KR20180055983A

KR20180055983A - 차량용 전파 투과 부재 제조방법

Info

Publication number: KR20180055983A
Application number: KR1020160153049A
Authority: KR
Inventors: 이수민; 김현돈; 이우식
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2016-11-17
Filing date: 2016-11-17
Publication date: 2018-05-28

Abstract

본 발명은 차량용 전파 투과 부재 제조방법에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 차량용 전파 투과 부재 제조방법은 레이저 투과성인 제1 부재 및 레이저 흡수성인 제2 부재를 이격 배치하는 단계; 및 상기 제1 부재에서 상기 제2 부재 방향으로 레이저빔을 조사하여, 상기 제2 부재의 표면을 용융하여 상기 제1 부재 및 제2 부재를 접합하는 단계;를 포함한다.

Description

차량용 전파 투과 부재 제조방법 {MANUFACTURING METHOD FOR RADIOWAVE PENETRATION MEMBER FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 전파 투과 부재 제조방법에 관한 것이다.

스마트 크루즈 컨트롤(Smart cruise control, SCC) 또는 크루즈 컨트롤(Cruise control)) 시스템은 자동차의 속도를 일정하게 유지하도록 하는 정속 주행장치 또는 자동 속도 조절 장치를 의미한다. 상기 스마트 크루즈 시스템은 운전자의 가속 또는 브레이크 페달의 조작 없이 설정된 속도로 자동 주행하거나, 레이더 등의 센서를 통해 선행차량과의 차간 거리를 측정하여 선행차량과 일정한 간격을 유지하며 자동 주행을 수행할 수 있다. 한편 차량에 구비된 스마트 크루즈 컨트롤 시스템 외부에 커버 등의 외장 부재를 장착시에는, 스마트 크루즈 시스템의 레이더 송수신을 방해하지 않는 외장 부재를 장착하여야 한다.

상기 스마트 크루즈 시스템의 레이더 송수신 장치는, 차량 전방의 중앙부에 설치하는 것이 그 성능 확보에 유리하다. 일반적으로 차량 전방에 위치하는 라디에이터 그릴에는 자동차 제조 회사 고유의 엠블럼이 배치되고, 또 심미감과 고급감을 위해 금속 도금층을 형성할 수 있다. 그러나 이러한 금속은 전도성이 높고, 구조에 의한 두께 편차로 인하여 레이더 투과 장치의 균일한 전파 송수신에 영향을 미치게 된다.

도 1은 종래의 차량용 전파 투과 부재를 나타낸 것이다. 상기 도 1을 참조하면, 전파 투과 부재(10)는 기재층(1) 표면의 적어도 일부에 금속층(2)을 증착한 다음, 플라스틱 부재의 커버층(3)을 사출하여, 기재층(1) 및 커버층(3)이 접합된 형태로 형성하게 된다. 그러나, 이러한 전파 투과 부재 제조시 기재층(1) 또는 금속층(2)이 고온의 플라스틱 부재 사출시 손상되어, 전파 투과 성능이 저하되는 문제점이 있었다. 이러한 사출 공정시 상기 형성된 금속층을 보호하기 위하여 도장 공정이 추가적으로 실시되고 있으나, 도장 공정 추가로 인하여 생산 비용과 시간이 증가하는 문제점이 있었다.

본 발명과 관련한 배경기술로는 대한민국 공개특허공보 제2015-0102216호(2015.09.24 공개, 발명의 명칭: 안테나 어셈블리 및 이를 구비한 탑재체)가 있다.

본 발명의 목적은 전파 투과성이 우수한 차량용 전파 투과 부재 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 제품 손상 방지 효과 및 불량률 감소 효과가 우수한 차량용 전파 투과 부재 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 생산성 및 경제성이 우수한 차량용 전파 투과 부재 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 차량용 전파 투과 부재 제조방법에 의해 제조된 차량용 전파 투과 부재를 제공하는 것이다.

본 발명의 하나의 관점은 차량용 전파 투과 부재 제조방법에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 차량용 전파 투과 부재 제조방법은 레이저 투과성인 제1 부재 및 레이저 흡수성인 제2 부재를 이격 배치하는 단계; 및 상기 제1 부재에서 상기 제2 부재 방향으로 레이저빔을 조사하여, 상기 제2 부재의 표면을 용융하여 상기 제1 부재 및 제2 부재를 접합하는 단계;를 포함한다.

한 구체예에서 상기 제1 부재 및 제2 부재는 0.01mm~2mm 이격되어 배치될 수 있다.

한 구체예에서 상기 레이저빔은 100W~500W의 출력 및 800nm~1200nm의 파장으로 조사될 수 있다.

한 구체예에서 상기 제1 부재 및 제2 부재 중 하나 이상에 디자인층이 더 형성되며, 상기 디자인층은 도금, 도장 및 증착 중 하나 이상을 이용하여 형성될 수 있다.

한 구체예에서 상기 제1 부재는 폴리카보네이트, 폴리메틸메타아크릴레이트, 지환족 올레핀 폴리머, 폴리메틸메타아크릴이미드 및 폴리아마이드 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

한 구체예에서 상기 제2 부재는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 방향성 폴리아마이드, 폴리아마이드, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리페닐렌설파이드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리에테르이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리아릴레이트, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리올레핀, 폴리아크릴로니트릴-부타디엔스타이렌 공중합체(PAN-PB-PS), 폴리아크릴로니트릴, 폴리테트라메틸렌옥사이드-1,4-부탄디올 공중합체(폴리부틸렌테레프탈레이트 탄성체) 및 불소계 수지 중에서 하나 이상 포함할 수 있다.

한 구체예에서 상기 제1 부재 및 제2 부재의 두께는 각각 0.05mm~30mm일 수 있다.

본 발명의 다른 관점은 상기 차량용 전파 투과 부재 제조방법에 의해 제조된 차량용 전파 투과 부재에 관한 것이다.

본 발명에 따른 전파 투과 부재 제조방법에 의해 제조된 전파 투과 부재는 제품 손상 방지 효과 및 불량률 감소 효과가 우수하고, 생산성 및 경제성이 우수할 수 있다.

도 1은 종래의 차량용 전파 투과 부재를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 한 구체예에 따른 차량용 전파 투과 부재 제조방법을 나타낸 것이다.
도 3(a)는 본 발명의 다른 구체예에 따른 차량용 전파 투과 부재를 나타낸 것이며, 도 3(b)는 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 차량용 전파 투과 부재를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 한 구체예에 따른 차량용 전파 투과 부재의 접합 구조를 나타낸 것이다.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

차량용 전파 투과 부재 제조방법

본 발명의 하나의 관점은 차량용 전파 투과 부재 제조방법에 관한 것이다.

도 2는 본 발명의 한 구체예에 따른 차량용 전파 투과 부재 제조방법을 나타낸 것이다. 상기 도 2를 참조하면, 상기 차량용 전파 투과 부재 제조방법은 (S10) 레이저 투과성인 제1 부재(101) 및 레이저 흡수성인 제2 부재(102)를 이격 배치하는 단계; 및 (S20) 제1 부재(101)에서 제2 부재(102) 방향으로 레이저빔을 조사하여, 제2 부재(102)의 표면을 용융하여 제1 부재(101) 및 제2 부재(102)를 접합하는 단계;를 포함한다.

한편, 본 발명에서 "레이저 투과성"은, 파장이 800~1200nm 영역대를 갖는 레이저빔을 투과시키는 성질을 가지는 것을 의미한다. 또한, "레이저 흡수성"은 파장이 800~1200nm 영역대를 갖는 레이저빔을 흡수하는 성질을 가지는 것을 의미한다.

본 발명에서 제1 부재의 "후면"은, 제2 부재와 대향하는 면으로 정의하도록 한다. 또한, 상기 제2 부재의 "전면"은 상기 제1 부재와 대향하는 면으로 정의하도록 한다.

이하, 본 발명에 따른 차량용 전파 투과 부재 제조방법을 단계별로 상세히 설명하도록 한다.

(S10) 제1 부재 및 제2 부재 배치 단계

상기 도 2(a)를 참조하면, 상기 단계는 제1 부재(101) 및 제2 부재(102)를 이격하여 배치하는 단계이다.

제1 부재

제1 부재(101)는 전파 투과성 및 레이저 투과성을 갖는다. 상기 제1 부재는 투명 수지를 포함할 수 있다. 예를 들면 폴리카보네이트, 폴리메틸메타아크릴레이트, 지환족 올레핀 폴리머, 폴리메틸메타아크릴이미드 및 폴리아마이드 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 성분을 포함하여 제1 부재 형성시, 투명성 및 레이저 투과성이 우수하여 전파 투과성을 확보하면서, 본 발명의 레이저빔 조사에 의한 접합이 용이할 수 있다.

한 구체예에서 상기 제1 부재의 두께는 0.05mm~30mm 일 수 있다. 상기 범위에서 레이저 투과성이 우수할 수 있다.

제2 부재

상기 제2 부재는, 전파 투과성이며, 레이저 흡수성을 가진다. 한 구체예에서 상기 제2 부재는 투명 또는 불투명한 수지를 포함할 수 있다.

한 구체예에서 상기 제2 부재로는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 방향성 폴리아마이드, 폴리아마이드, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리페닐렌설파이드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리에테르이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리아릴레이트, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리올레핀, 폴리아크릴로니트릴-부타디엔스타이렌 공중합체(PAN-PB-PS), 폴리아크릴로니트릴, 폴리테트라메틸렌옥사이드-1,4-부탄디올 공중합체(폴리부틸렌테레프탈레이트 탄성체) 및 불소계 수지 중에서 하나 이상 포함할 수 있다. 상기 성분을 포함하여 제2 부재 형성시, 전파 투과성 및 레이저 흡수성이 우수하여, 본 발명의 레이저빔 조사에 의한 접합이 용이할 수 있다.

한 구체예에서 제1 부재 및 제2 부재의 융점이 유사할수록 접합성이 우수할 수 있다. 예를 들면 동종 재질을 사용할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 부재 및 제2 부재는 폴리카보네이트를 포함할 수 있다. 상기 폴리카보네이트를 포함시, 전파 투과성 및 접합성이 모두 우수할 수 있다.

한 구체예에서 상기 제2 부재의 두께는 0.05mm~30mm 일 수 있다. 상기 범위로 형성시 레이저 흡수성이 우수하여, 레이저빔 조사시 접합이 용이하게 이루어질 수 있다.

도 3(a)는 본 발명의 다른 구체예에 따른 차량용 전파 투과 부재를 나타낸 것이며, 도 3(b)는 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 차량용 전파 투과 부재를 나타낸 것이다.

상기 도 3(a) 및 도 3(b)를 참조하면, 제1 부재(101) 및 제2 부재(102) 중 하나 이상의 소정 부위에는 디자인층(110)이 더 형성될 수 있다.

한 구체예에서 디자인층(110)은 상기 도 3(a)와 같이 제1 부재(101)의 후면에 형성될 수 있다. 다른 구체예에서 디자인층(110)은 상기 도 3(b)와 같이 제2 부재(20)의 전면에 형성될 수 있다.

한 구체예에서 상기 디자인층은 도금, 도장 및 증착 중 하나 이상을 이용하여 형성될 수 있다.

한 구체예에서 상기 도금은 상기 제1 부재 또는 제2 부재의 소정 부위에 인듐(In) 또는 주석(Sn) 등의 금속을 이용하여 도금을 실시할 수 있다.

한 구체예에서 상기 증착은 상기 제1 부재 또는 제2 부재의 소정 부위에 인듐(In) 또는 주석(Sn) 등의 금속을 이용하여 증착을 실시할 수 있다. 상기 증착으로는, 스퍼터링(sputtering) 등을 이용하여 증착할 수 있다. 상기 금속을 적용시, 전파 투과성을 저해하지 않으면서, 외관성을 향상시킬 수 있다.

상기 도장은, 상기 제1 부재 또는 제2 부재의 소정 부위에 도료를 도포 및 경화하여 이루어질 수 있다.

상기 디자인층은 10nm~1mm의 두께로 형성될 수 있다. 상기 범위로 형성시 전파 투과성을 저해하지 않으면서, 시각적 효과가 우수할 수 있다.

(S20) 접합단계

상기 단계는 상기 제1 부재에서 상기 제2 부재 방향으로 레이저빔을 조사하여, 상기 제2 부재의 표면을 용융하여 상기 제1 부재 및 제2 부재를 접합하는 단계이다.

한 구체예에서 상기 레이저빔은 다이오드 레이저 또는 Nd:YAG 레이저를 사용할 수 있다. 예를 들면 Nd:YAG 레이저를 사용할 수 있다.

한 구체예에서 상기 레이저빔은 100W~500W의 출력 및 800nm~1200nm의 파장으로 조사될 수 있다. 상기 범위로 레이저빔을 조사시, 과도한 에너지 인가로 인한 상기 제2 부재의 변색 또는 물성 저하를 일으키지 않으면서, 제2 부재를 충분히 용웅시킬 수 있다.

한 구체예에서 상기 레이저빔은 1초~10분 동안 조사될 수 있다. 상기 조사시간에서 상기 제1 부재 및 제2 부재를 용이하게 접합할 수 있다.

상기 도 2를 참조하면, 제1 부재(101)에 레이저빔을 조사시, 레이저 투과성인 제1 부재(101)를 투과하여 레이저 흡수성을 갖는 제2 부재(102)로 흡수되어 제2 부재(102)를 용융한다. 제2 부재(102)에서 레이저빔을 흡수하여 용융된 부위는, 단위체적이 증가하여 제1 부재(101)와 접촉하며, 용융열에 의해 제1 부재(101)도 용융되어 제1 부재(101) 및 제2 부재(102) 간에 충분한 기계적, 화학적 결합이 이루어지게 된다.

제1 부재(101) 및 제2 부재(102)를 이격하지 않고 레이저빔을 조사하여 접합시, 용융 과정에서 기포가 발생하여, 접합 부위의 기계적 물성이 저하될 수 있다. 한 구체예에서 제1 부재(101) 및 제2 부재(102)는 0.01mm~2mm 이격되어 배치될 수 있다. 상기 범위로 이격시, 접합이 이루어지는 시간과, 접합부위의 기계적 강도가 우수할 수 있다.

한편, 도 4는 본 발명의 한 구체예에 따른 차량용 전파 투과 부재의 접합 구조를 나타낸 것이다.

본 발명의 한 구체예에서 도 4(a)와 같이 제1 부재(101) 및 제2 부재(102)의 단부가 동일한 단차를 이루며 접합될 수 있다.

본 발명의 다른 구체예에서 도 4(b)와 같이 제1 부재(101)의 단부가 제2 부재(102)의 측면을 감싸며 접합될 수 있다.

본 발명의 또 다른 구체예에서 도 4(c)와 같이 제1 부재(101) 및 제2 부재(102)의 단부가 상이한 단차를 이루며 접합될 수 있다.

본 발명의 또 다른 구체예에서 도 4(d)와 같이 제1 부재(101) 및 제2 부재(102)의 단부가 동일한 단차를 이루며 접합되며, 제1 부재(101)의 단부는 곡면을 이룰 수 있다.

본 발명의 또 다른 구체예에서 도 4(e)와 같이 제1 부재(101) 및 제2 부재(102)의 단부가 상이한 단차를 이루며 접합되며, 제1 부재(101)의 단부는 곡면을 이룰 수 있다.

본 발명의 또 다른 구체예에서 도 4(f)와 같이 제2 부재(102)의 접합 대상 부위는 별도의 구조로 형성할 수 있다.

차량용 전파 투과 부재

본 발명의 다른 관점은 상기 차량용 전파 투과 부재 제조방법에 의해 제조된 차량용 전파 투과 부재 제조방법에 관한 것이다.

한 구체예에서 상기 전파 투과 부재는, 차량용 레이더 장치의 전면에 결합되어서 외부 환경으로부터 상기 레이더 장치를 보호할 수 있다. 상기 차량용 레이더 장치는, 스마트 크루즈 컨트롤 센서(smart cruise control sensor) 일 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.

실시예

폴리카보네이트 소재의 제1 부재 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 소재의 제2 부재를 준비하였다.

도 2(a)와 같이 제1 부재(101) 및 제2 부재(102)를 0.5mm로 이격한 다음, 제1 부재(101)에서 제2 부재(102) 방향으로 Nd:YAG 레이저 설비를 이용하여 출력: 200W 및 1200nm 파장의 레이저빔을 조사하여 제2 부재(102)의 표면을 용융하고, 상기 용융된 제2 부재의 용융열에 의해 제1 부재(101) 및 제2 부재(102)를 접합하여 도 2(b)와 같은 차량용 전파 투과 부재를 제조하였다.

비교예

제1 부재(101)에 제2 부재(102)를 사출한 것을 제외하고, 상기 실시예와 동일한 방법으로 차량용 전파 투과 부재를 제조하였다.

상기 실시예 및 비교예의 전파 투과손실을 평가하기 위해, 레이더 얼라인먼트 시스템 기기(Keycom사, JAPAN)를 이용하여, 상기 실시예 및 비교예의 전파 투과손실 감쇄율을 측정하였다. 이때, 전파투과부재의 감쇄율은, 1-way: 1.8dB 이하 및 2-way(왕복): 3.6dB 이하를 만족하여야 한다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

1: 기재층 2: 금속층
3: 커버층 10: 전파 투과 부재
101: 제1 부재 102: 제2 부재
110: 디자인층

Claims

레이저 투과성인 제1 부재 및 레이저 흡수성인 제2 부재를 이격 배치하는 단계; 및
상기 제1 부재에서 상기 제2 부재 방향으로 레이저빔을 조사하여, 상기 제2 부재의 표면을 용융하여 상기 제1 부재 및 제2 부재를 접합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전파투과 부재 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 부재 및 제2 부재는 0.01mm~2mm 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 전파투과 부재 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 레이저빔은 100W~500W의 출력 및 800nm~1200nm의 파장으로 조사되는 것을 특징으로 하는 차량용 전파투과 부재 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 부재 및 제2 부재 중 하나 이상에 디자인층이 더 형성되며,
상기 디자인층은 도금, 도장 및 증착 중 하나 이상을 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 전파투과 부재 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 부재는 폴리카보네이트, 폴리메틸메타아크릴레이트, 지환족 올레핀 폴리머, 폴리메틸메타아크릴이미드 및 폴리아마이드 중 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전파투과 부재 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 제2 부재는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 방향성 폴리아마이드, 폴리아마이드, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리페닐렌설파이드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리에테르이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리아릴레이트, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리올레핀, 폴리아크릴로니트릴-부타디엔스타이렌 공중합체(PAN-PB-PS), 폴리아크릴로니트릴, 폴리테트라메틸렌옥사이드-1,4-부탄디올 공중합체(폴리부틸렌테레프탈레이트 탄성체) 및 불소계 수지 중에서 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전파투과 부재 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 부재 및 제2 부재의 두께는 각각 0.05mm~30mm인 것을 특징으로 하는 차량용 전파투과 부재 제조방법.
제1항 내지 제7항중 어느 한 항의 차량용 전파투과 부재 제조방법에 의해 제조된 차량용 전파투과 부재.