단면도이다.
도 3은 본 발명에서 오목부의 곡률을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 성형 방법을 나타내는 공정도이다.
도 5는 본 발명에서 3D 모델링 프로그램을 통해 설정한 샘플 모델의 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에서 3D 샘플 모델의 형상을 예시한 도면이다.
도 7은 본 발명에서 오목부를 따르는 상부 표면을 곡선의 방정식을 이용하여 모델링한 샘플 모델의 예를 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명에서 긁힘 발생 위치에서의 곡률(R)과 표면 구배(D) 값을 좌표에 나타낸 선도를 예시한 도면이다.
도 9는 성형된 제품의 표면에서 엠보 단면 형상을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명에서 엠보가 형성되고 광택이 조절된 성형 제품의 표면을 나타내는 단면도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명은 외관 표면에 엠보가 형성된 내장재를 사출 성형하여 제조함에 있어서 성형 후 제품 취출을 위해 이동하는 금형과의 접촉으로 인하여 엠보가 형성된 외관 표면에 발생할 수 있는 긁힘(scratch) 현상을 방지할 수 있는 내장재 성형 방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명에서 내장재는 별도 스킨재의 사용이나 발포층의 적용 없이 제품 전체를 합성수지로 사출 성형하여 제조하는 크래쉬 패드가 될 수 있고, 금형을 이용한 성형 과정에서 별도의 표면 처리 없이 외관 표면에 엠보를 전사하여 제조하는 무도장 크래쉬 패드가 될 수 있다.

또한, 본 발명에서 일측에 오목한 형상의 부분(이하 '오목부'라 함)을 가지도록 내장재를 제조하고, 이러한 오목부 표면(오목부 외관 표면)에도 양각 무늬인 엠보를 형성한다.

상기 엠보는 오목부 외관 표면을 포함하여 내장재의 외관 표면 전체, 즉 내장재에서 외관 부분이 되는 표면 전체에 형성할 수 있고, 또는 오목부 외관 표면과 함께 내장재 외관 표면의 전체 중에 일부에만 형성할 수도 있다.

이때, 내장재 성형 공간(cavity)을 형성하는 금형 내부 표면에 엠보 전사를 위한 요철 구조를 형성하여, 사출된 수지가 상기 금형의 성형 공간 내에 주입될 경우 상기 금형 내부 표면의 요철 구조에 의해 오목부 표면 및 내장재 표면에 엠보가 성형될 수 있게 된다.

또한, 본 발명에서 오목부가 소정의 곡률(R)을 가지는 형상이 되도록 내장재를 제조한다.

도 1을 참조하면, 크래쉬 패드(10)의 일측에 위로 볼록한 부분(11)이 형성되어 있는데, 이 볼록한 부분(11)과 크래쉬 패드의 나머지 부분(12)이 오목한 형상을 가지는 오목부(13)를 통해 연결되어 있다.

본 발명에서 내장재(10)의 일측에 위로 볼록한 부분(11)이 형성됨에 따라 볼록한 부분 주변을 따라 내장재 나머지 부분(12)과의 사이에 오목한 단면 형상을 가지는 오목부(13)가 존재하는데, 이 오목부(13)가 단면상에서 소정의 곡률(R)을 가지는 것이다.

도 2는 도 1의 선 'A-A'를 따라 취한 단면도로서, 볼록한 부분(11)과의 사이에 위로 상승하는 부분을 가지면서 소정의 곡률(R)을 가지도록 성형되는 오목부(13)와, 내장재(10)의 외관 표면에 형성되는 엠보 형상(우측 도면)을 예시하고 있다.

도 2에서 H는 엠보 높이를 나타내고, R은 오목부(13)에서 구해지는 곡률을 나타낸다.

도 2에 예시한 바와 같이, 오목부(13)는 볼록한 부분(11)과 내장재 나머지 부분(12) 사이에서 벤딩되어 있는 단면 형상을 가지고 있으며, 이때 벤딩되어 있는 부분이 완만한 곡면을 이루고 있는 형상이거나, 또는 도면에서와 같이 특정 위치의 경계부위에서 꺾여 있는 형상을 가질 수 있다.

또한, 상기 오목부(13)가 가지는 곡률(R)은 도 3에 나타낸 바와 같이 오목부 내측에서 오목부 표면(외관 표면)상의 두 점(P1,P2)에 접하는 원의 반경(예로서, mm 단위의 치수가 될 수 있음)으로 정의될 수 있다.

이러한 곡률(R)의 정의는 후술하는 3D 그래픽 샘플 모델 및 시험 사출되는 샘플의 오목부에도 동일하게 적용된다.

또한, 각도 D_R은 오목부 표면(외관 표면임)에서의 접선 방향(Line 1 참조)과 금형 이동 방향(Line 2 참조) 사이의 각도를 나타내며, 여기서 금형 이동 방향은 성형 후 제품 취출 및 금형 오픈(open)을 위해 금형(도시하지 않음)이 이동하도록 설정된 방향이다.

성형 장치에서 제품 취출을 위해 금형이 이동하는 방향은 미리 세팅되어 있게 되며, 도 2에서는 본 발명에서의 금형 이동 방향을 'Line 2(금형 세팅 방향)'으로 지시된 직선으로 나타내고 있다.

여기서, 취출은 금형을 열기 위해 금형을 이동시켜 성형된 제품(내장재)과 분리하는 것을 포함하는 의미이다.

또한, 상기와 같이 오목부(13)의 곡률(R)을 규정하고 있는 상기 원이 오목부 표면상의 한 점(P1)을 접한 상태로 지난다고 할 때, D_R은 상기 원이 지나는 오목부 표면상의 상기 한 점(P1)에서의 접선(Line 1)과, 상기 금형 세팅 방향을 나타내는 직선(Line 2) 사이의 각도로 정의될 수 있다.

상기 각도 D_R은 오목부(13)의 표면에서 긁힘이 발생할 수 있는 각도 D_L보다는 크게 설정되어야 하는데, 상기 각도 D_L는 금형의 이동 시 내장재(10)에서, 보다 상세하게는 성형된 내장재의 오목부의 외관 표면에서 긁힘이 나타날 수 있는 D_R 값 중의 최대값을 의미할 수 있고, 본 발명에서는 상기 각도 D_L의 값을 구할 수 있는 수식을 제시한다.

또한, 상기 수식으로부터 각도 D_L가 구해지면, 실제 내장재(10)의 형상 설계 및 성형 시에는, 상기 각도 D_L을 반영하여 실제 내장재에서 오목부(13)에 적용되는 각도 D_R을, 상기 수식으로부터 구해진 각도 D_L보다 큰 값으로 설정하여 내장재의 형상을 설계하고, 이어 금형을 이용해 설계된 형상으로 사출 성형하여 내장재를 제조하게 된다.

즉, 실제 내장재 제품에서 오목부(13)에서의 각도 D_R을 상기 각도 D_L보다 크게 하여 제조하는 것이다.

또한, 제조하고자 하는 내장재(10)에서 오목부(13)에서의 각도 D_R은, 성형 후 내장재의 용이한 분리 및 오목부에서의 긁힘 발생 방지를 위하여, 오목부의 위로 상승하는 부분에 적정의 기울기를 준 각도, 즉 일종의 빼기각도가 되는 것으로서, 이하 본 명세서에서는 실제 제품인 내장재(10)에 적용되는 상기 각도 D_R을 빼기각도라 칭하기로 한다.

또한, 이하 본 명세서에서 수식으로부터 구해지는 각도 D_L을 한계각도로 칭하기로 하며, 본 발명에서 한계각도(D_L)는 제조하고자 하는 실제 내장재(10)에서의 빼기각도(D_R)를 설정하는데 이용된다.

사출 성형 공법으로 제조되는 내장재의 오목부에서 제품 취출 시 외관 표면(엠보 전사 부분)의 긁힘 발생을 방지 내지 완화하기 위해서는, 상기 빼기각도(D_R)를 증대시키거나, 오목부의 곡률(R)을 증대시켜야 한다.

빼기각도(D_R)를 증대시킬 경우 제품 취출 및 금형 오픈을 위한 금형 이동 시 이탈 각도가 커지면서 엠보에 가해지는 물리적 쏠림 현상이 완화되고, 곡률(R)을 증대시킬 경우 사출 시 금형 표면에 걸리는 응력 집중이 완화되어 수지의 눌러 붙음이 완화된다.

따라서, 오목부를 포함하는 내장재의 형상을 결정함에 있어서 최적의 빼기각도(D_R)와 곡률(R)을 추정 및 설정하여야 하나, 이러한 빼기각도(D_R)와 곡률(R)을 설계자의 경험에만 의존하여 설정할 경우 많은 시간과 노력, 비용이 요구될 뿐만 아니라 편차 또한 커질 수밖에 없다.

이와 같은 편차 등의 문제점을 해결함과 동시에 성형 제품의 안정적인 외관 품질을 확보할 수 있도록 하기 위해, 본 발명은 내장재의 최적화된 단면 형상을 설정하기 위한 방법을 포함하며, 이러한 방법은 한계각도를 구하기 위한 수식을 도출하는 과정을 포함한다.

이하 본 발명의 성형 방법에 대해 좀더 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명에 따른 성형 방법을 나타내는 공정도이다.

먼저, 컴퓨터에서 실행되는 프로그램을 이용한 3D(3 Dimension) 모델링 작업을 통하여 상부 표면에 나란한 방향으로 길게 형성된 복수 개의 오목부를 가지는 형상으로 도면화한 3D 그래픽 샘플 모델을 제작한다.

도 5는 3D 모델링 프로그램상에서 설정한 샘플 모델의 예를 나타낸 것으로, 도시된 바와 같이 3D 샘플 모델(200)은 프로그램상에서 샘플의 형상을 3D 형태로 도면화하여 설정한 것이며, 이때 각 오목부(21)는 각각 미리 정해진 곡률(R)을 가지도록 한다.

이때, 각 오목부(21)가 서로 다른 곡률을 가지도록 하되, 오목부들의 곡률이 오목부마다 단계적으로 정해진 일정 값만큼씩 증가하도록 설정되어, 오목부 간에 상기 일정 값만큼씩의 곡률 차이를 나타내도록 할 수 있다.

예를 들면, 도 6은 3D 샘플 모델의 형상(후술하는 샘플의 단면 형상과 동일함)을 예시한 것으로, 도 6의 형상은, 도 5에서 화살표 'B' 방향에서 본 형상이 될 수 있고, 또는 선 'C-C'를 따라 취한 단면 형상이 될 수도 있으며, 이하에서는 단면 형상으로 설명하기로 한다.

도시된 바와 같이, 3D 샘플 모델(20)의 단면상에서 원주방향을 따라 일정 값만큼의 곡률 차이를 나타내는 복수 개의 오목부(21)가 설정될 수 있다.

또한, 샘플 모델(20)의 모델링을 위해 이용되는 프로그램으로는 다양한 형상의 3D 모델링이 가능한 공지의 상용 프로그램인 'CATIA V5'가 이용될 수 있다.

도 6을 참조하면, 3D 그래픽 샘플 모델(20)은 단면상의 형상이 대체로 반원의 형상을 가지고 있는바, 단면상 반원의 형상을 이루고 있는 상부 표면에, 상기 반원의 원주방향을 따라서, 서로 다른 곡률(R₁~R₅)을 가지는 복수 개의 오목부(21)들이 배치 및 설정된 예를 볼 수 있다.

또한, 상기 샘플 모델(20)에서 오목부(21)는 길이방향으로의 위치에 따라서 내측 표면의 구배가 달라지도록 형성되는데, 이때 모든 오목부(21)에서 길이방향으로의 위치에 따라 내측 표면의 구배가 변화하도록 형성된다.

예를 들면, 상기 샘플 모델(20)은, 각 오목부(21)의 길이방향을 따르는 전체 길이 구간을 정해진 길이 구간, 예컨대 정해진 일정 길이 구간으로 나누고, 각 구간마다 상부 표면의 구배가 서로 상이한 값을 가지도록 하여 제작될 수 있다.

도 7은 오목부를 따라서 단면한 샘플 모델의 형상(후술하는 성형된 샘플의 형상과 같음)을 나타낸 것으로, 도 7의 단면 형상은 오목부 내측의 중심위치를 따라서 단면한 형상이 될 수 있다.

본 발명에서는 3D 모델링 작업을 통해 샘플 모델을 제작하고, 후술하는 바와 같이 이 3D 샘플 모델에 기초하여 동일한 형상을 가지는 샘플을 시험적으로 사출 성형한 후, 시험 사출을 통해 성형된 샘플로부터 실제 제품의 빼기각도를 결정하는데 필요한 데이터를 수집하게 된다.

이와 같이 샘플 모델을 제작하고 샘플을 성형함에 있어서, 샘플 모델 및 샘플의 오목부가 가지는 다양한 값의 곡률과 표면 구배는, 그 범위 내에 실제 제품에 적용할 가능성이 있는 오목부의 곡률과 구배의 값이 포함될 수 있도록 설정하는 것이 바람직하다.

다음으로, 도 5 및 도 6에 나타낸 샘플 모델(20)을 이용하여 동일한 형상을 가지는 샘플을 사출 성형하기 위한 금형을 제작하고, 금형을 이용하여 샘플 모델과 동일한 형상을 가지는 실제 샘플을 수지로 사출 성형한다.

이때, 샘플을 성형한 후 샘플 취출을 위해 금형을 오픈하는 금형 이동 방향은 수평방향으로 설정될 수 있다.

또한, 샘플 성형 시에는 오목부의 표면을 포함하여 샘플의 상부 표면에 실제 제조하고자 하는 제품(내장재)의 표면에 적용되는 것과 동일한 패턴의 엠보가 성형될 수 있다.

즉, 실제 제품 성형 시와 마찬가지로 금형을 이용하여 샘플 표면에서 동일한 패턴의 엠보 전사가 이루어지도록 하는 것이며, 이를 위해 금형 내 성형 공간인 캐비티(cavity)의 내측면(샘플 표면을 성형하는 금형의 캐비티 표면임)에 복수의 엠보들을 가공한다.

이어, 상기와 같이 샘플을 사출 성형한 후 금형으로부터 취출하고 나면, 성형된 샘플의 각 오목부 내에서 발생한 긁힘을 확인하는데, 이때 각 오목부별로 긁힘 정도와 각 긁힘이 발생한 위치를 확인한다.

각 오목부별로 긁힘이 발생한 위치는, 실제 샘플을 도 7과 같은 단면 형상을 얻을 수 있도록 각 오목부를 따라서 단면한 뒤, 긁힘이 발생한 위치의 x축(도면상 횡축) 방향 길이를 측정하는 방식으로 확인할 수 있다.

즉, 단면한 샘플의 오목부에서, 도 7의 도면상 단면의 우측 끝단을 시작점으로 하여 긁힘이 발생한 위치까지의 x축 방향 길이(거리)를 직접 측정하는 것이다.

상기와 같이 각 오목부별로 긁힘이 발생한 위치에 대한 정보가 취득되고 나면, 취득된 샘플 내 긁힘 발생 위치 정보를 3D 모델링 프로그램에 입력한 후, 상기 프로그램상에서 성형된 샘플 내 긁힘 발생 위치와 동일한 샘플 모델 내 위치, 즉 샘플 모델 내의 각 긁힘 발생 위치에서의 표면 구배 정보를 취득한다.

이때, 모델 표면에 대한 구배 해석의 기능을 가지는 컴퓨터 프로그램을 이용할 경우, 예를 들어 'CATIA'를 이용할 경우, 'Draft Analysis' 기능을 이용하면 샘플 모델 내 각 긁힘 발생 위치에서의 표면 구배 정보를 획득할 수 있다.

여기서, 긁힘이 발생한 위치에서의 표면 구배 정보는 샘플 모델로부터 구해지는 것이나, 이는 동일 치수 및 형상의 실제 샘플 내 긁힘 발생 위치에서의 표면 구배 정도가 된다.

또한, 정해진 곡률(R)을 가지는 오목부별로 긁힘 발생 위치에서의 표면 구배(D)가 구해지므로, 결과적으로는 긁힘이 발생한 위치마다 각각 그 긁힘이 발생한 오목부의 곡률(R)과 그 긁힘 발생 위치에서의 표면 구배(D) 정보가 취득될 수 있게 된다.

상기와 같이 긁힘 발생 위치의 곡률 정보와 표면 구배 정보가 취득되고 나면, 취득된 정보에 기초하여 긁힘이 발생할 수 있는 오목부의 곡률(R)과 표면 구배(D)의 관계를 나타내는 수식을 도출한다.

상기 수식은 후술하는 바와 같이 직선의 방정식, 즉 1차 방정식으로 구해질 수 있으며, 특히 이 수식은 실제 내장재의 형상을 설계함에 있어서 오목부의 곡률이 정해질 경우 그 곡률로부터 앞서 설명한 한계각도(D_L)를 구할 수 있는 수식으로 제공된다.

결국, 실제 내장재의 제조 시에 오목부의 빼기각도(D_R)는 미리 구해진 한계각도(D_L)보다 큰 값으로 결정되고, 결정된 빼기각도에 따라 내장재의 형상이 정해지게 된다.

상기 수식은 전술한 바와 같이 긁힘이 발생할 수 있는 오목부의 곡률(R)과 표면 구배(D)의 관계를 나타내는 수식으로서, 곡률(실제 성형하고자 하는 내장재 제품에서의 오목부 곡률이 됨)(R)과 표면 구배(한계각도가 됨)(D)를 변수로 하면서, 샘플 내 각 긁힘 발생 위치에 대응되는 샘플 모델 내 각 위치마다 구해진 곡률(R)과 표면 구배(D)의 상관도를 나타내는 R상관도를 계수로 하는 1차 방정식으로 구해져서 사용될 수 있다.

좀더 상세히 설명하면, 긁힘 발생 위치마다 각각 긁힘이 발생한 오목부의 곡률(R)과 그 긁힘이 발생한 위치에서의 표면 구배(D)가 구해질 수 있는데, R상관도를 결정하기 위해 곡률(R)을 횡축으로 하고 표면 구배(D)를 종축으로 하는 직교좌표 상에 각 긁힘 발생 위치에서의 곡률과 표면 구배의 값을 표기하면 도 8에 나타낸 바와 같다.

도 8을 참조하면, 긁힘 발생 위치에서의 곡률(R)과 표면 구배(D) 값을 좌표 값으로 하는 각 점에 의해 선도가 그려질 수 있는데, 이 선도는 복수 개의 피크 점(P3,P4)을 가지는 곡선으로 그려진다.

예를 들어, 두 개의 피크 점(P3,P4)을 가질 수 있고, 피크 점(P3,P4)의 곡률과 표면 구배 값이 각각 (R₁,D₁), (R₂,D₂) 라면(R₁>R₂, D₂>D₁), 곡률(R)과 표면 구배(D)의 관계를 선형적으로 가정하여 R상관도를 구한다.

즉, R상관도는 두 피크 점(P3,P4)을 연결하는 직선의 기울기로 구해질 수 있고, 보다 명확히는 두 피크 점(P3,P4)을 연결하는 직선의 기울기의 절대값으로 구해질 수 있다.

좀더 설명하면, 두 피크 점(P3,P4)을 연결하는 직선의 기울기는 (D₂-D₁)/(R₂-R₁)이 되며, 그 절대값으로 R상관도가 결정된다면, 결국 오목부의 곡률(R)과 표면 구배(D)의 관계를 나타내는 수식은 아래의 식으로 구해질 수 있게 된다.

상기 수학식 1에서 구해지는 표면 구배 D 값은 한계각도(D_L)로 사용되고, R은 실제 내장재의 형상을 설계함에 있어서 사용되는 오목부의 곡률이 되며, D₁, D₂, R₁, R₂는 모두 샘플에 대한 시험 사출 시에 구해지는 긁힘 발생 위치의 곡률 및 표면 구배 값으로서, 이는 모두 도 8의 선도에서 두 피크 점(P3,P4)의 곡률 및 표면 구배 값이 된다.

결국, 실제 내장재를 제조함에 있어서 오목부의 빼기각도(D_R)는, 내장재에서의 오목부의 곡률 R이 결정되었을 때, 상기 수학식 1에서 구해지는 한계각도(D_L)보다 큰 값으로 선정되어 사용될 수 있다.

도 8은 두 개의 피크 점(P3,P4)을 가지는 곡선 선도가 구해지는 예를 나타내고 있지만, 샘플에 대한 시험 사출 성형을 통해 취득되는 데이터, 즉 샘플 내 긁힘 발생 위치에서의 곡률(R)과 표면 구배(D)를 좌표 상에 나타낸 상기의 곡선 선도(곡률 Vs 표면 구배)가 두 개보다 많은 복 수개의 피크 점을 가질 수 있다.

이 경우, 복수 개의 피크 점 중 두 개의 피크 점을 연결하는 직선이 복수 개가 될 수 있는데, 복수 개의 직선에 대하여 모두 기울기 값을 구한 뒤, 기울기 값의 절대값 중 가장 큰 값을 R상관도 값으로 결정한다.

상기와 같이 한계각도(D_L)가 수학식 1로부터 구해지고 나면, 한계각도보다 큰 값의 빼기각도가 적용된 오목부를 가지는 내장재의 형상을 설계한 뒤, 금형을 이용하여 설계된 형상에 따라 내장재를 사출 성형하게 된다.

상기 빼기각도를 적용하여 내장재를 사출 성형할 경우, 종래와 같은 오목 발생부에서의 긁힘 발생이 방지될 수 있으며, 본 발명자는 본 발명에서 제시한 성형 방법에 따라 오목부를 가지는 무도장 크래쉬 패드를 시험적으로 반복 사출 성형한 후 긁힘 발생 여부를 확인하였는바, 다양한 곡률을 적용함과 더불어 각 곡률의 적용 시 수학식 1로부터 구해지는 한계각도보다 큰 빼기각도를 각각 적용하여 내장재를 사출 성형하였을 때 어떠한 긁힘도 발생하지 않음을 확인하였다.

이와 같이 하여, 본 발명에 따른 차량용 내장재 성형 방법은, 컴퓨터에서 실행되는 프로그램상에서 3D 모델링 작업을 통해 3D 그래픽 샘플 모델을 제작하는 과정, 상기 제작된 샘플 모델에 기초하여 동일한 형상을 가지는 샘플을 시험적으로 사출 성형하는 과정, 상기 사출 성형된 샘플에서 금형 접촉으로 인한 샘플 내 긁힘 발생 위치의 정보를 취득하고 샘플 내 긁힘 발생 위치 정보로부터 각 긁힘 발생 위치에서의 곡률 및 표면 구배 정보를 취득하여 수집하는 과정, 상기 수집된 각 긁힘 발생 위치에서의 곡률 및 표면 구배 정보에 기초하여 제조하고자 하는 내장재의 오목부에 대해 미리 설정된 곡률을 적용함에 따른 한계각도를 결정하고 상기 한계각도보다 적어도 큰 값의 빼기각도를 결정하는 과정, 및 상기 빼기각도와 상기 설정된 곡률이 적용된 형상의 오목부를 가지는 내장재를 사출 성형하는 과정을 포함한다.

이러한 본 발명에 따른 차량용 내장재 성형 방법에 따르면, 내장재 성형 후 취출 시에 엠보가 형성된 오목부의 표면에서 금형 접촉으로 인해 발생할 수 있는 긁힘 현상을 방지할 수 있고, 내장재의 외관 품질을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 무도장 내장재, 예를 들어 무도장 크래쉬 패드에서는 사출 후 별도의 표면 처리가 없을 경우 사출 공정에 의해 발생된 가스 마크, 웰드 라인, 미세 긁힘 등의 결함이 존재하는 외관 품질 문제가 있게 된다.

이러한 외관 품질 문제는 사출물의 외관 광택을 증대시켜 정반사율을 높일 경우 경면 반사광(specularly reflected light)에 의한 결함의 은폐가 가능하지만, 고광택에 의한 심미적 저급감 때문에 광택을 증대시키기 어렵다.

엠보 단면 형상을 나타낸 도 9를 참조하여 설명하면, 제품의 엠보 단면 형상에서 돌출된 부분(14)을 힐(hill) 부분이라 하고, 요입된 부분(15)을 골(valley) 부분이라 할 때, 엠보가 형성된 제품 표면은 힐 부분(14)과 골 부분(15)을 가진다.

이때, 제품 표면에서 힐 부분(14)에 얼룩과 같은 결함이 존재한다고 할 때, 힐 부분(14)의 광택이 높으면, 그 표면에서 정반사된 경면 반사광이 너무 밝아서 눈에서 소거시키므로 사람이 육안으로 얼룩을 인지하는 것이 불가하다.

반면, 골 부분(15)에서의 반사광은 골 부분의 포켓 형상이 나타내는 광 트랩(light trap) 효과로 인해 반사율이 상대적으로 낮으므로 육안으로 광택을 느끼거나 색상을 인지할 수 있게 된다.

하지만, 표면 결함을 은폐하기 위해 제품 표면의 광택도를 무조건 높일 경우 제품 표면이 고광택으로 인해 심미적 저급감을 주게 되는 문제점이 나타난다.

따라서, 상기한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 내장재 성형 방법은 제품 표면에서 부분적으로 광택도를 조절하여 표면 결함을 은폐할 수 있는 방법을 포함한다.

도 10은 본 발명에서 엠보가 형성되고 광택이 조절된 성형 제품의 표면을 나타내는 단면도로서, 도시된 바와 같이 힐(hill) 부분(14)과 골(valley) 부분(15)에 광택도 저감을 위한 미세공 패턴을 형성한다.

이러한 제품 표면의 미세공 패턴은 엠보가 형성된 제품 표면에서 힐 부분(14)의 상부면과 골 부분(15)의 내측면에 복수 개의 미세공(16)들을 형성하여 이루어진 패턴이 될 수 있다.

이와 같이 본 발명에서는 힐 부분(14)과 골 부분(15)에 미세공(16)들을 형성하여 난반사를 증대시키고, 이로써 미세공에 의해 제품 표면의 광택도가 전체적으로 낮아지도록 하는데(저광택 제품 표면을 제공하게 됨), 힐 부분(14)에서는 미세공(16)을 미정형 패턴 형태로 부분적으로 형성하여, 미세공에 의한 난반사 증대 및 광택도 저감과, 미세공이 형성되지 않은 부분의 경면 반사에 의한 국부적인 광택도 증대가 이루어지도록 한다.

특히, 본 발명에서는 힐 부분(14)의 상부면과 골 부분(15)의 바닥면에 광택도 저감 및 저광택 구현을 위한 복수 개의 미세공(16)들을 형성하는데, 이에 더하여 도 10에 나타낸 바와 같이 골 부분(15)의 내측 측면벽(이는 힐 부분의 측면 부위가 됨)에도 미세공(16)들을 형성할 수 있다.

이때, 힐 부분(14)의 상부면에서는, 미세공(16)의 밀도를 골 부분(15)의 바닥면에 비해 낮게 함으로써, 반사 면적, 즉 미세공(16)들이 형성된 부분을 제외한 나머지 부분(미세공 미형성 부분)의 면적을 골 부분(15)에 비해 증대시켜 경면 반사율을 높이고, 이를 통해 광택도를 골 부분(15)에 비해 상대적으로 높인다.

이에 힐 부분(14)의 상부면에 존재하는 표면 결함이나 얼룩은 상부면의 상대적으로 높은 광택도에 의해 육안 인지가 불가능한 수준으로 은폐될 수 있다.

여기서, 상기 얼룩은 사출 성형 시 발생한 제품 자체의 결함, 즉 제품 표면이 가지는 가스 마크, 웰드 라인, 미세 긁힘 등의 결함에 의한 것일 수 있고, 또는 사용 중 제품 표면에 부착된 오염물질에 의한 것일 수 있다.

이와 같이 본 발명에서는 힐 부분(14)의 상부면에 골 부분(15)의 바닥면보다 상대적으로 낮은 밀도로 미세공(16)들을 형성하는데, 상부면에서 미세공(16)들을 국부적으로만 형성하여, 상부면 중 경면 반사로 인해 상대적으로 광택도가 높은 부분이 존재하도록 한다.

이에 힐 부분(14)의 상부면 전체가 동일한 광택을 나타내는 것이 아닌, 국부적으로 다른 광택을 나타내며, 결함 및 얼룩의 은폐가 가능하도록 미세공들이 형성되지 않은 표면에서는 국부적으로 광택도가 증대된다.

즉, 힐 부분(14)의 상부면에서는, 표면 결함이나 얼룩의 은폐를 위해 국부적으로 미세공(16)들을 형성하지 않음으로써 의도적으로 광택도를 증대시킨 부분이 있도록 하는 것으로, 특정 부위에만 형성된 미세공(16)들에 의해 확산 반사율을 증대시켜 육안 광택도를 감소시키면서, 한편으로는 미세공(16)들이 형성되지 않은 표면의 면적(반사 면적)을 골 부분(15)에 비해 상대적으로 증대시켜 경면 반사율을 높이고, 이를 통해 결함이나 얼룩 등의 은폐가 가능하도록 한다.

또한, 제품 표면의 결함이나 얼룩 등이 은폐되도록 하면서 고급감을 줄 수 있는 저광택의 제품 표면을 구현하기 위하여 골 부분(15)의 내측 측면벽과 바닥면에도 미세공(16)들을 형성한다.

상기와 같이 골 부분(15)의 내측 측면벽에도 미세공(16)들을 형성하여, 포켓의 형상 및 구조를 가지는 골 부분(15)에서 상기 측면벽의 미세공(16)들과 바닥면의 미세공(16)들에 의해 난반사율이 증대되도록 하고, 이를 통해 포켓 구조에 의한 광 트랩 현상을 강화시켜 육안 광택도를 감소시킨다.

또한, 골 부분(15)의 최하단 바닥면에는 미세공(16)의 밀도를 상대적으로 높게 하여 난반사율 및 확산 반사율을 증대시키고, 더불어 포켓 형상 및 구조에 의한 광 트랩 현상으로 육안 광택도를 감소시킨다.

이와 같이 하여, 본 발명에서는 엠보 패턴이 형성된 표면에서, 저광택 구현을 위해 힐 부분(14)과 골 부분(15)에 미세공 패턴, 즉 복수 개의 미세공(16)들을 형성하되, 힐 부분(14)의 상부면에서, 동일 광택도를 나타내도록 하는 것이 아닌, 국부적으로 광택도가 증대된 부분이 존재하도록 하며, 이를 위해 미세공(16)의 밀도를 골 부분(15)에 비해 낮게 하여 부분적으로만 미세공(16)들을 형성하고, 이로써 골 부분(15)에 비해 상대적으로 높은 광택도를 나타내도록 하여 표면에 존재하는 결함이나 얼룩을 육안으로 인지하기 어렵게 은폐시킨다.

상기와 같은 힐 부분(14)의 상부면에서는 국부적으로 미세공(16)들이 형성됨으로써, 미세공(16)들이 형성된 확산 반사부와, 미세공(16)들이 형성되지 않은 나머지 표면의 경면 확산부가 명확히 구분될 수 있게 된다.

이에 힐 부분(14)의 상부면에서 미세공(16)들이 형성되지 않은 부분(경면 반사부가 됨)이 존재함으로써 골 부분(15)에 비해 반사면적 증가, 경면 확산율 증가, 광택도 증가의 효과가 있게 된다.

또한, 힐 부분(14)의 상부면에서 미세공(16)이 형성된 부분은 난반사율을 증대시켜 육안 인지 광택도를 저감시키는데 기여하고, 저광택 표면의 구현이 가능하게 한다.

또한, 골 부분(15)에 상대적으로 고밀도로 형성된 미세공(16)들은 난반사율을 증대시킴과 더불어, 확산 반사율을 크게 증대시켜 육안 인지 광택도를 저감시킨다.

이로써, 성형된 제품의 저광택 구현과 함께 결함 및 얼룩 등의 외관 품질 문제 은폐가 동시에 가능해지게 된다.

본 발명에서 상기 제품 표면의 미세공(16)들은 금형의 캐비티 표면에 형성된 미세 돌기 패턴에 의해 성형될 수 있는데, 캐비티 표면에 전술한 엠보 성형을 위한 요철 구조 패턴과 더불어, 상기 미세공들을 성형하기 위한 미세 돌기 패턴이 형성된 금형을 제작하여 사용한다.

사출 성형되는 제품의 표면에 엠보, 및 엠보 표면(힐 부분 표면과 골 부분 표면)의 미세공을 전사하기 위한 전사층을 가지는 금형과 관련해서는 당해 기술분야에서 알려져 있으므로, 엠보 및 미세공의 전사가 가능한 금형의 제조와 관련한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

예로서, 금형 표면(캐비티 표면)에 엠보 전사를 위한 특정 패턴을 에칭 가공한 후, 에칭 가공된 금형 표면에 포토리소그래피 기술 등을 이용하여 미세공 전사를 위한 미세 패턴을 다시 에칭 가공하는 금형 제조 방법 등이 알려져 있다.

또한, 패턴 형성을 위해 금형 표면에 별도 막을 적층 형성하고, 마스킹 필름을 부착한 뒤, 마스킹 필름에 의해 선택된 부분만을 제거하는 에칭 가공을 통하여 상기 패턴을 형성하는 방법 등이 알려져 있다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당 업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

10 : 내장재(크래쉬 패드)
11 : 볼록한 부분
12 : 내장재 나머지 부분
13 : 오목부
14 : 힐(hill) 부분
15 : 골 부분
16 : 미세공
20 : 3D 샘플 모델
21 : 오목부

Claims

컴퓨터에서 실행되는 프로그램상에서 3D 모델링을 통해 각각 정해진 곡률을 가지면서 각각의 내측 표면 구배가 길이방향을 따라서 변화하는 복수 개의 오목부를 가지는 형상의 3D 그래픽 샘플 모델을 제작하는 과정;
상기 제작된 샘플 모델에 기초하여 동일한 형상을 가지는 샘플을 금형을 이용하여 시험적으로 사출 성형하는 과정;
상기 사출 성형된 샘플에서 오픈 시 이동한 금형과의 접촉으로 인한 긁힘 발생 위치 정보를 취득하고, 상기 프로그램상에서 샘플 내 각 긁힘 발생 위치에 대응되는 샘플 모델 내 위치에서의 오목부 곡률 및 오목부 내측 표면 구배 정보를 취득 및 수집하는 과정;
상기 수집된 오목부 곡률 및 표면 구배 정보와, 성형하고자 하는 내장재의 오목부에 대해 설정한 곡률을 이용하여 내장재의 오목부 내 긁힘이 발생할 수 있는 한계각도를 결정하는 과정;
상기 한계각도로부터 빼기각도를 결정하는 과정; 및
상기 결정된 빼기각도와 상기 설정된 곡률이 적용된 형상의 오목부를 가지는 내장재를 금형을 이용하여 사출 성형하는 과정을 포함하는 차량용 내장재 성형 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 내장재를 사출 성형하기 위한 금형에서 성형 공간(cavity)을 형성하는 금형 내부 표면에 요철 구조가 형성되어, 오목부 표면을 포함하는 내장재 외관 표면에 상기 요철 구조에 의한 엠보를 성형하는 것을 특징으로 하는 차량용 내장재 성형 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 엠보가 형성된 내장재 표면에서 엠보의 돌출된 부분인 힐(hill) 부분과 요입된 부분인 골 부분의 표면에 광택도 저감을 위한 미세공들을 형성하는 것을 특징으로 하는 차량용 내장재 성형 방법.
청구항 3에 있어서,
상기 힐 부분의 표면에서 미세공들의 밀도를 상기 골 부분의 표면에 비해 낮게 하는 것을 특징으로 하는 차량용 내장재 성형 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 샘플을 사출 성형하기 위한 금형에서 성형 공간(cavity)을 형성하는 금형 내부 표면에 요철 구조가 형성되어, 오목부 표면을 포함하는 샘플 표면에 상기 내장재 외관 표면에 성형되는 엠보와 동일한 패턴의 엠보를 성형하는 것을 특징으로 하는 차량용 내장재 성형 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 내장재는 크래쉬 패드인 것을 특징으로 하는 차량용 내장재 성형 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 빼기각도는 내장재의 오목부 표면에서의 접선 방향과 성형 후 오픈되는 금형이 이동하도록 설정된 금형 이동 방향 사이의 각도인 것을 특징으로 하는 차량용 내장재 성형 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 내장재의 오목부에서의 곡률(R)은 오목부 내측에서 오목부 표면상의 두 점에 접하는 원의 반경이고,
상기 빼기각도는 상기 원이 접하는 한 점에서의 접선과, 성형 후 오픈되는 금형이 이동하도록 설정된 금형 이동 방향을 나타내는 직선 사이의 각도인 것을 특징으로 하는 차량용 내장재 성형 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 빼기각도는 상기 한계각도보다 큰 값 중에 선택된 각도로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량용 내장재 성형 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 3D 그래픽 샘플 모델과 상기 시험적으로 사출 성형하는 샘플은 상부 표면에 나란한 방향으로 길게 형성된 복수 개의 오목부를 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 내장재 성형 방법.
청구항 10에 있어서,
상기 3D 그래픽 샘플 모델과 상기 시험적으로 사출 성형하는 샘플은 단면상에서 반원의 형상을 가지며, 단면상 반원의 형상을 이루고 있는 상부 표면에 상기 반원의 원주방향을 따라 복수 개의 오목부들이 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 내장재 성형 방법.
청구항 10에 있어서,
상기 샘플을 성형한 후 샘플 취출을 위해 금형을 오픈하는 금형 이동 방향은 수평방향으로 설정되는 것을 특징으로 하는 차량용 내장재 성형 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 3D 그래픽 샘플 모델 및 상기 시험적으로 사출 성형하는 샘플이 가지는 복수 개의 오목부는 오목부마다 서로 다른 곡률을 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 내장재 성형 방법.
청구항 13에 있어서,
상기 오목부들의 곡률은 오목부마다 단계적으로 정해진 일정 값만큼씩 증가하도록 설정되어 오목부 간에 상기 일정 값만큼씩의 차이를 나타내도록 하는 것을 특징으로 하는 차량용 내장재 성형 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 프로그램상에서 샘플 내 각 긁힘 발생 위치에 대응되는 샘플 모델 내 각 위치마다 오목부 곡률과 표면 구배를 취득 및 수집하고,
상기 한계각도를 결정하는 과정은,
상기 샘플 모델 내 각 위치마다 구해진 오목부 곡률과 표면 구배로부터 오목부 곡률과 표면 구배 사이의 상관도를 나타내는 R상관도를 구하는 단계;
상기 R상관도를 계수로 하면서 내장재에서의 오목부 곡률과 한계각도를 변수로 하는 1차 방정식을 도출하는 단계;
상기 성형하고자 하는 내장재의 오목부에 대해 설정한 곡률을 상기 1차 방정식에서의 변수인 오목부 곡률로 정하여 상기 1차 방정식으로부터 한계각도를 산출하는 것을 특징으로 하는 차량용 내장재 성형 방법.
청구항 15에 있어서,
상기 R상관도는 곡률과 표면 구배를 각 축으로 하는 직교좌표 상에서 상기 샘플 모델 내 각 위치마다 구해진 오목부 곡률과 표면 구배 값을 좌표값으로 하는 선도에서 두 피크 점을 연결하는 직선의 기울기의 절대값으로 구해지는 것을 특징으로 하는 차량용 내장재 성형 방법.
설정된 곡률의 오목부를 가지는 내장재로서, 상기 오목부는 샘플의 성형을 통해 구해진 한계각도로부터 결정된 빼기각도를 가지며,
상기 한계각도는,
컴퓨터에서 실행되는 프로그램상에서 오목부를 가지는 형상으로 3D 모델링 된 샘플 모델에 기초하여 동일 형상의 샘플이 금형에서 사출 성형되고,
상기 사출 성형된 샘플에서 오픈 시 이동한 금형과의 접촉으로 인한 긁힘 발생 위치 정보가 취득되면, 상기 프로그램상에서 샘플 내 각 긁힘 발생 위치에 대응되는 샘플 모델 내 위치에서의 오목부 곡률 및 오목부 내측 표면 구배 정보가 취득되어,
상기 오목부 곡률 및 표면 구배 정보와, 상기 내장재의 오목부에 설정된 곡률로부터 오목부 내 긁힘이 발생할 수 있는 각도로 결정된 것임을 특징으로 하는 차량용 내장재.
청구항 17에 있어서,
상기 3D 그래픽 샘플 모델은 각각 정해진 곡률을 가지면서 각각의 내측 표면 구배가 길이방향을 따라서 변화하는 복수 개의 오목부를 가지는 형상으로 제작된 것임을 특징으로 하는 차량용 내장재.
청구항 17에 있어서,
오목부 표면을 포함하는 내장재 외관 표면에는, 금형의 성형 공간(cavity) 내측 표면의 요철 구조에 의해 성형된 엠보가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 내장재.
청구항 19에 있어서,
상기 엠보가 형성된 내장재 표면에서 엠보의 돌출된 부분인 힐(hill) 부분과 요입된 부분인 골 부분의 표면에 광택도 저감을 위한 미세공들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 내장재.
청구항 20에 있어서,
상기 힐 부분의 표면에서 미세공들의 밀도가 상기 골 부분의 표면에 비해 낮은 밀도로 되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 내장재.
청구항 19에 있어서,
오목부 표면을 포함하는 샘플 표면에는, 금형의 성형 공간(cavity) 내측 표면의 요철 구조에 의해 성형된 엠보가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 내장재.
청구항 17에 있어서,
상기 설정된 곡률의 오목부를 가지는 크래쉬 패드로 제공되는 것을 특징으로 하는 차량용 내장재.
청구항 17에 있어서,
상기 빼기각도는 내장재의 오목부 표면에서의 접선 방향과 성형 후 오픈되는 금형이 이동하도록 설정된 금형 이동 방향 사이의 각도인 것을 특징으로 하는 차량용 내장재.
청구항 24에 있어서,
상기 내장재의 오목부에서의 곡률(R)은 오목부 내측에서 오목부 표면상의 두 점에 접하는 원의 반경이고,
상기 빼기각도는 상기 원이 접하는 한 점에서의 접선과, 성형 후 오픈되는 금형이 이동하도록 설정된 금형 이동 방향을 나타내는 직선 사이의 각도인 것을 특징으로 하는 차량용 내장재.
청구항 17에 있어서,
상기 오목부의 빼기각도가 상기 한계각도보다 큰 값을 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 내장재.