KR20230136309A - Injection molded product using metal insert part with FRP molded parts inserted and method for manufacturing the same - Google Patents

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KR20230136309A
KR20230136309A KR1020220033851A KR20220033851A KR20230136309A KR 20230136309 A KR20230136309 A KR 20230136309A KR 1020220033851 A KR1020220033851 A KR 1020220033851A KR 20220033851 A KR20220033851 A KR 20220033851A KR 20230136309 A KR20230136309 A KR 20230136309A
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Abstract

본 발명은 사출성형품 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 금속제 인서트부재의 두께를 얇게 하고 절곡 수를 줄이는 대신 절곡을 통해 형성된 삽입공간에 FRP성형체를 끼워서 형성된 보강구조를 갖는 인서트부재의 일부 및/또는 전부를 매립하는 수지층이 형성되도록 사출 성형함으로써 전자장치의 무게감소 및 슬림화에 기여할 수 있는 FRP성형체가 삽입된 금속제 인서트 부재를 이용한 사출성형품 및 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to an injection molded product and a method of manufacturing the same, and more specifically, to a part of an insert member having a reinforcement structure formed by inserting an FRP molded body into an insertion space formed through bending instead of thinning the thickness of the metal insert member and reducing the number of bends. It relates to an injection molded product using a metal insert member inserted with an FRP molded body that can contribute to weight reduction and slimming of an electronic device by injection molding to form a resin layer that completely buries the same, and to a method of manufacturing the same.

Description

FRP성형체가 삽입된 금속제 인서트부재를 이용한 사출성형품 및 그 제조방법{Injection molded product using metal insert part with FRP molded parts inserted and method for manufacturing the same}Injection molded product using metal insert part with FRP molded parts inserted and method for manufacturing the same}

본 발명은 사출성형품 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 금속제 인서트부재의 두께를 얇게 하고 절곡 수를 줄이는 대신 절곡을 통해 형성된 삽입공간에 FRP성형체를 끼워서 형성된 보강구조를 갖는 인서트부재의 일부 및/또는 전부를 매립하는 수지층이 형성되도록 사출성형함으로써 전자장치의 무게감소 및 슬림화에 기여할 수 있는 FRP성형체가 삽입된 금속제 인서트 부재를 이용한 사출성형품 및 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to an injection molded product and a method of manufacturing the same, and more specifically, to a part of an insert member having a reinforcement structure formed by inserting an FRP molded body into an insertion space formed through bending instead of thinning the thickness of the metal insert member and reducing the number of bends. It relates to an injection molded product using a metal insert member inserted with an FRP molded body that can contribute to weight reduction and slimming of an electronic device by injection molding to form a resin layer that completely buries the same, and to a method of manufacturing the same.

모바일 기기를 포함하여 디스플레이 모듈이 전면에 구비된 전자장치는 프론트 케이스프레임(front case frame)(또는 브라켓)과 리어 케이스 프레임(rear case frame)이 상호 결합하여, 전자 장치의 외관을 구성하며, 프론트 케이스 프레임의 전면에 디스플레이 모듈이 노출되는 방식으로 구성될 수 있다. In electronic devices, including mobile devices, with a display module on the front, a front case frame (or bracket) and a rear case frame are combined to form the exterior of the electronic device. It may be configured in such a way that the display module is exposed on the front of the case frame.

프론트 케이스 프레임은 일반적으로 금속 프레임에 유리섬유 강화 복합수지를 사출해 제조되고 있는데, 금속프레임만으로 기계적 성능을 만족하기 위해 금속프레임의 두께 증가 및 무게 상승이 발생하는 문제가 있고, 이에 따라 제품의 두께가 증가하고 설계에 제약이 발생한다.Front case frames are generally manufactured by injecting glass fiber-reinforced composite resin into a metal frame. However, in order to satisfy the mechanical performance with only a metal frame, there is a problem in that the thickness and weight of the metal frame increase, and as a result, the thickness of the product increases. increases and restrictions on design arise.

또한, 종래에는 금속프레임의 절곡을 통한 최종 제품의 강성과 강도를 높이는 방법을 활용하고 있으나, 절곡 횟수가 증가할수록 프레임 제작 시간과 비용이 증가하는 문제가 있었다. In addition, conventional methods have been used to increase the rigidity and strength of the final product by bending the metal frame, but there is a problem that the frame production time and cost increase as the number of bending increases.

이와 같이 종래의 전자 장치는 프론트 케이스 프레임 또는 브라켓에 의한 전자 장치의 전체 무게 및 부피가 증가되는 단점이 있으며, 최근 들어 경박 단소화되며, 슬림화되어가는 추세에 역행하는 문제점이 발생될 수 있다.As such, conventional electronic devices have the disadvantage that the overall weight and volume of the electronic device increases due to the front case frame or bracket, and in recent years, they have become lighter, shorter, and slimmer, which may run counter to the trend.

상기와 같은 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.The matters described in the background art section above are written to improve understanding of the background of the invention, and may include matters that are not prior art already known to those skilled in the art in the field to which this technology belongs.

특허공개번호 제10-2016-0132294호Patent Publication No. 10-2016-0132294

본 발명자들은 상술된 문제점을 해결하기 위한 다수의 연구결과 다수의 삽입공간을 갖도록 설계된 금속프레임과 그 삽입공간에 FRP성형체를 끼워넣어 형성된 인서트부재를 개발함으로써 본 발명을 완성하였다. As a result of numerous studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors completed the present invention by developing a metal frame designed to have a plurality of insertion spaces and an insert member formed by inserting an FRP molded body into the insertion spaces.

따라서, 본 발명의 목적은 FRP성형체를 통한 강도 보강 구조에 의해 강도가 향상되어 인서트부재를 구성하는 금속프레임의 두께를 더 얇게 할 수 있어 경량화 및 슬람화를 달성할 수 있는 사출성형품 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Therefore, the purpose of the present invention is to provide an injection molded product whose strength is improved by a strength reinforcement structure through an FRP molded body and the thickness of the metal frame constituting the insert member can be thinner, thereby achieving weight reduction and slimming, and a method for manufacturing the same. is to provide.

본 발명의 다른 목적은 최종 제품의 강성과 강도를 높이기 위한 방편으로 수행되는 인서트부재를 구성하는 금속프레임의 절곡을 최소화할 수 있어 생산 효율을 증가시킬 수 있는 사출성형품 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an injection molded product and a manufacturing method thereof that can increase production efficiency by minimizing bending of the metal frame constituting the insert member, which is performed as a way to increase the rigidity and strength of the final product. .

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 명시적으로 언급되지 않았더라도 후술되는 발명의 상세한 설명의 기재로부터 통상의 지식을 가진 자가 인식할 수 있는 발명의 목적 역시 당연히 포함될 수 있을 것이다.The object of the present invention is not limited to the object mentioned above, and even if not explicitly mentioned, the object of the invention that can be recognized by a person of ordinary skill in the art from the description of the detailed description of the invention described later may also naturally be included. .

상술된 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 먼저 본 발명은 수차례 절곡 및 가공되어 다수의 삽입공간이 형성된 금속프레임과 상기 다수의 삽입공간에 끼워지는 다수의 FRP(Fiber Reinforced Plastic) 성형체로 이루어진 인서트부재; 및 상기 인서트부재의 일부 또는 전체를 매립하도록 형성되는 수지층;을 포함하는 사출성형품을 제공한다.In order to achieve the purpose of the present invention described above, the present invention first provides an insert consisting of a metal frame that is bent and processed several times to form a plurality of insertion spaces, and a plurality of FRP (Fiber Reinforced Plastic) molded bodies that are inserted into the plurality of insertion spaces. absence; and a resin layer formed to bury part or all of the insert member.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 금속프레임은 0.3T미만의 두께를 갖고, 상기 삽입공간과 상기 FRP 성형체는 끼워맞춤공차를 갖는다. In a preferred embodiment, the metal frame has a thickness of less than 0.3T, and the insertion space and the FRP molded body have a fitting tolerance.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 FRP 성형체는 열경화성수지 또는 열가소성 수지로 이루어진 매트릭스; 및 상기 매트릭스 내부에 위치하는 유리섬유, 아라미드섬유, 탄소섬유, 금속섬유, 세라믹 섬유, 천연섬유, 나노탄소섬유로 구성된 그룹에서 선택되는 하나 이상의 보강섬유;를 포함한다. In a preferred embodiment, the FRP molded body includes a matrix made of a thermosetting resin or a thermoplastic resin; and one or more reinforcing fibers selected from the group consisting of glass fibers, aramid fibers, carbon fibers, metal fibers, ceramic fibers, natural fibers, and nanocarbon fibers located inside the matrix.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 보강섬유는 연속섬유이다. In a preferred embodiment, the reinforcing fibers are continuous fibers.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 보강섬유가 전도성섬유인 경우, 상기 FRP 성형체는 그 표면에 형성된 비전도성코팅층을 더 포함한다. In a preferred embodiment, when the reinforcing fiber is a conductive fiber, the FRP molded body further includes a non-conductive coating layer formed on the surface.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 수지층은 FRP 및 고분자수지 중 하나 이상으로 형성된다. In a preferred embodiment, the resin layer is formed of one or more of FRP and polymer resin.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 사출 성형품은 스마트폰 프론트 케이스이다. In a preferred embodiment, the injection molded product is a smartphone front case.

또한, 본 발명은 금속판을 수차례 절곡 및 가공하여 다수의 삽입공간이 형성된 금속프레임을 준비하는 단계; 상기 금속프레임에 형성된 다수의 삽입공간에 끼워지는 크기를 갖는 다수의 FRP(Fiber Reinforced Plastic) 성형체를 준비하는 단계; 상기 금속프레임의 삽입공간에 상기 FRP성형체를 끼워서 인서트부재를 준비하는 단계; 및 상기 인서트부재를 사출금형에 배치하고 수지를 주입하여 상기 인서트부재의 일부 또는 전체를 매립하는 수지층이 형성되도록 사출성형하는 단계;를 포함하는 사출성형품 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention includes the steps of bending and processing a metal plate several times to prepare a metal frame with a plurality of insertion spaces; Preparing a plurality of FRP (Fiber Reinforced Plastic) molded bodies having a size to fit into a plurality of insertion spaces formed in the metal frame; Preparing an insert member by inserting the FRP molded body into the insertion space of the metal frame; and placing the insert member in an injection mold and injecting resin to perform injection molding to form a resin layer that fills part or all of the insert member.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 FRP 성형체를 준비하는 단계는 원하는 금형내에서 열경화성수지 또는 열가소성 수지로 이루어진 매트릭스수지에 유리섬유, 아라미드섬유, 탄소섬유, 금속섬유, 세라믹 섬유, 천연섬유, 나노탄소섬유로 구성된 그룹에서 선택되는 하나 이상의 보강섬유를 함침시키는 단계를 포함한다. In a preferred embodiment, the step of preparing the FRP molded body is to mix glass fiber, aramid fiber, carbon fiber, metal fiber, ceramic fiber, natural fiber, and nanocarbon fiber in a matrix resin made of thermosetting resin or thermoplastic resin in a desired mold. and impregnating one or more reinforcing fibers selected from the group consisting of.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 FRP성형체를 준비하는 단계에서 상기 보강섬유는 연속섬유를 사용한다. In a preferred embodiment, in the step of preparing the FRP molded body, continuous fibers are used as the reinforcing fibers.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 보강섬유가 전도성섬유인 경우, 상기 FRP성형체를 준비하는 단계는 상기 FRP 성형체를 형성하는 단계 및 상기 FRP성형체의 표면에 비전도성코팅층을 형성하는 단계;를 포함한다. In a preferred embodiment, when the reinforcing fiber is a conductive fiber, preparing the FRP molded body includes forming the FRP molded body and forming a non-conductive coating layer on the surface of the FRP molded body.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 사출성형하는 단계는 적어도 상기 금속프레임의 삽입공간에 끼워진 후 외부로 노출된 상기 FRP성형체의 표면을 매립하는 수지층이 형성되도록 수행된다.In a preferred embodiment, the injection molding step is performed so that a resin layer is formed that fills at least the surface of the FRP molded body exposed to the outside after being inserted into the insertion space of the metal frame.

상술된 본 발명에 의하면, FRP성형체를 통한 강도 보강 구조에 의해 강도가 향상되어 인서트부재를 구성하는 금속프레임의 두께를 더 얇게 할 수 있어 경량화 및 슬람화를 달성할 수 있다. According to the present invention described above, the strength is improved by the strength reinforcement structure through the FRP molded body, and the thickness of the metal frame constituting the insert member can be made thinner, thereby achieving weight reduction and slimming.

또한, 본 발명에 의하면, 최종 제품의 강성과 강도를 높이기 위한 방편으로 수행되는 인서트부재를 구성하는 금속프레임의 절곡을 최소화할 수 있어 생산 효율을 증가시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, bending of the metal frame constituting the insert member, which is performed as a way to increase the rigidity and strength of the final product, can be minimized, thereby increasing production efficiency.

본 발명의 이러한 기술적 효과들은 이상에서 언급한 범위만으로 제한되지 않으며, 명시적으로 언급되지 않았더라도 후술되는 발명의 실시를 위한 구체적 내용의 기재로부터 통상의 지식을 가진 자가 인식할 수 있는 발명의 효과 역시 당연히 포함된다.These technical effects of the present invention are not limited to the scope mentioned above, and even if not explicitly mentioned, the effects of the invention that can be recognized by a person of ordinary skill in the art from the description of the specific contents for implementing the invention described later. Of course it is included.

도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 사출성형품에 포함되는 인서트부재 중 금속프레임의 일 구현예를 도시한 것이다.
도 2a는 도 1에 도시된 금속프레임의 삽입공간에 삽입되는 FRP 성형체의 일 구현예를 도시한 것이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 FRP 성형체의 장방향 및 단방향 단면도이며, 도 2c는 FRP 성형체의 다른 구현예를 도시한 것이다.
도 3a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 사출성형품에 포함되는 인서트부재의 일 구현예를 도시한 것이고, 도 3b는 A-A선 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 사출성형품의 일 구현예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 사출성형품의 제조방법을 도시한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 사출성형품에 대한 설계하중에서의 변형량 평가법 개념도이다.
Figure 1 illustrates an embodiment of a metal frame among insert members included in injection molded products according to various embodiments of the present invention.
Figure 2a shows an embodiment of the FRP molded body inserted into the insertion space of the metal frame shown in Figure 1, Figure 2b is a longitudinal and unidirectional cross-sectional view of the FRP molded body shown in Figure 2a, and Figure 2c is an FRP molded body This shows another implementation example.
Figure 3a shows an example of an insert member included in an injection molded product according to various embodiments of the present invention, and Figure 3b is a cross-sectional view taken along line AA.
Figure 4 shows one embodiment of an injection molded product according to various embodiments of the present invention.
Figure 5 is a flowchart showing a method of manufacturing an injection molded product according to various embodiments of the present invention.
Figure 6 is a conceptual diagram of a method for evaluating the amount of deformation under a design load for an injection molded product according to various embodiments of the present invention.

본 발명에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 발명의 설명에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terms used in the present invention are merely used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the description of the invention, but are intended to indicate the presence of one or more other It should be understood that this does not exclude in advance the presence or addition of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component without departing from the scope of the present invention.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and unless clearly defined in the present invention, should not be interpreted in an idealized or excessively formal sense. No.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다. 특히, 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등이 사용되는 경우 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되는 것으로 해석될 수 있다.When interpreting a component, it is interpreted to include the margin of error even if there is no separate explicit description. In particular, when terms of degree such as "about", "substantially", etc. are used, they may be interpreted as being used at or close to that value when manufacturing and material tolerances inherent in the stated meaning are presented. .

시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간 적 선후관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함한다.In the case of a description of a temporal relationship, for example, if a temporal relationship is described as ‘after’, ‘after’, ‘after’, ‘before’, etc., ‘immediately’ or ‘directly’ Even non-consecutive cases are included unless ' is used.

이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the technical configuration of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings and preferred embodiments.

그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 본 발명을 설명하기 위해 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다. 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.However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Like reference numerals used to describe the invention throughout the specification represent like elements. Additionally, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

본 발명의 기술적 특징은 FRP성형체를 통한 강도 보강 구조에 의해 강도가 향상되어 인서트부재를 구성하는 금속프레임의 두께를 더 얇게 할 수 있어 경량화 및 슬람화를 달성할 수 있고, 최종 제품의 강성과 강도를 높이기 위한 방편으로 수행되는 인서트부재를 구성하는 금속프레임의 절곡을 최소화할 수 있어 조립 공수를 감소시킬 수 있으므로 생산 효율을 증가시킬 수 있는 FRP성형체가 삽입된 금속제 인서트 부재를 이용한 사출성형품 및 그 제조방법에 있다. The technical feature of the present invention is that the strength is improved by the strength reinforcement structure through the FRP molded body, and the thickness of the metal frame constituting the insert member can be made thinner, thereby achieving weight reduction and slimming, and improving the rigidity and strength of the final product. Injection molded products and their manufacture using metal insert members with FRP moldings inserted into them, which can increase production efficiency by reducing assembly man-hours by minimizing the bending of the metal frame constituting the insert member, which is performed as a way to increase There is a method.

즉, 스마트폰을 포함하여 휴대용 모바일 기기는 1g의 무게도 줄이고자 노력하고 있어 경량화는 매우 중요한 이슈이며, 종래 금속프레임을 인서트로 하는 사출성형품에서 강도를 위해 수지층을 유리섬유 강화 복합수지로 형성하는 방식으로 사출하고 있는데, 강도향상을 위해 유리섬유 강화 복합수지에서 유리섬유 함량을 50%이상 과량 첨가하는 경우까지 있어 원가수준도 상당히 높은 수준으로 형성되는 문제점이 있었기 때문이다. In other words, lightweighting is a very important issue as portable mobile devices, including smartphones, are trying to reduce the weight by even 1g, and in conventional injection molded products using metal frames as inserts, the resin layer is formed with glass fiber reinforced composite resin for strength. This is because, in order to improve strength, excessive glass fiber content of more than 50% is added to the glass fiber reinforced composite resin, resulting in a very high cost level.

따라서 본 발명의 사출성형품은 수차례 절곡 및 가공되어 다수의 삽입공간이 형성된 금속프레임과 상기 다수의 삽입공간에 끼워지는 다수의 FRP(Fiber Reinforced Plastic) 성형체로 이루어진 인서트부재; 및 상기 인서트부재의 일부 또는 전체를 매립하도록 형성되는 수지층;을 포함한다. Therefore, the injection molded product of the present invention includes a metal frame that is bent and processed several times to form a plurality of insertion spaces, and an insert member made of a plurality of FRP (Fiber Reinforced Plastic) molded bodies fitted into the plurality of insertion spaces; and a resin layer formed to bury part or all of the insert member.

또한, 본 발명의 사출성형품 제조방법은 금속판을 수차례 절곡 및 가공하여 다수의 삽입공간이 형성된 금속프레임을 준비하는 단계; 상기 금속프레임에 형성된 다수의 삽입공간에 끼워지는 크기를 갖는 다수의 FRP(Fiber Reinforced Plastic) 성형체를 준비하는 단계; 상기 금속프레임의 삽입공간에 상기 FRP성형체를 끼워서 인서트부재를 준비하는 단계; 및 상기 인서트부재를 사출금형에 배치하고 수지를 주입하여 상기 인서트부재의 일부 또는 전체를 매립하는 수지층이 형성되도록 사출성형하는 단계;를 포함한다.In addition, the method for manufacturing an injection molded product of the present invention includes the steps of bending and processing a metal plate several times to prepare a metal frame with a plurality of insertion spaces; Preparing a plurality of FRP (Fiber Reinforced Plastic) molded bodies having a size to fit into a plurality of insertion spaces formed in the metal frame; Preparing an insert member by inserting the FRP molded body into the insertion space of the metal frame; and placing the insert member in an injection mold and injecting resin to perform injection molding to form a resin layer that buries part or all of the insert member.

본 발명의 다양한 실시예들은 디스플레이 모듈을 포함하는 통신용 휴대용 전자 장치에 대하여 도시하고 이에 대하여 기술하였다. 그러나, 이에 국한되지 않으며, 디스플레이 모듈을 갖는 다양한 전자 장치에 적용 가능하다. 본 발명의 다양한 실시예들은 전면에 디스플레이를 포함하는 다양한 전자 장치, 예를 들어, PDA(Personal Digital Assistant), 랩탑 컴퓨터(Laptop Computer), 모바일 폰(Mobile Phone), 스마트폰(Smart Phone), 넷북(Netbook), 휴대 인터넷 장치(MID: Mobile Internet Device), 울트라 모바일 PC(UMPC: Ultra Mobile PC), 태블릿 PC(Tablet Personal Computer), 네비게이션, MP3, 웨어러블(wearable) 전자 장치 등 다양한 전자 장치에 적용될 수 있다.Various embodiments of the present invention have been shown and described with respect to a portable electronic device for communication including a display module. However, it is not limited to this and can be applied to various electronic devices having a display module. Various embodiments of the present invention are directed to various electronic devices including a display on the front, such as a personal digital assistant (PDA), a laptop computer, a mobile phone, a smart phone, and a netbook. It can be applied to various electronic devices such as (Netbook), mobile Internet device (MID), ultra mobile PC (UMPC), tablet personal computer, navigation, MP3, and wearable electronic devices. You can.

도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 사출성형품(1)에 포함되는 인서트부재(100) 중 금속프레임(110)의 일 구현예를 도시한 것이다. Figure 1 illustrates an embodiment of the metal frame 110 among the insert members 100 included in the injection molded product 1 according to various embodiments of the present invention.

도 1을 참조하여 본 발명의 사출성형품(1)에 포함되는 인서트부재(100) 중 금속프레임(110)에 대해 살펴보면, 금속프레임(110)은 금속제이기만 하면 제한되지 않지만, 일 구현예로서 SUS(Stainless Use Steel), 알루미늄, 철 및 이들의 합금으로 구성된 그룹에서 선택되는 어느 하나 이상의 재질로서 0.3T미만의 두께를 갖는 금속판(111)을 다수의 삽입공간(112)이 형성되도록 수차례 절곡 및 가공하여 형성될 수 있다. 따라서 금속프레임(110)은 금속판(111) 및 다수의 삽입공간(112)을 포함할 수 있다. 여기서, 형성되는 삽입공간(112)의 개수, 크기 및 위치는 최종 제품의 용도에 따라 금속프레임(110)의 전체적인 강도를 보강하기에 가장 적합하도록 설계된 것으로, 끼워지는 FRP성형체(120)와 끼워맞춤공차를 가질 수 있다. 즉 삽입공간(112)은 FRP성형체(120)보다 약간 작게 형성되도록 설계되어 절곡 가공될 수 있다. 또한 가공은 금속판(111) 내부의 펀칭을 포함하여 필요하면 외곽의 일부를 제거하는 가공이 수행될 수도 있다.Looking at the metal frame 110 among the insert members 100 included in the injection molded product 1 of the present invention with reference to Figure 1, the metal frame 110 is not limited as long as it is made of metal, but as an example, SUS ( A metal plate 111 with a thickness of less than 0.3T made of one or more materials selected from the group consisting of Stainless Use Steel, aluminum, iron, and their alloys is bent and processed several times to form a plurality of insertion spaces 112. It can be formed. Accordingly, the metal frame 110 may include a metal plate 111 and a plurality of insertion spaces 112. Here, the number, size, and location of the insertion spaces 112 formed are designed to be optimal for reinforcing the overall strength of the metal frame 110 according to the purpose of the final product, and are fitted with the FRP molded body 120 to be fitted. There can be tolerances. That is, the insertion space 112 is designed to be slightly smaller than the FRP molded body 120 and can be bent. Additionally, processing may include punching the inside of the metal plate 111 and, if necessary, removing a portion of the exterior.

도 2a는 도 1에 도시된 금속프레임의 삽입공간에 삽입되는 FRP 성형체의 일 구현예를 도시한 것이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 FRP 성형체의 장방향 및 단방향 단면도이며, 도 2c는 FRP 성형체의 다른 구현예를 도시한 것이다.Figure 2a shows an embodiment of the FRP molded body inserted into the insertion space of the metal frame shown in Figure 1, Figure 2b is a longitudinal and unidirectional cross-sectional view of the FRP molded body shown in Figure 2a, and Figure 2c is an FRP molded body This shows another implementation example.

도 2a 내지 도 2c를 참조하여 인서트부재(100)를 구성하는 금속프레임(110)의 삽입공간(112)에 끼워지는 FRP성형체(120)에 대해 살펴보면, FRP성형체(120)는 금속프레임(110)의 전체적인 강도를 보강하면서도 무게를 최소화하기 위해 열경화성수지 또는 열가소성 수지로 이루어진 매트릭스(121b)와 매트릭스(121b) 내부에 위치하는 유리섬유, 아라미드섬유, 탄소섬유, 금속섬유, 세라믹 섬유, 천연섬유, 나노탄소섬유로 구성된 그룹에서 선택되는 하나 이상의 보강섬유(121a)를 포함하는 구조를 갖는데, 원하는 금형 내에서 다수의 보강섬유(121a)에 매트릭스(121b)를 형성하는 수지를 함침 하는 공지된 방식으로 제조될 수 있다. FRP성형체(120)의 크기 및 형상은 금속프레임(110)에 형성된 삽입공간(112)에 끼워지는 크기 및 형상 즉 삽입공간(112)과 끼워맞춤공차를 갖는 크기 및 형상으로 형성될 수 있다.Looking at the FRP molded body 120 inserted into the insertion space 112 of the metal frame 110 constituting the insert member 100 with reference to FIGS. 2A to 2C, the FRP molded body 120 is a metal frame 110. In order to minimize the weight while reinforcing the overall strength of the matrix 121b made of thermosetting resin or thermoplastic resin, and glass fiber, aramid fiber, carbon fiber, metal fiber, ceramic fiber, natural fiber, and nano located inside the matrix 121b. It has a structure including one or more reinforcing fibers (121a) selected from the group consisting of carbon fibers, and is manufactured in a known manner by impregnating a plurality of reinforcing fibers (121a) with a resin that forms a matrix (121b) in a desired mold. It can be. The size and shape of the FRP molded body 120 may be a size and shape that fits into the insertion space 112 formed in the metal frame 110, that is, a size and shape that has a fitting tolerance with the insertion space 112.

또한, FRP 성형체(120)는 공지된 방식으로 형성될 수 있으나, 강도 및 사용편의성을 고려하여 보강섬유(121a)는 도 2b에 도시된 바와 같이 연속섬유를 사용하여 구현될 수 있다. 일 구현예로서 보강섬유를 연속섬유로 사용하여 FRP성형체를 구현하기 위해 인발성형하거나, 이외에도 금속 프레임(110)에 삽입될 구조에 따라 일체형으로 제작된다면, 필라멘트 와인딩, 수지 이송성형(Resin transfer molding), 프리프레그 압축 성형 (Prepreg compression molding)법 등을 활용해 다양한 방법으로 제작될 수 있다. Additionally, the FRP molded body 120 may be formed in a known manner, but considering strength and ease of use, the reinforcing fibers 121a may be implemented using continuous fibers as shown in FIG. 2B. As an example, if reinforcing fibers are used as continuous fibers to form an FRP molded body, pultrusion is used, or if it is manufactured as an integrated structure according to the structure to be inserted into the metal frame 110, filament winding and resin transfer molding are used. It can be manufactured in a variety of ways using prepreg compression molding, etc.

한편, FRP 성형체(120)에 포함된 보강섬유(121a)가 전도성섬유인 경우 도 2c에 도시된 바와 같이, FRP 성형체(120)는 보강섬유(121a)와 매트릭스(121b)로 형성된 FRP성형체(121)만으로 구성되지 않고 FRP성형체(121) 표면을 감싸도록 형성되는 비전도성코팅층(122)을 더 포함할 수 있다. 즉, 보강섬유로 탄소섬유와 같이 전도성섬유를 포함하는 FRP 성형체를 금속 프레임에 직접 맞닿게 사출할 경우에는 갈바닉 부식에 의해 금속의 부식이 가속화 될 수 있기 때문이다. 비전도성코팅층(122)은 절연물질이기만 하면 제한되지 않지만 일 구현예로서 유리섬유강화복합수지 및/또는 비전도성 고분자수지일 수 있다. 이 때 계면 접착이 용이하도록 유리섬유강화복합수지를 이루는 수지 및/또는 비전도성 고분자수지는 FRP성형체(121)를 이루는 열가소성수지 및/또는 열경화성수지와 동일한 종류의 수지를 사용할 수 있다. On the other hand, when the reinforcing fibers 121a included in the FRP molded body 120 are conductive fibers, as shown in FIG. 2C, the FRP molded body 120 is formed of the reinforcing fibers 121a and the matrix 121b. ) and may further include a non-conductive coating layer 122 formed to surround the surface of the FRP molded body 121. In other words, when an FRP molded body containing conductive fibers such as carbon fibers as reinforcing fibers is injected in direct contact with a metal frame, corrosion of the metal may be accelerated due to galvanic corrosion. The non-conductive coating layer 122 is not limited as long as it is an insulating material, but as an example, it may be a glass fiber-reinforced composite resin and/or a non-conductive polymer resin. At this time, to facilitate interfacial adhesion, the same type of resin as the thermoplastic resin and/or thermosetting resin forming the FRP molded body 121 may be used as the resin and/or non-conductive polymer resin forming the glass fiber reinforced composite resin.

도 3a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 사출성형품에 포함되는 인서트부재의 일 구현예를 도시한 것이고, 도 3b는 A-A선 단면도이다.Figure 3a shows an example of an insert member included in an injection molded product according to various embodiments of the present invention, and Figure 3b is a cross-sectional view taken along line A-A.

도 3a 및 도 3b를 참조하면 본 발명의 인서트부재(100)는 금속프레임(110)의 삽입공간(112)에 끼워지는 FRP성형체(120)로 이루어지는 것을 알 수 있다. 이와 같이 인서트부재(!00)가 금속프레임(110)과 FRP성형체(120)로 구성되므로 금속프레임(110)의 두께가 얇아져도 FRP성형체(120)를 통한 보강구조를 통해 필요한 충분한 강도를 확보할 수 있다. 필요한 경우, 인서트부재(100)를 구성하는 금속프레임(110)에 형성된 모든 삽입공간(112)에 FRP성형체(120)가 끼워지지 않아도 무방하다.Referring to FIGS. 3A and 3B, it can be seen that the insert member 100 of the present invention is made of an FRP molded body 120 inserted into the insertion space 112 of the metal frame 110. In this way, since the insert member (!00) is composed of the metal frame 110 and the FRP molded body 120, even if the thickness of the metal frame 110 becomes thinner, sufficient strength can be secured through the reinforcement structure through the FRP molded body 120. You can. If necessary, the FRP molded body 120 does not need to be inserted into all the insertion spaces 112 formed in the metal frame 110 constituting the insert member 100.

도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 사출성형품의 일 구현예를 도시한 것이다. Figure 4 shows one embodiment of an injection molded product according to various embodiments of the present invention.

도 4를 참조하면 본 발명의 사출성형품(1)이 인서트부재(100) 및 수지층(200)을 포함하는 것을 알 수 있다. Referring to Figure 4, it can be seen that the injection molded product 1 of the present invention includes an insert member 100 and a resin layer 200.

수지층(200)은 도시된 바와 같이 인서트부재(100)의 일부를 매립하도록 형성될 수 있지만, 필요한 경우 인서트부재(100)전체를 매립하도록 형성될 수 있음은 물론이다. 수지층(200)을 형성하는 재질은 일반적으로 사출성형시 사용되는 수지이기만 하면 제한되지 않는데, FRP 및 고분자수지 중 하나 이상으로 형성될 수 있다. 본 발명의 사출성형품(1)에서 인서트부재(100)를 매립하는 수지층(200)은 적어도 금속프레임(110)의 삽입공간(112)에 끼워진 후 외부로 노출된 FRP성형체(120)의 표면을 매립하도록 형성되어 강도보강구조를 완성할 수 있다. The resin layer 200 may be formed to bury a portion of the insert member 100 as shown, but, if necessary, it can also be formed to bury the entire insert member 100. The material forming the resin layer 200 is not limited as long as it is a resin generally used during injection molding, and may be formed of one or more of FRP and polymer resin. In the injection molded product 1 of the present invention, the resin layer 200 embedding the insert member 100 covers at least the surface of the FRP molded body 120 exposed to the outside after being inserted into the insertion space 112 of the metal frame 110. It can be formed to be buried to complete the strength reinforcement structure.

본 발명의 사출성형품(1)은 강도 보강을 위해 수차례 절곡 및 가공하여 형성된 금속프레임을 인서트부재로 사용하는 모든 사출성형품일 수 있는데, 일 구현예로서 스마트폰 프론트 케이스일 수 있다. The injection molded product 1 of the present invention may be any injection molded product that uses a metal frame formed by bending and processing several times to reinforce strength as an insert member. As an example, it may be a smartphone front case.

도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 사출성형품의 제조방법을 도시한 흐름도이다. Figure 5 is a flowchart showing a method of manufacturing an injection molded product according to various embodiments of the present invention.

도 5를 참조하여 본 발명의 사출성형품의 제조방법을 살펴보면, 다수의 삽입공간이 형성된 금속프레임을 준비하는 단계(S110), FRP 성형체를 준비하는 단계(S120), 인서트부재를 준비하는 단계(S130) 및 사출성형하는 단계(S140)를 포함한다.Looking at the manufacturing method of the injection molded product of the present invention with reference to Figure 5, preparing a metal frame with a plurality of insertion spaces (S110), preparing an FRP molded body (S120), preparing an insert member (S130) ) and injection molding (S140).

금속프레임을 준비하는 단계(S110)는 FRP 성형체를 이용한 강도보강구조를 고려하여 최대한 경량화할 수 있는 재질 및 두께의 금속판을 선정하는 단계; 필요한 개수의 삽입공간이 형성되도록 수차례 절곡 가공하는 단계; 및 펀칭을 통해 불필요한 부분을 제거하는 단계;를 포함하여 수행될 수 있다. The step of preparing a metal frame (S110) includes selecting a metal plate of a material and thickness that can be as light as possible considering the strength reinforcement structure using the FRP molded body; Bending several times to form the required number of insertion spaces; and removing unnecessary parts through punching.

FRP 성형체를 준비하는 단계(S120)는 적어도 FRP 성형체가 금속프레임에 형성된 삽입공간과 끼워맞춤공차를 갖는 크기 및 형상을 갖도록 수행되어야 한다. 즉, 일 구현예로서 FRP 성형체는 열경화성수지 또는 열가소성 수지와 유리섬유, 아라미드섬유, 탄소섬유, 금속섬유, 세라믹 섬유, 천연섬유, 나노탄소섬유로 구성된 그룹에서 선택되는 하나 이상의 보강섬유를 포함하도록 준비되는데, 보강섬유는 연속섬유를 사용할 수 있으며, 보강섬유가 전도성섬유인 경우, 상기 FRP성형체를 준비하는 단계는 상기 FRP 성형체를 형성하는 단계 및 상기 FRP성형체의 표면에 비전도성코팅층을 형성하는 단계;를 포함할 수 있을 것이다. The step of preparing the FRP molded body (S120) must be performed so that the FRP molded body has at least a size and shape that has a fitting tolerance with the insertion space formed in the metal frame. That is, in one embodiment, the FRP molded body is prepared to include thermosetting resin or thermoplastic resin and one or more reinforcing fibers selected from the group consisting of glass fiber, aramid fiber, carbon fiber, metal fiber, ceramic fiber, natural fiber, and nanocarbon fiber. The reinforcing fiber may be a continuous fiber, and when the reinforcing fiber is a conductive fiber, the step of preparing the FRP molded body includes forming the FRP molded body and forming a non-conductive coating layer on the surface of the FRP molded body; may include.

인서트부재를 준비하는 단계(S130)는 다수의 삽입공간이 형성된 금속프레임(110)에 각각의 삽입공간과 끼워맞춤공차를 갖도록 준비된 FRP성형체를 끼워서 수행될 수 있다. The step of preparing an insert member (S130) can be performed by inserting an FRP molded body prepared to have a fitting tolerance with each insertion space into the metal frame 110 in which a plurality of insertion spaces are formed.

사출성형하는 단계(S140)는 준비된 인서트부재(100)를 사출금형에 배치한 후 수지를 주입하여 수행되는데, 적어도 금속프레임의 삽입공간에 끼워진 후 외부로 노출된 FRP성형체의 표면을 매립하는 수지층(200)이 형성되도록 수행된다. 이 때, 수지층은 FRP 및 고분자수지 중 하나 이상으로 형성될 수 있다.The injection molding step (S140) is performed by placing the prepared insert member 100 in an injection mold and then injecting resin. At least, a resin layer that fills the surface of the FRP molded body exposed to the outside after being inserted into the insertion space of the metal frame. This is carried out so that (200) is formed. At this time, the resin layer may be formed of one or more of FRP and polymer resin.

실시예 1Example 1

크기가 0.2T의 두께 및 가로X세로가 70 X 160 mm인 SUS 금속판을 절곡 및 가공하여 도 1에 도시된 구조를 갖는 금속프레임을 제조하였다. 금속프레임에 형성된 삽입공간1 내지 3의 크기는 각각 80mm X 2mm X 1.5mm, 58mm X 2mm X 1.5mm 및 16mm X 1.5mm X 1.5mm이므로, 각각의 삽입공간에 대해 끼워맞춤공차를 갖는 크기로 FRP성형체1 내지 3을 제조하였다. FRP성형체1 내지 3은 보강섬유로 연속섬유상의 탄소섬유를 사용하고 매트릭스수지는 에폭시 수지를 사용했으며, 비전도성코팅층은 유리섬유강화수지를 사용하여 0.3mm두께로 형성하였다. 제조된 금속프레임에 FRP성형체1 내지 3을 끼워서 인서트부재를 준비한 후 사출금형에 넣고 수지로 유리섬유강화수지 혹은 일반 폴리머 수지를 주입하여 도 4의 형태를 갖는 사출성형품1을 제조하였다. A metal frame having the structure shown in FIG. 1 was manufactured by bending and processing a SUS metal plate with a thickness of 0.2T and a width of 70 × 160 mm. The sizes of insertion spaces 1 to 3 formed in the metal frame are 80mm Molded bodies 1 to 3 were manufactured. FRP molded bodies 1 to 3 used continuous carbon fiber as the reinforcing fiber, epoxy resin as the matrix resin, and the non-conductive coating layer was formed to a thickness of 0.3 mm using glass fiber reinforced resin. After preparing the insert member by inserting FRP molded bodies 1 to 3 into the manufactured metal frame, it was placed in an injection mold, and glass fiber reinforced resin or general polymer resin was injected as the resin to manufacture injection molded product 1 having the shape of FIG. 4.

실시예 2Example 2

실시예1에서 금속판의 두께를 0.1T로 한 것을 제외하면 실시예1과 동일한 방법을 수행하여 사출성형품2를 제조하였다. Injection molded product 2 was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the thickness of the metal plate in Example 1 was set to 0.1T.

비교예Comparative example

실시예에서 금속판의 두께를 0.3T로 하고, 금속판의 절곡 횟수를 실시예1보다 10회 증가시켰으며, FRP성형제1 내지 3을 제조하여 금속프레임에 삽입하지 않은 것을 제외하면 실시예1과 동일한 방법을 수행하여 비교예 사출성형품을 제조하였다.In the example, the thickness of the metal plate was set to 0.3T, the number of bending of the metal plate was increased by 10 times compared to Example 1, and FRP molding agents 1 to 3 were manufactured and were not inserted into the metal frame, except that the material was the same as Example 1. The comparative example injection molded product was manufactured by carrying out the method.

실험예Experiment example

실시 예에서 얻어진 사출성형품1 및 2와 비교 예에서 얻어진 비교예 사출성형품을 대상으로 무게를 측정한 후 설계하중에서의 변형량, 내열노화성, 내충격성을 다음과 같이 실험하고 그 결과를 표 1에 나타냈다. After measuring the weight of the injection molded products 1 and 2 obtained in the Examples and the comparative injection molded products obtained in the Comparative Example, the amount of deformation at the design load, heat aging resistance, and impact resistance were tested as follows, and the results are shown in Table 1. showed.

설계하중에서의 변형량은 제품의 한쪽 변(약 25mm)을 클램프로 완전 고정한 뒤, 반대편 변의 중앙 부에 일정 하중의 추를 달아 처짐량을 도 6에 도시된 설계하중에서의 변형량 평가법 개념도에 따라 관찰하였다. The amount of deformation under the design load was completely fixed with a clamp on one side of the product (approximately 25 mm), and then a weight of a certain load was attached to the center of the opposite side, and the amount of deflection was observed according to the conceptual diagram of the deformation amount evaluation method under the design load shown in Figure 6. .

사출성형품의 내열노화성은 업계표준에 따라, 60ㅁ2℃x 8 hr 조건으로 부품을 항온조에 유지시킨 후, 외관 조사 실시하며 육안으로 확인되는 비틀림, 변형, 변석, 균열, 잔금, 박리, 경도의 변화나 끈적거림 등과 인서트 물과 사출수지 사이의 헐거움의 유무 등 본래의 성능을 저해하는 변형이 없는지 확인하였다. 내충격성의 경우, 시험품을 1m 높이에서 평행한 철판(두께10mm 이상) 상에 자유낙하 시켜 확인했으며, 낙하하는 시험품의 각면이 철판에 닿도록 각 면당 1회씩 실시하여 깨어짐, 균열, 변형 등 외관에 영향을 미치는 결함이 없는지 확인하였다.Heat aging resistance of injection molded products is determined according to industry standards by keeping the parts in a constant temperature bath at 60ㅁ2℃ It was confirmed that there were no deformations that would impede the original performance, such as changes, stickiness, or looseness between the insert and the injection resin. In the case of impact resistance, the test product was checked by freely falling from a height of 1 m onto a parallel steel plate (thickness of 10 mm or more). This test was performed once for each side so that each side of the falling test product touches the steel plate to prevent any effects on the appearance such as breaks, cracks, or deformation. It was confirmed that there were no defects affecting the .

사출성형품1Injection molded product 1 사출성형품2Injection molded product 2 비교예
사출성형품
Comparative example
injection molded product
무게(g)Weight (g) 3838 2929 4747 설계하중에서의 변형량 (mm)Deformation at design load (mm) 22 33 22 내열노화성Heat aging resistance 변형없음No deformation 변형없음No deformation 변형없음No deformation 내충격성impact resistance 번형없음No modifications 변형없음No deformation 변형없음No deformation

표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 사출성형품은 인서트부재를 구성하는 금속프레임의 두께가 비교예사출품보다 무게가 20%이상 감소되어 경량화 되었을 뿐만 아니라, 변형량, 내열노화성, 내충격성은 동등하거나 더 우수한 특성을 나타낸 것을 알 수 있다. As shown in Table 1, the injection molded product of the present invention is not only lighter as the thickness of the metal frame constituting the insert member is reduced by more than 20% compared to the comparative injection product, but the deformation amount, heat aging resistance, and impact resistance are equal or greater. It can be seen that it exhibits excellent characteristics.

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다. Although the present invention has been illustrated and described with preferred embodiments as discussed above, it is not limited to the above-described embodiments and is intended to be used by those skilled in the art without departing from the spirit of the invention. Various changes and modifications will be possible.

1 : 사출성형품 100 : 인서트부재
110 : 금속프레임 111 : 금속판
112 : 삽입공간
120 : FRP성형체 121 : 비전도성코팅층
200 : 수지층
1: Injection molded product 100: Insert member
110: metal frame 111: metal plate
112: insertion space
120: FRP molded body 121: Non-conductive coating layer
200: Resin layer

Claims (12)

수차례 절곡 및 가공되어 다수의 삽입공간이 형성된 금속프레임과 상기 다수의 삽입공간에 끼워지는 다수의 FRP(Fiber Reinforced Plastic) 성형체로 이루어진 인서트부재; 및
상기 인서트부재의 일부 또는 전체를 매립하도록 형성되는 수지층;을 포함하는 사출성형품,
An insert member made of a metal frame that is bent and processed several times to form a plurality of insertion spaces, and a plurality of FRP (Fiber Reinforced Plastic) molded bodies fitted into the plurality of insertion spaces; and
An injection molded product comprising a resin layer formed to bury part or all of the insert member,
제 1 항에 있어서,
상기 금속프레임은 0.3T미만의 두께를 갖고, 상기 삽입공간과 상기 FRP 성형체는 끼워맞춤공차를 갖는 것을 특징으로 하는 사출성형품.
According to claim 1,
An injection molded product, wherein the metal frame has a thickness of less than 0.3T, and the insertion space and the FRP molded body have a fitting tolerance.
제 1 항에 있어서,
상기 FRP 성형체는 열경화성수지 또는 열가소성 수지로 이루어진 매트릭스; 및 상기 매트릭스 내부에 위치하는 유리섬유, 아라미드섬유, 탄소섬유, 금속섬유, 세라믹 섬유, 천연섬유, 나노탄소섬유로 구성된 그룹에서 선택되는 하나 이상의 보강섬유;를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형품.
According to claim 1,
The FRP molded body includes a matrix made of thermosetting resin or thermoplastic resin; and one or more reinforcing fibers selected from the group consisting of glass fibers, aramid fibers, carbon fibers, metal fibers, ceramic fibers, natural fibers, and nanocarbon fibers located inside the matrix.
제 3 항에 있어서,
상기 보강섬유는 연속섬유인 것을 특징으로 하는 사출성형품.
According to claim 3,
An injection molded product, wherein the reinforcing fibers are continuous fibers.
제 3 항에 있어서,
상기 보강섬유가 전도성섬유인 경우, 상기 FRP 성형체는 그 표면에 형성된 비전도성코팅층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형품.
According to claim 3,
When the reinforcing fiber is a conductive fiber, the FRP molded body further includes a non-conductive coating layer formed on the surface.
제 1 항에 있어서,
상기 수지층은 FRP 및 고분자수지 중 하나 이상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 사출성형품.
According to claim 1,
An injection molded product, characterized in that the resin layer is formed of one or more of FRP and polymer resin.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 사출 성형품은 스마트폰 프론트 케이스인 것을 특징으로 하는 사출성형품.
The method according to any one of claims 1 to 6,
The injection molded product is an injection molded product, characterized in that it is a smartphone front case.
금속판을 수차례 절곡 및 가공하여 다수의 삽입공간이 형성된 금속프레임을 준비하는 단계;
상기 금속프레임에 형성된 다수의 삽입공간에 끼워지는 크기를 갖는 다수의 FRP(Fiber Reinforced Plastic) 성형체를 준비하는 단계;
상기 금속프레임의 삽입공간에 상기 FRP성형체를 끼워서 인서트부재를 준비하는 단계; 및
상기 인서트부재를 사출금형에 배치하고 수지를 주입하여 상기 인서트부재의 일부 또는 전체를 매립하는 수지층이 형성되도록 사출성형하는 단계;를 포함하는 사출성형품 제조방법.
Preparing a metal frame with a plurality of insertion spaces by bending and processing a metal plate several times;
Preparing a plurality of FRP (Fiber Reinforced Plastic) molded bodies having a size to fit into a plurality of insertion spaces formed in the metal frame;
Preparing an insert member by inserting the FRP molded body into the insertion space of the metal frame; and
A method of manufacturing an injection molded product comprising: placing the insert member in an injection mold and injecting resin to form a resin layer that fills part or all of the insert member.
제 8 항에 있어서,
상기 FRP 성형체를 준비하는 단계는 원하는 금형내에서 열경화성수지 또는 열가소성 수지로 이루어진 매트릭스수지에 유리섬유, 아라미드섬유, 탄소섬유, 금속섬유, 세라믹 섬유, 천연섬유, 나노탄소섬유로 구성된 그룹에서 선택되는 하나 이상의 보강섬유를 함침시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형품 제조방법.
According to claim 8,
The step of preparing the FRP molded body is to add one selected from the group consisting of glass fiber, aramid fiber, carbon fiber, metal fiber, ceramic fiber, natural fiber, and nanocarbon fiber to a matrix resin made of thermosetting resin or thermoplastic resin in a desired mold. A method for manufacturing an injection molded product, comprising the step of impregnating the above reinforcing fibers.
제 9 항에 있어서,
상기 FRP성형체를 준비하는 단계에서 상기 보강섬유는 연속섬유를 사용하는 것을 특징으로 하는 사출성형품 제조방법.
According to clause 9,
In the step of preparing the FRP molded body, the reinforcing fiber is a method of manufacturing an injection molded product, characterized in that continuous fiber is used.
제 9 항에 있어서,
상기 보강섬유가 전도성섬유인 경우, 상기 FRP성형체를 준비하는 단계는 상기 FRP 성형체를 형성하는 단계 및 상기 FRP성형체의 표면에 비전도성코팅층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형품 제조방법.
According to clause 9,
When the reinforcing fiber is a conductive fiber, the step of preparing the FRP molded body includes forming the FRP molded body and forming a non-conductive coating layer on the surface of the FRP molded body. .
제 8 항에 있어서,
상기 사출성형하는 단계는 적어도 상기 금속프레임의 삽입공간에 끼워진 후 외부로 노출된 상기 FRP성형체의 표면을 매립하는 수지층이 형성되도록 수행되는 것을 특징으로 하는 사출성형품 제조방법.
According to claim 8,
The injection molding step is performed so that a resin layer is formed that fills the surface of the FRP molded body exposed to the outside after being inserted into the insertion space of the metal frame.
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