WO2017171105A1 - 마스크가 적용된 자동차용 휠 제조방법 - Google Patents

마스크가 적용된 자동차용 휠 제조방법 Download PDF

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최용호
강정필
조완우
강현수
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주식회사 대유글로벌
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D21/00—Casting non-ferrous metals or metallic compounds so far as their metallurgical properties are of importance for the casting procedure; Selection of compositions therefor
    • B22D21/02—Casting exceedingly oxidisable non-ferrous metals, e.g. in inert atmosphere
    • B22D21/04—Casting aluminium or magnesium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B1/00—Spoked wheels; Spokes thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F15/00—Other methods of preventing corrosion or incrustation

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a wheel for an automobile to which the mask is applied, and more particularly, to a method for manufacturing a wheel for an automobile to which a mask is applied to prevent corrosion of a front processing portion.
  • wheels for automobiles are made of a metallic material, such as steel or aluminum. Such wheels are fixed by spherical head screws or conical head screws to wheel mountings on motor vehicles consisting of brake drums or brake discs.
  • the wheel design of the vehicle has been diversified to be manufactured in a complex shape and color, and the front processing method is used to realize the double color.
  • the aluminum material is exposed through the front processing, and then the exposed area is coated. At this time, the coating liquid is sprayed and evenly applied to the front portion of the wheel.
  • an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a wheel for a vehicle applied a mask to prevent corrosion by uniform coating thickness of the front surface of the wheel.
  • Method for manufacturing a wheel for a vehicle to which the mask according to the invention is applied casting a wheel; Heat treating the wheel; Performing a whole machining of the wheel; Painting the wheel; Performing front machining of the wheel; And performing a coating on the wheel.
  • Coating the wheel is characterized in that to attach a mask to the wheel.
  • Coating the wheel comprises injection molding the mask; Mounting the mask on the wheel; And heating the mask to attach the mask to the wheel.
  • the thickness of the mask is characterized in that 50 to 100 micrometers.
  • the wheel manufacturing method for a vehicle to which the mask is applied in accordance with the present invention is attached to the wheel to ensure a uniform coating thickness on the front of the wheel, it is possible to prevent corrosion due to poor coating.
  • FIG. 1 is a flowchart schematically showing a method for manufacturing a wheel for a vehicle to which a mask according to an embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a flowchart schematically illustrating a process of coating a wheel in a method of manufacturing a wheel for a vehicle to which a mask is applied according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a mask seated on a wheel in a method for manufacturing a wheel for an automobile according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view schematically showing a state in which a mask is heated in a method for manufacturing a wheel for a vehicle to which a mask is applied according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view schematically illustrating a process of attaching a mask to a wheel in a method of manufacturing a wheel for an automobile according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a flowchart schematically showing a method for manufacturing a wheel for a vehicle to which a mask is applied according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a coating on a wheel in a method for manufacturing a wheel for a vehicle to which a mask is applied according to an embodiment of the present invention. It is a flowchart which shows the process to implement schematically.
  • FIG. 3 is a view schematically illustrating a mask seated on a wheel in the method for manufacturing a wheel for a vehicle to which a mask is applied according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is to manufacture a wheel for a vehicle to which a mask is applied according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view schematically illustrating a state in which a mask is heated in a method
  • FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a process of attaching a mask to a wheel in a method for manufacturing a wheel for an automobile according to an embodiment of the present invention.
  • a wheel manufacturing method for a vehicle to which a mask according to an embodiment of the present invention is applied is as follows.
  • an aluminum wheel 10 is manufactured through a casting process (S10).
  • a rough shape of the wheel 10 may be completed by casting an aluminum ingot into a press.
  • the strength of the wheel 10 is improved through a heat treatment process (S20). For example, the heating and cooling of the cast wheel 10 may reach the desired strength of the wheel 10.
  • the painting work of the wheel 10 is carried out (S40). For example, spraying gray or black mixed powder paint on the surface of the wheel 10 may be dried to complete a painting operation.
  • a cleaning operation may be performed to remove the foreign matter adhering to the wheel 10 surface. Further, even after the painting work on the wheel 10 is performed, the cleaning work for removing the foreign matter attached to the painting surface may be performed.
  • the front machining of the wheel 10 refers to a process of machining the front portion 11 of the wheel 10 as the final design, and may include grinding, cutting, and cleaning processes of the front portion 11 of the wheel 10. Can be.
  • the coating of the wheel 10 is performed (S60).
  • the coating on the front portion 11 of the wheel 10 may prevent corrosion of the front portion 11 of the processed wheel 10.
  • This coating layer may be transparent to ensure exposure to the front portion (11).
  • the mask 20 is used to form a coating layer on the front portion 11 of the wheel 10.
  • the mask 20 is a synthetic resin made by the polymerization of acrylic acid and its derivatives, has a shape corresponding to the front portion 11, has a high transparency, and may cover the front portion 11 in a thin film form.
  • a process of coating the front part 11 of the wheel 10 using the mask 20 will be described below.
  • the mask 20 is injection molded (S61). That is, the acrylic material may be injected into the mold to perform injection molding on the front part 11 and the mask 20 corresponding to the front part 11.
  • the initial injection molded mask 20 may have a plate shape (see FIG. 3).
  • the thickness of the mask 20 may be approximately 50 micrometers to 100 micrometers.
  • the manufactured mask 20 is seated on the wheel 10 (S62).
  • the front part 11 of the wheel 10 may be disposed to face upward, and then the mask 20 may be seated on the wheel 10.
  • the mask 20 When the mask 20 is seated on the front portion 11, the mask 20 is heated to attach the mask 20 to the wheel 10 (S63).
  • the heater 30 is positioned above the mask 20 seated on the front part 11, and the mask 20 is heated using the heat generated by the heater 30.
  • the interval between the heater 30 and the mask 20 may be 100mm to 400mm, and the interval with the mask 20 may be adjusted according to the amount of heat generated by the heater 30.
  • the heater 30 may be operated for about 5 to 30 minutes to heat the mask 20.
  • the coating operation may be performed in a workroom capable of thermal insulation.
  • the temperature of the working room heated by the heater 30 may be 150 degrees Celsius to 250 degrees Celsius.
  • the mask 20 heated by the warmer 30 becomes soft and evenly attached to the front portion 11. That is, the coating liquid sprayed by the conventional spray method cannot be secured because the liquid flows down and the thickness of the corner portion can be secured, and the coating liquid can be excessively concentrated in a concave shape. However, since the mask 20 guarantees a uniform thickness irrespective of the shape of the front part 11, it is possible to prevent corrosion of the front part 11.
  • the mask 20 may be attached to the front portion 11 while being heated.
  • a separate bonding agent may be applied to the front portion 11 or the mask 20.
  • a method for manufacturing a wheel for a vehicle to which a mask is applied has a mask 20 attached to the wheel 10 to ensure a uniform coating thickness on the front portion 11 of the wheel 10, and thus coating is insufficient. Corrosion can be prevented.

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Abstract

본 발명은 마스크가 적용된 자동차용 휠 제조방법에 관한 것으로, 휠을 주조하는 단계와, 휠을 열처리하는 단계와, 휠의 전체가공을 실시하는 단계와, 휠을 도장하는 단계와, 휠의 전면가공을 실시하는 단계와, 휠에 코팅을 실시하는 단계를 포함하여, 전면부의 코팅 두께를 균일하게 유지하여 부식을 방지할 수 있다.

Description

마스크가 적용된 자동차용 휠 제조방법
본 발명은 마스크가 적용된 자동차용 휠 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전면 가공 부위의 부식을 방지하는 마스크가 적용된 자동차용 휠 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차용 휠은 스틸 또는 알루미늄과 같은 금속 물질로 제조된다. 이러한 휠은 브레이크 드럼 또는 브레이크 디스크로 이루어지는 자동차 상의 휠 마운팅에 구형 머리 나사 또는 원뿔형 머리 나사에 의해 고정된다.
한편, 최근에는 자동차용 휠 디자인이 다양화되어 복잡한 형상과 색상으로 제작될 수 있으며, 2중 색상을 구현하기 위해 전면가공 공법이 사용된다.
전면가공 공법은 전면 가공을 통해 알루미늄 소재를 노출시킨 후, 노출 부위에 대한 코팅을 실시한다. 이때, 코팅액이 분무되어 휠의 전면부에 골고루 도포된다.
그러나, 분무된 코팅액에 의해 형성되는 도막 두께가 일정하지 않으므로, 상대적으로 얇은 도막에서 부식이 발생하는 문제점이 있다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2013-0010299호(2013.01.28. 공개, 발명의 명칭 : 자동차 휠용 반사잉크 및 이를 분사하기 위한 스프레이)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 휠 전면부 코팅 두께가 균일하여 부식을 방지하는 마스크가 적용된 자동차용 휠 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 마스크가 적용된 자동차용 휠 제조방법은: 휠을 주조하는 단계; 상기 휠을 열처리하는 단계; 상기 휠의 전체가공을 실시하는 단계; 상기 휠을 도장하는 단계; 상기 휠의 전면가공을 실시하는 단계; 및 상기 휠에 코팅을 실시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 휠에 코팅을 실시하는 단계는 마스크를 상기 휠에 부착하는 것을 특징으로 한다.
상기 휠에 코팅을 실시하는 단계는 상기 마스크를 사출 성형하는 단계; 상기 마스크를 상기 휠에 안착하는 단계; 및 상기 마스크를 가열하여 상기 마스크를 상기 휠에 부착하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 마스크의 두께는 50 내지 100 마이크로미터인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 마스크가 적용된 자동차용 휠 제조방법은 휠에 마스크가 부착되어 휠의 전면부에 균일한 코팅 두께를 보장하므로, 코팅 미비로 인한 부식을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크가 적용된 자동차용 휠 제조방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크가 적용된 자동차용 휠 제조방법에서 휠에 코팅을 실시하는 공정을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크가 적용된 자동차용 휠 제조방법에서 휠에 안착되는 마스크를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크가 적용된 자동차용 휠 제조방법에서 마스크를 가열하는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크가 적용된 자동차용 휠 제조방법에서 마스크가 휠에 부착되는 과정을 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 마스크가 적용된 자동차용 휠 제조방법의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크가 적용된 자동차용 휠 제조방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크가 적용된 자동차용 휠 제조방법에서 휠에 코팅을 실시하는 공정을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크가 적용된 자동차용 휠 제조방법에서 휠에 안착되는 마스크를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크가 적용된 자동차용 휠 제조방법에서 마스크를 가열하는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크가 적용된 자동차용 휠 제조방법에서 마스크가 휠에 부착되는 과정을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크가 적용된 자동차용 휠 제조방법은 다음과 같다.
먼저, 주조 공정을 통해 알루미늄 재질의 휠(10)을 제작한다(S10). 일 예로, 알루미늄 잉곳(ingot)을 프레스로 주조 가공하여 휠(10)의 개략적인 형상이 완성될 수 있다.
휠(10)이 제작되면 열처리 공정을 통해 휠(10)의 강도를 향상시킨다(S20). 일 예로, 주조된 휠(10)의 가열 및 냉각을 통해 휠(10)을 목표하는 강도에 도달시킬 수 있다.
휠(10)의 열처리를 통해 휠(10)의 강도가 향상되면, 휠(10)의 전체가공이 실시된다(S30). 휠(10)의 전체가공은 휠(10)의 전체적인 형상을 설계 상태로 가공하는 것을 의미한다.
휠(10)의 전체가공이 완료되면, 휠(10)의 도장작업이 실시된다(S40). 일 예로, 휠(10) 표면에 회색 또는 검정색의 혼합분체도료를 에어 분사한 후 건조시켜 도장작업을 완료할 수 있다.
휠(10)에 대한 도장작업을 실시하기 전에는 휠(10) 표면에 부착된 이물질을 제거하는 세정작업이 실시될 수 있다. 그리고, 휠(10)에 대한 도장작업이 실시된 후에도 도장 표면에 부착된 이물질을 제거하는 세정작업이 실시될 수 있다.
휠(10)에 대한 도장작업이 완료되면, 휠(10)의 전면가공을 실시한다(S50). 휠(10)의 전면가공이란, 휠(10)의 전면부(11)를 최종 설계안대로 가공하는 작업을 말하며, 휠(10)의 전면부(11)에 대한 연마, 절삭, 세정 과정을 포함할 수 있다.
휠(10)의 전면가공이 완료되면, 휠(10)의 코팅을 실시한다(S60). 휠(10)의 전면부(11)에 대한 코팅을 통해 가공된 휠(10)의 전면부(11)에 대한 부식을 방지할 수 있다. 이러한 코팅층은 투명하여 전면부(11)에 대한 노출을 보장해줄 수 있다.
휠(10)의 전면부(11)에 대한 코팅층을 형성하기 위해 마스크(20)를 사용한다. 마스크(20)는 아크릴산 및 그 유도체의 중합에 의해 만들어지는 합성수지이고, 전면부(11)와 대응되는 형상을 하며, 투명도가 높고, 박막 형태로 전면부(11)를 커버할 수 있다.
마스크(20)를 이용하여 휠(10)의 전면부(11)에 대한 코팅을 실시하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 마스크(20)를 사출 성형한다(S61). 즉, 금형에 아크릴 소재를 투입하여 전면부(11)와 상응하는 마스크(20)를 사출 성형할 수 있다. 초기 사출 성형된 마스크(20)는 판재 형상을 할 수 있다(도 3 참조). 마스크(20)의 두께는 대략 50 마이크로미터 내지 100 마이크로미터가 될 수 있다.
마스크(20)가 제작되면, 제작된 마스크(20)를 휠(10)에 안착시킨다(S62). 일 예로, 휠(10)의 전면부(11)가 상측으로 향하도록 배치한 다음, 휠(10)의 상측에 마스크(20)를 안착시킬 수 있다.
마스크(20)가 전면부(11)에 안착되면, 마스크(20)를 가열하여 마스크(20)를 휠(10)에 부착한다(S63).
즉, 전면부(11)에 안착된 마스크(20)의 상방에 온열기(30)를 위치시키고, 온열기(30)에서 생성된 열을 이용하여 마스크(20)를 가열한다.
온열기(30)와 마스크(20)간의 간격은 100mm 내지 400mm가 될 수 있으며, 온열기(30)의 열발생량에 따라 마스크(20)와의 간격이 조절될 수 있다.
온열기(30)는 대략 5분 내지 30분간 가동되어 마스크(20)를 가열시킬 수 있다. 바람직하게는 단열이 가능한 작업실에서 코팅 작업이 이루어질 수 있다. 온열기(30)에 의해 가열되는 작업실의 온도는 섭씨 150도 내지 섭씨 250도가 될 수 있다.
온열기(30)에 의해 가열된 마스크(20)는 연성이 되어 전면부(11)에 골고루 부착된다. 즉, 기존에 스프레이 방식으로 분사된 코팅액은 액체화되어 흘러내리기 때문에 모서리 부분에 대한 두께를 확보할 수 없으며, 오목한 형상으로 코팅액이 과도하게 집중될 수 있다. 그러나, 마스크(20)는 전면부(11)의 형상과 무관하게 균일한 두께를 보장하므로, 전면부(11)의 부식을 방지할 수 있다.
한편, 마스크(20)는 가열되면서 자체가 전면부(11)에 부착될 수 있다. 그 외, 별도의 접합제가 전면부(11) 또는 마스크(20)에 도포될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마스크가 적용된 자동차용 휠 제조방법은 휠(10)에 마스크(20)가 부착되어 휠(10)의 전면부(11)에 균일한 코팅 두께를 보장하므로, 코팅 미비로 인한 부식을 방지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

Claims (4)

  1. 휠을 주조하는 단계;
    상기 휠을 열처리하는 단계;
    상기 휠의 전체가공을 실시하는 단계;
    상기 휠을 도장하는 단계;
    상기 휠의 전면가공을 실시하는 단계; 및
    상기 휠에 코팅을 실시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크가 적용된 자동차용 휠 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 휠에 코팅을 실시하는 단계는
    마스크를 상기 휠에 부착하는 것을 특징으로 하는 마스크가 적용된 자동차용 휠 제조방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 휠에 코팅을 실시하는 단계는
    상기 마스크를 사출 성형하는 단계;
    상기 마스크를 상기 휠에 안착하는 단계; 및
    상기 마스크를 가열하여 상기 마스크를 상기 휠에 부착하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크가 적용된 자동차용 휠 제조방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 마스크의 두께는 50 내지 100 마이크로미터인 것을 특징으로 하는 마스크가 적용된 자동차용 휠 제조방법.
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