JP2001315154A - ガス注入の射出工法を利用するバンパの製造方法及びこの製造方法により製造されたバンパ - Google Patents

ガス注入の射出工法を利用するバンパの製造方法及びこの製造方法により製造されたバンパ

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JP2001315154A
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錫 煥 金
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Hyundai Motor Co
Kia Corp
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Hyundai Motor Co
Kia Motors Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/1703Introducing an auxiliary fluid into the mould
    • B29C45/1704Introducing an auxiliary fluid into the mould the fluid being introduced into the interior of the injected material which is still in a molten state, e.g. for producing hollow articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガス注入の射出工法を利用して車両用バンパ
を製造する方法及び当該製造方法により製造されたバン
パに関するものであり、車両のバンパシステムを単一部
品の表皮剤にて形成可能とするとともに、補強用リブ形
成によるシンクマーク(sink mark)の生成を完全に排
除することができる車両用バンパとその製造方法を提供
する。 【解決手段】 高強性ポリプロピレンを使用して多数の
補強用リブを含む1次樹脂製品を射出した後、一定時間
がたつと、垂直リブの延長部にあるガス穴を通じて窒素
ガスを注入して単一部品の表皮材として最終の樹脂製品
を射出する構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガス注入の射出工
法を利用して車両用バンパを製造する方法とこの時に製
造されるバンパに関するものであり、より詳細には、ガ
ス穴を形成する方法を採用したガス注入の射出工法とし
て、製品の表面に生ずるシンクマーク(sink mark;屈
曲痕)の問題を解決し、多数の補強リブを持つ単一部品
の表皮材バンパを製造することができる方法、及びフォ
ームや補強材がなくても各種の強度上の規制を満足する
ばかりでなくその機能性を最も向上させることができる
バンパ及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に車両に対する既存のバンパシステ
ムは、表皮材(fascia)、EA(energy absorption)
フォームと補強材(reinforcement)の3重構造からな
る。バンパの表皮材として用いられる材料は、ポリプロ
ピレン、RIM(reactioninjection molding)等が挙
げられ、2.5mph/5mph用が一般的に使用されている。
エネルギー吸収剤である前記EAフォームは、発泡ポリ
プロピレン (expanded polypropylene)が用いられる
が、主に2.5mph用は15倍の発泡、5mph用は30倍
の発泡ポリプロピレンが使用される。また、補強材は、
スチール、アルミニウム、GMT(glass mat thermopl
astic)等の材料が用いられる。
【0003】既存のバンパシステムによると、表皮材、
EAフォームと補強材として三層に構成されることか
ら、その重量が重くなり、全体的な費用が高価となる。
また、それぞれのパートにより材料が異なることもあ
り、車両を分解・解体する際の作業性が低いという短所
がある。即ち、バンパの表皮材は、2.5mph/5mph用が
一般的に用いられ、EAフォームの発泡率は、それぞれ
に2.5mph用は15倍、5mph用は30倍に調整して使
用される。また、補強材は、その構造を多少変更して
2.5mph用と5mph用にそれぞれ区別して製品を開発し
なければならない問題がある。
【0004】
【発明の解決しようとする課題】したがって、本発明
は、上記の問題に鑑みて創案されたものであり、車両の
バンパシステムを既存の3つパートによる各種の材料か
ら単一部品の表皮材とし、各種の規制を満足することが
できるエネルキー吸収剤として、衝突する際における強
度を維持することができる補強用リブを採用し、特にガ
ス穴を形成するガス注入の射出工法を利用して補強用リ
ブの形成によるシンクマーク(sink mark)の生成を完
全に排除し、また車両の廃車時に単一部品の表皮材を容
易に解体と環境親和性を目指すことができるようにガス
注入の射出工法を利用するバンパ及びそのバンパの製造
方法を提供することにその目的がある。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明においては、高強性ポリプロピレンを使用して
多数の補強用リブを含む1次樹脂製品を射出した後、一
定時間がたつと、垂直リブの延長部にあるガス穴を通じ
て窒素ガスを注入して単一部品の表皮材として最終の樹
脂製品を射出することを特徴とする。
【0006】特に、前面バンパ樹脂製品を射出する時の
温度条件は200〜220℃であり、圧力条件は4〜6
Mpaであり、1次樹脂製品を射出した後に窒素ガスを注
入するための遅延時間は17.5〜19.5秒であること
を特徴とする。また、後面バンパ樹脂製品を射出する時
の温度条件は200〜220℃であり、圧力条件は5〜
7Mpaであり、1次樹脂製品を射出した後に窒素ガスを
注入するための遅延時間は13.5〜16.5秒であるこ
とを特徴とする。
【0007】また、内側にバンパの長さ方向に沿って並
んで多数の補強用リブ14を持っており、上記リブ14
の延長部位にあるガス穴16を通じて窒素ガスを注入し
てシンクマークが生じないようにガス注入の射出工法に
より製造される高強性ポリプロピレン剤の単一部品の表
皮剤からなることを特徴とする。特に、上記リブ14
は、3〜5mmの厚さとして少なくとも3つが備えられる
ことを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
を詳細に説明する。ガス注入の射出成形とは、一定量の
樹脂を注入した後に窒素ガスを注入して成形する工法で
ある。本発明では、上記工法によりEAフォームや補強
材を使わずにバンパ表皮剤だけで2.5mphの規制を満足
させるバンパ及びその製造方法を提供するものである。
【0009】表皮剤自体だけでは各種の規制(2.5mph
/5mph)を満足し難く、上記規制を満足させようとする
と製品の厚さが厚くなり、衝撃を補強するために形成す
る背面部位のリブによりバンパの前面にひどいシンクマ
ークが生ずることから、既存の射出工法による製品は、
商品性やその価値が劣っている。表皮剤自体単独で衝撃
に耐えながら、最小限の重量で衝撃に耐えるにはバンパ
の背面に厚いリブを補強する必要がある。しかしなが
ら、一般の射出工法を利用して製造すると、上記補強用
リブにより製品の表面にひどいシンクマークが生ずる。
そこで、本発明においては、リブの延長部位、即ちリブ
と表皮剤が合う(接合する)部位にガス穴を形成して表
面のシンクマークを除去することができるガス注入の射
出工法を採用した。
【0010】製品のリブ形態は、衝突する時に強性を維
持するために垂直リブで補強する構造(structural fas
cia)とし、初期の衝突が発生する時に構造表皮剤が変
形しながらエネルギーを吸入し、表皮剤の両端にステー
イ(stay)を一切に形成して車体に装着することができ
るようにし、衝突の途中にエネルギーを吸入することに
なる。また、既存のバンパシステムは、表皮剤+EAフ
ォーム+補強材からなるシステムであるが、バンパ表皮
剤だけで既存の2.5mphの規制を満足させるために各種
の材料を使用することができる。本発明では、再利用の
可能な熱可塑性樹脂であるTPO(PP)材料を用いた。
【0011】バンパ表皮剤だけにより既存の2.5mphの
規制を満足させるための材料特性としては、材料強度、
耐熱性、衝撃強度等のように全ての物性が重要である
が、その中でも最も重要な材料物性は屈曲強度及び屈曲
弾性率である。既存の2.5mphの、一般のバンパ構造に
用いられる材料は、補強剤が後面にあるので、柔らかい
タイプのポリプロピレンとしては、その屈曲弾性率が約
6,000kg/cm2であれば満足させることができる。し
かし、表皮剤だけで既存のバンパ構造を満足させるため
には、多少固いタイプのポリプロピレンが要求されるの
で、屈曲弾性率が約10,000kg/cm2であれば最適の
製品構造として規格に対応する。以下の表1は、本発明
のバンパ製造方法により製造されるバンパ表皮剤と既存
のバンパカバーの材料別に物性評価結果を比較したもの
である。
【0012】
【表1】
【0013】上記材料特性を有する製品を成形する条件
は次の通りである。ガス注入の射出工法によりバンパ表
皮剤のリブ構造を成形する時にシンクマークを最小化さ
せるために、製品の最適な成形条件をCAEの解析と成
形の施行錯誤を重ねて樹脂射出の温度と窒素ガスの注入
条件をセッティングして最適な製品を製作した。
【0014】その中でも製品の射出・成形する時、プラ
スチック樹脂を射出してからガスを注入する遅延時間が
特に重要であり、その条件は次の通りである。本発明に
よる前面バンパの射出温度は200〜220℃、望まし
くは210℃である。その圧力条件は4〜6Mpa、望ま
しくは5Mpaである。また、樹脂を射出した後にガスを
注入するための遅延時間は17.5〜19.5秒、望まし
くは19.5秒であり、この条件の際にガスの爆発が最
小化され、樹脂の充填状態が一番良好であった。
【0015】また、後面バンパの構造は前面バンパとは
異なるので、射出温度は220〜240℃、望ましくは
230℃である。その圧力条件は5〜7Mpa、望ましく
は6.2Mpaである。また、樹脂を射出した後にガスを
注入するための遅延時間は13.5〜16.5秒、望まし
くは14.5〜15.8秒であり、この条件の際にガスの
爆発が最小化され、樹脂の充填状態が一番良好であっ
た。
【0016】従って、適切な屈曲弾性率を持つ材料と共
に最適なガス注入の射出工法を利用することにより、E
Aフォームや補強材を使わなくてもバンパ表皮剤だけで
既存の2.5mphの衝突規制を満足させる構造のバンパを
提供することができる。このように製造される本発明に
よるバンパ、即ちバンパ表皮剤は、添付した図1に示し
たように、表皮剤12の背面に長さ方向に沿って並んだ
多数のリブ14を備えており、リブ14と表皮剤12が
合う部位に形成したガス穴16によりガス注入を通じて
表皮剤12の表面に生ずるシンクマークの形成を完全に
排除することができる。
【0017】このように、1次樹脂を射出した後に適正
時間、例えば約15秒がたつと、2次ガスを射出するガ
ス注入の射出工法により、表皮剤のみからなる単一部品
とすることにより、既存のバンパシステムに比べて約4
0%以上の軽量化及び約10%以上の原価節減に寄与す
ることができる。
【0018】即ち、表皮剤、EAフォーム及び補強材の
三重構造からなる既存のバンパシステム部品と本発明に
よるバンパ表皮剤だけのガス注入の射出工法を比べる
と、組立部品の減少と工程水の節減により、重量は1台
当たり8kg以上に減少させることができ、部品原価は
1台当たり一千円以上が節減される。
【0019】また、既存の三重構造の部品を1つの部品
として開発することにより、組立部品の減少と工程水の
節減による工程単純化に寄与し、また、再利用の可能な
熱可塑性ポリプロピレンを使用するとともに、車両を廃
車する際において、単一部品としてその解体が容易であ
ることから、環境親和性(エコ)製品として優れた製品
とすることができる。
【0020】
【発明の効果】以上説明のように本発明は、ガス注入の
射出工法を利用して製造したバンパ表皮剤を提供するこ
とにより、車両の軽量化及び費用節減の効果を奏し、ま
た、環境に優しいエコ製品とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるバンパの断面構造を示す概略図で
ある。
【符号の説明】
10: バンパ 12: 表皮剤 14:リブ 16: ガス穴
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4F206 AA11 AG07 AG28 AH24 AM32 AR025 AR065 AR11 AR12 JA05 JF06 JF46 JL02 JM05 JN27 JQ81

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高強性ポリプロピレンを使用して多数の
    補強用リブを含む1次樹脂製品を射出した後、一定時間
    経過後に、垂直リブの延長部にあるガス穴を通じて窒素
    ガスを注入して単一部品の表皮材として最終の樹脂製品
    を射出することを特徴とするガス注入の射出工法を利用
    するバンパの製造方法。
  2. 【請求項2】 前面バンパ樹脂製品を射出する時の温度
    条件は200〜220℃であり、圧力条件は4〜6Mpa
    であり、1次樹脂製品を射出した後に窒素ガスを注入す
    るための遅延時間は17.5〜19.5秒であることを特
    徴とする請求項1記載のガス注入の射出工法を利用する
    バンパの製造方法。
  3. 【請求項3】 後面バンパ樹脂製品を射出する時の温度
    条件は200〜240℃であり、圧力条件は5〜7Mpa
    であり、1次樹脂製品を射出した後に窒素ガスを注入す
    るための遅延時間は13.5〜16.5秒であることを特
    徴とする請求項1記載のガス注入の射出工法を利用する
    バンパの製造方法。
  4. 【請求項4】 内側にバンパの長さ方向に沿って並んで
    多数の補強用リブ(14)を持っており、上記リブ(1
    4)の延長部位にあるガス穴(16)を通じて窒素ガス
    を注入してシンクマーク(sink mark)が生じないよう
    にガス注入の射出工法により製造される高強性ポリプロ
    ピレン剤の単一部品の表皮剤からなることを特徴とする
    請求項1記載のガス注入の射出工法を利用するバンパの
    製造方法。
  5. 【請求項5】 上記リブ14は、3〜5mmの厚さとして
    少なくとも3つが備えられることを特徴とする請求項4
    記載のガス注入の射出工法を利用するバンパの製造方
    法。
  6. 【請求項6】 上記請求項1乃至請求項5のいずれかに
    記載のガス注入の射出工法を利用するバンパの製造方法
    により製造されたバンパ。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014046899A (ja) * 2012-09-04 2014-03-17 Toyota Auto Body Co Ltd 車両用樹脂部品及びその製造方法
US9987779B2 (en) 2015-06-18 2018-06-05 Ford Global Technologies, Llc Integral locator pin for a plastic component
KR20190115346A (ko) * 2018-04-02 2019-10-11 현대자동차주식회사 이중 단면구조의 크래쉬박스를 포함하는 cff(combined front bumper beam and front end module) 유닛

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014046899A (ja) * 2012-09-04 2014-03-17 Toyota Auto Body Co Ltd 車両用樹脂部品及びその製造方法
US9987779B2 (en) 2015-06-18 2018-06-05 Ford Global Technologies, Llc Integral locator pin for a plastic component
KR20190115346A (ko) * 2018-04-02 2019-10-11 현대자동차주식회사 이중 단면구조의 크래쉬박스를 포함하는 cff(combined front bumper beam and front end module) 유닛
CN110341629A (zh) * 2018-04-02 2019-10-18 现代自动车株式会社 包括具有双截面结构的碰撞吸能盒的组合式前保险杠梁和前端模块的单元
KR102518654B1 (ko) * 2018-04-02 2023-04-06 현대자동차주식회사 이중 단면구조의 크래쉬박스를 포함하는 cff(combined front bumper beam and front end module) 유닛

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