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KR101908601B1 - 차량 디스플레이용 글라스의 성형방법 - Google Patents

차량 디스플레이용 글라스의 성형방법 Download PDF

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KR101908601B1
KR101908601B1 KR1020180056172A KR20180056172A KR101908601B1 KR 101908601 B1 KR101908601 B1 KR 101908601B1 KR 1020180056172 A KR1020180056172 A KR 1020180056172A KR 20180056172 A KR20180056172 A KR 20180056172A KR 101908601 B1 KR101908601 B1 KR 101908601B1
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KR
South Korea
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glass
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mold
upper mold
molding
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KR1020180056172A
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차성운
장상욱
정문관
Original Assignee
주식회사 진우엔지니어링
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 차량 디스플레이용 글라스의 성형방법은, 곡면 형상이 구비된 하부 금형에 평면 형태의 글라스를 거치하는 글라스 거치 단계; 상기 하부 금형에 완충 서포트 부재를 설치하는 완충 서포트 부재 설치 단계; 상기 상부 금형에 상기 완충 서포트 부재의 상부가 조립되도록 상부 금형을 상기 하부 금형에 가조립하는 금형 조립 단계; 및 상기 금형 조립 단계에서 조립된 금형을 상기 평면 형태의 글라스의 성형 온도까지 가열하면서 상기 상부 금형이 상기 글라스를 곡면 형상으로 성형하는 가열성형 단계;를 포함하며, 상기 가열성형 단계에서 상기 완충 서포트 부재는 상기 평면 형태의 글라스와 동시에 또는 상기 평면 형태의 글라스보다 이른 시간에 변형되면서 상기 상부 금형이 상기 평면 형태의 글라스를 가압하여 곡면 형상으로 성형 되는 것을 특징으로 한다.

Description

차량 디스플레이용 글라스의 성형방법{Forming method of glass for display of vehicle}
본 발명은 디스플레이용 글라스의 성형방법에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 차량 내부 사용자 계기판이나 인포테인먼트 시스템에 채용되는 곡면 형상을 가지는 글라스를 성형하는 방법에 관한 것이다.
차량 디스플레이는 대쉬 보드의 센터 페시아에 설치되는 오디오, 비디오, 공조장치에 관한 정보를 표시하고, 각각의 기능을 조작 및 설정하는 인포테인먼트 시스템에 적용된다. 종래에는 이러한 차량 디스플레이에 합성수지가 사용되었으나, 최근에 디스플레이 장치에 터치 패널이 채용됨에 따라 유리(글라스, glass)로 제조하는 경향이 증가하고 있다. 차량의 주행정보, 네비게이션(Navigation), 인포테인먼트 시스템(Infotainment system)이 종합적으로 적용된 대화면 디스플레이 디자인이 유행함에 따라 곡면 형상을 가지는 차량 디스플레이용 글라스의 제조가 요구되고 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1836415호에는 차량용 곡면 유리를 성형하는 장치가 개시되어 있다. 상기 등록특허에 개시된 장치는 평면 형태의 글라스를 하부 금형에 거치한 상태에서 유리를 가열하고 상부 금형으로 유리를 가압하여 곡면 형상을 성형하는 구조로 이루어져 있다. 그런데 평면 형태의 글라스를 가열하여 연화시킨 후에 상부 금형이 유리를 가압하여야만 글라스가 성형 과정에서 깨지거나 손상이 되지 않고 곡면 성형이 가능하다. 이에 따라 평면 형태의 글라스를 가열하는 과정에서는 상부 금형이 글라스에 접촉하지 않아야 하므로 글라스를 가열하는 과정에서 상부 금형이 글라스의 상부에 이격 되도록 위치하므로 글라스 가열을 위한 장비의 크기가 커져야 하는 문제점이 있다. 또한, 글라스를 가압하는 상부 금형을 가열하기 위한 별도의 장치가 필요하므로 전체적으로 성형장치의 부피가 커지고 복잡한 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 차량 디스플레이용 글라스의 성형방법을 개선하여 상부 금형과 하부 금형이 서로 결합 된 상태에서 하나의 가열로에서 상부 금형과 하부 금형 및 성형하고자 하는 글라스를 동시에 가열하면서 상부 금형이 상기 글라스를 가압하여 곡면 성형이 이루어지도록 함으로써 성형시간을 단축하고 장치의 부피를 혁신적으로 줄임으로써 좁은 공간에서도 대량 생산이 가능한 차량 디스플레이용 글라스의 성형방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 디스플레이용 글라스의 성형방법은, 곡면 형상이 구비된 하부 금형에 평면 형태의 글라스를 거치하는 글라스 거치 단계;
상기 하부 금형에 완충 서포트 부재를 설치하는 완충 서포트 부재 설치 단계;
상기 상부 금형에 상기 완충 서포트 부재의 상부가 조립되도록 상부 금형을 상기 하부 금형에 가조립하는 금형 조립 단계; 및
상기 금형 조립 단계에서 조립된 금형을 상기 평면 형태의 글라스의 성형 온도까지 가열하면서 상기 상부 금형이 상기 글라스를 곡면 형상으로 성형하는 가열성형 단계;를 포함하며,
상기 가열성형 단계에서 상기 완충 서포트 부재는 상기 평면 형태의 글라스와 동시에 또는 상기 평면 형태의 글라스보다 이른 시간에 변형되면서 상기 상부 금형이 상기 평면 형태의 글라스를 가압하여 곡면 형상으로 성형 되는 점에 특징이 있다.
상기 가열성형 단계 후에 수행되며, 상기 상부 금형을 서보 모터에 의해 제어되는 프레스 장치로 가압하는 최종 가압 단계를 포함한 것이 바람직하다.
상기 완충 서포트 부재는 상기 평면 글라스의 융점과 동일하거나 상기 평면 글라스의 융점보다 낮은 소재로 구성된 것이 바람직하다.
상기 완충 서포트 부재는 압력을 가함에 따라 탄성 변형될 수 있는 구조물일 수 있다.
상기 완충 서포트 부재의 형상은 중공 파이프, 구슬, 막대, 상부로 갈수록 단면이 좁아지는 기둥, 스프링 중 어느 하나인 것일 수 있다.
상기 완충 서포트 부재는 상기 평면 형태의 글라스의 테두리와 간섭되지 않는 위치에 배치된 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 차량 디스플레이용 글라스의 성형방법은, 상부 금형과 하부 금형 사이에 완충 서포트 부재를 설치함으로써 곡면 성형하고자 하는 글라스와 상부 금형이 접촉하지 않는 상태로 성형이 시작되기 때문에 초기 성형 과정에서 상부 금형에 의해 글라스가 깨지거나 손상되는 것을 방지하는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 따른 차량 디스플레이용 글라스의 성형방법은 곡면 성형하고자 하는 글라스와 하부 금형 및 상부 금형이 조립된 상태에서 일체로 가열되므로 가열과정에서 상부 금형에 의해 글라스가 손상되지 않는 효과가 있다. 또한, 상기 완충 서포트 부재가 가열과정에서 연화되어 소성변형이 일어나므로 글라스의 곡면 성형이 상부 금형에 의해 자연스럽게 이루어지므로 글라스의 곡면 성형 시간이 현저하게 단축되는 장점이 있다. 또한, 본 발명에 따른 차량 디스플레이용 글라스의 성형방법은, 하부 금형과 상부 금형이 조립된 상태로 가열로에 장입될 수 있으므로 가열로의 크기를 줄일 수 있어서 좁은 공간에서 대량 생산이 가능한 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량 디스플레이용 글라스의 성형장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 성형장치의 분리 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 Ⅲ - Ⅲ 선 단면도로서 완충 서포트 부재와 평면 상태의 글라스가 거치된 상태를 보여주는 도면이다.
도 4는 도 3에 대응하는 도면으로서 완충 서포트 부재가 가열 및 변형된 상태를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량 디스플레이용 글라스의 성형방법의 공정도이다.
도 6은 도 5에 도시된 글라스 거치 단계 후의 상태를 보여주는 도면이다.
도 7은 도 5에 도시된 완충 서포트 부재 설치 단계 후의 상태를 보여주는 도면이다.
도 8은 도 5에 도시된 금형 조립 단계 후의 상태를 보여주는 도면이다.
도 9는 도 5에 도시된 가열 단계 후의 상태를 보여주는 도면이다.
도 10은 도 5에 도시된 최종 가압 단계를 수행하는 상태를 보여주는 도면이다.
도 11은 본 발명에서 채용될 수 있는 완충 서포트 부재의 형태를 보여주는 도면이다.
도 12는 본 발명에서 채용될 수 있는 완충 서포트 부재의 다른 형태를 보여주는 도면이다.
도 13은 본 발명에서 채용될 수 있는 완충 서포트 부재의 또 다른 형태를 보여주는 도면이다.
도 14는 본 발명에 채용될 수 있는 완충 서포트 부재의 또 다른 형태를 보여주는 도면이다.
도 15는 본 발명에 채용될 수 있는 완충 서포트 부재의 또 다른 형태를 보여주는 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량 디스플레이용 글라스의 성형장치의 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 성형장치의 분리 사시도이다. 도 3은 도 1에 도시된 Ⅲ - Ⅲ 선 단면도로서 완충 서포트 부재와 평면 상태의 글라스가 거치된 상태를 보여주는 도면이다. 도 4는 도 3에 대응하는 도면으로서 완충 서포트 부재가 가열 및 변형된 상태를 보여주는 도면이다. 도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량 디스플레이용 글라스의 성형방법의 공정도이다. 도 6은 도 5에 도시된 글라스 거치 단계 후의 상태를 보여주는 도면이다. 도 7은 도 5에 도시된 완충 서포트 부재 설치 단계 후의 상태를 보여주는 도면이다. 도 8은 도 5에 도시된 금형 조립 단계 후의 상태를 보여주는 도면이다. 도 9는 도 5에 도시된 가열 단계 후의 상태를 보여주는 도면이다. 도 10은 도 5에 도시된 최종 가압 단계를 수행하는 상태를 보여주는 도면이다. 도 11은 본 발명에서 채용될 수 있는 완충 서포트 부재의 형태를 보여주는 도면이다. 도 12는 본 발명에서 채용될 수 있는 완충 서포트 부재의 다른 형태를 보여주는 도면이다. 도 13은 본 발명에서 채용될 수 있는 완충 서포트 부재의 또 다른 형태를 보여주는 도면이다. 도 14는 본 발명에 채용될 수 있는 완충 서포트 부재의 또 다른 형태를 보여주는 도면이다. 도 15는 본 발명에 채용될 수 있는 완충 서포트 부재의 또 다른 형태를 보여주는 도면이다.
도 1 내지 도 4 및 도 11 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량 디스플레이용 글라스의 성형장치(10, "성형장치"라 함)는, 하부 금형(20)과, 상부 금형(30)과, 완충 서포트 부재(40)를 포함한다.
상기 하부 금형(20)은 곡면 가공을 위한 평면 형태의 글라스가 거치 되는 금형이다. 상기 하부 금형(20)의 상면에는 성형하고자 하는 글라스의 곡면 형상(24)이 구비된다. 상기 곡면 형상(24)의 테두리부에는 가공되는 평면 형태의 글라스(100)가 일정한 위치에 로딩되어 안착될 수 있도록 로딩 가이드(25)가 구비되는 것이 바람직하다.
상기 하부 금형(20)의 테두리에는 상방으로 돌출된 벽(wall) 형태의 조립 가이드(22)가 구비된다. 상기 조립 가이드(22)는 후술하는 상부 금형(30)이 조립될 때 정확한 위치에 조립되도록 안내하는 역할을 한다.
상기 하부 금형(20)의 상면 바닥에는 복수의 지지 홈부(26)가 구비된다. 상기 지지 홈부(26)는 성형되는 글라스(100)의 테두리와 간섭이 발생하지 않는 위치에 배치된다. 상기 지지 홈부(26)는 후술하는 완충 서포트 부재(40)의 하부를 수용하여 완충 서포트 부재(40)가 일정한 위치에 설치되도록 하는 역할을 수행한다. 또한, 상기 완충 서포트 부재(40)가 가열되는 과정에서 하부가 일정한 위치에 고정되도록 하는 역할을 수행한다. 상기 지지 홈부(26)의 형태는 후술하는 완충 서포트 부재(40)의 형태에 대응하도록 복수의 형태가 구비될 수 있다. 예컨대 상기 지지 홈부(26)의 형태는 도 11 내지 도 15에 도시된 형태의 완충 서포트 부재(40) 중 적어도 어느 하나가 선택될 수 있도록 상기 완충 서포트 부재(40)의 형태에 맞도록 복수 형태로 구비될 수 있다.
상기 상부 금형(30)은 상기 하부 금형(20)의 상부에 배치된다. 더 구체적으로 상기 상부 금형(30)은 상기 하부 금형(20)에 형성된 곡면 형상(24)에 대응하는 형상을 구비한다. 상기 상부 금형(30)은 상기 하부 금형(20)에 거치 된 평면 형태의 글라스(100)를 가압하여 곡면 형태로 성형하는 금형이다.
상기 상부 금형(30)은 복수의 고정 홈부(32)를 구비한다. 상기 고정 홈부(32)는 상기 하부 금형(20)에 구비된 지지 홈부(26)에 대응하는 위치에 배치된다. 상기 고정 홈부(32)는 후술하는 완충 서포트 부재(40)의 상부를 수용하는 홈부이다.
상기 완충 서포트 부재(40)는 상기 하부 금형과 상기 상부 금형 사이에 복수 배치된다. 상기 완충 서포트 부재(40)는 상기 평면 형태의 글라스(100)가 가열되지 않는 상태에서 상기 상부 금형(30)에 의해 상기 평면 형태의 글라스(100)에 압력이 가해지지 않도록 상기 하부 금형(20)과 상기 상부 금형(30) 간 간격을 유지하는 부재이다. 더 구체적으로 상기 완충 서포트 부재(40)는 상기 평면 형태의 글라스(100)가 상기 하부 금형(20)에 로딩된 상태에서 상기 상부 금형(30)이 조립될 때 상기 상부 금형(30)의 무게에 의해 상기 평면 형태의 글라스(100)이 눌려서 깨지는 현상을 방지하고, 상기 평면 형태의 글라스(100)가 로딩 된 위치에서 밀려나는 현상을 방지한다. 상기 완충 서포트 부재(40)의 하부는 상기 지지 홈부(26)에 수용되고, 상기 완충 서포트 부재(40)의 상부는 상기 고정 홈부(32)에 수용된다. 상기 완충 서포트 부재(40)는 온도에 따라 소성 변형되는 구조물이 채용될 수 있다. 한편, 상기 완충 서포트 부재(40)는 압력에 따라 탄성 변형되는 구조물이 채용될 수 있다. 상기 완충 서포트 부재(40)가 온도에 따라 소성 변형되는 구조물이 채용된 경우에, 상기 완충 서포트 부재(40)의 융점은 상기 평면 글라스(100)의 융점과 동일할 수 있다. 이 경우 상기 완충 서포트 부재(40)와 상기 평면 글라스(100)는 동일한 소재를 사용할 수 있다. 한편, 상기 완충 서포트 부재(40)가 상기 평면 글라스(100)와 다른 소재로 구성된 경우에, 상기 완충 서포트 부재(40)의 융점은 상기 평면 글라스(100) 보다 낮은 것이 바람직하다. 예컨대 상기 완충 서포트 부재(40)의 융점은 상기 평면 글라스(100)의 융점과의 차이가 100℃ 이하인 것이 바람직하다. 상기 완충 서포트 부재(40)의 융점이 상기 평면 글라스(100)의 융점보다 100℃를 초과하여 낮은 경우에는 성형하고자 하는 평면 글라스(100)가 연화되기 전에 상기 완충 서포트 부재(40)가 소성변형 되므로 상기 평면 글라스(100)가 손상될 수 있는 문제점이 있다. 상기 완충 서포트 부재(40)의 형상은 중공의 파이프, 구슬, 막대, 상부로 갈수록 단면이 좁아지는 기둥, 스프링 중 적어도 어느 하나가 채용될 수 있다. 상기 완충 서포트 부재(40)의 형상은 혼합하여 사용될 수도 있다. 상기 완충 서포트 부재(40)는 소모성 부품이다. 따라서 상기 완충 서포트 부재(40)는 하나의 글라스(100)를 곡면 형태로 성형한 후에는 새로운 부품으로 교체되어야 한다. 상기 완충 서포트 부재(40)는 상기 평면 형태의 글라스(100)가 가열되기 전에 상기 상부 금형(30)이 상기 평면 형태의 글라스(100)에 압력을 가하지 못하도록 지지하는 역할을 수행한다. 또한, 상기 완충 서포트 부재(40)는 상기 평면 형태의 글라스(100)가 가열되는 과정에서 상기 글라스(100) 보다 먼저 연화되어 상기 상부 금형(30)이 자연스럽게 상기 글라스(100)에 압력을 가하도록 유도하는 역할을 수행한다.
한편, 상기 완충 서포트 부재(40)이 압력에 따라 탄성 변형되는 구조물로는 예컨대 코일 스프링이 채용될 수 있다. 상기 완충 서포트 부재(40)가 압력에 따라 탄성 변형되는 구조물로만 이루어진 경우 글라스(100)를 곡면 형태로 성형한 후에는 새로운 부품으로 교체할 필요가 없다.
상기 완충 서포트 부재(40)의 입체적인 형태의 일 예들은 도 11 내지 도 15에 도시되어 있다.
상기 완충 서포트 부재(40)는 상기 평면 형태의 글라스(100)의 테두리와 간섭되지 않는 위치에 배치된다.
이하에서는 상술한 바와 같은 구성요소를 포함한 성형장치를 사용하여 차량 디스플레이용 글라스를 성형하는 방법을 상세하게 설명하기로 한다.
도 5 내지 10을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량 디스플레이용 글라스의 성형방법을 설명한다.
본 발명에 따른 글라스의 성형방법은, 글라스 거치 단계(S10)와, 완충 서포트 부재 설치 단계(S20)와, 금형 조립 단계(S30)와, 가열성형 단계(S40)와, 최종 가압 단계(S50)를 포함한다. 상기 최종 가압 단계(S50)는 경우에 따라 생략될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 글라스 거치 단계(S10)에서는 글라스(100)를 성형하기 위한 곡면 형상(24)이 구비된 하부 금형(20)에 평면 형태의 글라스(100)를 거치한다. 상기 평면 형태의 글라스(100)의 일부는 상기 하부 금형(20)에 접촉된 상태로 지지 되지만 다른 일부는 상기 하부 금형(20)에 이격된 상태로 유지된다. 상기 하부 금형(20)에 지지 되지 않는 글라스(100) 부위에 외력이 가해질 경우 글라스(100)가 깨지거나 손상될 수 있다.
상기 완충 서포트 부재 설치 단계(S20)에서는 상기 하부 금형(20)에 완충 서포트 부재(40)를 설치한다. 상기 완충 서포트 부재(40)는 상술한 성형장치(10)에서 서술한 바와 같이 막대, 구슬, 중공의 파이프, 상부로 갈수록 단면이 좁아지는 기둥, 스프링 중 적어도 어느 하나를 채용할 수 있다. 본 실시 예에서 상기 완충 서포트 부재(40)는 성형 되는 글라스(100)와 동일한 소재의 막대를 사용하였다. 상기 완충 서포트 부재(40)는 상기 평면 형태의 글라스(100)의 테두리와 간섭되지 않는 위치에 배치한다. 도 7은 상기 완충 서포트 부재(40)가 상기 하부 금형(20)에 설치된 상태를 보여준다. 상기 완충 서포트 부재(40)의 하부를 상기 지지 홈부(26)에 끼움으로써 상기 완충 서포트 부재(40)의 설치가 완료된다.
상기 금형 조립 단계(S30)에서는 상기 상부 금형(30)에 상기 완충 서포트 부재(40)의 상부가 조립되도록 상부 금형(30)을 상기 하부 금형(20)에 가조립 한다. 상기 금형 조립 단계(S30) 후에 글라스(100)와 상부 금형(30) 및 하부 금형(20)의 배치 구조가 도 8에 도시되어 있다. 상기 완충 서포트 부재(40)에 의해 상기 상부 금형(30)이 글라스(100)에 직접적으로 압력을 가하지 않는 상태로 유지된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 상기 가열성형 단계(S40)에서는 상기 금형 조립 단계(S30)에서 조립된 금형을 상기 평면 형태의 글라스(100)의 성형 온도까지 가열한다. 상기 가열성형 단계(S40)는 통상적인 가열로에서 수행될 수 있다. 가열로는 전기저항에 의한 열선이나 유도 가열 방식으로 가열될 수 있다. 상기 가열로는 터널 형태로 구성될 수 있다. 상기 가열로의 하부는 컨베이어 시스템을 구비할 수 있다. 상기 가열성형 단계(S40)에서는 상기 하부 금형(20)과, 상기 상부 금형(30)이 동시에 가열된다. 상기 가열성형 단계(S40)는 상기 상부 금형(30)의 가열속도를 높이기 위해 가열장치(150)가 상기 상부 금형(30)에 접촉된 상태로 약간의 가압력이 상기 상부 금형(30)에 가해질 수 있다. 이 경우에 상기 완충 서포트 부재(40)는 상기 상부 금형(30)이 과도하게 눌리는 것을 방지하여 상기 평면 형태의 글라스(100)이 깨지는 것을 방지한다. 상기 하부 금형(20)과 상기 상부 금형(30) 사이에 거치된 글라스(100)는 금형에 의해 간접적으로 가열된다. 시간이 경과 함에 따라 글라스(100)가 연화된다. 또한, 상기 완충 서포트 부재(40)도 온도가 상승함에 따라 연화된다. 상기 완충 서포트 부재(40)가 연화되어 상기 상부 금형(30)이 상기 글라스(100)를 가압하여 소성변형이 일어나게 한다. 상기 완충 서포트 부재(40)는 막대 형상인 경우 중간 부위가 먼저 변형이 일어난다. 즉, 상기 완충 서포트 부재(40)가 상기 상부 금형(30)에 의해 가해지는 압력에 의해 찌그러진다. 상기 완충 서포트 부재(40)가 변형됨에 따라 상기 상부 금형(30)이 가해지는 압력에 의해 하강한다. 상기 상부 금형(30)은 상기 하부 금형(20)에 구비된 조립 가이드(22)를 따라 하부 금형(20)과 더 결합한다. 이에 따라 상기 상부 금형(30)이 상기 글라스(100)에 압력을 가한다. 상기 상부 금형(30)에 의해 글라스(100)가 곡면 형태로 성형 된다. 상기 완충 서포트 부재(40)의 융점은 상기 평면 글라스(100)의 융점과 동일하거나 상기 평면 글라스(100)의 융점보다 낮은 소재인 것이 바람직하다. 상기 완충 서포트 부재(40)의 융점은 상기 평면 글라스의 융점과의 차이가 100℃ 이하인 소재로 구성된 것이 바람직하다는 것은 앞서 상술한 바 있다. 이와 같이 상기 서포트 부재(40)의 융점이 상기 평면 글라스(100)의 융점과 동일하거나 상기 평면 글라스(100)의 융점보다 낮은 소재일 경우, 상기 완충 서포트 부재(40)의 소재 선택이나 구조의 설계가 간단하다는 장점이 있다. 즉, 상기 가열성형 단계(S40)에서 상기 완충 서포트 부재(40)는 상기 평면 형태의 글라스(100)와 동시에 또는 상기 평면 형태의 글라스(100)보다 이른 시간에 연화됨으로써 상기 상부 금형(30)이 상기 평면 형태의 글라스(100)에 압력을 가하여 곡면 형상(24)에 맞도록 성형 된다. 이 과정에서 상기 가열장치(150)는 천천히 하강하여 상기 상부 금형(30)에 가압력을 증가시킴으로써 상기 글라스(100)의 성형 속도를 증가시킬 수 있다.
한편, 상기 완충 서포트 부재(40)가 압력에 의해서만 탄성 변형될 수 있는 구조물로 이루어진 경우에는 상기 가열성형 단계(S40)에서 열에 의해 변형되지 않으며 상부 금형(30)에 가해지는 압력에 의해서만 탄성 변형이 일어난다.
상기 최종 가압 단계(S50)에서는 상기 가열성형 단계 후에 수행된다. 상기 최종 가압 단계(S50)에서는 서보 모터에 의해 정밀하게 가압력 및 스트로크가 제어되는 프레스 장치(200)를 사용한다. 상기 프레스 장치(200)는 상기 상부 금형(30)을 한 번 더 정밀하게 가압함으로써 최종 제품의 성형 오차를 최소화한다. 상기 프레스 장치(200)는 상기 상부 금형(30)을 가열하는 가열 장치(150)를 가압함으로써 상기 상부 금형(30)에 압력을 가하도록 구성할 수 있다.
상기 최종 가압 단계(S50) 후에는 금형과 성형 된 유리가 가열로에서 배출되어 공기에 의해 냉각될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량 디스플레이용 글라스의 성형장치 및 성형방법은, 상부 금형과 하부 금형 사이에 완충 서포트 부재를 설치함으로써 곡면 성형하고자 하는 글라스와 상부 금형이 접촉하지 않는 상태로 성형이 시작되기 때문에 초기 성형 과정에서 상부 금형에 의해 글라스가 깨지거나 손상되는 것을 방지하는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 따른 차량 디스플레이용 글라스의 성형장치 및 성형방법은 곡면 성형하고자 하는 글라스와 하부 금형 및 상부 금형이 조립된 상태에서 일체로 가열되므로 가열과정에서 상부 금형에 의해 글라스가 손상되지 않는 효과가 있다. 또한, 상기 완충 서포트 부재가 가열과정에서 연화되어 소성변형이 일어나므로 글라스의 곡면 성형이 상부 금형에 의해 자연스럽게 이루어지므로 글라스의 곡면 성형 시간이 현저하게 단축되는 장점이 있다. 또한, 본 발명에 따른 차량 디스플레이용 글라스의 성형장치 및 성형방법은, 하부 금형과 상부 금형이 조립된 상태로 가열로에 장입될 수 있으므로 가열로의 크기를 줄일 수 있어서 좁은 공간에서 대량 생산이 가능한 효과를 제공한다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예들을 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다.
10 : 성형장치
20 : 하부 금형
22 : 조립 가이드
24 : 곡면 형상
25 : 로딩 가이드
26 : 지지 홈부
30 : 상부 금형
32 : 고정 홈부
40 : 완충 서포트 부재
100 : 글라스
150 : 가열 장치
200 : 프레스 장치
S10 : 글라스 거치 단계
S20 : 완충 서포트 부재 설치 단계
S30 : 금형 조립 단계
S40 : 가열성형 단계
S50 : 최종 가압 단계

Claims (6)

  1. 곡면 형상이 구비된 하부 금형에 평면 형태의 글라스를 거치하는 글라스 거치 단계;
    상기 하부 금형에 완충 서포트 부재를 설치하는 완충 서포트 부재 설치 단계;
    상부 금형에 상기 완충 서포트 부재의 상부가 조립되도록 상기 상부 금형을 상기 하부 금형에 가조립하는 금형 조립 단계; 및
    상기 금형 조립 단계에서 조립된 금형을 상기 평면 형태의 글라스의 성형 온도까지 가열하면서 상기 상부 금형이 상기 글라스를 곡면 형상으로 성형하는 가열성형 단계;를 포함하며,
    상기 가열성형 단계에서 상기 완충 서포트 부재는 상기 평면 형태의 글라스보다 이른 시간에 연화되면서 상기 상부 금형이 상기 평면 형태의 글라스를 가압하여 곡면 형상으로 성형 되며,
    상기 곡면 형상의 테두리부에는 가공되는 상기 평면 형태의 글라스가 일정한 위치에 로딩되어 안착될 수 있도록 로딩 가이드가 구비되며,
    상기 하부 금형의 테두리에는 상방으로 돌출된 벽(wall) 형태의 조립 가이드가 구비된 것을 특징으로 하는 차량 디스플레이용 글라스의 성형방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가열성형 단계 후에 수행되며, 상기 상부 금형을 서보 모터에 의해 제어되는 프레스 장치로 가압하는 최종 가압 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 차량 디스플레이용 글라스의 성형방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 완충 서포트 부재는 상기 평면 형태의 글라스의 융점보다 낮은 소재로 구성된 것을 특징으로 하는 차량 디스플레이용 글라스의 성형방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 완충 서포트 부재는 압력을 가함에 따라 탄성 변형될 수 있는 구조물인 것을 특징으로 하는 차량 디스플레이용 글라스의 성형방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 완충 서포트 부재의 형상은 중공 파이프, 구슬, 막대, 상부로 갈수록 단면이 좁아지는 기둥, 스프링 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 차량 디스플레이용 글라스의 성형방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 완충 서포트 부재는 상기 평면 형태의 글라스의 테두리와 간섭되지 않는 위치에 배치된 것을 특징으로 하는 차량 디스플레이용 글라스의 성형방법.
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