KR20230083474A - 전자기기 외장커버 제조방법 - Google Patents

전자기기 외장커버 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 전자기기 외장커버 제조방법은, 덮어씌울 대상물의 형상에 대응되는 형태에서 내측과 외측이 바뀐 형태로 최종 성형품의 형상이 역설계된 사출 성형 금형을 설계하는 금형 설계단계; 상기 역설계된 사출 금형을 이용해 탄성 재질의 원재료를 사출 성형하여 1차 성형품을 제조하는 1차 성형단계; 및 상기 1차 성형단계를 거쳐 제조된 상기 1차 성형품의 내측과 외측이 서로 바뀌도록 1차 성형품을 뒤집어서 최종 성형품을 제조하는 2차 성형단계; 를 포함하여 이루어져, 외장커버의 바깥쪽 표면에 사출 금형에 의한 파팅 라인이 없고 홀 형상 및 언더컷 형상의 변형 없이 정확한 형상을 제조할 수 있으며, 외장커버의 제조가 용이하여 제조 공수 및 제조 비용을 절감할 수 있는 전자기기 외장커버 제조방법에 관한 것이다.

Description

전자기기 외장커버 제조방법 {Manufacturing method of exterior cover of electronic device}
본 발명은 전자기기의 외측에 결합되어 전자기기를 보호하는 외장커버를 제조하는 방법에 관한 것이다.
전자기기의 내부에 장착된 전자소자 또는 전자부품들을 외부의 충격으로부터 보호하고 전자기기의 외부 케이스를 마찰로부터 보호하기 위해, 일반적으로 전자기기의 케이스의 외부에 외장커버가 장착된다.
일례로 종래의 전자기기용 외장커버는 도 1과 같이 금형을 이용한 사출 성형을 통해 전반적인 하우징(1) 형태를 제조하는 1차 성형을 한다. 이후 도 2 및 도 3과 같이 전자기기의 방열을 위해 하우징(1)의 외주면과 내주면을 관통하는 복수의 홀(2)을 타공하여 형성하는 후 가공을 통해 외장커버의 제조가 완료될 수 있다.
그런데 이와 같은 제조방법으로 제조된 외장커버는 사출 성형 시 성형품의 바깥쪽 표면에 분리형 금형으로 의한 자국인 파팅 라인(PL)이 적어도 2개소에 발생하여, 외장커버의 외관이 매끄럽지 못하게 된다. 그리고 복수의 홀을 가공하는 후가공 시 일반적으로 수천개의 미세홀을 가공하기 때문에, 작업 공수 및 시간이 증가하여 제조비용이 상승하는 단점이 있다.
KR 20-1989-0008614 U (1989.05.29)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 외장커버의 바깥쪽 표면에 사출 금형에 의한 파팅 라인이 없이 매끈하게 형성할 수 있는 전자기기 외장커버 제조방법을 제공하는 것이다.
또한, 외장커버의 홀 및 언더컷 형상의 변형 또는 뜯김을 방지하여 정확한 형상의 외장커버를 제조할 수 있으며, 외장커버의 제조가 용이하여 제조 공수 및 제조 비용을 절감할 수 있는 전자기기 외장커버 제조방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전자기기 외장커버 제조방법은, 덮어씌울 대상물의 형상에 대응되는 형태에서 내측과 외측이 바뀐 형태로 최종 성형품의 형상이 역설계된 사출 성형 금형을 설계하는 금형 설계단계; 상기 역설계된 사출 금형을 이용해 탄성 재질의 원재료를 사출 성형하여 1차 성형품을 제조하는 1차 성형단계; 및 상기 1차 성형단계를 거쳐 제조된 상기 1차 성형품의 내측과 외측이 서로 바뀌도록 1차 성형품을 뒤집어서 최종 성형품을 제조하는 2차 성형단계; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 금형 설계단계에서, 상기 역설계된 사출 성형 금형은, 성형될 1차 성형품의 하우징에서 내측면과 외측면을 관통하는 복수의 관통홀이 원주방향을 따라 배열된 형태에 대응되는 형태로 형성될 수 있다.
또한, 상기 금형 설계단계에서, 상기 역설계된 사출 성형 금형은, 메인 코어 및 상기 메인 코어의 바깥쪽에 인접하여 배치되고 원주방향을 따라 서로 인접하게 배열된 복수의 슬라이드 코어를 포함하고, 상기 복수의 슬라이드 코어에 각각 상기 1차 성형품의 관통홀에 대응되는 형태의 코어핀이 형성되어, 상기 1차 성형단계에서 1차 성형품의 하우징 및 복수의 관통홀이 동시에 형성될 수 있다.
또한, 상기 금형 설계단계에서, 상기 역설계된 사출 성형 금형은, 성형될 1차 성형품의 하우징의 외측면에서 바깥쪽으로 언더컷이 돌출된 형태에 대응되는 형태로 형성될 수 있다.
또한, 상기 복수의 슬라이드 코어에는 각각 상기 1차 성형품의 언더컷에 대응되는 형태의 홈이 더 형성되어, 상기 1차 성형단계에서 1차 성형품의 하우징, 복수의 관통홀 및 언더컷이 동시에 형성될 수 있다.
또한, 상기 복수의 슬라이드 코어는 12개 이상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 역설계된 사출 성형 금형은, 상기 복수의 슬라이드 코어를 구동시키는 캠을 더 포함하고, 상기 복수의 슬라이드 코어는 원주방향으로 하나 건너 이웃하는 슬라이드 코어들끼리 같은 조를 이루어 2조로 형성되며, 상기 1차 성형단계에서 사출되어 1차 성형품이 경화된 후, 상기 캠의 구동에 의해 상기 2조 중 하나의 조가 반경방향 바깥쪽으로 후퇴한 다음 다른 하나의 조가 반경방향 바깥쪽으로 후퇴하도록 복수의 슬라이드 코어가 작동될 수 있다.
또한, 상기 복수의 슬라이드 코어가 반경방향 바깥쪽으로 후퇴하기 전에 메인 코어와 슬라이드 코어의 간극으로 에어를 주입하여 사출 금형으로부터 1차 성형품이 분리되도록 할 수 있다.
또한, 상기 1차 성형품은 복수의 슬라이드 코어에 의해 형성되는 파팅 라인들이 하우징의 바깥쪽에 형성될 수 있다.
그리고 본 발명의 전자기기 외장커버는 상기한 전자기기 외장커버 제조방법에 의해 제조되어, 최종 성형품의 하우징에 복수의 관통홀이 형성되어 있고, 사출 금형에 의해 형성되는 파팅 라인이 최종 성형품의 하우징의 외측 면에는 없고 하우징의 내측 면에 위치하도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 최종 성형품의 하우징에는 내측 면에서 반경방향 안쪽으로 돌출된 언더컷이 형성될 수 있다.
본 발명의 전자기기 외장커버 제조방법은, 외장커버의 바깥쪽 표면에 사출 금형에 의한 파팅 라인이 없고 홀 형상 및 언더컷 형상의 변형 없이 정확한 형상을 제조할 수 있는 장점이 있다.
또한, 외장커버의 제조가 용이하여 제조 공수 및 제조 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
도 1 내지 도 3은 종래의 전자기기 외장커버 및 이를 제조하는 과정을 나타낸 사시도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전자기기, 외장커버, 외장커버를 전자기기의 외측에 결합한 상태를 각각 나타낸 사시도이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 전자기기 외장커버를 제조하기 위한 사출 금형을 나타낸 정면 단면도, 부분 확대도 및 하측면도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 사출 금형을 이용해 제조한 1차 성형품을 나타낸 사시도 및 단면도이다.
도 12 및 도 13은 본 발명에 따라 제조된 1차 성형품을 뒤집어 최종 성형품을 완성한 상태를 나타낸 사시도 및 단면도이다.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 전자기기 외장커버 제조방법을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전자기기, 외장커버, 외장커버를 전자기기의 외측에 결합한 상태를 각각 나타낸 사시도이다.
우선, 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 전자기기 외장커버 제조방법에 의해 제조된 전자기기 외장커버(20)는 일례로 하우징(21)의 내주면과 외주면을 관통하는 복수의 관통홀(22)이 형성되어, 관통홀(22)들을 통해 전자기기의 방열이 원활하게 이루어지도록 할 수 있다. 여기에서 관통홀(22)은 직경 1.8mm 정도의 미세홀로 형성될 수 있으며, 관통홀(22)의 개수는 대략 수천개 정도 형성될 수 있다. 그리고 하우징(21)의 상단에는 내주면에서 반경방향 내측으로 돌출된 형태의 언더컷(23)이 형성될 수 있다. 그리하여 전자기기(10)에 전자기기 외장커버(20)를 덮어씌워 결합하면, 하우징(21)이 전자기기(10)의원주방향 둘레를 감싸고 언더컷(23)은 전자기기(10)의 상단에 걸리는 형태로 결합될 수 있다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 전자기기 외장커버를 제조하기 위한 사출 금형을 나타낸 정면 단면도, 부분 확대도 및 하측면도이고, 도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 사출 금형을 이용해 제조한 1차 성형품을 나타낸 사시도 및 단면도이며, 도 12 및 도 13은 본 발명에 따라 제조된 1차 성형품을 뒤집어 최종 성형품을 완성한 상태를 나타낸 사시도 및 단면도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 전자기기 외장커버 제조방법은 크게 금형 설계단계, 1차 성형단계 및 2차 성형단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
금형 설계단계는 덮어씌울 대상물인 전자기기의 형상에 대응되는 형태에서 내측과 외측이 바뀐 형태로 최종 성형품의 형상이 역설계된 사출 성형 금형을 설계하는 단계이다. 즉, 금형 설계단계에서는 사출 성형에 의해 제조될 최종 성형품의 형상과는 다르게, 최종 성형품의 형상에서 내측과 외측이 바뀌어 있는 최종 성형품이 뒤집어진 형태에 대응되는 형태로 사출 금형을 설계하여 제작한다. 다시말하면 역설계된 사출 성형 금형은 최종 성형품의 내측과 외측이 바뀌어 있는 형태인 1차 성형품에 대응되는 형태로 사출 금형이 설계될 수 있다. 여기에서 1차 성형품(20a)의 형태는 하우징(21)의 내측면과 외측면을 관통하는 복수의 관통홀(22)이 형성되어 있고, 복수의 관통홀(22)은 하우징(21)의 원주방향을 따라 배열될 수 있다. 그리고 하우징(21)의 상단 및 하단의 외측면에서 반경방향 바깥쪽으로 언더컷(23)이 돌출된 형태로 형성될 수 있다. 따라서 역설계된 사출 금형에는 1차 성형품의 형태에 대응되는 형태의 홈 및 복수의 코어핀(510)이 돌출 형성될 수 있다. 보다 상세하게 사출 금형은 크게 상부 금형(100), 하부 금형(200), 하원판(300), 메인 코어(400), 복수의 슬라이드 코어(500) 및 스트리퍼 판(700)을 포함하여 구성될 수 있으며, 캠(600)을 더 포함할 수 있다. 상부 금형(100)과 하부 금형(200)은 서로 상하로 마주보게 배치되고 상부 금형(100)은 상하 방향으로 이동된 후 위치가 고정될 수 있고, 하부 금형(200)은 다이에 고정된 상태가 될 수 있다. 그리고 상부 금형(100)과 하부 금형(200)의 사이 공간에 하원판(300), 메인 코어(400), 복수의 슬라이드 코어(500), 캠(600) 및 스트리퍼 판(700)이 구비될 수 있으며, 메인 코어(400)와 복수의 슬라이드 코어(500)의 사이의 공간이 1차 성형품이 형성되는 공간이 될 수 있다. 메인 코어(400)는 하원판(300)과 결합되어 함께 상하 방향으로 이동 및 위치가 고정될 수 있으며, 복수의 슬라이드 코어(500)는 캠(600)의 구동에 의해 반경방향 바깥쪽으로 후퇴할 수 있다. 또한, 상부 금형(100)이 하강하면 복수의 슬라이드 코어(500)는 반경방향 안쪽으로 전진하여 메인 코어(400)에 인접하게 배치될 수 있다. 스트리퍼 판(700)의 중앙부에는 메인 코어(400)가 상하로 슬라이드 이동되도록 가이드할 수 있는 가이드 블록이 결합되어 있고, 가이드 블록을 관통하도록 메인 코어(400)가 삽입된 상태로 결합될 수 있다. 또한, 가이드 블록에는 에어홀이 형성되어 있어 메인 코어(400)와 복수의 슬라이드 코어(500)의 사이로 에어를 주입하여 메인 코어(400) 및 슬라이드 코어(500)에 달라붙어 있는 1차 성형품이 분리되도록 할 수 있다. 또한, 스트리퍼 판(700)의 작동에 의해 1차 성형품을 메인 코어(400)로부터 분리하여 취출하도록 할 수 있다. 또한, 복수의 슬라이드 코어(500)에는 각각 1차 성형품의 형상에 대응되도록 복수의 관통홀(22)에 대응되는 복수의 코어핀(510)이 돌출 형성될 수 있으며, 복수의 슬라이드 코어(500)에는 각각 언더컷(23)에 대응되는 형태의 홈(520)이 형성될 수 있다. 또한, 복수의 슬라이드 코어(500)에는 각각 하우징(21)의 형태에 대응되는 오목한 공간이 형성될 수 있다. 또한, 복수의 슬라이드 코어(500)는 메인 코어(400)의 바깥쪽에 인접하여 배치되고, 복수의 슬라이드 코어(500)는 원주방향을 따라 서로 인접하게 배열될 수 있다. 또한, 복수의 슬라이드 코어(500)의 각각의 내주면은 1차 성형품의 외측면 형태에 대응되는 형태인 원호형으로 형성되어, 복수의 슬라이드 코어(500)의 내주면이 형성하는 전체면의 윤곽은 원통형이 될 수 있다.
1차 성형단계에서는 상기한 바와 같이 형성된 사출 금형이 닫혀있는 상태에서 사출 금형의 주입홀을 통해 1차 성형품의 원재료를 액체 형태로 만들어 사출하여 메인 코어(400)와 복수의 슬라이드 코어(500)의 사이에 원재료가 채워진 후 경화될 수 있다. 이때 주입홀을 통해 주입되는 1차 성형품의 원재료는 일례로 고무와 같은 탄성 재질의 재료일 수 있다. 그 다음 스트리퍼 판(700)에 결합된 가이드 블록의 에어홀에 에어를 주입한 후 하원판(300) 및 메인 코어(400)를 하강시킨 다음 상부 금형(100)을 들어올려 개방한다. 다음으로 복수의 슬라이드 코어(500)를 반경방향 바깥쪽으로 후퇴시켜 개방하고 스트리퍼 판(700)을 작동시켜 1차 성형품을 취출할 수 있다. 그리하여 1차 성형단계에서 1차 성형품(20a)의 하우징(21), 복수의 관통홀(22) 및 언더컷(23)이 동시에 형성될 수 있다.
2차 성형단계는 1차 성형단계를 거쳐 제조된 1차 성형품(20a)의 내측과 외측이 서로 바뀌도록 1차 성형품을 뒤집어서 최종 성형품(20b)을 제조하는 단계이다. 즉, 2차 성형단계를 거친 최종 성형품(20b)은 하우징(21)의 내측면과 외측면을 관통하는 복수의 관통홀(22)이 원주방향을 따라 배열된 형태로 형성되어 있고, 하우징(21)의 상단 및 하단의 내측면에서 반경방향 안쪽으로 언더컷(23)이 돌출된 형태가 될 수 있다. 그리고 1차 성형품(20a)에서는 하우징(21)의 바깥쪽 표면에 파팅 라인(PL)이 형성되어 있으며, 최종 성형품(20b)에서는 하우징(21)의 안쪽 표면에 파팅 라인(PL)이 존재하게 된다. 여기에서 파팅 라인(PL)은 사출 금형을 구성하는 복수의 금형들이 서로 만나는 부분의 미세한 틈에 의해 발생하는 것으로, 성형품의 바깥쪽 표면에 약간 돌출된 선 형태로 형성되는 것을 말한다.
그리하여 본 발명의 전자기기 외장커버 제조방법은, 외장커버의 바깥쪽 표면에 사출 금형에 의한 파팅 라인이 없고 관통홀 형상 및 언더컷 형상의 변형 없이 정확한 형상을 제조할 수 있다. 또한, 외장커버의 제조가 용이하여 제조 공수 및 제조 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명의 전자기기 외장커버 제조방법에서 사출 금형 중 복수의 슬라이드 코어(500)는 12개 이상으로 형성될 수 있다. 여기에서 복수의 슬라이드 코어(500)의 수가 12개보다 적으면 전자기기 외장커버의 하우징에 형성된 관통홀들의 중심축 방향과 슬라이드 코어(500)가 후퇴하는 방향이 이루는 각도가 상대적으로 커지기 때문에 하우징에 형성된 관통홀의 형상이 변형될 수 있다. 즉, 본 발명에서는 슬라이드 코어의 수를 12개 이상으로 형성하여 하우징에 관통홀의 형상 변형 없이 정확한 형태의 관통홀들을 형성할 수 있다.
또한, 역설계된 사출 성형 금형 캠(600)을 더 포함하여 구성될 수 있으며, 캠(600)의 구동에 의해 복수의 슬라이드 코어(500)가 후퇴하도록 할 수 있다. 여기에서 복수의 슬라이드 코어(500)는 원주방향으로 하나 건너 이웃하는 슬라이드 코어들끼리 같은 조를 이루어 2조로 형성될 수 있다. 즉, 하나의 기준이 되는 슬라이드 코어를 1번 슬라이드 코어라고 하고 원주방향 일측으로 돌아가면서 순서대로 12번 슬라이드 코어라 하면, 홀수번째 슬라이드 코어들이 한 조(제1조; 501)를 이루고 짝수번째 슬라이드 코어들이 다른 한 조(제2조; 502)를 이룰 수 있다. 그리하여 2조의 슬라이드 코어 중 하나의 조가 반경방향 바깥쪽으로 후퇴한 다음 다른 하나의 조가 반경방향 바깥쪽으로 후퇴하도록 복수의 슬라이드 코어가 작동될 수 있다. 이에 따라 전자기기 외장커버(20)의 하우징(21)에 형성되는 복수의 관통홀(22) 및 언더컷(23)이 뜯기는 것을 방지할 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
10 : 전자기기
20 : 전자기기 외장커버 21 : 하우징
22 : 관통홀 23 : 언더컷
20a : 1차 성형품 20b : 최종 성형품
PL : 파팅 라인
100 : 상부 금형
200 : 하부 금형
300 : 하원판
400 : 메인 코어 410 : 에어홀
500 : 슬라이드 코어 501 : 제1조
502 : 제2조 510 : 코어핀
520 : 홈
600 : 캠
700 : 스트리퍼 판

Claims (11)

  1. 덮어씌울 대상물의 형상에 대응되는 형태에서 내측과 외측이 바뀐 형태로 최종 성형품의 형상이 역설계된 사출 성형 금형을 설계하는 금형 설계단계;
    상기 역설계된 사출 금형을 이용해 탄성 재질의 원재료를 사출 성형하여 1차 성형품을 제조하는 1차 성형단계; 및
    상기 1차 성형단계를 거쳐 제조된 상기 1차 성형품의 내측과 외측이 서로 바뀌도록 1차 성형품을 뒤집어서 최종 성형품을 제조하는 2차 성형단계;
    를 포함하는 전자기기 외장커버 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금형 설계단계에서,
    상기 역설계된 사출 성형 금형은, 성형될 1차 성형품의 하우징에서 내측면과 외측면을 관통하는 복수의 관통홀이 원주방향을 따라 배열된 형태에 대응되는 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 전자기기 외장커버 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 금형 설계단계에서,
    상기 역설계된 사출 성형 금형은, 메인 코어 및 상기 메인 코어의 바깥쪽에 인접하여 배치되고 원주방향을 따라 서로 인접하게 배열된 복수의 슬라이드 코어를 포함하고, 상기 복수의 슬라이드 코어에 각각 상기 1차 성형품의 관통홀에 대응되는 형태의 코어핀이 형성되어,
    상기 1차 성형단계에서 1차 성형품의 하우징 및 복수의 관통홀이 동시에 형성되는 것을 특징으로 하는 전자기기 외장커버 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 금형 설계단계에서,
    상기 역설계된 사출 성형 금형은, 성형될 1차 성형품의 하우징의 외측면에서 바깥쪽으로 언더컷이 돌출된 형태에 대응되는 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 전자기기 외장커버 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 슬라이드 코어에는 각각 상기 1차 성형품의 언더컷에 대응되는 형태의 홈이 더 형성되어,
    상기 1차 성형단계에서 1차 성형품의 하우징, 복수의 관통홀 및 언더컷이 동시에 형성되는 것을 특징으로 하는 전자기기 외장커버 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 슬라이드 코어는 12개 이상으로 형성된 것을 특징으로 하는 전자기기 외장커버 제조방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 역설계된 사출 성형 금형은, 상기 복수의 슬라이드 코어를 구동시키는 캠을 더 포함하고, 상기 복수의 슬라이드 코어는 원주방향으로 하나 건너 이웃하는 슬라이드 코어들끼리 같은 조를 이루어 2조로 형성되며,
    상기 1차 성형단계에서 사출되어 1차 성형품이 경화된 후, 상기 캠의 구동에 의해 상기 2조 중 하나의 조가 반경방향 바깥쪽으로 후퇴한 다음 다른 하나의 조가 반경방향 바깥쪽으로 후퇴하도록 복수의 슬라이드 코어가 작동되는 것을 특징으로 하는 전자기기 외장커버 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 슬라이드 코어가 반경방향 바깥쪽으로 후퇴하기 전에 메인 코어와 슬라이드 코어의 간극으로 에어를 주입하여 사출 금형으로부터 1차 성형품이 분리되도록 하는 것을 특징으로 하는 전자기기 외장커버 제조방법.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 1차 성형품은 복수의 슬라이드 코어에 의해 형성되는 파팅 라인들이 하우징의 바깥쪽에 형성되는 것을 특징으로 하는 전자기기 외장커버 제조방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 전자기기 외장커버 제조방법에 의해 제조되어,
    최종 성형품의 하우징에 복수의 관통홀이 형성되어 있고, 사출 금형에 의해 형성되는 파팅 라인이 최종 성형품의 하우징의 외측 면에는 없고 하우징의 내측 면에 위치하는 것을 특징으로 하는 전자기기 외장커버.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 최종 성형품의 하우징에는 내측 면에서 반경방향 안쪽으로 돌출된 언더컷이 형성된 것을 특징으로 하는 전자기기 외장커버.
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