KR20190035372A - 밴딩과 캠가공으로 형성되는 휴대폰 메탈 케이스의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밴딩과 캠공정으로 가공되는 휴대폰 메탈 케이스의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 금속판재의 밴딩가공과 캠가공을 통하여 백라이트부를 감싸는 기저플레이트의 외벽 테두리벽 주변으로 볼록한 내공간부이 형성된 테두리벽과 각모서리벽이 일체로 구비되게 제조됨으로써, 메탈 케이스의 공정 수가 현저히 단축되고 전체적인 강도를 증가시키며 열확산을 극대화 할 수 있는 밴딩과 캠가공으로 형성되는 휴대폰 메탈 케이스의 제조방법에 관한 것이다

Description

밴딩과 캠가공으로 형성되는 휴대폰 메탈 케이스의 제조방법{Manufacturing method of mobile phone metal case formed by banding and cam processing}

본 발명은 밴딩과 캠공정으로 가공되는 휴대폰 메탈 케이스의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 금속판재의 밴딩가공과 캠가공을 통하여 백라이트부를 감싸는 기저플레이트의 외벽 테두리벽 주변으로 볼록한 내공간부가 형성된 테두리벽과 각모서리벽이 일체로 구비되게 제조됨으로써, 메탈 케이스의 공정 수가 현저히 단축되고 전체적인 강도를 증가시키며 열확산을 극대화 할 수 있는 밴딩과 캠가공으로 형성되는 휴대폰 메탈 케이스의 제조방법에 관한 것이다

일반적으로 휴대폰(스마트폰을 포함하는 개념임)은 내부에 실장되는 각종 전자부품(밧데리포함)이나 정보의 표출을 위한 외부의 액정을 고정하기 위하여 케이스에는 기저판이 필수적으로 요구되고 있으며, 이러한 기저판의 테두리에는 사용자의 그립감을 위하여 일정한 폭으로 일정한 면을 갖는 외곽테두리가 구비되어져 기저판의 양면으로 내공간이 구비되어 진다.

그러나 이러한 기저판의 테두리에 양면으로 내공간이 형성되게 외곽테두리를 구비하는 방식은 통상적으로 플라스틱으로 사출성형되어지는데 플라스틱은 사용자가 그립감이 떨어짐은 물론 충격에 약하여 최근에는 이러한 그립 감을 향상시킴은 물론 외부 충격에 대한 내구성을 향상시키기 위하여 메탈로 제작되어지는 케이스의 사용 비중이 증가하고 있다.

일반적으로 상기 메탈로 제작되어지는 케이스는 사각틀 형상을 갖게 되고, 통상 다이캐스팅공법에 의하여 제조하게 되는데 이러한 공법은 다이캐스팅시 형성되는 탕구(flow hole)를 절단해야하고, 타발 및 후 처리시 버(burr)를 제거하는 과정에서 깔끔하게 버(burr)가 제거되지 못하게 되어 불량을 일으키며, 이러한 다이캐스팅으로 제작되는 메탈케이스의 추가적인 도금이나 도장 등의 기타 후가공 과정에서 뒤틀림이 발생하게 되는 문제점이 있는 것이다.

따라서 이를 개선하기 위하여 메탈케이스의 외측은 다이캐스팅으로 내측은 플라스틱으로 인서트 사출로 가공하는 방법이 주를 이루고 있으나 이와 같은 방식으로 메탈케이스를 제작하는 경우에는 제작공정이 복잡해짐은 물론이고, 내부가 플라스틱 수지로 채워진 구조로 이루어져 외부로 열이 빠져나가기가 취약하다는 단점과 생산공정이 매우 복잡하다는 문제점이 있다.

대한민국 특허등록 제10-1443565호

본 발명은 하나의 금속판재를 밴딩공정과 캠공정으로 일정한 면적의 기저플레이트의 테두리벽, 각 모서리벽에 볼록한 모양의 내공간부가 형성되는 메탈케이스를 제공함으로서 상기 메탈케이스에 형성된 내공간부에 각종 전자부품이나 액정등의 장착이 용이토록 한 것이다.

또한 일정한 면을 구비하는 볼록한 모양의 내공간부는 완충이 보완토록 함으로서 충격에 기저플레이트에 장착된 전자부품들에 내충격성을 우수하게 하면서 그립감을 우수하게 할 수 있는 밴딩과 캠가공으로 형성되는 휴대폰 메탈 케이스의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 휴대폰 메탈케이스를 제조하기 위해 일정한 크기로 재단하여 평판의 금속판재로 절단하는 제1 단계와;

상기 제1 단계에서 재단(절단)된 금속판재를 일측면으로만 볼록한 모양의 내공간부로 형성시키면서 그 내측으로 테두리벽과 각 모서리벽이 형성되게 1차 밴딩가공을 하는 제2 단계와;

상기 제2 단계에서 일측면으로만 볼록한 모양의 내공간부가 형성되면서 그 외측으로 외곽 테두리벽이 형성되게 밴딩 가공된 부분을 2차로 캠 가공하는 제3 단계와;

상기 제3 단계에 의하여 1차 밴딩가공, 2차 캠 가공된 상태에서 메탈케이스의 외곽 테두리벽를 형성하는 절단면이 형성되는 부분만을 남겨두고 잉여부분을 절단하여 제거하는 제4 단계와;

상기 제4 단계에서 잉여부분이 제거된 상태에서 메탈케이스의 외곽 테두리벽를 형성하는 제5 단계로 이루어지는 밴딩과 캠가공으로 형성되는 휴대폰 메탈 케이스의 제조방법에 관한 것이다.

또한, 상기 제2 단계에서 테두리벽과 각모서리벽 내측을 볼록한 모양의 내공간부로 성형하였을 경우에 재료의 탄성으로 볼록한 모양의 원하는 칫수를 얻을 수없기 때문에 정확한 칫수의 안정화를 위하여 캠가공이 이루어지는 특징이 있다.

또한, 상기 제3 단계에서 1차 밴딩가공, 2차 캠 가공된 상태에서 메탈케이스의 외곽 테두리벽을 형성하는 절단면 부분만을 남겨두고 잉여부분을 절단하고 상기 절단면은 가공기를 이용하여 후가공 함으로 단차를 없앰과 동시에 버(Burr)를 제거하는 특징이 있다.

또한, 상기 휴대폰 메탈케이스를 구성하는 재질은 평판으로 되는 하나의 금속판재의 형태이고 저중량이면서 부식이 없고 가공성이 우수한 스텐레스, 알루미늄판, 타이타늄 중 어느 하나를 사용할 수 있는 특징이 있다.

또한, 상기 테두리벽과 각모서리벽는 볼록한 모양의 내공간부가 구비되어 테두리벽과 각모서리벽의 외측에 강한 충격이 발생할 경우에도 내완충력이 증대되어짐으로 기저플레이트 내부에 실장되어지는 전자부품들에는 내충격성이 우수할 수 있는 특징이 있다.

본 발명에 의한 금속판재를 사용한 메탈케이스의 구현을 밴딩가공과 캠가공 공법에 의하여 제작함으로 제작과정을 단순화 할 수 있고, 메탈케이스의 테두리에서 발생되는 충격강도를 높일 수 있게 되고, 내부 열의 배출에 적합한 휴대폰 금속 메탈케이스를 제공할 수 있게 되는 것이다.

도 1은 본 발명의 요부가 형성되는 상태의 작업 공정도.
도 2는 본 발명의 요부인 테두리벽과 각모서리벽을 형성시키는 상태의 작업 공정도.
도 3은 본 발명의 요부에 밴딩가공이 이루어지는 상태를 나타낸 정면도.
도 4는 본 발명의 요부에 캠가공이 진행되는 상태를 나타낸 정면도.
도 5는 본 발명의 요부를 발췌하여 확대한 상태의 정면도.
도 6은 본 발명의 요부를 발췌하여 확대한 상태의 사시도.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

도 1 내지 도 2, 도 3, 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에서 설명되고 있는 메탈케이스(20)의 구성은 일정한 두께와 면적을 갖는 금속판재(10)에 기저플레이트(30)가 형성되며, 상기 기저플레이트(30)의 사방에는 테두리벽(40)과 각모서리벽(50), 외곽테두리벽(70)이 단계적으로 형성된다.

그리고, 상기 테두리벽(40)과 각모서리벽(50)의 내측에는 볼록한 모양의 내공간부(60)가 형성되는 구성이다.

이때, 테두리벽(40)과 각모서리벽(50)는 도 3 및 도 4와 같이 밴딩가공 및 캠가공에 의하여 기저플레이트(30)의 사방면으로 볼록한 모양의 내공간부(60)가 구비된다.

여기서 기저플레이트(30)에 형성되는 테두리벽(40)과 각모서리벽(50)은 외측에서 강한 충격이 발생될 경우에도 내완충력이 증대되어짐으로 기저플레이트(30) 내부에 실장되어지는 전자부품 들에는 내충격성이 우수하게 되는 것이다.

이때 테두리벽(40)과 각모서리벽(50)은 이격되어지게 가공됨과 아울러 볼록한 모양의 내공간부(60)에 충격이 발생될 경우에 완충에 의하여 충격전달이 거의 존재하지 않게 될 수 있는 것이다.

본 발명에서 사용되는 휴대폰 메탈케이스(20)를 구성하는 재질은 평판으로 되는 하나의 금속판재(10)의 형태이고 가능하면 저중량이면서 부식이 없고 가공성이 우수한 스텐레스나 알루미늄판을 사용한 것이고, 본 발명에서의 알루미늄판이라 함은 사용용도의 특성에 따라 다양하게 합금되어지는 알루미늄 합금의 판재를 나타내는 것일수 있다.

그러나 이러한 금속판재의 재질이 본 발명의 목적을 제한하는 것이 아니다.

또한 본 발명에서 한장의 평평한 금속판재(10)를 가공하여 기저플레이트(30)를 형성하고 그 외주연에 형성되는 테두리벽(40)과 일체로 각모서리벽(50)에는 볼록한 모양의 내공간부(60)가 형성되게 밴딩가공과 캠가공을 통하여 휴대폰 메탈케이스(20)로 구현할 경우에 그 가공의 일 실시 예는 다음의 단계와 같다.

먼저, 휴대폰 메탈케이스(20)를 제조하기 위해 일정한 크기로 재단하여 평판의 금속판재(10)로 절단하는 제1 단계와;

상기 제1 단계에서 재단(절단)된 금속판재(10)를 일측면으로만 볼록한 모양의 내공간부(60)로 형성시키면서 그 내측으로 테두리벽(40)과 각모서리벽(50)이 형성되게 1차 밴딩가공을 하는 제2 단계와;

상기 제2 단계에서 일측면으로만 볼록한 모양의 내공간부(60)가 형성되면서 그 외측으로 외곽 테두리벽(70)이 형성되게 밴딩 가공된 부분을 2차로 캠 가공하는 제3 단계와;

상기 제3 단계에 의하여 1차 밴딩가공, 2차 캠 가공된 상태에서 메탈케이스(20)의 외곽 테두리벽(70)을 형성하는 절단면(80)이 형성되는 부분만을 남겨두고 잉여부분을 절단하여 제거하는 제4 단계와;

상기 제4 단계에서 잉여부분이 제거된 상태에서 메탈케이스(20)의 외곽 테두리벽(70)를 형성하는 제5 단계;로 이루어진다.

한편, 제1 단계에서 사용되는 금속재료의 특성으로는 재료의 연신율이 양호하여 소성가공성이 뛰어나고, 재료가 가벼워 제품의 경량화에 기여가 가능하며 재료가격이 타 재료에 비하여 저렴해서 원가절감이 가능하고, 열전도성이 우수해서 휴대폰 내부의 열을 방사하는데 적합함은 물론 상온에서 밴딩 가공과 캠 가공에 적합한 것을 사용하였고 그러한 것으로는 알루미늄합금 및 스텐레스 등의 금속재료로 사용하였다.

그리고, 제2 단계에서는 밴딩 가공에 의하여 도 3에 도시된 바와 같이 평판의 금속판재(10)의 중앙에 기저플레이트(30)가 형성되면서 그의 테두리에 테두리벽(40)과 각모서리벽(50)을 형성하기 위한 전단계로 일정각도로 절곡되어지게 테두리벽(40)과 각모서리벽(50)을 형성하고, 그 내측으로 볼록한 모양의 내공간부(60)이 형성되게 일정한 깊이를 갖도록 가공토록 하는 것으로 재료의 전성(展性)을 이용하여 이음매가 없는 원하는 형태의 오목한 모양의 제품을 밴딩 성형하여 가공하는 방법이다.

여기서, 상기 제1 단계와 제2 단계는 동시에 또는 각각으로 단계적으로 작업이 가능토록 할 수 있는 것이다.

그리고, 상기 제2 단계에서 밴딩 가공된 기저플레이트(30)의 일면으로 형성된 내공부간(60)의 면적이나 또는 각도 등의 원하는 칫수로 정확하게 유지토록 하기 위하여 도 4와 같이 캠가공으로 내공간부(60)가 볼록한 모양의 형태로 가공하는 단계이다.

본 단계에서는 제2 단계에서 기저플레이트(30)의 어느 일면으로 내공간부(60)가 형성되게 테두리벽(40)과 각모서리벽(50)을 형성하면서 볼록한 모양으로 성형하였을 경우에 재료의 탄성으로 볼록한 모양으로 형성된 내공간부(60)의 면적을 원하는 칫수로 정확하게 얻을 수 없기 때문에 정확한 칫수의 안정화를 위하여 재차 캠가공을 진행할 수 있다.

제4 단계는 상기 제3단계에 의하여 1차 밴딩가공, 2차 캠가공된 상태에서 기저플레이트(30)에 테두리벽(40), 각모서리벽(50), 내공간부(60)가 형성된 상태에서 추후 가공에 의하여 완성품인 메탈케이스(20)의 사각으로 되는 외곽 테두리(70)를 형성하게 되는 일정 길이만큼만을 남겨두고 테두리벽(40)에서 연장된 절곡면(80)에서의 잉여부분을 절단하여 제거하는 단계이다.

여기서, 절단면(80)은 가공기를 이용하여 후가공 함으로 단차를 없앰과 동시에 버(Burr)를 제거하게 된다.

제5 단계는 제4 단계에서 형성되는 절곡면(80)에 외곽 테두리(70)를 형성할 수 있다.

이는 완성품에 해당되는 메탈케이스(20)의 기저플레이트(30)와 일체로 형성되는 테두리벽(40), 각모서리(50), 내공간(60)을 각각 형성하면서 내충격성이 우수하게 중첩되는 외곽 테두리벽(70)을 형성하는 단계이다.

이 단계는 외곽 테두리벽(70)을 거의 직각으로 형성시킬 수 있다.

이렇게 완성된 제품에 화면을 디스플레이 해주는 윈도글래스을 안착 시키기위한 홈을 가공한다든지, 회로기판 및 밧테리, 카메라 모듈을 고정하기 위한 탭(Tap)가공 및 제품의 경량화를 위하여 불필요한 부분은 살빼기를 함은 물론 고정을 위한 다수의 홈가공 등을 하게 되며 메탈케이스를 구성하는 기저플레이트의 양면으로 형성된 내공간부에 필요한 전자부품을 실장하게 되고, 테두리벽, 각모서리벽, 내공간부에 의하여 완충이 보완되면서 외곽 테두리에서 발생되는 충격에 대응이 가능하게 되는 것이다

이상과 같이 본 발명에 의한 금속판재를 사용한 메탈케이스의 구현을 밴딩가공과 캠가공 공법에 의하여 제작함으로 제작과정을 단순화 할 수 있고, 메탈케이스의 테두리벽에서 발생되는 충격강도를 높일 수 있게 되고, 내부 열의 배출에 적합한 휴대폰 금속 메탈케이스를 제공할 수 있게 되는 것이다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해 할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어 단일형 으로 설명되어 있는 각 구성요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석 되어야 한다.

10. 금속판재
20. 메탈케이스
30. 기저플레이트
40. 테두리벽
50. 각 모서리벽
60. 내공간부
70. 외곽 테두리

Claims (5)

1. 휴대폰 메탈케이스(20)를 제조하기 위해 일정한 크기로 재단하여 평판의 금속판재(10)로 절단하는 제1 단계와;
   상기 제1 단계에서 재단(절단)된 금속판재(10)를 일측면으로만 볼록한 모양의 내공간부(60)로 형성시키면서 그 내측으로 테두리벽(40)과 각모서리벽(50)이 형성되게 1차 밴딩가공을 하는 제2 단계와;
   상기 제2 단계에서 일측면으로만 볼록한 모양의 내공간부(60)가 형성되면서 그 외측으로 외곽 테두리벽(70)이 형성되게 밴딩 가공된 부분을 2차로 캠 가공하는 제3 단계와;
   상기 제3 단계에 의하여 1차 밴딩가공, 2차 캠 가공된 상태에서 메탈케이스(20)의 외곽 테두리벽(40)를 형성하는 절단면(80)이 형성되는 부분만을 남겨두고 잉여부분을 절단하여 제거하는 제4 단계와;
   상기 제4 단계에서 잉여부분이 제거된 상태에서 메탈케이스(20)의 외곽 테두리벽(40)를 형성하는 제5 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 밴딩과 캠가공으로 형성되는 휴대폰 메탈 케이스의 제조방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제2 단계에서 테두리벽(40)과 각모서리벽(50) 내측을 볼록한 모양의 내공간부(60)로 성형하였을 경우에 재료의 탄성으로 볼록한 모양의 원하는 칫수를 얻을 수없기 때문에 정확한 칫수의 안정화를 위하여 캠가공이 이루어지는 것을 특징으로 하는 밴딩과 캠가공으로 형성되는 휴대폰 메탈 케이스의 제조방법.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 제3 단계에서 1차 밴딩가공, 2차 캠 가공된 상태에서 메탈케이스(20)의 외곽 테두리벽(70)을 형성하는 절단면(80) 부분만을 남겨두고 잉여부분을 절단하고상기 절단면(80)은 가공기를 이용하여 후가공 함으로 단차를 없앰과 동시에 버(Burr)를 제거하게 되는 것을 특징으로 하는 밴딩과 캠가공으로 형성되는 휴대폰 메탈 케이스의 제조방법.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 휴대폰 메탈케이스(20)를 구성하는 재질은 평판으로 되는 하나의 금속판재(10)의 형태이고 저중량이면서 부식이 없고 가공성이 우수한 스텐레스, 알루미늄판, 타이타늄 중 어느 하나를 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 밴딩과 캠가공으로 형성되는 휴대폰 메탈 케이스의 제조방법.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 테두리벽(40)과 각모서리벽(50)는 볼록한 모양의 내공간부(60)가 구비되어 테두리벽(40)과 각모서리벽(50)의 외측에 강한 충격이 발생할 경우에도 내완충력이 증대되어짐으로 기저플레이트(30) 내부에 실장되어지는 전자부품들에는 내충격성이 우수할 수 있는 것을 특징으로 하는 밴딩과 캠가공으로 형성되는 휴대폰 메탈 케이스의 제조방법.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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