KR20190053728A - 차량용 내장재 부품의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량용 내장재 부품의 제조방법에 관한 것으로, (a) 수지가 함침된 펠트(Felt)를 가열하는 단계; (b) 상기 펠트를 프레스 금형에 인서트하는 단계; 및 (c) 상기 프레스 금형을 형폐하여 상기 펠트를 압축성형하고, 상기 프레스 금형에 구비된 케비티(Cavity)로 상기 펠트에 함침된 수지를 용출시키는 단계;를 포함한다.
Description
본 발명은 차량용 내장재 부품의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 수지를 함침할수 있고 기재를 구성할 수 있는 섬유다발소재(천연소재를 포함하는)를 포함하는 차량용 내장재 부품의 프레스 수지성형 제조방법에 관한 것이다.
자동차에는 도어트림, 콘솔 등 다양한 내장재가 포함되어 있다.
이러한 자동차 내장재 중 도어트림은 자동차 실내 미관 향상은 물론 승객의 안락하고 쾌적한 운전공간을 마련해주고 주행중 발생할 수 있는 외부충격으로부터 운전자와 승객을 보호하며 각종 수납공간, 안전장구, 전자장비 등을 설치하는 공간이다.
플라스틱 수지 소재의 자동차 내장재 부품을 친환경 및 경량화 소재로 대체하기 위해 천연섬유 등을 기본 기재로 사용하여 배면에 플라스틱 수지를 사출성형하는 일체성형하는 방식을 사용하여 제조할 수 있다.
그러나, 종래 천연 소재 위에 강성보강을 위한 리브부나 조립구조물 등을 만들기 위해서는 천연소재에 수지를 사출성형하여야 하고, 히팅공정, 프레스공정, 사출공정 등의 3가지 이상의 공정을 거쳐야 하고 프레스금형과 사출금형을 각각 제조하여야 하는 번거로움이 있게 된다.
또한, 천연소재를 인서트후 사출공정을 진행하면, 천연소재가 사출압을 견디지 못하고 사출구조물 주변으로 수지가 누출되어 중량산포, 수지넘침 등 미관상 좋지 않은 문제점이 발생하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 펠트를 포함한 자동차 내장재 제조공정을 단순화하여 제조비용을 감소시키도록 하는 차량용 내장재 부품의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 내장재 부품의 제조방법은, (a) 수지가 함침된 펠트(Felt)를 가열하는 단계; (b) 상기 펠트를 프레스 금형에 인서트하는 단계; 및 (c) 상기 프레스 금형을 형폐하여 상기 펠트를 압축성형하고, 상기 프레스 금형에 구비된 케비티(Cavity)로 상기 펠트에 함침된 수지를 용출시키는 단계;를 포함한다.
여기서, 펠트는, 수지가 50%이상으로 함침될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 프레스 금형에 구비된 케비티는, 리브 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 (c)단계에서 소정시간동안 용출 수지를 냉각시킬 수 있다.
또한, 상기 (a)단계에서, 상기 수지의 천이온도 이상이고 녹는점 이하의 범위에서 가열할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 펠트는, 복수개의 펠트들이 겹쳐져서 형성될 수 있다.
본 발명에 의하면 수지가 함침된 펠트를 프레스 금형에서 가압성형함으로써 별도의 사출공정이 없이 펠트에 수지 리브부를 형성함으로써 생산시간을 줄이는 효과가 있다.
또한, 사출공정을 생략함으로써 펠트의 손상을 최소화하고, 사출후 수축과정이 없게 되어 부품의 치수 안정성을 높여 부품의 품질이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 내장재 부품의 제조방법에서 펠트 인서트단계를 도시한 것이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 내장재 부품의 제조방법에서 압축성형단계를 도시한 것이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 내장재 부품의 제조방법에서 부품 취출단계를 도시한 것이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 내장재 부품의 제조방법에서 압축성형 전후의 펠트를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 내장재 부품의 제조방법에서 압축성형단계를 도시한 것이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 내장재 부품의 제조방법에서 부품 취출단계를 도시한 것이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 내장재 부품의 제조방법에서 압축성형 전후의 펠트를 도시한 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 내장재 부품의 제조방법에서 펠트 인서트단계를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 내장재 부품의 제조방법에서 압축성형단계를 도시한 것이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 내장재 부품의 제조방법에서 부품 취출단계를 도시한 것이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 내장재 부품의 제조방법에서 압축성형 전후 단계의 펠트를 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 내장재 부품의 제조방법은, 펠트 가열 및 인서트단계와, 압축성형단계 및 부품 취출단계를 포함한다.
먼저, 펠트 가열 및 인서트단계는, 도 1을 참조하면, 수지가 함침된 펠트(Felt, 110)를 가열한 다음, 제1프레스 금형(130)과 제2프레스 금형(140)이 형개된 상태에서 금형 내측으로 인서트된다.
펠트(110)는, 천연소재를 포함한 섬유다발소재를 포함하는 것으로, 수지가 50%이상으로 함침됨으로써 압착시 수지의 흐름을 유도해 용출될 수 있게 된다.
또한, 펠트(110)는, 필요에 따라서는 복수개의 펠트(110)들이 겹쳐져서 형성됨으로써 원하는 두께의 부품을 제조할 수 있게 된다. 복수개의 펠트(110)들은 별도의 접착제가 없더라도 압축성형 단계를 통해 압축되면서 일체화되게 된다.
여기서, 펠트(110)의 두께나 수지 함침량은, 수지를 가열하는 온도와 프레스 금형의 가압력, 배면 구조물의 형상(케비티의 형상) 등을 고려하여 설계할 수 있으며, 가압성형이 완료되면 금형의 케비티가 모두 충진될 수 있도록 한다.
본 실시예에서는, 수지의 함침량은 형성될 리브부 또는 구조물의 형상에 따라 달라질 수 있지만, 50%이상으로 함침될 때 가압에 의한 수지 유동이 원활하기 때문에 이를 고려하여 함침량을 설계한다.
펠트(110)를 가열할 때, 가열온도는, 수지의 천이온도 이상이고 녹는점 이하의 범위에서 설정될 수 있다.
여기서, 천이온도는 녹는 점의 2/3지점의 온도로서 유동이 시작되는 온도이고, 녹는점에서는 수지가 액체로 상태변경되어 유동이 극대화되는 온도로서, 본 발명에서는 천이온도와 녹는점 사이에서 가열온도를 설정함으로써 수지가 유동가능하도록 펠트(110)를 예열할 수 있게 된다.
본 실시예에서는, 제2프레스 금형(140)에 다수의 돌기가 형성되어 돌기 사이로 케비티(Cavity, 141)가 형성됨으로써 도 2에 도시된 바와 같이 펠트(110)에 함침된 수지(113)가 용출되는 공간을 형성하게 된다.
다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 내장재 부품의 제조방법에서 압축성형단계는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1프레스 금형(130) 및 제2프레스 금형(140)이 형폐되면서 펠트(110)를 압축하여 소정 형상으로 성형하게 된다.
이때, 제2프레스 금형(140)에 리브 형상으로 구비된 케비티(141)로 펠트(110)에 함침된 수지(113)가 용출되면서 리브를 형성하게 된다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 내장재 부품의 제조방법은, 본 압축성형단계에서 가압성형이후 소정시간동안 용출된 수지(113)를 냉각시킨다.
이후, 도 3에 도시된 바와 같이, 소정 냉각시간이 경과한후, 제1프레스 금형(130) 및 제2프레스 금형(140)를 형개하여 성형된 펠트(110) 부품을 취출하게 된다.
취출된 펠트(110)는 탈형 후 외곽을 커팅하여 제품으로 제작된다.
이와 같이 본 발명의 차량용 내장재 부품의 제조방법에서 펠트(110)는, 압축성형과정에서 용출된 수지(113)가 리브를 형성하여 보강된 구조물로 형성된다.
한편, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 내장재 부품의 제조방법에서 압축성형 전후의 펠트를 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에서 펠트(110)는, 섬유질(111)과, 섬유질(111) 사이에 함침된 가소성 수지(113)을 포함하여 구성된다.
프레스 금형이 형개된 상태에서 펠트(110)는, 펠트(110)에 별도의 가압력이 작용하지 않았기 때문에 좌측에 도시된 바와 같이 섬유질(111) 사이의 비교적 넓은 공간 사이에 수지(113)가 골고루 침투된 함침상태를 유지하게 된다.
이후, 프레스 금형이 형폐되면, 펠트(110)는, 가압성형되면서 수지(113)가 유동되면서 도 2 및 도 3에 도시된 제2프레스 금형(140)의 케비티로 용출되면서 수지(113)가 펠트(110) 배면에 리브가 형성되면서 강성을 보강하게 된다.
이때, 펠트(110)는, 압착력에 의해 수지(113)가 용출되고 나서 섬유질(111)사이는 더욱 밀착된 상태가 되면서 매우 딱딱한 기재로 성형된다.
본 발명의 일실시예에 따른 차량용 내장재 부품의 제조방법은, 프레스 금형에 수지를 다량 함침한 펠트(110)를 인서트하여 압착함으로써 수지의 흐름을 유도해 리브나 구조물 등을 성형함으로써 별도의 사출성형공정을 생략하고 프레스성형만으로 리브나 구조물을 형성할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 차량용 내장재 부품의 제조방법은, 펠트에 다량의 수지를 함침하여 프레스 성형을 통해 수지 구조물을 형성하도록 구성되는데, 이 방법은 펠트(110) 또는 부직포 소재 뿐만 아니라 직조 원단이나 목분수지 등에도 적용될 수 있다. 즉, 천연소재를 포함한 다양한 섬유다발소재에 본 발명을 적용할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 내장재 부품의 제조방법은 맵포켓 뿐만 아니라 펠트나 부직포, 원단이 적용될 수 있는 다양한 자동차 내장재 부품에도 적용될 수 있다. 즉, 도어트림이나 기재(hard board)타입의 자동차 내장재에 모두 적용할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 내장재 부품의 제조방법을 통해 친환경 재료를 사용할 뿐만 아니라, 제조시간을 단축하여 제조원가를 감소시킬 수 있게 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 펠트
111: 섬유질
113: 수지
130: 제1프레스 금형
140: 제2프레스 금형
141: 케비티
111: 섬유질
113: 수지
130: 제1프레스 금형
140: 제2프레스 금형
141: 케비티
Claims (6)
- (a) 수지가 함침된 펠트(Felt)를 가열하는 단계;
(b) 상기 펠트를 프레스 금형에 인서트하는 단계; 및
(c) 상기 프레스 금형을 형폐하여 상기 펠트를 압축성형하고, 상기 프레스 금형에 구비된 케비티(Cavity)로 상기 펠트에 함침된 수지를 용출시키는 단계;를 포함하는, 차량용 내장재 부품의 제조방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 펠트는,
수지가 50%이상으로 함침되는, 차량용 내장재 부품의 제조방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 프레스 금형에 구비된 케비티는,
리브 형상으로 형성되는, 차량용 내장재 부품의 제조방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 (c)단계에서 소정시간동안 용출 수지를 냉각시키는, 차량용 내장재 부품의 제조방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 (a)단계에서,
상기 수지의 천이온도 이상이고 녹는점 이하의 범위에서 가열하는, 차량용 내장재 부품의 제조방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 펠트는,
복수개의 펠트들이 겹쳐져서 형성되는, 차량용 내장재 부품의 제조방법.
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