KR102578361B1 - 차량 디스플레이용 유리 성형금형 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 디스플레이용 유리 성형금형 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 판상의 유리 원판을 차량의 대쉬보드에 따라 다양한 곡률 및 형상을 가지는 디스플레이를 보다 정밀하고 높은 표면 품질로 성형하기 위한 차량 디스플레이용 유리 성형금형 구조에 관한 것이다.
또한, 성형할 유리 원판이 올려지는 하부 금형과 성형할 형상에 대응하는 곡면이 형성된 상부 금형과 상기 하부 금형의 바닥면에 형성되어 유리 원판의 하부에 소정의 압력을 가하기 위한 질소가스가 유입되는 압력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량 디스플레이용 유리 성형금형 구조{glass molding mold structure for vehicle display}

본 발명은 차량 디스플레이용 유리 성형금형 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 판상의 유리 원판을 차량의 대쉬보드에 따라 다양한 곡률 및 형상을 가지는 디스플레이를 보다 정밀하고 높은 표면 품질로 성형하기 위한 차량 디스플레이용 유리 성형금형 구조에 관한 것이다.

일반적으로 판상의 유리를 곡면 가공하는 방법으로 주로 열간 프레스법을 사용하고 있다.

열간 프레스법은 금형과 함께 판상의 유리 원판을 가열한 후 가열된 금형으로 판상의 유리 원판을 가압하고, 냉각하는 방법으로 판상의 유리를 곡면으로 가공하게 된다.

이러한 열간 프레스법은 일반적으로 하부 금형의 형상에 맞춰 상부에서 가압하여 곡면을 형성함에 따라, 성형된 유리에 응력이 생기기 쉽고, 유리 외관에 피트와 압흔 흔적과 같은 결함으로 인해 품질이 낮은 문제점이 있었다.

이에 따라, 한국등록특허 제10-1836415호 "곡면 유리 성형 장치 및 이를 이용한 제조 방법"과 같이 흑연과 같은 세라믹 소재의 금형을 이용하여 표면 품질을 개선시키기 위한 기술이 개발되었으나, 상부에서 가압하는 방법으로는 여전히 유리의 하면의 품질이 낮은 문제점이 있었다.

이에 따라, 상부 금형에 가공할 곡면을 형성하고, 하부 금형에는 금형의 접촉이 이루어지지 않도록 비워두는 방법으로 하부 표면 품질을 향상시키는 방법이 시도되고 있으나, 가열된 유리 원판이 비워진 공간으로 처지는 문제점이 있었다.

한국등록특허 제10-1836415호 "곡면 유리 성형 장치 및 이를 이용한 제조 방법"

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 가공되는 유리 원판의 표면 품질을 개선시키면서 유리 원판이 처지는 것을 방지하기 위한 차량 디스플레이용 유리 성형금형 구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 급격한 온도 변화로 인한 유리 원판의 파손을 방지하기 위한 차량 디스플레이용 유리 성형금형 구조를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 차량 디스플레이용 유리 성형금형 구조는 성형할 유리 원판이 올려지는 하부 금형과 성형할 형상에 대응하는 곡면이 형성된 상부 금형과 상기 하부 금형의 바닥면에 형성되어 유리 원판의 하부에 소정의 압력을 가하기 위한 질소가스가 유입되는 압력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하부 금형 및 상부 금형은 흑연 소재로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부 금형 및 하부 금형의 온도를 높이면서 합형한 후 압력부로 유입되는 질소가스의 압력을 높여 상부 금형의 곡면에 밀착되도록 유리 원판을 성형하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 압력부는 가장자리를 따라 유리 원판이 거치되는 거치단이 형성되되, 거치단에 유리 원판의 가장자리만 지지되는 형태로 유리 원판의 중앙부가 직접적으로 금형의 바닥면에 밀착되지 않도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 유리 원판의 성형이 완료되면, 상기 압력부 내부의 질소 가스를 배출하면서 기 설정된 시간동안 새로운 질소 가스를 공급하여 강제 냉각하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 압력부로 공급되는 질소 가스의 공급 온도 및 공급 속도를 제어하여 유리 원판을 점진적으로 가열하고, 성형 후 점진적으로 냉각함으로써 급격한 온도 변화로 인한 유리 원판의 파손을 방지하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 디스플레이용 유리 성형금형 구조에 의하면, 성형할 형상에 대응하는 곡면이 상부 금형에 형성되고, 하부 금형에는 유리 원판의 가장자리만 지지되어 접촉면적을 최소화시켜 가공되는 유리 원판의 표면 품질을 개선시키면서 압력부로 유입되는 질소 가스를 통해 유리 원판이 처지는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 차량 디스플레이용 유리 성형금형 구조에 의하면, 가열 및 냉각 과정에서 급격한 온도 변화로 인한 유리 원판의 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량 디스플레이용 유리 성형금형 구조를 도시한 종단면도.
도 2는 본 발명에 따른 차량 디스플레이용 유리 성형금형 구조의 실시예를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 차량 디스플레이용 유리 성형금형 구조를 이용하여 성현된 유리를 도시한 도면..

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 차량 디스플레이용 유리 성형금형 구조를 도시한 종단면도이며, 도 2는 본 발명에 따른 차량 디스플레이용 유리 성형금형 구조의 실시예를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 차량 디스플레이용 유리 성형금형 구조를 이용하여 성현된 유리를 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 디스플레이용 유리 성형금형 구조는 차량의 대쉬보드에 따라 다양한 곡률 및 형상을 가지는 디스플레이를 보다 정밀하고 높은 표면 품질로 성형하기 위한 것으로써, 성형할 판상의 유리 원판(10)이 올려지는 하부 금형(1)과 성형할 형상에 대응하는 곡면이 형성된 상부 금형(2)과 상기 하부 금형(1)의 바닥면에 소정의 깊이로 형성되어 유리 원판(10)의 하부에 소정의 압력을 가하기 위한 질소가스가 유입되는 압력부(3)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 상부 금형(2) 및 하부 금형(1)의 온도를 높이면서 도 2에 도시된 바와 같이 상부 금형(2)과 하부 금형(1)을 합형한 후 공급 유로(3a)를 통해 압력부(3)로 유입되는 질소가스의 압력을 높여 상부 금형(2)의 곡면에 밀착되도록 유리 원판(10)을 성형하게 된다.

또한, 상기 압력부(3)는 가장자리를 따라 유리 원판이 거치되는 거치단(4)이 형성되되, 거치단(4)에 유리 원판(10)의 가장자리만 지지되는 형태로 유리 원판(10)의 중앙부가 직접적으로 하부 금형(1) 또는 하부 금형(1)의 바닥면에 밀착되지 않도록 구성된다.

또한, 가열된 상부 금형(2) 및 하부 금형(1)과의 접촉시 급격한 온도변화에 의해 유리 원판(10)이 파손되는 것을 방지하기 위해 상기 상부 금형(2)과 하부 금형(1)을 합형하기 이전에 압력부(3)를 통해 소정의 온도로 가열된 질소 가스를 공급함으로써 유리 원판(10)을 미리 가열하도록 구성될 수도 있다.

또한, 유리 원판(10)의 성형 과정에서 유리 원판(10)과의 접촉에 의한 손상을 방지하고, 금형의 온도를 조절시 높은 열전도율을 통해 보다 빠르게 유리 원판의 가열 및 냉각이 가능하도록 상기 하부 금형(1) 및 상부 금형(2)은 흑연 소재로 구성됨이 바람직하다.

즉, 유리 원판(10)의 성형 후 금형의 낮은 열전도율로 인해 금형 냉각이 늦어짐으로써 유리 원판(10)이 고열에 장시간 노출되어 변형되거나, 표면 품질 또는 내구성이 취약해지는 것을 방지하기 위해 높은 열전도율을 가지는 흑연 소재로 구성됨으로써 금속 소재의 금형 대비 금형의 온도를 보다 빠르게 낮출 수 있다.

다만, 급격한 온도변화로 인한 유리 원판의 파손이 발생될 수 있으므로 금형의 온도 조절 속도 및 온도 범위는 유리 원판의 면적 및 두께를 고려하여 파손을 방지하기 위한 범위 내에서 온도 조절 속도 및 온도 범위가 조절됨이 바람직하다.

또한, 상기 압력부(3)는 가공할 곡면의 외주면 방향 및 곡률에 따라 복수 개로 나누어져 각 압력부(3)로 공급되는 질소 가스의 압력이 상이하도록 구성될 수도 있다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이 유리 원판의 성형이 완료되면, 상기 압력부(3) 내부의 질소 가스를 배출하면서 기 설정된 시간동안 새로운 질소 가스를 공급하여 성형 완료된 유리(10a)를 강제 냉각한 후 금형을 개방하여 배출하도록 구성될 수도 있다.

이때, 금형의 개방이 완료되더라도 소정의 시간동안 성형 완료된 유리(10a)를 금형의 온도보다 더 낮은 온도로 냉각시키기 위해 기설정된 시간동안 기설정된 온도의 질소 가스를 성형 완료된 유리(10a)를 향해 분사하도록 구성될 수도 있다.

상기와 같이, 상기 압력부(3)로 공급되는 질소 가스의 공급 온도 및 공급 속도를 제어하여 유리 원판을 점진적으로 가열하고, 성형 후에도 점진적으로 냉각함으로써 급격한 온도 변화로 인한 유리 원판의 파손을 방지하도록 구성됨이 바람직하다.

이상과 같이 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

1 : 하부 금형
2 : 상부 금형
3 : 압력부
4 : 거치단
10 : 유리 원판

Claims (6)

1. 성형할 유리 원판이 올려지는 하부 금형과;
   성형할 형상에 대응하는 곡면이 형성된 상부 금형과;
   상기 하부 금형의 바닥면에 형성되어 유리 원판의 하부에 소정의 압력을 가하기 위한 질소가스가 유입되는 압력부를 포함하며,
   상기 압력부는 가공할 곡면의 외주면 방향 및 곡률에 따라 복수 개로 나누어져 각 압력부로 공급되는 질소 가스의 압력이 상이하도록 구성된 것을 특징으로 하는
   차량 디스플레이용 유리 성형금형 구조.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 하부 금형 및 상부 금형은 흑연 소재로 구성된 것을 특징으로 하는
   차량 디스플레이용 유리 성형금형 구조.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 상부 금형 및 하부 금형의 온도를 높이면서 합형한 후 압력부로 유입되는 질소가스의 압력을 높여 상부 금형의 곡면에 밀착되도록 유리 원판을 성형하는 것을 특징으로 하는
   차량 디스플레이용 유리 성형금형 구조.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 압력부는 가장자리를 따라 유리 원판이 거치되는 거치단이 형성되되, 거치단에 유리 원판의 가장자리만 지지되는 형태로 유리 원판의 중앙부가 직접적으로 금형의 바닥면에 밀착되지 않도록 구성된 것을 특징으로 하는
   차량 디스플레이용 유리 성형금형 구조.
   
5. 제 1항에 있어서,
   유리 원판의 성형이 완료되면, 상기 압력부 내부의 질소 가스를 배출하면서 기 설정된 시간동안 새로운 질소 가스를 공급하여 강제 냉각하는 것을 특징으로 하는
   차량 디스플레이용 유리 성형금형 구조.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 압력부로 공급되는 질소 가스의 공급 온도 및 공급 속도를 제어하여 유리 원판을 점진적으로 가열하고, 성형 후 점진적으로 냉각함으로써 급격한 온도 변화로 인한 유리 원판의 파손을 방지하도록 구성된 것을 특징으로 하는
   차량 디스플레이용 유리 성형금형 구조.