KR20180073519A - 피착체의 표면 보호 방법 및 표면 장식 방법 - Google Patents

Abstract

입체 성형 형상의 함몰 깊이·형상의 변화를 억제하고, 성형형상의 표면을 따라서 균일한 보호층 또는 장식층을 형성한다. 또한, 요철 형성면 전체로의 점착을 균일한 것으로 하고, 또한 공기 고임, 접착의 부분 불량의 문제를 억제한다. 복수의 오목부 또는/및 볼록부가 규칙적으로 배열 성형된 입체 성형부를 갖는 피착체(W)의, 상기 입체 성형부를 포함하는 소정의 밀착 영역에, 밀착 영역의 면적보다 큰 열가소성의 피복 필름을, 3차원 가식성형의 수순에 의해 일체적으로 밀착시킨다. 소정의 밀착 영역은 상기 입체 성형부의 전체를 포함하고, 또한 피착체(W)의 중앙 단면에서 볼 ? 과반 둘레에 걸친다.

Description

피착체의 표면 보호 방법 및 표면 장식 방법

본 발명은 복수의 오목부 또는/및 볼록부가 규칙적으로 배열 형성된 입체 성형부를 표면에 갖는 피착체의 표면 보호 방법 및 표면 장식 방법에 관한 것이다. 이 피착체는 노출 표면이 이동하는 이동체로서 사용하는 것, 그 자체는 이동하지 않고 표면을 유체가 흐르는 상대 이동체로서 사용하는 것을 포함하고, 또한 사람 또는 물건을 운반하는 운반주행체의 외면 또는 내면으로서 사용하는 것을 포함한다. 장식방법에 있어서의 피착체는 특히, 상기 중 어느 것 또는 이동하지 않는 기능 부품으로서 사용하는 것을 포함한다. 또한 복수의 오목부 또는/및 볼록부가 규칙적으로 배열 형성된 입체 성형부는 부분 구형상의 오목부인 딤플 형상의 함몰이 규칙 배열된 딤플 성형부를 포함한다. 또한 피착체는 특히 주행체(자동차, 이륜차, 선박, 항공기)의 동마찰 계수의 저감을 목적으로 하여, 이동체의 표면에 다수의 딤플 가공(오목부 함몰)을 실시한 것을 포함한다.

종래, 유체저항 저감용품으로서 표면에 소정 형상의 복수의 요철면을 구비하는 건조물, 탈것 등이 개시되어 있다(예를 들면 특허 문헌 1 참조). 상기 문헌에서의 요철부는 용품과 일체 성형해도 좋고, 요철부를 갖는 시일을 용품에 점착해도 좋다고 되어 있다. 이 유체저항 저감용품에 의하면, 공기 및 물 등의 유체가 용품의 이면에 돌아들어가 카르만 소용돌이가 발생하는 것을 억제할 수 있다고 되어 있다.

상기와 같은 유체저항 저감용품의 표면의 요철부의 보호 방법으로서, 요철부를 포함하는 물품의 표면 전체에 딥핑, 분사 도장을 실시하는 방법을 생각할 수 있다. 또는 이와 같은 표면 요철을 갖는 에어로 파트(aero part)의 표면에 시트를 점착함에 의한, 요철 형성면의 형성 기술을 생각할 수 있다(예를 들면 특허 문헌 2 참조).

일본 특허 공개 제 2014-73717 호 공보 일본 실용신안 공개 소63-125681 호 공보

그러나 딥핑, 분사(吹付) 도장에 의한 표면보호에 있어서는 수지 고임의 문제가 있었다. 여기에서는 불균일한 보호층에 의한 함몰 깊이·형상의 변화가 발생한다.

또한 그 밖에, 종래의 시트 점착에 의한 요철 형성 기술도 공개되어 있는데, 균일한 점착이 곤란하다는 문제가 있었다. 또한, 공기 고임, 접착의 부분 불량의 문제가 있었다. 특히 오목부의 단부, 오목부를 갖는 입체 성형부의 단부, 입체 성형부를 갖는 판면의 단부에서는, 점착한 후에 필름과 피착체의 수축률의 차이나, 필름의 내부 응력에 의해, 점착한 시트가 박리되기 쉽다는 문제가 있었다.

그래서 본 발명에서는 입체 성형 형상의 함몰 깊이·형상의 변화를 억제하고 성형 형상의 표면을 따라 균일한 보호층 또는 장식층을 형성하는 것을 과제로 한다. 또한, 요철 형성면 전체에의 점착을 균일한 것으로 하고, 또한 공기 고임, 접착의 부분 불량의 문제를 억제하는 것을 과제로 한다. 또한 특히, 오목부의 단부, 오목부를 갖는 입체 성형부의 단부, 입체 성형부를 갖는 판면의 단부에서, 점착된 후에 필름과 피착체의 수축률의 차이나, 필름의 내부 응력에 의해 점착된 시트가 박리되는 것을 억제하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 피착체의 표면 보호 방법은 이하 (1) ~ (5)의 수단을 강구하고 있다. 또한, 본 발명의 피착체의 표면 장식 방법은 이하 (6) ~ (10)의 수단을 강구하고 있다.

(1) 본 발명의 피착체의 표면 보호 방법은 복수의 오목부 또는/및 볼록부가 규칙적으로 배열 성형된 입체 성형부를 갖는 피착체(W)의, 상기 입체 성형부를 포함하는 소정의 밀착 영역에, 밀착 영역의 면적보다 큰 열가소성의 피복 필름을, 3차원 가식 성형의 수순에 의해 일체적으로 밀착시키는 피착체의 표면 보호 방법으로서, 상기 소정의 밀착 영역은 상기 입체 성형부 전체를 포함하고, 또한 피착체(W)의 중앙 단면에서 볼 때 둘레의 과반에 걸치고,

상기 3차원 가식 성형 수순은,

피복 필름에 의해 구획된 연성(連成) 공간의 한쪽의 공간에 피착체를 수용하여 상기 밀착 영역이 일체적으로 노출되도록 배치하고, 연성공간 내를 모두 감압 상태로 하고 나서, 피착체를 수용하고 있지 않은 다른쪽 공간을 대기압으로 압력 개방함으로써 피착체의 표면에 피복 필름을 밀착시키며,

상기 밀착 영역을 포함하는 피착체의 단면에서 볼 때 둘레 과반에 걸쳐, 피복 필름을 일체적으로 밀착시키는 것을 특징으로 한다.

여기에서, 본 발명에서 말하는 「피착체(W)의 중앙 단면에서 볼 때 둘레 과반에 걸쳐 피복 필름을 일체적으로 밀착시킨다」는 것은 피착체(W)의 중앙 단면에서 볼 때 나타나는, 표면으로부터 이면에 걸친 전 둘레면(닫힌 도형) 중 과반부에 걸친 둘레면의 범위에, 1매의 피복 필름이 연속적으로 덮어 밀착되는 상태를 말한다. 즉, 입체 성형 표면의 중앙을 횡단하는 단면에서 볼 때에는 피착체(W)의 표면으로부터 이면에 걸치는 전 둘레면(표면, 이면, 및 이들의 좌우측부에 연결되는 좌우의 측면)이 편평 사각형이나 원형 등의 닫힌 도형선으로서 표시된다. 이 도형선의 전체 길이를 「단면에서 볼 때 전 둘레 길이」라고 하고, 또한 이 도형선 중 피착체(W)의 표면을 일체적으로 덮어 밀착하는 피복 필름의 밀착 범위의 길이를, 「단면에서 볼 때 전 둘레 길이」로 한다. 이때, 상기 「단면에서 볼 때의 밀착 길이」가, 「단면에서 볼 때 전 둘레 길이」의 반을 초과하게 되어 있는 것을, 「피착체(W)의 단면에서 볼 때 둘레 과반에 걸쳐 피복 필름이 밀착된」 상태라고 한다. 예를 들어, 도 4, 도 5와 같이 피복 필름의 일체적인 밀착범위가, 도 4, 도 5와 같이 피착체(W)의 표면으로부터 그 좌우에 연결되는 양측면까지 걸치거나, 또는 피착체(W) 중 적어도 편측면으로부터 이면에까지 걸칠 때, 상기 「피착체(W)의 단면에서 볼 때 둘레 과반에 걸쳐 피복 필름이 밀착된」 상태라고 할 수 있다. 반대로, 피복 필름의 일체적인 밀착 범위가 표면으로부터 그 좌우에 연결되는 어느 측면에도 걸치지 않고, 단면에서 표시되는 표면의 일부에 밖에 이르지 않을 때, 상기 「피착체(W)의 단면에서 볼 때 둘레 과반에 걸쳐 피복 필름이 밀착된」 상태라고는 할 수 없는 경우가 있다.

(2) 상기 어느 것의 피착체의 표면 보호 방법에 있어서는, 예를 들면, 피착체(W)는 만곡한 판 형상부를 갖고, 사용시에 이동을 수반하는 이동체이며,

상기 입체 성형부는, 피착체(W)의 상기 만곡한 판 형상부의 판 표면 중, 이동시에 유체 마찰 저항을 받는 부분에, 복수의 딤플 형상의 함몰이 노출되어 배열 형성되며,

상기 피복 필름을 밀착시키는 밀착 영역은 상기 판 표면, 판 표면의 둘레부에 연결되는 판 측면, 및 판 측면에 연결되는 판 이면의 일부를 포함하는, 연속된 면 영역인 것이 바람직하다.

(3) 상기 어느 것의 3차원 가식 성형의 수순에서, 예를 들면,

연성공간은 가로 방향으로 연장 설치된 피복 필름을 경계로 하여 이 피복 필름의 상하에 연성되고,

연성공간 중 하방의 하부 수용공간에 피착체를 수용하며, 연성공간 중 상방의 상부 수용공간을 대기압으로 압력 개방하며,

상기 상부 수용공간을 대기압으로 개방하기 전에 피복 필름(F)은 소정의 열량을 부여받음으로써, 피착체의 입체 성형부와 근접한 드로우다운(draw down) 상태가 되고,

이 드로우다운 상태로부터 피복 필름(F)의 상하의 밀폐 공간의 압력차에 의해 밀착 상태가 되며,

상기 드로우다운 상태의 피복 필름(F) 중, 입체 성형부에의 중앙 밀착 상당부(중부 영역 A1)에 부여되는 열량(t1)이, 입체 성형부의 둘레부에의 주변 밀착 상당부(둘레부 영역 A2)에 부여되는 열량(t2)보다 낮아지도록 설정하는 것이 바람직하다.

이와 같은 것이면, 가식 성형의 밀착 공정에서의 연신량을 피복 필름의 중앙 영역(A1)과 둘레부 영역(A2)에서 가변 조정할 수 있다. 구체적으로는 연신 면적이 필요로 되는 둘레부에서 비교적 크게 연신시키면서 밀착시키고, 또한 확실한 밀착이 필요해지는 중앙부에서 소정의 필름 두께를 갖고, 볼록부 또는 오목부가 크게 변형되지(?) 않고 밀착시킬 수 있다. 특히, 둘레부에서 얇게 연신시킴으로써, 피복 필름의 박리를 방지할 수 있다.

(4) 상기 어느 것의 3차원 가식 성형 수순은, 예를 들어, 적어도 이하의 (A), (B), (C), (D)의 각 공정을 포함하는 것이 바람직하다.

(A) 밀폐 공정: 상부 개구된 수용공간(S21)을 갖고 또한 이 하부 수용공간(S21) 내에 피착체(W)를 수용한 하부 챔버(21)와, 하부 개구된 상부 수용공간(S22)를 갖는 상부 챔버(22)를, 두 개구를 덮는 크기의 피복 필름(F)을 끼운 상태에서 상하로 편성하여, 상하 각 수용공간끼리(S21, S22)가 연성된 연성공간을 밀폐 형성하는 공정.

(B) 리프트업 공정 : 수용공간(S21) 내에 수용된 피착체(W)를, 상기 입체 성형부를 포함하는 밀착 영역, 및 그 주위 가장자리부에 연결되는 측둘레부 중 어느 것으로부터도 분리된 유지부로 접촉 유지하고, 유지부의 구동에 의해 피착체(W)를 상부 수용 공간측으로 리프트업하는 공정.

(C) 감압 및 드로우다운 공정: 밀폐된 연성공간의 하부 수용공간(S21)내, 상부 수용공간(S22)내를 서로 동압 상태로 감압하고, 또한 피복 필름(F)에 소정의 열량을 부여하여 드로우다운 상태로 하며, 유지부에 의해 리프트업된 피착체의 상기 밀착 영역의 최정상부를, 연장 설치된 피복 필름의 중앙부에 가장 근접한 상태로 하는 공정.

(D) 밀착 공정: 감압된 상하 각 수용공간내 중 상부 수용공간(S22) 내만을 대기압 개방함으로써, 피착체(W)의 상기 밀착 영역 내지 상기 측둘레부에 피복 필름(F)을 일체적으로 밀착시키는 공정.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 피착체의 표면 장식 방법은 이하 (1) ~ (5)의 특징을 갖는 것으로 하고 있다.

(5) 상기 어느 것의 피착체의 표면 보호 방법에 있어서는 예들 들어, 상기 밀착 전의 피착 필름에는, 다른 부분과 비교하여 부분 원형상으로 얇게 또는 두껍게 형성된 두께 가변부를, 적어도 상기 밀착 상당 범위 부분에 복수개 미리 성형하고,

이 두께 가변부는 입체 성형부의 인접하는 딤플 형성 피치와 동일하거나 또는 상기 딤플 형성 피치보다 작은 피치로 등간격으로 이격 형성되는 것이 바람직하다.

(6) 본 발명의 피착체의 표면 장식 방법은, 복수의 함몰이 규칙적으로 배열 성형된 입체 성형부를 갖는 피착체(W)의, 상기 입체 성형부를 포함하는 소정의 밀착 영역에, 밀착 영역의 면적보다 큰 열가소성 피복 필름을, 3차원 가식 성형의 수순에 의해 일체적으로 밀착시키는 피착체의 표면 장식 방법으로서, 상기 소정의 밀착 영역은 상기 입체 성형부 전체를 포함하고, 또한 피착체(W)의 중앙 단면에서 볼 때 둘레 과반에 걸치며,

상기 3차원 가식 성형 수순은,

피복 필름에 의해 구획된 연성공간의 한쪽 공간에 피착체를 수용하여 상기 밀착 영역이 일체적으로 노출되도록 배치하고, 연성공간내를 모두 감압 상태로 하고 나서, 피착체를 수용하고 있지 않은 다른쪽 공간을 대기압으로 압력 개방함으로써 피착체의 표면에 피복 필름을 밀착시키며,

상기 밀착 영역을 포함하는 피착체의 단면에서 볼 때 둘레 과반에 걸쳐 피복 필름을 일체적으로 밀착시키는 것을 특징으로 한다.

(7) 상기 피착체의 표면 장식 방법에 있어서는, 예를 들면, 상기 피착체(W)는 만곡된 판 형상부를 갖고, 사용시에 이동을 수반하는 이동체이며,

상기 입체 성형부는, 피착체(W)의 상기 만곡된 판 형상부의 판 표면 중 이동시에 유체 마찰 저항을 받는 부분에, 복수의 딤플형상의 함몰이 노출되어 배열 형성되고,

상기 피복 필름을 밀착시키는 밀착 영역은, 상기 판 표면, 판 표면의 둘레부에 연결되는 판 측면, 및 판 측면에 연결되는 판 이면의 일부를 포함하는, 연속된 면 영역인 것으로 하는 것이 바람직하다.

(8) 상기 피착체의 표면 장식 방법의 3차원 가식 성형 수순에 있어서는, 예를 들어,

연성공간은 가로 방향으로 연장 설치된 피복 필름을 경계로 하여 이 피복 필름의 상하에 연성되고,

연성공간 중 하방의 공간에 피착체를 수용하고 연성공간 중의 상방의 공간을 대기압으로 압력 개방하며,

상기 상방의 공간을 대기압으로 개방하기 전에, 연성공간 내의 피복 필름(F)은 소정의 열량이 부여되어, 피착체의 입체 성형부와 근접한 드로우다운 상태가 되고,

상기 드로우다운 상태로부터 피복 필름(F)의 상하의 밀폐 공간의 압력차에 의해 밀착상태가 되며,

상기 드로우다운 상태의 피복 필름(F) 중, 입체 성형부에의 중앙 밀착 상당부(인 중앙영역(A1))에 부여되는 열량(t1)이, 주변 밀착 상당부(인 둘레부 영역(A2))에 부여되는 열량(t2)보다 낮아지도록 설정하는 것이 바람직하다.

(9) 상기 피착체의 표면 장식 방법의 3차원 가식 성형 수순에서는 예를 들어, 적어도 이하의 (A), (B), (C), (D)의 각 공정을 포함하는 것이 바람직하다.

(A) 밀폐 공정: 상부 개구된 수용공간(S21)을 갖고 이 하부 수용공간(S21) 내에 피착체(W)를 수용한 하부 챔버(21)와, 하부 개구된 상부 수용공간(S22)을 갖는 상부 챔버(22)를, 두 개구를 덮는 크기의 피복 필름(F)을 끼운 상태에서 상하로 편성하고, 상하 각 수용공간끼리(S21, S22)가 연성된 연성공간을 밀폐 형성하는 공정.

(B) 리프트업 공정: 수용공간(S21) 내에 수용된 피착체(W)를, 상기 입체 성형부를 포함하는 밀착 영역, 및 그 주위 가장자리부에 연결되는 측둘레부 중 어느 것으로부터도 분리된 유지부로 접촉 유지하고, 유지부의 구동에 의해 피착체(W)에 상부 수용공간측으로 리프트업하는 공정.

(C) 감압 및 드로우다운 공정: 밀폐된 연성공간의 하부 수용공간(S21)내, 상부 수용공간(S22)내를 서로 동압 상태로 감압하고, 또한 피복 필름(F)에 소정의 열량을 부여하여 드로우다운 상태로 하며, 유지부에 의해 리프트업된 피착체의 상기 밀착 영역의 최정상부를, 연장 설치된 피복 필름의 중앙부에 가장 근접한 상태로 하는 공정.

(D) 밀착 공정: 감압된 상하 각 수용공간내 중 상부 수용공간(S22) 내만을 대기압 개방함으로써, 피착체(W)의 상기 밀착 영역 내지 상기 측둘레부에 피복 필름(F)을 일체적으로 밀착시키는 공정.

(10) 상기 피착체의 표면 장식 방법의 밀착 전의 피복 필름에는, 예를 들어 다른 부분과 비교하여 부분 원 형상으로 얇게 또는 두껍게 형성한 두께 가변부를, 적어도 상기 밀착 상당 범위 부분에 복수개 미리 성형하고,

상기 두께 가변부는 입체 성형부의 인접한 딤플 형성 피치와 동일하거나 또는 상기 딤플 형성 피치보다 작은 피치로 등간격으로 이격 형성되는 것이 바람직하다.

[(2) ~ (5), (7) ~ (10)에 의한 작용 효과]

- 복수의 오목부 또는/및 볼록부가 규칙적으로 배열 형성된 표면의 접착 부분 전체에, 3차원 가식 성형에 의해 피복 필름을 균일하게 점착하기 위해, 3 차원 입체 성형부의 형상을 크게 변화시키지 않고 균일하게 표면보호층을 형성할 수 있다.

- 딤플 성형된 이동체의 판 부재의 표면의 주위측면을 통하여 이면까지 연결되는 부분을 일체적으로 3차원 가식 성형함으로써, 입체적 형상에의 필름 점착에 의한 공기 고임이나 접착 불량이라는 문제, 단부에서 박리되기 쉽다는 문제를 피할 수 있다.

드로우다운 상태에서의 열량을 입체 성형부와 그 주변에서 바꿈으로써, 주위의 필름의 박화(薄化)에 의한 영향을 억제할 수 있어, 점착 불량을 억제할 수 있다.

본 발명에 의하면, 상기 수단을 강구함으로써 입체 성형 형상의 함몰 깊이· 형상의 변화를 억제하고, 성형 형상의 표면을 따라 균일한 보호층 또는 장식층을 형성할 수 있다. 또한, 요철 형성면 전체로의 점착을 균일한 것으로 하고, 또한 공기 고임, 접착의 부분 불량의 문제를 억제하고, 각 부에서 점착된 필름이나 시트가 박리되는 것을 억제할 수 있다.

도 1은 실시예 1의 표면보호 내지 표면 장식 방법을 실시한 피착체의 외관 설명도이다.
도 2는 도 1의 α-α부에서의 피복 필름 점착 전의 세팅 상태를 도시한 확대 단면 설명도이다.
도 3은 도 1의 α-α부에서의 피복 필름 점착 전의 세팅 상태 및 드로우다운 상태를 나타내는 3차원 가식 장치의 부분 설명도이다.
도 4는 도 1의 α-α부에서의 피복 필름 점착 후의 상태를 도시한 확대 단면 설명도이다.
도 5는 실시예 1의 α-α부에서의 마무리 상태를 도시한 확대 측면도 및 확대 단면도이다.
도 6은 실시예 2의 표면보호 내지 표면 장식 방법에서의 피복 필름 점착 전의 세팅 상태 또한 드로우다운 상태를 도시한 확대 단면 설명도이다.
도 7은 실시예 2의 표면보호 내지 표면 장식 방법에서의 피복 필름 점착 후의 마무리 상태를 도시한 확대 단면 설명도이다.
도 8은 실시예 3의 표면보호 내지 표면 장식 방법에서의 세팅 상태 전(위의 도면)과 세팅 상태 후(아래의 도면)의 단면 설명도이다.
도 9은 실시예 1의 표면보호 내지 표면 장식 방법에서의 세팅 상태 전의 장치 구성 설명도이다.
도 10은 실시예 4의 표면보호 내지 표면 장식 방법에서의 세팅 상태 및 드로우다운 상태의 확대 단면 설명도이다.
도 11은 실시예 4의 표면보호 내지 표면 장식 방법에서의 피복 필름 점착 후의 상태를 도시한 확대 단면 설명도이다.
도 12는 실시예 4, 실시예 5의 표면보호 내지 표면 장식 방법에서 사용하는 피복 필름의 각 예의 부분 확대도 및 단면도이다.
도 13a는 실시예 5의 표면보호 내지 표면 장식 방법에서의 피복 필름 점착 전의 세팅 상태를 도시한 확대 단면 설명도이다.
도 13b는 실시예 5의 표면보호 내지 표면 장식 방법에서의 피복 필름 점착 후의 마무리 상태를 나타내는 확대 단면 설명도이다.
도 14는 실시예 6의 표면보호 내지 표면 장식 방법에서의 세팅 상태 전의 장치 구성 설명도이다.
도 15는 실시예 6의 표면보호 내지 표면 장식 방법에서의 피복 필름 점착 전의 세팅 상태를 도시한 확대 단면 설명도이다.
도 16은 실시예 6의 표면보호 내지 표면 장식 방법에서의 피복 필름 점착 후의 마무리 상태를 도시한 확대 단면 설명도이다.
도 17은 실시예 6의 표면보호 내지 표면 장식 방법에서 사용하는 그물상 시트의 각 예의 부분 확대도 및 단면도이다.
도 18은 본 발명의 표면보호 내지 표면 장식 방법을 자동차의 각 부에 채용한 다른 실시예이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태예로서, 실시예로서 도시한 각 도면과 함께 설명한다. 본 발명의 표면 보호 방법 내지 표면 장식 방법은 기본적으로, 복수의 오목부 또는/및 볼록부가 규칙적으로 배열 성형된 입체 성형부를 갖는 피착체(W)를 대상물로 하고, 이 대상물인 피착체(W)의 표면에 노출되는 소정의 밀착 영역에, 하면에 접착제면(A)을 갖는 피복 필름(F)을, 소정의 3차원 가식 성형의 수순에 따라 밀착시키는 것이다. 단, 여기서 말하는 3차원 가식 성형 수순은 피복 필름을 통하여 구획한 밀폐 챔버 중 한쪽의 압력 해방에 의해 순간적으로 챔버 내의 피착체의 표면에 피복 필름을 점착하는 기술을 말하고, 수작업 점착에 의한 필름의 밀착이나 압력의 압입에 의한 필름의 밀착과는 다른, 균일하고 필름의 주름이 없는 입체적인 표면보호 또는/및 표면 장식을 할 수 있는 것을 말한다.

(피착체(W))

피착체는 노출 표면이 이동하는 이동체로서 사용하는 것, 그 자체는 이동하지 않고 표면을 유체가 흐르는 상대 이동체로서 사용하는 것을 포함하고, 또한 사람 또는 물건을 운반하는 운반주행체의 외면 또는 내면으로서 사용하는 것을 포함한다. 장식방법에서의 피착체는 특히, 상기 중 어느 것 또는 이동하지 않는 기능 부품으로서 사용하는 것을 포함한다. 또한 복수의 오목부 또는/및 볼록부가 규칙적으로 배열 형성된 입체 성형부는 부분 구형상의 오목부인 딤플 형상의 함몰이 규칙 배열된 딤플 성형부를 포함한다. 또한 피착체는 특히 주행체(자동차, 이륜차, 선박, 항공기)의 동마찰 계수의 저감을 목적으로 하여, 이동체의 표면에 다수의 딤플 가공(오목부 함몰)을 실시한 것을 포함한다. 어느 것에서도 피착체는 복수의 오목부 또는/및 볼록부가 규칙적으로 배열 성형된 입체 성형부를 외면에 갖는다. 피착체의 용도는 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 자동차, 열차, 자전거, 비행기, 배 등의, 만곡된 판 형상 부분을 갖고 사용시 이동을 수반하는 이동체, 또는 만곡된 판 형상부를 갖고 구동기구에 의해 사용시에 이동을 수반하는 주행부품 등의 이동기기가 포함된다.

특히, 상기 중에서도 실시예로서 나타내는 피착체는 사용시에 이동을 수반하는 자동차, 열차, 자전거, 비행기, 선박 등 이동체에서의, 판 형상부로 이루어진 외장재로 이루어진다.

실시예 1의 피착체(W)의 입체 성형부는 전체가 복수 면의 편성에 의해 입체적으로 성형된 전체 개형(槪形)을 갖고, 그 표면에 복수의 오목부 또는/및 볼록부로 이루어진 두께 가변부(D)가 규칙적으로 배열 성형된다(도 1 ~ 도 3). 규칙적으로 배열 성형된 복수의 오목부의 예로서는 예를 들어, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같은 4분의 1 이하의 부분 구면 함몰이 등간격으로 나열되어 각 열마다의 위치를 어긋나게 하면서 복수열 성형된 딤플 구조를 들 수 있다. 상기 딤플 구조는 주행체나 이동 기기의 표면에 형성되는 것으로, 주행시의 유체 마찰을 일으키는 표면에 미소한 난류 영역을 발생시켜, 주행면 또는 이동면에 발생하는 표면 마찰 저항을 경감시키는 효과를 갖는다. 실시예 2, 실시예 3의 피착체(W)의 입체 성형부도 동일하게 그 표면에 복수의 오목부로 이루어진 두께 가변부(D)가 규칙적으로 배열 성형된다(도 6 ~ 도 8 ).

단, 이 피착체는 본 발명의 표면 보호 방법 내지 표면 장식 방법 후에 비로소 복수의 오목부 또는/및 볼록부로 이루어진 두께 가변부(D)가 배열 성형되는 것이어도 좋다. 예를 들어 실시예 4 ~ 실시예 6에서는 가공 전의 피착체의 입체 성형부는 두께 가변부(D)를 표면에 갖고 있지 않다(도 10, 도 13a, 도 14). 그런데, 3차원 가식 성형 수순에서 복수의 오목부 또는/및 볼록부로 이루어진 두께 가변부(D)를 갖는 피복 필름을 사용거나(도 10), 또는 그물상 시트를 피복 필름과 피착체의 표면 사이에 개재시킴(도 14, 도 15)으로써, 본 발명의 표면 보호 방법 내지 표면 장식 방법에 의해 비로소 복수의 오목부로 이루어진 두께 가변부(D)가 배열 성형되는 것으로 되어 있다(도 11, 도 13b, 도 16).

(피복 필름(F))

피복 필름(F)은 상기 피착체(W)의 표면을 보호할 목적, 장식할 목적, 또는 보호 및 장식할 목적으로 피착체(W)의 표면의 밀착 영역에 밀착 점착된다. 피복 필름(F)은 피착체의 밀착 영역의 면적보다 큰 면적을 갖고, 피착체의 밀착 영역 전체를 포함하도록 피착체 표면을 덮어 밀착된 3차원 가식 성형 상태가 된다. 밀착 후의 3차원 가식 성형 상태에서는 특히, 밀착 영역의 중앙 단면에서 볼 때 표시되는 피착체의 전체 둘레의 과반부 이상에 걸치도록 밀착된다. 밀착 영역의 중앙 단면에서 볼 때 표시되는 피착체의 전체 둘레의 과반부 이상에 걸친다는 것은, 예를 들면 판 형상의 피착체(W)의 판 표면 전체를 밀착 영역의 주요 영역으로 했을 때, 판 측면 및 판 이면의 일부까지를 포함하는 범위까지를 밀착 영역으로 하는 의미이다. 예를 들어 도 4, 도 5, 도 7에 도시한 바와 같이, 1매의 피복 필름(F)에 의해, 피착체(W)의 중앙 단면에서 볼 때 둘레 과반 이상의 범위를 일체적으로 덮어 밀착시킴으로써, 밀착 영역 내에 복수의 오목부/볼록부 또는 그 양방이 형성된 입체 성형부를 포함하는 경우에도, 입체 성형의 형상에 의해 밀착성이 떨어지거나 밀착 후의 정착성이 떨어지는 것을 피할 수 있다.

피복 필름(F)은 실시예 1과 같이 표면이 평탄면으로 이루어진 것(도 2, 도 9)이어도 좋고, 실시예 2, 실시예 4와 같이 표면에 미리 복수의 오목부(FD)가 규칙적으로 배열 형성된 것이어도 좋다(도 6, 도 10, 도 12의 (a)). 또한 실시예 5와 같이 하면에 볼록부(FA) 또는 오목부(FD2)가 규칙적으로 배열 형성된 것이어도 좋다(도 12의 (b), 도 12(c), 도 13a). 또한, 도 12의 (c)에 도시한 바와 같이 표면에 수 ㎛ 직경의 투명의 렌티큘러 렌즈(LR)를 병행 홈부(LRD)를 경계로 하여 열지어 설치하고, 또한 렌티큘러 렌즈(LR)의 하부에, 규칙 모양(PSP)이 프린트된 평탄한 프린트 시트(PS)를 끼워 넣고, 피복 필름의 표면에 규칙 모양(PSP)이 입체적으로 비추어진 확대상(FD2)이 떠오르도록 시인되는 것으로 하고 있다. 피복 필름(F)의 층 구성으로서는 열가소성 수지로 이루어진 기재층의 하면에 접착제면(A)이 형성된다.

피복 필름(F)의 밀착의 과정으로서는, 우선 피복 필름(F)의 하면의 접착제면(A)이 피착체(W)의 밀착 영역측에 대향하여 평면형상으로 펴져 세팅되고(도 2, 도 13a, 도 15), 이 펴진 세팅 상태에서 히터[중앙부 히터(220H), 둘레부 히터(221H), 측부 히터(222H)]에 의해 중첩적으로 복사 가열되어 중앙영역(A1) 및 둘레부 영역(A2)이 드로우다운 상태가 되고(도 3, 도 6, 10), 펴져 드로우다운 된 상기 상태로부터, 동일한 기압 상태로 한 필름 상측 공간과 필름 하측 공간 중 어느 공간의 압력 개방을 이용한 소정의 3차원 가식 성형의 단계에 의해, 피착체(W)의 표면의 밀착 영역을 향하여 밀착되도록 순간적으로 연신 이동함으로써, 피착체의 입체 성형부 표면부터 측면 및 이면의 일부에 걸쳐 3차원 형상으로 밀착 성형된다(도 4, 도 13b). 밀착 후에는 표면 밀착부(FF1), 측면 밀착부(FF2), 이면 밀착부(FF30), 및 주위의 장치를 덮는 남은 밀착부(FE)를 연속적으로 포함하는 피복 상태가 된다(도 4, 도 16). 상기 중, 이면의 이면 밀착부(FF30)를 소정의 절단선(CL)으로 절단하고, 절단된 주위의 이면 밀착부(FF30) 및 이에 연결되는 남은 밀착부(FE)를 배제함으로써, 표면 밀착부(FF1), 측면 밀착부(FF2), 및 이면 절단 밀착부(FF3)만으로 이루어진 피복 상태로 가공된다(도 5, 도 7, 도 11).

(3차원 가식 성형)

소정의 3차원 가식 성형의 수순은 기본적으로,

가로 방향으로 펴진 피복 필름(W)에 의해 구획된 밀폐식 연성공간(하부 수용공간(S21), 상부 수용공간(S22))의 한쪽 공간에, 딤플(부분 구형상 함몰)형의 입체 성형부의 밀착 영역을 갖는 피착체를 수용하여, 피착체의 상기 밀착 영역이 일체적으로 노출되고, 또한 피복 필름의 접착제면과 대향하도록 배치하며, 연성공간 내를 함께 감압 상태로 하고, 또한 피복 필름(W)을 복수의 히터 가열에 의해 일부분이 중복 가열된 드로우다운 상태로 하고 나서, 피착체를 수용하고 있지 않은 타방의 공간(상부 수용공간(S22))을 대기압으로 압력 개방함으로써 피착체의 표면에 피복 필름을 순간적으로 연신 밀착시키는, 소위 3차원 가식 성형 방법의 공정으로 이루어진다.

구체적으로는 이하의 각 공정을 차례로 포함함으로써, 피복 필름을, 피착체의 단면에서 볼 때 둘레 과반(실시예에서는 표면 전체로부터 이에 연결되는 단면에서 볼 때 둘레 측면 및 이면까지)에 걸쳐 일체적으로 밀착시키는 것이다.

(A) 밀폐 공정 : 상부 개구된 하부 수용공간(S21)을 갖고 또한 이 하부 수용공간(S21) 내에 피착체(W)를 수용한 하부 챔버(21)와, 하부 개구된 상부 수용공간(S22)을 갖는 상부 챔버(22)를, 두 개구를 덮는 크기의 피복 필름(F)을 끼운 상태에서 상하로 편성하여, 상하 각 수용공간끼리(S21, 22S)가 연성되어 밀폐된 밀폐연성공간을 형성하는 공정(도 2).

(B) 리프트업 공정 : 딤플(부분 구형상 함몰)형상의 입체 성형부를 갖는 피착체(W)를, 수용공간(S21) 내에 수용하고, 딤플(부분 구형상 함몰)형상의 입체 성형부, 및 그 주위 가장자리부에 연결되는 측둘레부 중 어느것으로부터도 분리된 유지부(120)로 접촉 유지하고, 유지부(120)를 수용공간측으로 리프트업함으로써, 피착체(W)의 입체 성형부와 그 주위 가장자리부에 연결되는 측둘레부가 수용공간(S21)내에서 일체적으로 노출되고, 피복 필름에 근접한 상태로 하는 공정(도면 생략).

(C) 감압 및 드로우다운 공정: 밀폐된 연성공간의 하부 수용공간(S21)내, 상부 수용공간(S22)내를 서로 동압인 채로 감압하고, 또한 피복 필름(F)에 소정의 열량을 부여하고 드로우다운 상태로 하여, 유지부에 의해 리프트업 된 피착체의 상기 밀착 영역의 최정상부를, 연장 설치된 피복 필름의 중앙부에 가장 근접한 상태로 하는 공정(도 3, 도 10).

(D) 밀착 공정: 연성공간 내의 상하 각 수용공간 내를 서로 동압인 채로 감압하고, 이어서 상부 수용공간 내만을 대기압 개방함으로써, 피착체(W)의 상기 입체 성형부 내지 측 둘레부까지 피복 필름(F)을 일체적으로 밀착시키는 공정.

(E) 남은 밀착부(FE) 배제 공정: 이면의 이면 밀착부(FF30)를 소정의 컷 라인(CL)으로 절단하고, 절단된 주위의 이면 밀착부(FF30) 및 이에 연결되는 나머지 밀착부(FE)를 배제함으로써, 표면 밀착부(FF1), 측면 밀착부(FF2), 및 이면 컷 밀착부(FF3)만으로 이루어진 피복 상태로 가공하는 공정(도 5, 도 7, 도 11).

(3차원 가식 성형 장치)

도 2 ~ 도 4, 도 6, 도 7에 도시한 실시예의 3차원 가식 성형 장치는 서로 근접 내지 이격되는 하부 챔버(21)와 상부 챔버(22)에 의해, 피복 필름(F)을 끼고 상하로 밀폐된 연성공간을 형성 가능한 진공 성형기로 이루어진다.

하부 챔버(21)는 상부 개구된 하부 수용공간(S21)을 내부에 갖고, 틀의 상부 가장자리의 내측에, 피착 필름을 끼우는 경질 탄성재제의 하부 협설부(31)가 매립 형성된다. 상부 챔버(22)는 하부 개구된 상부 수용공간(S22)을 내부에 갖고, 틀 상부 가장자리의 내측에, 피착 필름을 끼우는 경질 탄성재제의 상부 협설부(32)가 감입 착탈된다. 상부 챔버(22)는 암(22A)에 의해 상하 이동 가능하게 상방 지지된다. 하부 챔버(21) 내에 피착체(W)를 수용하고 상부 개구에 피복 필름(F)을 설치하고, 하부 협설부(31)와 상부 협설부(32)가 피착 필름(F)을 끼운 상태로, 상부 챔버(22)가 하방으로 이동함으로써, 각 챔버가 상하로 편성되고, 각 공간끼리 피복 필름(F)을 끼고 상하로 연성된 연성공간이 밀폐 형성되는 압접된 세팅 상태가 된다. 이 세팅 상태에서는 피복 필름(F)을 주위를 향하여 펼치는 인장력이 가해진다(도 2).

하부 챔버(21) 내에는 피착체(W)를 이면(WB)으로부터 유지하는 유지부(120)가, 맞물림부(11)를 상단에 갖는 암(11A)에 의해 하방 지지된다(도 2, 도 9). 유지부(120)는 피착체(W)의 이면(WB)을 따라서 성형된 유지면과, 유지면의 주위로부터 하방으로 함몰 형성된 함몰면이 연결되어 형성된다. 또한, 함몰면의 주위로부터 상방으로 연장 형성된 기립부(120S)가 형성된다. 이 기립부((120S)는 피착체의 절개틀 내에 들어가 유지한 상태에서 피착체의 절개틀보다 상방으로 연장된다.

특히, 실시예 2의 기립부(120S)는 하부 챔버(21)의 내부 측면에 접하도록 형성된다(도 6, 도 7).

실시예의 유지부(120)는 중앙에 돌출된 유지면상에 피착체(W)를 면 접촉시켜 피착체(W)를 유지한 상태에서, 하부가 맞물림부(11)에 의해 맞물림 지지된다. 맞물림ㅂ부(11)의 하방에 연결된 암(11A)이 구동기구(10)에 의해 상방으로 이동함으로써, 유지부(120)가 상방으로 이동하고, 피복 필름(F)과 피착체(W)의 밀착면의 중앙부를 근접시킨 근접 상태로 한다(도 2).

또한, 상부 개구된 하부 챔버(21)와, 하부 개구된 상부 챔버(22)를 상하로 편성한 세팅 상태에서는, 각 공간끼리 피복 필름(F)을 끼고 상하로 연성한 연성공간이 밀폐 형성되는데, 하부 챔버(21) 및 상부 챔버(22)에는, 이 연성공간을 구성하는 상하 공간 각각을 압력 제어하기 위한 압력 제어 수단이 연통 구성된다. 압력 제어 수단은 구체적으로는 하부 챔버의 측부에 연통되는 하부 연통관(41)과, 상부 챔버의 측부에 연통하는 상부 연통관(42)과, 이들 하부 연통관(42) 및 상부 연통관(42)을 연결하는 연결관(44)과, 연결관(44)을 그 상방 선단부에서 진공 챔버(6)와 접속시키는 상부 접속관(45)과, 연결관(44)을 그 하방 선단부에서 압력 제어 장치(5)와 접속시키는 상부 접속관(45)으로 이루어진 관 구성을 갖고, 또한 이 관 구성에, 압력 제어 기구(5) 및 진공 챔버(6)를 접속하여 이루어진다(도 6).

또한, 도 8에 도시한 실시예 3의 3차원 가식 성형 장치는,

피착체(W) 중 소정의 부분 성형 부분(WP)을 당해 부분의 내측으로부터 측 주위를 덮는 오목 형상의 용체(容體)로 이루어지고 또한 받이형 상단이 상기 하부 챔버(21)의 상부 개구 가장자리를 따라서 개구된 받이 지그(jig)(바닥틀판(11), 측틀판(31)으로 이루어짐)와,

피착체(W)를 수용공간 내에 수용한 상태에서, 피착체(W)의 상기 소정의 성형 부분(WP)의 일부분을 덮는 상기 받이 지그를, 상부 개구에 근접 배치할 수 있는 하부 챔버(21)와,

하부 챔버(21)의 상부 공간의 상방에 승강 가능하게 배치되고, 최하강 상태에서 수용공간의 하부 개구를, 피복 필름(F)을 끼고 하부 챔버(21)의 상부 개구에 접촉시켜 편성된 상부 챔버(22)와,

상부 챔버(22) 내의 상부 수용공간(S22), 및 하부 챔버(21) 내에 배치 고정된 받이 지그 내의 하부 공간(11S)을 압력 제어하는 압력 제어 수단을, 구비하여 구성된다.

실시예 3에서는 하부 챔버(21) 내에서 피착체(W)의 일부를 덮는 받이 지그의 받이형 상단을 상부 개구에 근접 배치시킴으로써, 하방 챔버(21) 내를 받이 지그 내의 하방 공간(11S)과 수용 공간(S21)으로 구획하고, 상기 구획한 받이 지그 내의 하방 공간(11S)과, 상부 챔버(22) 내의 상부 수용공간(S22)을, 피복 필름(F)을 끼고 상하로 밀폐 연성하며,

밀폐된 용체 내의 하방 공간(11S), 상부 수용공간(S22)의 각각을 감압한 후에 상부 수용공간(S22)만을 압력 개방함으로써, 받이 지그로 덮은 피착체(W)의 일부에 피복 필름(F)을 오버레이 성형한다(도 8).

(감압 및 드로우다운 공정)

감압 및 드로우다운 공정에서는 밀폐된 연성공간의 하부 수용공간(S21)내, 상부 수용공간(S22) 내를 서로 동압인 채로 감압하고, 또한 피복 필름(F)에 소정의 열량을 부여하며 드로우다운 상태로 하여, 유지부에 의해 리프트업 된 피착체의 상기 밀착 영역의 최정상부를, 연장 설치된 피복 필름의 중앙부에 가장 근접한 상태로 한다. 본 공정에 의해 밀착 전의 피복 필름(F)은 소정의 열량의 부여에 의해 열 연신한 드로우다운 상태(DD)로 된다.

그리고, 본 공정을 거친 드로우다운 상태의 피복 필름(F) 중, 피착체의 표면 중앙부(세팅 상태의 최정상부)를 덮는 중앙 밀착 상당부(중앙영역(A1))으로 부여되는 열량(t1)이, 피착체의 표면 둘레부, 측면, 내지 이면(세팅 상태의 최정상부를 제외한 둘레부)를 덮는 주변 밀착 상당부(둘레부 영역(A2))에 부여되는 열량(t2)보다 낮아지도록 설정되어 있다(도 3).

실시예에서는 특히, 복사 가열을 실시하는 히터가, 상부 챔버(22)의 내부 천장면 중앙에 배치된 중앙부 히터(220H)와, 상부 챔버(22) 내부 천장면의 모퉁이부 근처이고 중앙부 히터(220H)의 주위에 배치된 둘레부 히터(221H)와, 상부 챔버(22)의 내부 측면에 배치된 측부 히터(222H))로 구성된다. 그리고, 인접한 둘레부 히터(221H)끼리, 또는 둘레부 히터(221H)와 측부 히터(222H)의 복사 가열 범위가 서로 중첩되도록 설정된다(도 3). 피복 필름(F) 중 둘레부 히터(221H) 및 측부 히터(222H)의 중첩된 복사 가열 범위와 겹치는 주변 밀착 상당부(둘레부 영역(A2))가 소정의 주변부 열량(t2)으로 복사 가열된다.

한편, 인접하는 중앙부 히터(220H)와 둘레부 히터(221H)의 복사 가열 범위는 중첩되지 않도록 설정된다(도 3). 피복 필름(F) 중, 중앙부 히터(220H)의 복사 가열 범위와 겹치는 중앙 밀착 상당부(중앙영역(A1))이 중앙부 히터(220H)의 복사 가열 범위에서 소정의 중앙부 열량(t1)으로 복사 가열된다. 이 중앙부 열량(t1)은 상기 주변부 열량(t2)보다 낮아지도록 설정된다.

(기립부(120E))

또한, 성형 공정에서 세팅한 피착체(W)의 주위 외방에, 피착체(W)의 최대 높이보다 높은 돌출 높이로 피복 필름(F)의 근접 방향으로 돌출된 기립부(120E)가 설치되ㅁ며, 상기 기립부(120E)는 피착체(W)보다 먼저 피복 필름(F)과 접촉하고, 피착체(W)의 주위 외방에서 피복 필름(F)을 밀어 올려 연신하여 틀 접촉 상태가 되게 하고, 피착체(W)가 상기 연신된 피복 필름(F)의 표면에 밀착된다. 이 경우, 세팅된 피착체(W)의 성형 부분(WP)의 주위 외방에, 피착체(W)의 최대 높이보다 높은 돌출 높이로 피복 필름(F)의 근접 방향으로 돌출된 기립틀이 형성되므로, 상기 기립틀이 피복 필름(F)를 근접시킬 때 피착체(W)보다 먼저 피복 필름(F)과 접촉하고, 피착체(W)의 주위 외방에서 피복 필름(F)을 밀어 올려 펼친 상태로 한다.

(하부 챔버(21))

하부 챔버(21)는 피착체(W)의 전부를 내부의 수용공간에 수용 가능하고, 피착체(W) 중 소정의 성형 부분(WP)을 덮은 받이 지그를, 피착체와 함께 내부의 수용공간(S21)에 수용하고, 받이 지그를 상부 개구에 근접 배치할 수 있다.

피착체(W)는 3차원 성형판에 의해 복수의 개구 성형부를 갖고 입체 성형되며, 이 중 어느 것의 개구 성형부에 의해 측면(WS)이 노출된다. 또한, 이 측면(WS)에 연결되어 표면(WF), 이면(WB)이 노출된다. 피복 필름(F)의 표면(WF)으로부터 측면(WS)을 걸쳐 추가로 이면(WB)에까지 일체적으로 밀착된다. 이 밀착 영역 중 측면(WS), 이면(WB)은 3차원 가식에 의한 필름의 연신량이 크고, 이면으로 갈수록 얇은 박막부로서 형성된다. 이 박막부를 절단선(CL)에서 절단함으로써 성형부분의 이면측의 밀착성을 향상시킬 수 있다.

(압력 조정 공정)

압력 조정 공정은 피착체(W) 상을 덮는 피복 필름(F)에 의해 구획된 상하의 성형공간을 각각 감압하는 감압 단계와, 감압 단계의 후에 상부의 성형공간만을 가압하는 가압 단계를 갖는다.

가열 공정은 전자의 감압 단계에서 상부의 성형 공간 내로부터 피복 필름(F)을 가열하는 것이다. 또한 성형 공정은, 후자의 가압 단계에서 하부의 성형 공간 내로부터 테이블을 상승시켜 피복 필름(F)을 피착체(W) 상에 씌우는 것이다.

또한 본 발명은 복수의 가열 소자로 이루어진 히터(2201H, 221H, 222H)를 상부 챔버(22) 내면에 정렬 배치하여 구비하므로, 외기의 영향을 받기 어려운 진공 성형 장치로 되어 있다.

(공기 저항 저감성)

상기 피착체(W)가 사용시에 이동을 수반하는 이동체에서, 딤플(부분 구형상 함몰)형상의 입체 성형부가, 전체표면 범위 중 이동시에 유체 마찰 저항을 받는 부분에 노출되어 형성되는 것이, 공기 저항의 저감성의 확실한 발휘를 위해 바람직하다.

(드로우다운 상태)

밀착 전의 피복 필름(F)은 소정의 열량의 부여에 의해 도 3에 도시한 바와 같은 드로우다운 상태가 되고,

이 드로우다운 상태로부터 피복 필름(F)의 상하의 밀폐 공간의 압력차에 의해 밀착 상태가 되는 것이며,

상기 드로우다운 상태의 피복 필름(F) 중 딤플 가공부로의 중앙 밀착 상당부 (중앙영역(A1))에 부여되는 열량(t1)이 주변 밀착 상당부(중앙영역(A2))로 부여되는 열량(t2)보다 낮아지도록 설정되어 있다. 이에 의해 중앙부보다 측둘레부 쪽이 열가소 반응이 커지고, 3차원 가식 성형 후의 측둘레부의 필름의 연신률이 커진다.

(실시예 2)

도 5, 도 6에 도시한 실시예 2의 밀착 전의 피복 필름에는 다른 부분과 비교하여 부분 원형상으로 얇게 또는 두껍게 형성한 두께부인 오목부(FD)를, 적어도 상기 밀착 상당 범위 부분에 복수개 미리 성형하고 있고, 이 두께 가변부는 입체 성형부의 오목부인 딤플(D)보다 작은 딤플 형상으로 배치 형성되고, 또한 입체 성형부의 오목부인 딤플(D)의 형성 피치보다 작은 피치로 등간격으로 이격 형성된다.

(실시예 3)

도 8에 도시한 실시예 3의 성형 장치에서는, 상부 개구된 하부 챔버(21)와 하부 개구된 상부 챔버(22)를, 피복 필름(F)을 끼운 상태에서 상하로 편성하여, 상하 수용공간 끼리(21S, 22S)가 연성된 성형 공간을 밀폐 형성하고, 이 성형 공간 내의 상하를 각각 압력 제어함으로써, 성형 공간 내에 수용한 피착체(W)의 일부 표면에 피복 필름(F)을 감압 밀착시킨다. 하부 챔버(21)는, 피착체(W) 중 소정의 부분 성형 부분(WP)을 당해 부분의 내측으로부터 측주위를 덮는 오목형 형상의 받이 지그로 이루어고, 받이 지그로 둘러싸인 부분만을 부분 진공 성형한다.

바닥틀판(11)은 전후단이 얇은 단차 형상부(11E)에 형성된 판 형상체로 이루어지고, 바닥틀판(11)의 판면상에, 돌출 부분의 3차원 형상에 대응하여 3차원 형상으로 돌출된 성형틀(12)이 돌출 형성되어 이루어진다. 이 받이 지그가 오목 형상 내에서 상기 소정의 성형 부분(WP)을 일괄하여 덮은 제2 세팅 상태(SB1)에서, 상기 성형틀(12)이 소정의 성형부분(WP)의 이면측에 접촉된다. 또한 개구 바닥구멍(50)은 2개의 상방 개구부(10)의 저부에 각각 연결되어 상하 관통하고 있다. 특별히 기재하지 않은 다른 구성 및 성형 방법은 실시예 1과 동일하다.

(실시예 4, 실시예 5)

도 10 ~ 도 13b에 도시된 실시예 4, 실시예 5의 피복 필름도 실시예 3과 동일하게, 밀착 전의 피복 필름에, 다른 부분과 비교하여 부분 원형상으로 얇게 또는 두껍게 형성한 두께 가변부를, 적어도 상기 밀착 상당 범위 부분에 복수개 미리 성형하고 있다. 특히 실시예 4에서는 도 10에 도시한 바와 같이 표면에만 미세 함몰로 이루어진 오목부(FD)가 규칙적으로 배치 형성된 피복 필름을 사용하고 있고, 이 피복 필름은 상방으로부터의 가열에 의해 오목부(FD)의 오목면 자체가 열 가소 상태가 되므로, 가열 열량의 영향을 받기 쉽고, 피복 필름의 중앙 영역(A1)과 주위 영역(A2)에서 드로우다운의 정도에 변화를 줄 수 있다. 도 10에서는 둘레부 영역(A2)쪽이 중앙영역(A1)보다 얇고 넓게 연신하도록 복사 가열되고, 중앙영역(A1)과 둘레부 영역(A2)의 경계를 갖고 두 단계로 드로우다운된 상태로 되어 있다.

또한 특히 실시예 5에서는 도 12의 (c)의 피복 필름을 사용하고 있고, 이 피복 필름은 하면의 접착면(FA)에만 볼록부가 형성되어 있으며, 표면에 렌티큘러 렌즈(LR)가 형성되어 이루어진다. 이 피복 필름은 도 13a, 도 13b에 도시한 3차원 가식 성형 수순의 실행에 의해, 하면의 볼록부가 3차원 가식 성형 수순에 의해 연신하여 피착체의 표면을 따라 변형되고 피착체의 표면에 밀착되며, 또한 밀착된 피복 필름의 표면에서 렌티큘러 렌즈(LR)의 형상을 손상시키지 않고, 하면의 볼록부에 대응한 크기의 볼록부(FT)가 규칙적으로 배열 형성되는 것으로 되어 있다(도 13b).

또한, 실시예 5에서의 다른 피복 필름의 예를 나타내는 도 12의 (b)에서는 두께 가변부로서 피복 필름의 이면과 표면에 각각, 복수의 큰 볼록부(FT1), 복수의 작은 볼록부(FT2)가 배열된다. 이들의 두께 가변부는 서로 겹치지 않도록 서로 다르게 또한 규칙적으로 배열 성형된다.

(실시예 6)

도 14 ~ 도 16에 도시한 실시예 6의 피착체의 표면 장식 방법은, 피착체의 소정의 밀착 영역에, 밀착 영역의 면적보다 큰 열가소성의 피복 필름을 3차원 가식 성형의 수순에 의해 일체적으로 밀착시키는, 피착체의 표면 장식 방법으로서,

피복 필름과 피착체 사이에, 복수의 개구부(NH)가 규칙적으로 배열 성형된 그물상 시트(N)를 끼고 3차원 가식 성형하는 것으로,

상기 밀착 영역을 포함하는 피착체의 단면에서 볼 때 둘레 과반에 걸쳐 피복 필름(F)을 일체적으로 밀착시키고, 또한

상기 밀착 영역의 적어도 일부에, 그물상 시트의 개구부에 대응하는 복수의 오목부가 규칙적으로 배열된 입체 성형부를 형성하는 것을 특징으로 한다.

이에 따르면 끼운 그물상 시트의 시트 두께와 개구부(NH)의 개구 형상에 따라 두께 가변부가 형성되므로, 표면장식 또는 표면보호에 의해 형성되는 두께 가변부의 크기의 제어가 용이해진다. 예를 들어, 상기 실시예 4(도 10)와 같이 피복 필름의 표면에 오목부를 배열 형성하는 경우, 오목부의 깊이나 크기는 피복 필름의 기재의 제한을 받아, 피복 필름 두께보다 깊은 두께 가변부를 형성하는 것이 곤란해진다. 또한, 상기 실시예 5(도 13a, 13b)나 실시예 5에서 사용하는 피복 필름의 변형예(도 12의 (a), (b), (c))에서는 볼록부(FT)의 열가소 반응이 부분적으로 떨어져, 볼록부에서의 연신 밀착성이 불안정해질 가능성이 있다. 이에 대하여, 그물상 시트(N)를 피복 필름의 하면 또는 피착체의 상면에 배치하여 3차원 가식 성형의 수순을 실행함으로써, 드로우다운 양의 제어를, 중앙부 내지 중부 영역마다로 나누어 확실하게 실시할 수 있고(도 15), 또한 두께 가변부를 중앙영역에만 부분 형성한다면, 두께 가변부의 형성 범위의 제어를 자유롭게 할 수 있다(도 15, 도 16).

도 17에는 실시예 6의 표면 보호 방법 내지 표면 장식 방법에서 사용하는 그물상 시트(N)의 형태예(변형예)을 나타내는 것이다. 도 17의 (a)에서는 팔각형의 개구부(NH)를 반폭 및 반 높이씩 어긋나게 하여 벌집 형상으로 배치 형성한 것이고, 개구부(NH)끼리 연결하는 그물체는 원형 단면을 갖는다. 도 17의 (b)에서는 귀퉁이가 둥근 사각형의 개구부(NH)를 가로세로로 균등하게 배치 형성한 것이고, 개구부(NH)끼리 연결하는 그물체는, 표면측쪽이 이면측보다 가는 폭이 되는 사다리꼴 형상의 산 모양 단면을 갖는다. 도 17의 (c)에서는 부분 구형상의 원형 개구부(NH)를 평탄한 원(元) 시트 내에 소정의 거리를 두고 이격 형성한 것이고, 개구부(NH)끼리를 연결하는 그물체는 파상(波狀)(사인파 형상)의 산모양 단면을 갖는다.

또한, 예를 들면 도 17(a)의 그물상 시트(N)에서의 소정 범위(VA)만을 도려내어, 도 17(b)나 도 17(c)에 도시한 바와 같은 다른 그물상 시트(N)를 이 소정 범위(VA)에 맞추어 잘라내고 편성함으로써, 상기 소정 범위(VA) 내의 소정 개구군(VHA)의 형상, 크기, 개수를 자유롭게 제어할 수 있다.

도 18은 본 발명의 표면 장식 방법을 자동차의 각 부에 채용한 다른 실시예이다. 도 1의 실시예에서는 A 필러, B 필러, 및 C 필러를 포함하는 소정의 높이 범위를, 부분적으로 필름 가식 범위로부터 분리한 비장식 범위(FA)로 했지만, 도 18의 실시예에서는 A 필러, B 필러, 및 C 필러도 가식 범위에 포함하고 있고, 또한 자동차용 창유리의 표면, 및 헤드라이트의 투명 커버, 및 휠 커버도 가식 범위에 포함하고 있다. 자동차용 창 유리의 표면에 가식하는 경우에는, 편면측으로부터만 투시 가능한 편광 투시 필름을 피복 필름으로서 사용한다. 편광 투시 필름을 창 유리에 가식한 후에는, 차 외부로부터는 반사에 의해 투시 불가하고, 이면측의 차내로부터만 투시 가능해진다.

(실시예의 효과)

1. 표면에 다수의 딤플 가공(수 mm 직경의 오목부 함몰)이 실시된 3차원 형상의 외판에, 피복 필름/피복 필름을 드로우다운 양의 제어를 수반하는 3차원 가식 성형의 수순에 의해 정착시키고, 정착 상태에서 규칙적인 두께 가변부를 형성한다. 이에 의해 분사와 달리 수지 고임이 발생하지 않고, 균일하게 표면보호층을 형성할 수 있다. 또한, 규칙적인 두께 가변부를 형성함으로써, 표면의 공기 마찰 저항을 삭감하고, 유려한 외관을 형성할 수 있다.

2. "평탄한" 피복 필름을, 원하는 두께 가변부를 갖는 그물상 시트(N) 또는 피착체 표면의 오목부를 따라서 3차원 가식 성형(필름 사이에 끼운 2개의 인접한 밀폐 공간의 일측을 감압시킴에 의한 필름의 밀착 점착 공법)에 의해 열가소 상태에서 정착한다. 이에 의해, 딤플 형상을 변형시키지 않고 균일하게 소정의 크기, 수, 깊이의 두께 가변부를 갖는 표면보호층을 형성할 수 있다.

3. "표면에 미세한 요철을 갖는 두께 가변부가 형성된" 피복 필름을, 3차원 가식 성형에 의해 딤플 표면에 점착한다. 이에 의해 딤플 효과를 향상시키면서 균일하게 표면보호층을 형성할 수 있다.

4. 표면보호를 목적으로 하여 가식 성형에 의해 두께 가변부를 수반한 피복 필름의 고정을 실시함으로써, 볼록부 또는 오목부의 주변 부분에 의해 피착체를 소정의 두께로 보호함으로써 내후성을 확보할 수 있다.

5. 표면 장식을 목적으로 하여 가식 성형에 의해 두께 가변부를 수반한 피복 필름의 고정을 실시함으로써, 볼록부 또는 오목부의 형성 내지 피복 필름의 표면 가공에 의해 피착체를 소정의 요철 모양을 갖는 형태로 피착체와 일체화시켜, 지금까지 없는 규칙적인 배치로 이루어진, 또는 복수 종류의 규칙적인 배치를 편성한 두께 가변부를 갖는 피착체를 일체 형성할 수 있다.

6. 두께 가변부의 크기를 제어함으로써, 고속 주행시의 공기 저항의 삭감이나 증가, 일부분만의 요철 가공이라는 소정의 표면 형상 조정의 요망에 부응할 수 있다.

그 밖에 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서 일부 요소의 추출, 다른 실시예의 요소 또는 대체물로의 치환, 삭제, 또는 실시예간의 구성끼리의 중첩적 편성 등, 다양한 변경이 가능하다.

21S: 하부 수용공간 22S: 상부 수용공간
F: 피복 필름 WP: 성형 부분
W: 피착체 D: 두께 가변부
A1: 중앙영역 (중앙 밀착 상당부) A2: 둘레부 영역(주변 밀착 상당부)
21: 하부 챔버 22: 상부 챔버

Claims (12)

1. 피착체의 소정의 밀착 영역에, 밀착 영역의 면적보다 큰 열가소성 피복 필름을, 3차원 가식 성형의 수순에 의해 일체적으로 밀착시키는, 피착체의 표면 보호 방법으로서,
   피복 필름과 피착체의 사이에 복수의 개구부가 규칙적으로 배열 성형된 그물상 시트를 끼우고 3차원 가식 성형하며,
   상기 밀착 영역을 포함하는 피착체의 단면에서 볼 때 둘레 과반에 걸쳐 피복 필름을 일체적으로 밀착시키고, 또한
   상기 밀착 영역의 적어도 일부에, 그물상 시트의 개구부에 대응하는 복수의 오목부가 규칙적으로 배열된 입체 성형부를 형성하는, 피착체의 표면 보호 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 소정의 밀착 영역은, 상기 입체 성형부의 전체를 포함하고, 또한 피착체의 중앙 단면에서 볼 때 둘레 과반에 걸치며,
   상기 3차원 가식 성형 수순은,
   피복 필름에 의해 구획된 연성공간의 한쪽 공간에 피착체를 수용하여 상기 밀착 영역이 일체적으로 노출되도록 배치되고, 연성공간 내를 모두 감압 상태로 하고 나서, 피착체를 수용하고 있지 않은 다른쪽 공간을 대기압으로 압력 개방함으로써 피착체의 표면에 피복 필름을 밀착시키며,
   상기 밀착 영역을 포함하는 피착체의 단면에서 볼 때 둘레 과반에 걸쳐, 피복 필름을 일체적으로 밀착시키는, 피착체의 표면 보호 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 피착체는 만곡한 판 형상부를 갖고, 사용시에 이동을 수반하는 이동체이며,
   상기 입체 성형부는, 피착체의 상기 만곡한 판 형상부의 판 표면 중, 이동시에 유체 마찰 저항을 받는 부분에, 복수의 딤플 형상의 함몰이 노출되어 배열 형성되며,
   상기 피복 필름을 밀착시키는 밀착 영역은 상기 기판 표면, 판 표면의 둘레부에 연결되는 판 측면, 및 판 측면에 연결되는 판 이면의 일부를 포함하고, 연속된 면 영역인, 피착체의 표면 보호 방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 3차원 가식 성형의 수순에 있어서,
   연성공간은 가로 방향으로 연장 설치된 피복 필름을 경계로 하여 이 피복 필름의 상하에 연성되고,
   연성공간 중의 하방의 하부 수용공간에 피착체를 수용하고, 연성공간 중 상방의 상부 수용공간을 대기압으로 압력 개방하며,
   상기 상부 수용공간을 대기압으로 개방하기 전에, 피복 필름은 소정의 열량을 부여받음으로써, 피착체의 입체 성형부와 근접한 드로우다운 상태가 되고,
   상기 드로우다운 상태로부터 피복 필름의 상하의 밀폐공간의 압력차에 의해 밀착 상태가 되며,
   상기 드로우다운 상태의 피복 필름 중, 입체 성형부에의 중앙 밀착 상당부에 부여되는 열량이, 입체 성형부의 둘레부에의 주변 밀착 상당부에 부여되는 열량보다 낮아지도록 설정되는, 표면 보호 방법.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 3차원 가식 성형 수순은, 적어도 이하의 각 공정을 포함하는, 피착체의 표면 보호 방법:
   밀폐 공정: 상부 개구된 수용공간을 갖고 상기 하부 수용공간 내에 피착체를 수용한 하부 챔버와, 하부 개구된 상부 수용공간을 갖는 상부 챔버를, 두 개구를 덮는 크기의 피복 필름을 끼운 상태에서 상하로 편성하고, 상하 각 수용공간끼리 연성된 연성공간을 밀폐 형성하는 공정,
   리프트업 공정: 수용공간 내에 수용된 피착체를, 밀착 영역 및 그 주위 가장자리부에 연결되는 측둘레부 중 어느 것으로부터도 분리된 유지부로 접촉 유지하고, 유지부의 구동에 의해, 피착체를 상부 수용공간 측으로 리프트업하는 공정,
   감압 및 드로우다운 공정: 밀폐된 연성공간의 하부 수용공간 내, 상부 수용공간 내를 서로 동압 상태로 감압하고, 또한 피복 필름에 소정의 열량을 부여하여 드로우다운 상태로 하며, 유지부에 의해 리프트업된 피착체의 상기 밀착 영역의 최정상부를, 연장 설치된 피복 필름의 중앙부에 가장 근접한 상태로 하는 공정,
   밀착 공정: 감압된 상하 각 수용공간 중 상부 수용공간 내에만 대기압 개방함으로써, 피착체의 상기 밀착 영역 내지 상기 측둘레부에 피복 필름을 일체적으로 밀착시키는 공정.
6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 밀착 전의 피복 필름에는 다른 부분과 비교하여 부분 원형상으로 얇게 또는 두껍게 형성한 두께 가변부를, 적어도 상기 밀착 상당 범위 부분에 복수개 미리 성형하고,
   상기 두께 가변부는 그물상 시트에 규칙적으로 배열 성형된 복수의 개구부의 배열 피치와 동일하거나 또는 상기 배열 피치보다 작은 피치로 규칙적으로 배열 성형되는, 표면 보호 방법.
7. 피착체의 소정의 밀착 영역에, 밀착 영역의 면적보다 큰 열가소성의 피복 필름을, 3차원 가식 성형의 수순에 의해 일체적으로 밀착시키는, 피착체의 표면 장식 방법으로서,
   피복 필름과 피착체의 사이에, 복수의 개구부가 규칙적으로 배열 성형된 그물상 시트를 끼워 3차원 가식 성형하고,
   상기 밀착 영역을 포함하는 피착체의 단면에서 볼 때 둘레 과반에 걸쳐 피복 필름을 일체적으로 밀착시키고, 또한
   상기 밀착 영역의 적어도 일부에, 그물상 시트의 개구부에 대응하는 복수의 오목부가 규칙적으로 배열된 입체 성형부를 형성하는, 피착체의 표면 장식 방법.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 소정의 밀착 영역은 상기 입체 성형부 전체를 포함하고, 피착체의 중앙 단면에서 볼 때 둘레 과반에 걸치며,
   상기 3차원 가식 성형의 수순은,
   피복 필름에 의해 구획된 연성공간의 한쪽의 공간에 피착체를 수용하여 상기 밀착 영역이 일체적으로 노출되도록 배치하고, 연성공간 내를 함께 감압 상태로 하고 나서, 피착체를 수용하고 있지 않은 다른쪽 공간을 대기압으로 압력 개방함으로써 피착체의 표면에 피복 필름을 밀착시키며,
   상기 밀착 영역을 포함하는 피착체의 단면에서 볼 때 둘레 과반에 걸쳐 피복 필름을 일체적으로 밀착시키는, 피착체의 표면 장식 방법.
9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
   상기 피착체는 만곡된 판 형상부를 갖고, 사용시에 이동을 수반하는 이동체이며,
   상기 입체 성형부는, 피착체의 상기 만곡된 판 형상부의 판 표면 중, 이동시에 유체마찰저항을 받는 부분에, 복수의 딤플 형상의 함몰이 노출되어 배열 형성된 것이고,
   상기 피복 필름을 밀착시키는 밀착 영역은 상기 판 표면, 판 표면의 둘레부에 연장되는 판 측면, 및 판 측면에 연장되는 판 이면의 일부를 포함하는, 연속된 면 영역인, 표면 장식 방법.
10. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 3차원 가식 성형의 수순에 있어서,
    연성공간은 가로 방향으로 연장 설치된 피복 필름을 경계로 하여 이 피복 필름의 상하에 연성되고,
    연성공간 중 하방의 하부 수용공간에 피착체를 수용하고, 연성공간 중 상방의 상부 수용공간을 대기압으로 압력 개방하며,
    상기 상부 수용공간을 대기압에 개방하기 전에, 피복 필름은 소정의 열량이 부여되어, 피착체의 입체 성형부와 근접한 드로우다운 상태가 되고,
    상기 드로우 다운 상태로부터 피복 필름의 상하의 밀폐 공간의 압력차에 의해 밀착 상태가 되며,
    상기 드로우다운 상태의 피복 필름 중, 입체 성형부에의 중앙 밀착 상당부에 부여되는 열량이, 입체 성형부의 둘레부에의 주변 밀착 상당부에 부여되는 열량보다 낮아지도록 설정되는, 피착체의 표면 장식 방법.
11. 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 3차원 가식 성형 수순은, 적어도 이하의 각 공정을 포함하는, 피착체의 표면 장식 방법:
    밀폐 공정: 상부 개구한 수용공간을 갖고 상기 하부 수용공간 내에 피착체를 수용한 하부 챔버와, 하부 개구한 상부 수용공간을 갖는 상부 챔버를, 두 개구를 덮는 크기의 피복 필름을 끼운 상태에서 상하에 편성하고, 상하 각 수용공간끼리 연성된 연성공간을 밀폐 형성하는 공정,
    리프트업 공정: 수용공간 내에 수용한 피착체를, 밀착 영역 및 그 주위 가장자리부에 연결되는 측 둘레부 중 어느 것으로부터도 분리된 유지부로 접촉 유지하고, 유지부의 구동에 의해, 피착체를 상부 수용공간 측으로 리프트업하는 공정.
    감압 및 드로우다운 공정: 밀폐된 연성공간의 하부 수용공간 내, 상부 수용공간 내를 서로 동압 상태로 감압하고, 또한 피복 필름에 소정의 열량을 부여하여 드로우다운 상태로 하며, 유지부에 의해 리프트업된 피착체의 상기 밀착 영역의 최정상부를, 연장 설치된 피복 필름의 중앙부에 가장 근접한 상태로 하는 공정,
    밀착 공정: 감압된 상하 각 수용공간 내 중 상부 수용공간 내만을 대기압 개방함으로써, 피착체의 상기 밀착 영역 내지 상기 측둘레부에 피복 필름을 일체적으로 밀착시키는 공정.
12. 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밀착 전의 피복 필름에는 다른 부분과 비교하여 부분 원형상으로 얇게 또한 두껍게 형성한 두께 가변부를, 적어도 상기 밀착상당범위 부분에 복수개 미리 성형하고,
    상기 두께 가변부는 그물상 시트에 규칙적으로 배열 성형된 복수의 개구부의 배열 피치와 동일하거나 또는 상기 배열 피치보다도 작은 피치로 규칙적으로 배열 성형되는, 표면 장식 방법.

Images