KR100571599B1 - 일체형 가변 인서트 몰딩 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 도어 상부 프레임에 장착하는 몰딩을 제조하는 방법에 있어서, 합성수지로 1차 몰딩을 성형하되 클립도 동시에 일체로 성형하는 1차 몰딩 사출 성형 단계, 스테인레스 코일을 몰딩의 전체 형상으로 성형하는 프레스 블랭킹 가공 단계, 스테인레스 코일과 1차 몰딩을 결합하는 결합 단계, 1차 몰딩과 스테인레스 코일이 결합된 몰딩의 양쪽 가장자리에 립을 합성수지로 인서트 사출 성형하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 일체형 가변 인서트 몰딩 제조방법에 관한 것이다.

차량, 몰딩, 스테인레스 코일, 사출 성형, 인서트 사출 성형, 클립, 립

Description

일체형 가변 인서트 몰딩 제조방법{omitted}

도 1은 자동차의 측면 도어 상부 몰딩의 설치 상태도

도 2는 본 발명의 몰딩을 나타낸

도 3은 본 발명의 스테인레스 코일을 나타낸 도면

도 4는 본 발명에 의한 몰딩의 제조방법과 차량에 장착하는 방법을 나타낸 개략도

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 드립 레일 몰딩 2 : 리어 피이스 드립 레일 몰딩

3 : 1차 몰딩 4 : 스테인레스 코일

5 : 클립 6 : 립

7 : 패드 8 : 차체 프레임

9 : 결합부

본 발명은 자동차의 도어 상부 차체의 테두리에 결합하는 몰딩의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세히는, 합성수지로 1차 몰딩을 사출 성형하되 클립도 동시 에 일체로 사출 성형하고, 스테인레스 코일을 몰딩의 전체 형상으로 프레스 성형하되 양쪽 가장자리에 결합부를 형성하며, 결합부를 이용하여 스테인레스 코일과 1차 몰딩을 결합하고, 1차 몰딩과 스테인레스 코일이 결합된 몰딩의 양쪽 가장자리에 합성수지로 립을 인서트 사출 성형하는 것을 특징으로 하는 일체형 가변 인서트 몰딩 제조방법에 관한 것이다. 또한, 상기 클립을 1차 몰딩과 일체로 동시에 사출 성형하는 대신에 별도로 제작된 클립이나 볼트 등의 관용의 결합부재를 금형 내에 개재하여 성형하는 인서트 사출 성형을 할 수 있으며, 상기 스테인레스 코일의 한 쪽면에 접착제를 도포하여 1차 몰딩과 스테인레스 코일을 결합할 수도 있다.

일반적으로, 자동차의 측면 도어 상부 몰딩은, 도 1에 도시한 바와 같이, 자동차의 차체와 도어간의 틈새를 보완하여 누수 및 윈드 노이즈(Wind Noise)를 방지하고 차량 외관을 고급화하는데 사용되는 부품이며, 이러한 자동차의 몰딩은 드립 레일 몰딩(DRIP RAIL MOLDING)과 리어 피이스 드립 레일 몰딩(REAR PIECE DRIP RAIL MOLDING)의 두 구성품이 별도로 제작된 후 하나로 조립되어 차량에 장착 된다.

종래에 있어서, 상기 드립 레일 몰딩의 제조방법은 27가지의 공정을 거치면서 제조되는 데, 개략적인 공정순서는 다음과 같다.

PVC와의 접착을 위해 스테인레스 코일의 한쪽면에 접착제 본딩 → 건조 → 12 단계를 거쳐 스테인레스 코일을 몰딩 형상으로 성형하는 롤 성형 → PVC를 롤 성형된 스테인레스 코일 몰딩 표면에 압출 → 냉각 → 일정 길이의 몰딩으로 절단 → 차량에 장착하기 위해 차체의 측면 프레임 형상으로 스트래치 벤딩 → 프레스 작업(전면 끝단 절단 → 끝단의 각도 절단→ 노칭 → 후면 끝단 절단) → 리어 피이스 드립 레일 몰딩과 조립되는 끝단부 고속 톱날 커팅 → 차량의 전부쪽 끝부분을 마무리하기 위한 사출부 접착제 본딩 → 끝부분 사출부에 PVC의 인서트 사출 → 드립 레일 몰딩의 안쪽면에 차체와 조립하기 위한 클립의 조립 (클립은 사출 성형한 다음 가공하여 별도 제조 후 드립 레일 몰딩에 조립)의 순서로 제조된다.

이렇게 제조된 드립 레일 몰딩을 차체 프레임에 장착하기 위하여 별도의 드립 레일을 제작한 후 상기 차체 프레임에 스포트 용접 등의 방법으로 부착하되, 종래의 드립 레일몰딩이 롤 포밍과 압출공정으로 제조되므로 드립 레일은 드립 레일 몰딩의 조립을 위하여 필요하며 차체 제조공정에 포함된다.

또한, 상기 리어 피이스 드립 레일 몰딩은 약 21가지의 공정을 거치면서 제조되는데, 개략적인 공정순서는 다음과 같다.

스테인레스 코일을 몰딩 형상으로 프레스 성형 → 스테인레스 코일 몰딩 표면에 보호형 테이프 부착(이동 중 표면의 긁힘 등을 방지) → 보호용 테이프 제거 후 몰딩 표면의 초음파 세척 → 건조 → PVC를 사출할 때 스테인레스 코일과의 접합을 용이하게 하기 위해 몰딩 표면에 접착제 본딩 → 건조 → 접착강도를 보강하기 위한 2차 본딩 → 건조 → 접착제를 예열하기 위해 고주파 예열기로 고주파 예열 → 몰딩 표면에 PVC의 사출성형 → 불필요한 사출 게이트 제거 및 마무리 → 보호형 테이프 부착 → 조립전용 지그를 사용한 클립의 조립 → 드립 레일 몰딩과 일자로 조립하기 위한 조인트부 스포트 용접의 순서로 제조된다.

이렇게 제조된 리어 피이스 드립 레일 몰딩의 안쪽면에 부착된 클립이 차체 프레임에 미리 형성된 조립용 홀에 삽입되면서 상기 차체 프레임에 상기 리어 피이스 드립 레일 몰딩을 장착하게 된다.

그런데, 이러한 몰딩을 제조하는 방법에 있어 종래에는 프레스 인서트 몰딩과 롤 포밍 몰딩으로 이원화되어 그 공법이 복잡하고 다양하여 제조원가의 상승은 물론 차량에 장착할 때, 각각의 구성품간의 이음매에서 발생되는 틈에 의한 윈드노이즈 발생 및 외관상의 결점 등이 있었고, 세차할 때(특히 자동 세차할 때) 틈새에 이물질 등이 낄 우려가 높았다.

또한, 드립 레일 몰딩은 스테인레스 코일을 롤 성형하여 그 표면에 PVC를 압출하여 제조되지만, 리어 피이스 드립 레일 몰딩은 스테인레스 코일을 프레스 성형하여 그 표면에 PVC를 사출하여 제조되기 때문에, 상기 스테인레스 코일 성형 공법의 차이와 압출 및 사출로 구분되는 PVC 원재료의 차이로 인해 몰딩표면이 색깔이 달라지는 현상이 발생하였다.

더욱이, 차체 프레임에 드립 레일 몰딩을 조립하기 위해서는 상기 차체 프레임에 별도의 드립 레일을 스포트 용접으로 장착해야 하는 불편함도 있었다.

또 다른 종래의 기술로서, 본 출원인에 의하여 출원된 것으로, 여러 가지 공법으로 제조된 여러개의 부품들을 조립하여 이루어지던 몰딩 부품을 프레스 성형과 인서트 사출에 의해 일체형으로 제조하는 일체형 가변 인서트 몰딩 제조방법 및 몰딩 부품(등록번호: 10-0268836-0000)이 있다.

이를 간략하게 살펴보면 다음과 같다.

한쪽면에 접착제가 미리 도포되고 다른 면에는 표면보호용 테이프가 부착된 스테인레스 코일을 몰딩의 전체 형상으로 프레스 성형한다. 일반적인 프레스의 블랭킹(BLANKING)공정이다. → 평평하게 프레스 성형된 스테인레스 코일의 양쪽 가장자리를 약간 구부려 준다. 일반적인 프레스 포밍(FORMING)공정을 말한다 → 접착제가 도포된 상기 스테인레스 코일을 사출금형에 안착시킨 후 안쪽면에 폴리플로필렌 수지로 1차 인서트 사출성형하되, 클립도 동시에 일체로 성형되도록사출 금형상에 형상을 갖춘다.

이때의 클립 형상은 일반적인 사출 금형의 작동 코아(SLIDE CORE)를 이용하여 그 형상을 갖추며 스테인레스 코일과 폴리플로필렌 수지의 접착은 사출 성형되는 재료(폴리플로필렌 수지)의 온도(약200℃~240℃)에 의해 스테인레스 코일 안쪽면의 본드가 녹아 사출 재료와 접착된다.

또한, 여기에 사용되는 재료는 폴리플로필렌 수지에 GLASS FIBER(유리 섬유)나 TALC(활석)가 함유된 것, 또는 폴리플로필렌 수지에 ELASTOMER(천연, 합성고무) 등이 함유된 것을 사용한다. → 한쪽면에 1차로 사출성형된 제품을 2차의 사출금형에 안착(INSERT)한 후 2차 사출성형한다.

이때는 1차 성형 재료와 동일한 계열인 폴리플로필렌 수지를 성형 재료로 사용하게 되는데 일반적으로 동일계열(여기서는 폴리플로필렌 수지와 폴리플로필렌 수지의 결합을 말한다)의 재료는 사출열에 의한 접착이 용의하고 별도의 본딩 없이도 접착력이 강하기 때문이다. → 사상 및 가공으로 마무리하는 순서로 일체형 몰딩을 제조하게 된다.

제품의 특성상 1차 사출할 때 사용되는 재료는 단단해야 하므로 폴리플로필 렌 수지를 레진(RESIN)으로 유리섬유(GLASS FIBER) 등 강도 보강용재를 첨가 한것을 사용하고, 2차 사출 성형할 때 사용되는 재료는 촉감이 좋고 부드러워야 하므로 폴리플로필렌 수지를 레진(RESIN)으로 하여 천연, 합성고무(ELASTOMER)등이 첨가된 것을 사용한다.

그러므로 상기와 같은 방법으로 제작된 일체형 몰딩은 양쪽 가장자리가 조금씩 구부러진(프레스 포밍 성형) 스테인레스 코일의 한쪽면에 길이방향으로 다수개의 클립을 전면에 일체로 형성한 폴리플로필렌 수지층이 덮여지고, 이 폴리플로필렌 수지층과 스테인레스 코일의 양쪽 가장자리 또는 노출될 스테인레스 코일을 제외한 전면에 또 다른 폴리플로필렌 수지층이 덮여지는 형상으로 이루어져 있어, 차체 프레임에 미리 형성된 여러개의 홀에 클립이 삽입되면서 상기 차체 프레임에 일체형 몰딩을 장착하게 된다.

따라서, 상기한 바와 같은 방법으로 일체형 몰딩을 제조하게 되면 하나의 조각으로 몰딩전체를 구성할 수 있으며, 제조공법도 프레스 성형과 인서트 사출의 2가지로 단순화되고, 더욱이 차체 프레임에 장착하기 위한 클립을 별도로 구성하여 몰딩에 조립할 필요 없이 상기 프레스 성형과 인서트 사출에 의해 일체형 몰딩을 성형할 수 있게 된다.

그런데, 이러한 일체형 가변 인서트 몰딩 제조방법에 있어서, 접착제가 도포된 상기 스테인레스 코일을 사출금형에 안착시킨 후 안쪽면에 폴리플로필렌 수지로 1차 인서트 사출성형함에 있어서, 스테인레스 코일이 1차 금형내의 정확한 위치인 내부면에 전체가 밀착하여 안치되어야하며, 따라서 프레스의 블랭킹(BLANKING)공정 과 프레스 포밍(FORMING)공정을 통하여 제작된 스테인레스 코일을 보관하고 운반하는 데 상당한 주의가 요구되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 차량의 도어 상부 프레임에 장착하는 몰딩을 제조하는 방법에 있어서, 합성수지로 1차 몰딩을 성형하되 클립도 동시에 일체로 성형하는 1차 몰딩 사출 성형 단계와, 스테인레스 코일을 몰딩의 전체 형상으로 성형하는 프레스 블랭킹 가공 단계와, 스테인레스 코일과 1차 몰딩을 결합하는 결합 단계와, 1차 몰딩과 스테인레스 코일이 결합된 몰딩의 양쪽 가장자리에 립을 합성수지로 인서트 사출 성형하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 일체형 가변 인서트 몰딩 제조방법을 제공한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 일체형 가변 인서트 몰딩 제조방법을 상세히 설명한다.

도 1은 자동차의 측면 도어 상부 몰딩의 설치 상태도로서 점선 안에 본 발명의 일체형 가변 인서트 몰딩이 설치된 일예를 나타내고 있다. 도 2는 본 발명의 몰딩을 나타낸 도면이다. 도 3은 본 발명의 스테인레스 코일을 나타낸 도면으로서, 특히 리어 피이스 드립 레일 몰딩(REAR PIECE DRIP RAIL MOLDING) 부분을 나타내고 있다. 드립 레일 몰딩(REAR PIECE DRIP RAIL MOLDING)의 경우에도 동일한 방법이 적용된다. 또한, 드립 레일 몰딩과 리어 피이스 드립 레일 몰딩을 일체로 프레스 성형하는 것도 동일한 것이다. 즉, 본 발명의 일체형 가변 인서트 몰딩은 드립 레 일 몰딩과 리어 피이스 드립 레일 몰딩을 일체로 성형하거나, 드립 레일 몰딩과 리어 피이스 드립 레일 몰딩을 별도로 성형한 다음 각각을 중앙에서 조립하여 결합할 수도 있다. 이는 당업자에 의한 선택의 문제일뿐 동일한 제조방법이 적응된다. 좌측의 도면은 스테인레스 코일의 양쪽 가장자리를 따라 톱니형으로 돌출된 다수개의 결합부를 형성한 것을 나타내고, 우측의 도면은 프레스 성형 다음에 양쪽 가장자리를 전체적으로 한번 더 포밍하여 가장자리를 따라 전체적으로 구부러진 결합부를 형성한 스테인레스 코일을 나타낸다. 도 4는 본 발명에 의한 몰딩의 제조방법과 차량에 장착하는 방법을 나타낸 개략도로서, 상부의 도면들은 코일의 양쪽 가장자리의 프레스 포밍에 형성된 결합부의 탄성을 이용하여 1차 몰딩의 가장자리를 감싸는 방식으로 스테인레스 코일과 1차 몰딩을 결합하고, 인서트 사출 성형으로 양쪽 가장자리에 립을 성형하며, 패드(PAD)를 클립에 삽입한 후, 차체 프레임에 장착하는 것을 순차적으로 나타낸 개략도이며, 하부의 도면들은 프레스 브랭킹 성형시 스테인레스 코일의 가장자리에 동시에 형성되는 다수개의 돌출된 결합부를 수작업이나 지그를 이용하여 1차 몰딩의 가장자리 부위에 밀착되게 구부려줌으로서 스테인레스 코일과 1차 몰딩을 결합하고, 인서트 사출 성형으로 양쪽 가장자리에 립을 성형하며, 패드(PAD)를 클립에 삽입한 후, 차체 프레임에 장착하는 것을 순차적으로 나타낸 개략도이다.

본 발명은, 차량의 도어 상부 프레임에 장착하는 몰딩을 제조하는 방법에 있어서, 합성수지로 1차 몰딩을 성형하되 클립도 동시에 일체로 성형하는 1차 몰딩 사출 성형 단계와, 스테인레스 코일을 몰딩의 전체 형상으로 성형하는 프레스 블랭 킹 가공 단계와, 스테인레스 코일과 1차 몰딩을 결합하는 결합 단계와, 1차 몰딩과 스테인레스 코일이 결합된 몰딩의 양쪽 가장자리를 폴리플로필렌 수지로 인서트 사출 성형하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 일체형 가변 인서트 몰딩 제조방법이다.

또한, 상기 프레스 블랭킹 가공 단계 다음에, 프레스 성형된 스테인레스 코일의 양쪽 가장자리를 약간 구부려 결합부를 성형하는 프레스 포밍 가공 단계가 더 포함될 수 있다. 이와 같이 구부러진 결합부의 탄성을 이용하여 상기 1차 몰딩의 가장자리를 감싸는 방식으로 스테인레스 코일과 1차 몰딩을 결합할 수 있다. (도 4참조)

또한, 상기 스테인레스 코일을 프레스 블랭킹 가공으로 제작함에 있어서, 양쪽 가장자리에 다수개의 돌출된 다각형인 결합부를 동시에 프레스성형할 수 있다. 이와 같이 프레스 성형 시 스테인레스 코일의 가장자리에 동시에 형성된 다수개의 돌출된 결합부를 수작업이나 지그를 이용하여 1차몰딩의 가장자리 부위에 밀착되게 구부려줌으로서 스테인레스 코일과 1차몰딩을 결합할 수 있다. (도 4 참조)

또한, 상기 결합 단계에 있어서, 스테인레스 코일의 한쪽면에 접착제를 도포하여 1차몰딩과 스테인레스코일을 결합할 수 있다. 이와 같이 접착제를 이용하여 결합할 시에는 스테인레스 코일의 양쪽 가장자리에 결합부를 형성하지 아니하여도 된다.

또한, 상기 1차 몰딩 사출 성형 단계에 있어서, 1차 몰딩과 클립을 동시에 사출 성형하는 대신에, 별도로 제작된 클립이나 볼트 등의 결합부재를 인서트 사출 성형할 수 있다.

합성수지로 1차 인서트 사출성형하되, 클립도 동시에 일체로 성형되도록 사출 금형상에 형상을 갖춘다. 이 때의 클립 형상은 일반적인 사출 금형의 작동 코아(SLIDE CORE)를 이용하여 그 형상을 갖추게 된다.

스테인레스 코일을 몰딩의 전체 형상으로 프레스 성형함에 있어서 양쪽 가장자리를 따라 톱니형으로 돌출된 다수개의 결합부를 동시에 형성하고 다음 결합공정에서 결합부를 구부려 1차 몰딩과 결합하거나, 또는 프레스성형 다음에 양쪽 가장자리를 전체적으로 한번 더 포밍하여 가장자리를 따라 전체적으로 구부러진 결합부를 형성하고 다음 결합공정에서 탄성 한계범위내에서 양쪽 결합부를 조금 벌리어 1차 몰딩의 양쪽 가장자리를 수용한 후 놓아주면 벌려진 결합부가 탄성력으로 복원되어 1차 몰딩과 안정적으로 결합하는 것을 선택할 수 있다.

또한 특별히 결합부를 형성하지 않고 접착제를 사용하여 1차 몰딩과 결합할 수도 있다. 이 때 사용되는 접착제는 일반 관용의 공업용 접착제 중에 적당한 것을 사용하면 된다. 그리고 립을 인서트 사출 성형하는 다음 단계를 고려하여 스테인레스 코일의 양쪽 가장자리 부위를 프레스 포밍으로 적당히 구부려둘 수도 있으며, 또한 1차 몰딩의 사출성형시 스테인레스 코일이 접착될 부분에 적당한 깊이로 스테인레스 코일이 안치되는 자리를 형성하여 둘 수 도 있다.

본 발명에 사용되는 합성수지의 일예를 설명하면, 제품의 특성상 1차 몰딩을 사출할 때 사용되는 재료는 단단해야 하므로 폴리플로필렌 수지를 레진(RESIN)으로 유리섬유(GLASS FIBER) 등 강도 보강용재를 첨가 한것을 사용하고, 2차 사출 성형 할 때 사용되는 재료는 촉감이 좋고 부드러워야 하므로 폴리플로필렌 수지를 레진(RESIN)으로 하여 천연, 합성고무(ELASTOMER) 등이 첨가된 것을 사용하며, 이는 본 출원인에 의하여 실시되고있는 기술이다.

상기한 바와 같은 본 발명의 일체형 가변 인서트 몰딩 제조방법에 의하여 제조된 일체형 가변 인서트 몰딩은 차체 프레임에 미리 형성된 여러개의 홀에 클립이 삽입되면서 상기 차체 프레임에 일체형 몰딩을 장착하게 된다. 이 때, 노이즈방지 및 수밀용 패드(PAD)를 클립에 삽입하여 두는 것이 바람직하다.

상기와 같은 본 발명의 일체형 가변 인서트 몰딩 제조 방법은, 종래 스테인레스 코일의 한쪽면에 인서트 사출 성형으로 1차 몰딩을 성형하는 방법에 있어서 스테인레스 코일의 보관과 운반에 상당한 주의가 요구되는 문제점을 해결하면서도 동일한 제품을 제조할 수 있을 뿐만아니라, 인서트 사출에 의한 1차 몰딩의 성형보다 공정이 단순하여 제조단가가 저렴해지는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 차량의 도어 상부 프레임에 장착하는 몰딩을 제조하는 방법에 있어서, 합성수지로 1차 몰딩(3)을 성형하되 클립(5)도 동시에 일체로 성형하는 1차 몰딩 사출 성형 단계, 스테인레스 코일(4)을 몰딩의 전체 형상으로 성형하는 프레스 블랭킹 가공 단계, 스테인레스 코일(4)과 1차 몰딩(3)을 결합하는 결합 단계, 1차 몰딩(3)과 스테인레스 코일(4)이 결합된 몰딩의 양쪽 가장자리에 립(6)을 합성수지로 인서트 사출 성형하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 일체형 가변 인서트 몰딩 제조방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 프레스 블랭킹 가공 단계 다음에, 프레스 성형된 스테인레스 코일(4)의 양쪽 가장자리를 약간 구부려 결합부(9)를 성형하는 프레스 포밍 가공 단계가 더 포함된 것을 특징으로 하는 일체형 가변 인서트 몰딩 제조방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 프레스 블랭킹 가공은 양쪽 가장자리에 다수개의 돌출된 다각형인 결합부(9)를 동시에 프레스 성형하는 것을 특징으로 하는 일체형 가변 인서트 몰딩 제조방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 결합 단계는 스테인레스 코일(4)의 한쪽면에 접착제를 도포하여 1차 몰딩(3)과 스테인레스 코일(4)을 결합하는 것을 특징으로 하는 일 체형 가변 인서트 몰딩 제조방법.
5. 제 1항에 있어서, 상기 1차 몰딩 사출 성형 단계는 1차 몰딩(3)과 클립(5)을 동시에 사출 성형하는 대신에, 별도로 제작된 클립이나 볼트 등의 결합부재를 인서트 사출 성형하는 것을 특징으로 하는 일체형 가변 인서트 몰딩 제조 방법.

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