KR100363344B1 - 수압전사를 이용한 자동차용 스티어링휠림의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수압전사를 이용한 자동차용 스티어링휠림 제조방법에 관한 것으로, 스티어링휠림의 분할 전사하고자 하는 경계부에 소정 폭의 마스킹테이프를 접착하는 공정과, 상기 스티어링휠림의 마스킹테이프 접착부위 중간 정도 위치에 칼집을 내고 그 반쪽 아래를 절취하는 공정과, 절취하지 않은 마스킹테이프의 상측 부위를 보호마스킹테이프로 커버하는 공정과, 마스킹되지 않은 면을 전사하고 세척 건조한 후, 상부의 보호마스킹테이프를 제거하는 공정과, 전사된 스티어링휠림의 1차전사 경계부에 2차로 소정 폭의 마스킹테이프를 접착하는 공정과, 상기 마스킹테이프의 1차 접합선보다 약 0.05mm - 0.2mm 낮은 위치에 칼집을 내어 분리선을 형성하고 그 반 위쪽을 절취하는 공정과, 절취하지 않은 마스킹테이프의 하측 부위를 보호마스킹테이프로 커버하는 공정과, 마스킹되지 않은 나머지 면을 2차 전사하고 세척 건조한 후, 마스킹테이프 및 보호마스킹테이프를 제거하는 공정으로 이루어지며, 이러한 공정을 수행하기 위하여 스티어링휠림을 올려 놓을 수 있는 수평회전대와 이를 고정하기 위한 클램프 및 일정 높이로 칼집을 내기 위한 칼꽂이가 구비된 절개장치가 사용된다.

Description

수압전사를 이용한 자동차용 스티어링휠림의 제조방법 {Liquid pressure transfer printing method of steering wheel rim for automobile }

본 발명은 수압전사를 이용한 자동차용 스티어링휠림의 제조방법에 관한 것으로, 특히 전사대상물의 형상적 제약으로 인해 분할 전사공정을 진행하여야 할 때 PVA 용액에 의한 접합부위의 정합 처리공정을 마스킹테이프를 사용하여 수행함으로써 폐수발생량 감소에 따른 환경오염을 최소화하고, 별도의 마스킹테이프를 이용하여 생산성 및 제품의 신뢰도를 향상시킬 수 있도록 개선된 수압전사를 이용한 자동차용 스티어링휠림의 제조방법에 관한 것이다.

자동차용스티어링휠림의 표면에 수압전사방법을 이용하여 다양한 무늬를 인쇄하는 제조 기술은 본 출원인에 의해 1998년 특허출원 제 17425호, 제 36990호 및 제 36991호로 제안된 바 있다.

또한, 상기 제안 기술들을 더욱 개선하고 자동화한 기술로서는, 본 출원인에 의해 개량된 1999년 특허출원 제 3368호와, 무늬의 정접합을 위한 기술로서 1999년 특허출원 제 11606호 등이 제안되어 있다.

1998년 특허출원 제 36990호 및 제 36991호는 도 1에 예시한 바와 같이, 제 1 마스크부재(8)를 중앙의 접합선(8a)에 정확히 맞추어 접착시켜야 하는 어려움과 상기 미스킹한 부분을 제외한 부분인 a면을 1차 전사한 후, 다시 중앙의 접합선에서 개략 0.1mm 간격을 두고 정확히 2차 마스킹을 하여야 하기 때문에 그 경계면에서의 정확한 전사를 하기 위한 작업이 상당히 어렵고 속도가 느려 생산성이 떨어질 뿐만아니라 그로 인해 원가 상승의 요인이 되어 왔었다.

또한, 1, 2차로 나누어, 전사하고자 하는 면 전체를 마스킹하여야 하기 때문에 마스킹테이프가 과다 소요되는 단점이 있으며, 개개인의 숙련도에 따라서는 중앙의 접합선(8a)이 불일치하여 제품 불량을 초래하는 경우도 빈번히 발생하였다.

또한, 본 출원인에 의해 출원된 1998년 특허출원 제 17425호의 제안 기술은 마스킹테이프와 PVA 용액을 혼합하여 사용하는 방법으로, 도 1에서 제 1 마스크부재(8)를 부착할 때, 2차 전사시에 마스킹테이프의 두께에 의해 그 접합부위에서 전사필름 내에 미세한 공극(空隙)이 발생하면서 비전사 띠를 형성하게 되는 문제점을 보완하기 위해서는, 마스킹테이프(18) 중앙의 접합선(8a) 위치에 오는 가장자리 부위, 즉, 제 1 마스크부재(8)의 가장자리를 약 60도 각도의 경사각을 주어서 절단하여야 하는 어려움이 있었다. 또한, a면을 전사하고 세척, 건조한 후, PVA 용액을 도포하여 건조한 상태에서 제 1 마스크부재(8)를 제거할 때, PVA 막이 일정하게 제거되지 못하고 경계면에서 울퉁불퉁하게 들고 일어나게 되어 부정합이나 전사겹침등의 불량이 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 본 출원인에 의한 1999년 특허출원 제 3368호의 제안 기술은 마스킹테이프와 PVA 용액을 혼합하여 사용하고 있으며, 마스킹테이프 중앙의 접합선을 소정의 치구를 이용하여 반자동으로 일정하게 작업하도록 하였다.

상기의 방법으로 대량 생산할 경우, PVA 용액의 다량 사용으로 인하여 상당한 건조 시간이 필요하고, 이로 인한 건조시설을 추가로 확보할 필요가 있으며, 건조를 위한 대기 공간이 필요할 뿐만 아니라, PVA 용액을 세척하기 위한 세척시설이 추가로 확보되어야 하였다, 또한, 세척량의 증가로 폐수정화시설이 필요하며, PVA 도포후, 건조 조건이 부적합할 경우에는 접합선이 부정확하여 제품 불량을 초래하는 등의 문제점이 있었다.

따라서, 상기한 바와 같은 여러가지 제약 및 문제점으로 인하여, 결국 제품 원가 상승을 초래하게 되는 것이다.

본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 생산성을 현저히 향상시켜 대량 생산이 가능하고, 최소한의 시설만이 추가되어 제한적인 공간 내에서도 기존 설비의 효용가치를 향상시킴으로써 제품의 제조원가를 상당히 절감할 수 있으며, 폐수발생량이 격감되어 환경오염을 줄일 수 있고, 분할 전사시 경계면의 부위가 건조 조건 등에 관계없이 비숙련자라도 정확한 무늬 정합이 이루어지게 할 수 있도록 된 수압전사를 이용한 자동차용 스티어링휠림의 제조방법을 제공함에 있다.

도 1은 종래의 수압전사방법을 설명하기 위한 스티어링휠림의 부분 사시도.

도 2는 마스킹테이프(18)를 취부한 후 접합선(8a)을 형성한 상태를 보여주는 스티어링휠림의 부분 사시도.도 3은 본 발명에 따른 마스킹테이프 절개장치의 개략 구조를 도시한 사시도.

도 4는 마스킹테이프(18)의 일부 제거 공정을 도시한 스티어링휠림의 부분 사시도.

도 5는 분리선(8b)의 형성 과정을 도시한 스티어링휠림의 부분 사시도.

도 6은 본 발명에 따른 칼꽂이(24) 세트를 설명하기 위한 부분 사시도.

도 7a 내지 도 7i는 본 발명의 수압전사공정을 순차적으로 도시한 개략 공정도.<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>8 ; 제 1 마스크부재 8a ; 접합선8b ; 분리선 8c ; 1차전사 경계선18 ; 마스킹테이프 18c, 18d ; 보호마스킹테이프20 ; 수평회전대 21 ; 상판22 ; 스티어링휠림 23 ; 클램프24 ; 칼꽂이 25 ; 칼날

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수압전사를 이용한 자동차용 스티어링휠림의 제조방법은, 자동차용 스티어링휠림의 분할 전사하고자 하는 경계부에 소정 폭의 마스킹테이프를 접착하는 공정과, 상기 마스킹테이프가 접착된 스티어링휠림을 수평회전대에 올려 놓아 상기 마스킹테이프의 중간 정도 위치에 칼집을 내어 접합선을 형성하고 그 반쪽 아래를 절취하는 공정과, 절취하지 않은 마스킹테이프 상측쪽 부위를 보호마스킹테이프로 커버하는 공정과, 상기 접합선 아래쪽 면을 전사하고 세척 건조한 후, 접합선으로부터 절취하지 않은 상부와 그 위쪽을 커버한 보호마스킹테이프를 제거하는 공정과, 전사된 스티어링휠림의 1차전사 경계부에 2차로 소정 폭의 마스킹테이프를 접착하는 공정과, 상기 마스킹테이프가 접착된 스티어링휠림을 수평회전대에 올려 놓아 마스킹테이프의 1차 접합선보다 약 0.05mm - 0.2mm 낮은 위치에 칼집을 내어 분리선을 형성하고 그 반 위쪽을 절취하는 공정과, 절취하지 않은 마스킹테이프의 하부와 그 아래쪽을 보호마스킹테이프로 커버하는 공정과, 상기 접합선의 위쪽 면을 2차 전사하고 세척 건조한 후, 마스킹테이프 및 보호마스킹테이프를 제거하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 세부 공정과 그에 따른 절개장치에 대하여 첨부 도면에 의거 상세히 설명한다.

본 발명에서의 가장 큰 특징 중의 하나는 PVA 용액을 사용하지 않고 마스킹테이프만을 사용하여 작업하는 것이다.즉, 도 2 에 도시된 바와 같이 자동차용 스티어링휠림을 예로 들어 설명하면, 일부 경질 우레탄으로 성형한 부위를 수압 전사함에 있어서, 먼저 폭 4 - 5 mm 정도의 띠 형상의 마스킹테이프(18)를 부착한 후, 도 3 과 같은 수평회전대(20)의 상판(21)에 스티어링휠림(22)을 올려 놓고 클램프(23)로 고정한다.

상판(21)엔 칼꽂이(24)를 위치시킨다. 칼꽂이(24)에는 높이 조절 가능한 칼날(25)이 설치되어 있다. 상기 칼날(25)의 높이 조절 방식으로는 칼꽂이(24)의 길이 방향으로 홈이 형성되고 그 홈 내에 칼날(25)이 수용되며 상기 칼꽂이(24)를 반경 방향으로 관통하는 나사에 의해 죄거나 풀어 고정할 수 있는 간단한 구조를 구현할 수 있고, 그 외에도 특정 형상에 구애됨없이 다양한 구조를 적용할 수 있다.상기 칼꽂이(24)의 칼날(25)은 도 6의 좌측 도면과 같이, 상기 마스킹테이프(18)의 개략 점선으로 도시한 중앙 부위의 접합선(8a) 높이 위치로 고정시킨다.

그리고 도 3에서와 같이 스티어링휠림(22)이 고정된 상태에서 칼꽂이(24)를 스티어링휠림 외주를 따라 돌리거나 또는 칼꽂이를 손으로 고정하고 상판(21)을 돌려 도 2 에 도시한 점선인 접합선(8a)을 긋는다. 그러면, 예컨대 도 4와 같이 상기 접합선(8a)를 중심으로 아래쪽의 마스킹테이프(18)를 분리해낼 수 있게 된다.

이러한 마스킹테이프(18)의 절취작업은 스티어링휠림(22)의 내경쪽 면에 대해서도 수행 가능하다.

그리고 도 5 의 b면에 별도로 준비한 보호 마스킹테이프를 부착한 후 그 아래쪽인 c면을 전사하고, 전사된 c면을 세척 건조한 후 마스킹테이프(18)및 b면에 부착된 보호 마스킹테이프를 제거한다. 그리고, 도 4와 같이 스티어링휠림(22)의 길이 방향을 따라 그 중앙에 재차 마스킹테이프(18)를 부착한 후, 도 3에서와 같이 수평회전대(20)의 상판(21)에 반전된 상태로 스티어링휠림(22)을 올려 놓고 클램프(23)로 고정한다.

이때, 상기 칼꽂이(24)의 칼날(25) 높이는 도 6의 우측에 나타낸 바와 같이, 중앙 접합선(8a)보다 0.05 - 0.2mm 낮춘 상태로 하여 칼집을 내어 도 5에 점선으로 나타낸 바와 같은 위치에 분리선(8b)을 형성한다.

상기 칼꽂이(24)에 결합된 칼날(25)은 높이 조절이 가능한 것을 적용하거나 또는 도 6에 도시한 바와 같이 칼날(25)의 높이가 0.05mm - 0.2mm 정도의 범위 내에서 높이차를 유지하도록 고정된 칼꽂이(24) 2개를 미리 준비하여 사용할 수도 있다. 그리고 상기 분리선(8b)의 윗 부분을 제거하고, 그 분리선(8b) 아래 부위에 보호 마스킹테이프를 부착한다. 계속해서 전사되지 않은 b면을 2차로 전사하고 세척 및 건조하면 경계선 간에 정합을 이루는 깨끗한 전사 작업을 수행할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 상기 분할 전사공정을 간략화한 도면에 의거하여 순차적으로 설명하면 다음과 같다. 먼저, 도 7a에 도시된 바와 같이 스티어링휠림(22)의 길이방향을 따라 그 중앙부에 소정 폭의 마스킹테이프(18)를 부착하고, 칼날(25)을 사용하여 상기 마스킹테이프(18)의 대략 중앙부에 접합선(8a)를 긋는다. 그 다음에는 도 7b에 도시된 바와 같이 상기 접합선(8a)의 하부측 마스킹테이프(18)를 제거한다. 여기서, 소정 폭의 마스킹테이프(18)를 부착한 후 접합선(8a)을 형성하는 이유는 마스킹테이프(18)의 접착 부위가 정확하게 유지되도록 하기 위함이며, 이러한 공정을 수행함으로써 비숙련자라도 비전사 부위의 마스킹 작업을 매우 쉽게 처리할 수 있다.제거 공정 후에는 도 7c에 도시된 바와 같이, 남아 있는 마스킹테이프(18)의 상부쪽에 이와 연결되는 보호마스킹테이프(18c)를 씌운 다음, 도 7d에 도시된 바와 같이 그 아래쪽면을 전사하고 세척 및 건조한 후, 그 위쪽의 보호마스킹테이프(18c)를 제거한다. 상기의 전사 공정에 의하면 마스킹테이프(18)의 미소한 두께에 의해 접합선(8a) 부근에서 전사필름이 들뜨면서 부착되어 미소 폭(d)의 비전사띠가 형성되고, 그 1차전사 경계선(8c)은 상기 접합선(8a)과 정확히 일치하지 않는 상태를 유지한다.계속해서, 도 7e에 도시된 바와 같이 1차 전사된 경계부위에 재차 마스킹테이프(18)를 접착하고, 도 7f에 도시된 바와 같이 접합선(8a)보다 0.05mm - 0.2mm 아래에 분리선(8b)을 형성시킨다. 이때, 상기 분리선(8b)은 1차전사 경계선(8c)보다 다소 아래에 위치하게 된다.그 다음에는 도 7g에 도시된 바와 같이 상기 분리선(8b)을 중심으로 그 위쪽을 제거하고, 도 7h에 도시된 바와 같이 상기 분리선(8b) 아래를 보호마스킹테이프(18d)로 씌운다. 그리고, 상기 스티어링휠림(22)을 상하 반전시켜 도 7i에 도시된 바와 같이 분리선(8b) 상측, 즉, 비전사부를 2차 전사한 후 세척 및 건조하고, 상기 보호마스킹테이프(18d)와 잔여 마스킹테이프(18)를 제거함으로써 모든 공정을 완료하게 된다. 이때, 상기 1차전사 경계선(8c)은 마스킹테이프(18)의 두께에 의해 형성되는 미소 폭의 비전사띠를 감안하여 그 비전사되는 폭만큼 분리선(8b) 위치의 마스킹테이프(18) 경계선보다 스티어링휠림의 표면을 더 커버하고 있는 상태에 있으므로 보호마스킹테이프(18d) 및 마스킹테이프(18)를 제거하는 경우에 접합 부위가 겹치거나 비전사되는 부위없이 완전 정합된 상태로 전사될 수 있는 것이다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 전사대상물의 형상적 제약으로 인해 분할 전사공정을 진행하여야 할 때 PVA 용액에 의한 접합부위의 정합 처리공정을 마스킹테이프를 사용하여 수행함으로써 PVA 용액에 의한 폐수발생량이 격감되어 환경오염을 현저히 줄일 수 있고, 이에 따라 최소한의 시설만이 추가되어 제한적인 공간 내에서도 기존 설비의 효용가치를 향상시킴으로써 별도의 큰 시설비가 요구되지 않으며, 생산성을 현저히 향상시킬 수 있게 됨은 물론, 제품의 제조 원가를 상당히 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 2차례 나누어 전사하는 경계면의 부위가 건조 조건 등에 관계없이 비숙련자라도 정확한 무늬의 정합이 이루어지게 할 수 있으며, 제품의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 수압전사를 이용하여 자동차용 스티어링휠림을 제조하는 방법에 있어서,

   자동차용 스티어링휠림(22)의 분할 전사하고자 하는 경계부에 소정 폭의 마스킹테이프(18)를 접착하는 공정;

   상기 마스킹테이프(18)가 접착된 스티어링휠림(22)을 수평회전대(20)에 올려 놓아 마스킹테이프(18)의 중간 정도 위치에 칼집을 내어 접합선(8a)을 형성하고 그 반쪽 아래를 절취하는 공정;

   절취하지 않은 마스킹테이프(18) 상측쪽 부위를 보호마스킹테이프(18c)로 커버하는 공정;

   상기 접합선(8a) 아래쪽 면을 전사하고 세척 건조한 후, 접합선(8a)으로부터 절취하지 않은 상부와 그 위쪽을 커버한 보호마스킹테이프(18c)를 제거하는 공정;

   전사된 스티어링휠림(22)의 1차전사 경계부에 2차로 소정 폭의 마스킹테이프(18)를 접착하는 공정;

   상기 마스킹테이프(18)가 접착된 스티어링휠림(22)을 수평회전대(20)에 올려 놓아 마스킹테이프(18)의 1차 접합선(8a)보다 약 0.05mm - 0.2mm 낮은 위치에 칼집을 내어 분리선(8b)을 형성하고 그 반 위쪽을 절취하는 공정;

   절취하지 않은 마스킹테이프(18)의 하부와 그 아래 쪽을 보호마스킹테이프(18d)로 커버하는 공정; 및

   상기 접합선(8b)의 위쪽 면을 2차로 전사하고 세척 건조한 후, 마스킹테이프(18) 및 보호마스킹테이프(18d)를 제거하는 공정;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수압전사를 이용한 자동차용 스티어링휠림의 제조방법.
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