KR20200048000A - 복합소재 프레스 성형 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복합 소재의 프레스 성형 방법에 관한 것으로, 복합 소재의 종단면이 외부로 노출되지 않도록 하는 프레스 성형 방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명의 상부 금속부재, 수지부재 및 하부 금속부재로 구성된 복합소재를 프레스 가공하는 방법은 상단면에 제1 코팅필름이 접착되며, 하단면에 제2 코팅필름이 접착된 하부 금속부재를 제조하는 단계; 상부 금속부재, 제1 핫 멜트부재, 수지부재, 제2 핫 멜트부재 및 하부 금속부재 순으로 접착된 복합 소재를 제조하는 단계; 상기 복합 소재의 테두리로부터 내측으로 일정 거리 인입된 지점을 제1 커터를 이용하여 상기 하부 금속부재의 상단까지 절삭하는 단계; 절삭된 지점의 외측에 위치하는 상부 금속부재, 제1 핫 멜트부재, 수지부재, 제2 핫 멜트부재를 제거하는 단계; 및 상기 하부 금속부재를 헤밍 다이를 이용하여 180ㅀ 구부려 상기 상부 금속부재와 수지부재가 측면에서 노출되지 않도록 하는 단계를 포함한다.

Description

복합소재 프레스 성형 방법{Method for press molding of compound material}
본 발명은 복합 소재의 프레스 성형 방법에 관한 것으로, 복합 소재의 종단면이 외부로 노출되지 않도록 하는 프레스 성형 방법에 관한 것이다.
OLED 디스플레이는 백라이트가 필요없이 픽셀 하나하나가 살아서 빛을 내는 자발광 디스플레이이다. 일반적으로 OLED 디스플레이는 인캡(encap, 봉지 필름), OLED, CRT, 글라스(glass) 및 ARF(Anti Reflection Film)으로 구성된다.
일반적으로, OLED는 전극 및 유기층을 갖는다. 그리고, 전원이 인가되면, 전극으로부터의 정공 및 전자가 유기층에 주입되어 이들이 유기층에서 결합한 여기자가 기저 상태로 되면서 발광한다. 이러한 OLED에 산소나 수분이 유입되면, 수명 단축, 발광효율 저하 등의 문제점이 유발된다. 때문에, 유기발광표시장치의 제조에는 OLED를 갖는 OLED 패널 상에 산소나 수분의 침투를 방지하기 위한 봉지구조를 마련하는 봉지공정(encapsulation)이 포함된다.
도 1은 일반적인 디스플레이 구조를 도시하고 있다. 도 1에 의하면, 디스플레이는 백보드, 캐비넷, 패드 및 패널로 구성된다. 디스플레이를 구성하는 백보드와 캐비넷의 체결은 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 양면테이프를 이용한다. 즉, 백보드와 캐비넷 사이에 양면테이프를 인입하여 백보드와 캐비넷을 체결한다.
즉, 백보드와 패드의 측면이 외부에 노출되지 않기 위해서는 별도의 캐비넷(미들 캐비넷: M/C)을 필요로 하며, 이는 제품 단가의 상승을 불러오게 되며, 별도의 공정을 필요로 한다는 문제점이 있다.
한국공개특허 제2016-0019751호 한국공개특허 제2014-0094694호
본 발명이 해결하려는 과제는 별도의 부재없이 패드의 측면이 노출되지 않도록 하는 방안을 제안함에 있다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는 평탄 강성이 우수하며, 측면의 마감 처리가 용이한 공정을 제안함에 있다.
본 발명이 해결하는 또 다른 과제는 제조비용이 절감되는 디스플레이를 제안함에 있다.
본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 내측 헤밍뿐만 아니라 외측 헤밍이 가능한 복합 소재를 제안함에 있다.
본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 금속부재로부터 핫 멜트 필름을 용이하게 제거할 수 있는 방안을 제안함에 있다.
이를 위해 본 발명의 상부 금속부재, 수지부재 및 하부 금속부재로 구성된 복합소재를 프레스 가공하는 방법은 상단면에 제1 코팅필름이 접착되며, 하단면에 제2 코팅필름이 접착된 하부 금속부재를 제조하는 단계; 상부 금속부재, 제1 핫 멜트부재, 수지부재, 제2 핫 멜트부재 및 하부 금속부재 순으로 접착된 복합 소재를 제조하는 단계; 상기 복합 소재의 테두리로부터 내측으로 일정 거리 인입된 지점을 제1 커터를 이용하여 상기 하부 금속부재의 상단까지 절삭하는 단계; 절삭된 지점의 외측에 위치하는 상부 금속부재, 제1 핫 멜트부재, 수지부재, 제2 핫 멜트부재를 제거하는 단계; 및 상기 하부 금속부재를 헤밍 다이를 이용하여 180ㅀ 구부려 상기 상부 금속부재와 수지부재가 측면에서 노출되지 않도록 하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 복합소재 프레스 성형 방법은 상대적으로 가장 하단에 위치한 금속부재를 헤밍 다이(지그)를 이용하여 180도 구부려 복합 소재의 절단면이 노출되지 않도록 한다. 이와 같이 금속부재를 헤밍 다이를 이용하여 180 구부려 복합 소재의 절단면이 노출되지 않도록 함으로써 별도로 미들 캐비넷을 사용할 필요가 없게 된다.
이와 같이 별도의 미들 캐비넷을 사용하지 않음으로써 제조 단가가 절감되며, 외관의 마감 처리 역시 우수하다는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 내측 헤밍뿐만 아니라 외측 헤밍이 기능한 복합 소재를 제조할 수 있으며, 이를 위해 금속부재로부터 용이하게 핫 멜트부재를 제거할 수 있다.
도 1은 일반적인 디스플레이 구조를 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 복합 소재의 구조를 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 복합 소재의 가공 과정을 도시하고 있다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 상부 금속부재와 수지부재가 절삭된 이후 복합소재의 가공 과정을 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 상부 금속부재를 절곡한 이후의 복합소재의 가공 과정을 도시하고 있다.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 복합 소재를 가공하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 복합소재 가공 방법을 도시하고 있다.
도 8은 본 발명의 일실시 예에 따른 하부 금속부재에 제1 코팅 필름과 제2 코팅 필름을 접착하는 방안을 도시하고 있다.
도 9는 본 발명의 일실시 예에 따른 복합 소재의 구성을 도시하고 있다.
도 10은 본 발명의 일실시 예에 따른 T 커터를 이용하여 복합소재를 가공하는 부위를 도시하고 있다.
도 11은 본 발명의 일실시 예에 따른 헤밍 다이를 이용하여 하부 금속부재를 헤밍한 예를 도시하고 있다.
전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시 예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명의 이러한 실시 예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 복합 소재를 도시하고 있다. 이하 도 2를 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 복합 소재에 대해 상세하게 알아보기로 한다.
도 2에 의하면, 복합 소재(100)는 상부 금속부재(102), 수지부재(104) 및 하부 금속부재(106)를 포함한다. 또한, 도 2에 의하면 복합 소재를 구성하는 각 소재의 종단면(절단면)은 하나의 평면을 갖는다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 복합 소재의 가공 과정을 도시하고 있다. 이하 도 3을 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 복합 소재의 가공 과정에 대해 상세하게 알아보기로 한다.
상술한 바와 같이 복합소재(100)의 종단면(절단면)은 하나의 평면을 갖는다. 이와 같은 상태에서 커터를 이용하여 복합소재의 종단면(테두리)을 가공한다. 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 커터는 'T 커터 '이며, 커터를 이용하여 상부 금속부재(102)와 수지부재(104)를 절삭한다. 이 경우 수지부재(104)가 상부 금속부재(102)보다 상대적으로 많이 절삭한다. 즉, 커터 중 직경이 상대적으로 큰 부분을 이용하여 수지부재(104)를 절삭하며, 직경이 상대적으로 적은 부분을 이용하여 상부 금속부재(102)를 절삭한다. 커터에 의해 복합 소재는 도 3과 같이 상부 금속부재(102)와 수지부재(104)가 절삭된다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 상부 금속부재와 상부 금속부재가 절삭된 이후 복합소재의 가공 과정을 도시하고 있다. 이하 도 4를 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 상부 금속부재와 상부 금속부재가 절삭된 이후 복합소재의 가공 과정에 대해 알아보기로 한다.
도 4에 의하면, 수지부재(104)보다 상대적으로 돌출된 상부 금속부재(102)를 하부 금속부재(106) 방향으로 절곡한다. 상부 금속부재(102)를 하부 금속부재(106) 방향으로 절곡함으로서 수지부재(104)의 종단면은 상부 금속부재(102)에 밀착된다. 도 4는 상부 금속부재(102)가 수지부재(104)의 종단면 전체에 밀착된 상태를 도시하고 있으며, 특히 절곡된 상부 금속부재(102)는 하부 금속부재(106)의 상단면에 밀착된다. 즉, 상부 금속부재(102)은 두 개의 절곡 부위를 갖는다. 물론 돌출된 상부 금속부재(102)의 길이에 따라 상부 금속부재(102)는 하나의 절곡 부위를 가질 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 상부 금속부재를 절곡한 이후의 복합소재의 가공 과정을 도시하고 있다. 이하 도 5를 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 상부 금속부재를 절곡한 이후의 복합소재의 가공 과정에 대해 상세하게 알아보기로 한다.
도 5에 의하면, 상부 금속부재(102)을 절곡한 이후 헤밍 다이(Hemming die, 프레스)를 이용하여 하부 금속부재(106)를 180ㅀ 구부려 접는다. 이와 같이 헤밍 다이를 이용하여 하부 금속부재(106)를 180ㅀ 구부려 접음으로서 복합 소재의 종단면이 외부로 노출되지 않는다.
이와 같이 본 발명은 하부 금속부재(106)를 헤딩 다이를 이용하여 180ㅀ 구부림으로서 복합 소재의 테두리(종단면)가 외부로 노출되지 않도록 별도의 부재(미들 캐비넷: M/C)를 이용하여 수지부재(104)의 테두리가 노출되지 않도록 하는 공정을 수행할 필요가 없게 된다.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 복합 소재를 가공하는 과정을 도시한 흐름도이다. 이하 도 6을 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 복합 소재를 가공하는 과정에 대해 상세하게 알아보기로 한다.
S600단계에서 상부 금속부재(102), 수지부재(104) 및 하부 금속부재(106)로 구성된 복합 소재를 'T 커터'를 이용하여 상부 금속부재(102)와 수지부재(104)의 테두리를 절삭한다. 이 경우 수지부재(104)가 상부 금속부재(102)에 비해 상대적으로 많이 절삭한다.
S602단계에서 수지부재(104)에 비해 상대적으로 적게 절삭된 상부 금속부재(102)를 하부 금속부재(106) 방향으로 절곡한다. 이 경우, 상부 금속부재(102)는 수지부재(104)의 두께, 수지부재(104)로부터 돌출된 길이에 따라 하나의 절곡 부위 또는 두 개의 절곡 부위를 가질 수 있다.
S604단계에서 하부 금속부재(106)를 헤밍 다이를 이용하여 180ㅀ 구부려 복합소재의 테두리가 외부로 노출되지 않도록 한다.
이와 같이 본 발명은 하부 금속부재(106)를 헤밍 다이를 이용하여 180도 구부림으로서 별도의 부재없이 수지부재(104)의 테두리가 외부로 노출되지 않게 된다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 복합소재 가공 방법을 도시하고 있다. 도 7에 의하면 복합 소재는 상부 금속부재(102), 수지부재(104) 및 하부 금속부재(106)를 포함한다. 도 3은 커터를 이용하여 상부 금속부재(102)과 수지부재(104)을 절삭하며, 특히 수지부재(104)를 상대적으로 많이 절삭한다. 이에 비해 도 7은 상부 금속부재(102)과 수지부재(104)를 동일하게 절삭하며, 상부 금속부재(102)의 절곡 과정 역시 수행하지 않는다. 다만, 도 7은 헤밍 다이를 이용하여 하부 금속부재(106)를 180ㅀ 구부리는 공정은 동일하게 수행한다. 따라서 도 7 역시 하부 금속부재(106)에 의해 상부 금속부재(102) 테두리(절단면, 종단면), 수지부재(104)의 테두리(절단면, 종단면)가 외부로 노출되지 않게 되며, 이로 인해 별도의 부재를 이용하여 복합소재의 종단면이 외부로 노출되지 않도록 하는 공정을 수행할 필요가 없다.
본 발명은 상부 금속부재, 수지부재 및 하부 금속부재로 형성된 복합 소재에 대해 언급하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 스테인리스(STS)- 알루미늄-스테인리스(STS)로 구성된 복합소재, 알루미늄-냉연철판(SPCC)-알루미늄으로 구성된 복합소재 등 다양한 형태의 복합소재에 적용이 가능하다. 즉, 본원 발명은 적층 구조를 갖는 복합소재의 종단면이 외부로 노출되지 않도록 하는 다양한 소재에 적용이 가능하다. 이 경우 최하단에 위치한 소재를 허밍 다이를 이용하여 180ㅀ 구부림으로 상술한 효과를 획득할 수 있다.
상술한 발명에서는 설명되지 않았으나, 상부 금속부재와 수지부재 사이에는 제1 핫 멜트부재(제1 핫 멜트 필름: Hot melt film)에 의해 접착되며, 수지부재와 하부 금속부재 사이에는 제2 핫 멜트부재(제2 핫 멜트 필름)에 의해 접착된다.
또한, 수지부재와 하부 금속부재 사이에는 제2 핫 멜트부재에 의해 접착된 상태에서 코팅 필름을 접착되지 않으므로 하부 금속부재는 내측 헤밍만 가능하다. 따라서 헤밍 다이를 이용하여 하부 금속부재를 내측으로 헤밍하는 방안과 외측으로 헤밍하는 방안이 요구된다.
도 8은 본 발명의 일실시 예에 따른 하부 금속부재에 제1 코팅 필름과 제2 코팅 필름을 접착하는 방안을 도시하고 있다. 이하 도 8을 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 하부 금속부재에 제1 코팅 필름과 제2 코팅 필름을 접착하는 방안에 대해 상세하게 알아보기로 한다.
도 8에 의하면, 하부 금속부재 하단면에 제2 코팅 필름이 접착되며, 상단면에 제1 코팅 필름이 접착된다. 제2 코팅 필름은 하부 금속부재의 하단면의 전체에 접착되는 반면, 제1 코팅 필름은 하부 금속부재의 상단면에서 사다리 형상으로 접착된다. 즉, 제1 코팅 필름은 하부 금속부재의 제1 방향인 양 측에 접착되는 동시에 제1 방향과 직각 방향인 제2 방향으로 일정 간격 이격된 상태로 접착된다.
부연하여 설명하면 먼저 하부 금속부재의 하단면에 제2 코팅 필름을 접착한 이후 하부 금속부재를 뒤집어 하부 금속부재의 상단면에 제1 코팅 필름을 접착한다.
도 9는 본 발명의 일실시 예에 따른 복합 소재의 구성을 도시하고 있다. 도 9에 의하면 복합 소재는 상단으로부터 상부 금속부재, 제1 핫 멜트부재, 수지부재, 제2 핫 멜트부재 및 하부 금속부재 순으로 접착된다. 물론 상술한 바와 같이 하부 금속부재는 상단면에 제1 코팅 필름이 접착되며, 하단면에 제2 코팅 필름이 접착된다. 또한, 제1 코팅 필름에 의해 제1 코팅 필름이 접착된 부분에는 제2 핫 멜트 필름이 하부 금속부재에 직접 접착되지 않는다.
이후 복합 소재는 커터를 이용하여 일정 간격으로 절단한다. 즉, 커터를 이용하여 복합소재를 제2 방향으로 절단하며, 특히 제2 방향으로 형성된 제1 코팅 필름의 중간 부분을 절단하여 사각형 형상의 복합 소재를 제조한다.
도 10은 본 발명의 일실시 예에 따른 T 커터를 이용하여 복합소재를 가공하는 부위를 도시하고 있다. 이하 도 10을 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 T 커터를 이용하여 복합소재를 가공하는 부위에 대해 상세하게 알아보기로 한다.
도 10에 의하면, T 커터를 이용하여 복합소재를 가공하는 부위는 제2 코팅 필름이 접착된 부위와 접착되지 않은 부위의 경계선을 중심으로 일정폭만큼 절삭한다. 물론 상술한 바와 같이 모든 부위를 절삭하는 것이 아니라 하부 금속부재의 상단까지 절삭한다.
복합소재에서 하부 금속부재의 상단이 절삭된 상태에서 테두리 부분에 형성된 제2 핫 멜트부재를 제거한다. 상술한 바와 같이 제1 코팅 필름에 의해 제2 핫 멜트부재가 제1 코팅 필름(또는 하부 금속부재)에 접착되지 않으므로 간단하게 하부 금속부재로부터 제2 핫 멜트부재를 제거할 수 있다. 물론 제2 핫 멜트부재를 제거하면, 제2 핫 멜트부재의 상단에 위치한 수지부재, 제1 핫 멜트부재 및 상부 금속부재 역시 제거된다.
도 10은 복합 소재에서 제2 핫 멜트부재가 제거된 상태를 도시하고 있다. 제2 핫 멜트부재가 제거된 복합 소재는 상단면에 제1 코팅 필름이, 하단면에 제2 코팅 필름이 접착된 하부 금속부재만이 남아있게 된다.
도 11은 본 발명의 일실시 예에 따른 헤밍 다이를 이용하여 하부 금속부재를 헤밍한 예를 도시하고 있다. 도 11에 도시되어 있는 바와 같이 하부 금속부재는 상단면에 제1 코팅 필름이, 하단면에 제2 코팅 필름이 접착되어 있으므로 헤밍 다이를 이용하여 내측 헤밍 뿐만 아니라 외측 헤밍도 가능하다.
본 발명은 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
100: 복합 소재 102: 상부 금속부재
104: 수지부재 106: 하부 금속부재

Claims (6)

  1. 상부 금속부재, 수지부재 및 하부 금속부재로 구성된 복합소재를 프레스 가공하는 방법에 있어서,
    상단면에 제1 코팅필름이 접착되며, 하단면에 제2 코팅필름이 접착된 하부 금속부재를 제조하는 단계;
    상부 금속부재, 제1 핫 멜트부재, 수지부재, 제2 핫 멜트부재 및 하부 금속부재 순으로 접착된 복합 소재를 제조하는 단계;
    상기 복합 소재의 테두리로부터 내측으로 일정 거리 인입된 지점을 제1 커터를 이용하여 상기 하부 금속부재의 상단까지 절삭하는 단계;
    절삭된 지점의 외측에 위치하는 상부 금속부재, 제1 핫 멜트부재, 수지부재, 제2 핫 멜트부재를 제거하는 단계; 및
    상기 하부 금속부재를 헤밍 다이를 이용하여 180ㅀ 구부려 상기 상부 금속부재와 수지부재가 측면에서 노출되지 않도록 하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 복합소재를 프레스 가공하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 코팅필름은 하부 금속부재의 하단면 전체에 접착되며, 상기 제1 코팅필름은 하부 금속부재의 상단면 중 일부에 접착됨을 특징으로 하는 복합소재를 프레스 가공하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 제1 코팅필름은 상기 하부 금속부재의 제1 방향인 양측에 접착되며, 제1 방향과 직각 방향인 제2 방향으로 일정 간격 이격된 상태로 접착됨을 특징으로 하는 복합소재를 프레스 가공하는 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 복합소재를 제조하는 단계 이후에,
    제2 커터를 이용하여 제2 방향으로 접착된 제1 코팅필름의 중간 부분을 절단하여 사각형 형상의 복합소재를 제조함을 특징으로 하는 복합소재를 프레스 가공하는 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 제1 커터를 이용하여 상기 하부 금속부재의 상단까지 절삭하는 단계는,
    제1 코팅필름이 접착된 부분과 제1 코팅필름이 접착되지 않은 부분이 포함되도록 일정폭만큼 절삭함을 특징으로 하는 복합소재를 프레스 가공하는 방법.
  6. 제 1항 또는 제 5항 중 어느 한 항의 복합소재를 프레스 가공하는 방법으로 가공된 복합소재.
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