JPH11129277A - 射出成形方法および装置 - Google Patents
射出成形方法および装置Info
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- JPH11129277A JPH11129277A JP9299150A JP29915097A JPH11129277A JP H11129277 A JPH11129277 A JP H11129277A JP 9299150 A JP9299150 A JP 9299150A JP 29915097 A JP29915097 A JP 29915097A JP H11129277 A JPH11129277 A JP H11129277A
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Abstract
りも少ない量の樹脂を射出し、射出された樹脂中に圧縮
ガスまたは他の樹脂等の流体を射出して、中空樹脂成形
体または多層樹脂成形体などを製造する場合において、
ヘジテーションマーク等の外観異常が発生しない射出成
形方法および装置を提案する。 【解決手段】 射出成形型1のキャビティ4に射出ノズ
ル17aからキャビティ4の容量よりも少ない量の樹脂
を射出し、樹脂の射出停止後樹脂中に圧縮ガス、他の樹
脂等の他の流体を射出して中空または多層樹脂成形品を
製造する方法において、樹脂の射出前に熱風吹出装置2
2からキャビティ4に熱風を吹出してキャビティ4内の
大気の温度を高めるか、あるいは停止した樹脂の先端部
を加熱することにより、先端部を加熱または保温して溶
融状態に保ち、他の流体射出時に樹脂を型面5,6に密
着させてヘジテーションマークの生成を防止する。
Description
ティにキャビティ容量よりも少ない量の樹脂を射出し、
射出された樹脂中にガスまたは他の樹脂等の流体を射出
して、中空樹脂成形体または多層樹脂成形体などを製造
する方法および装置に関するものである。
中空にしたり、内部に発泡樹脂層等の樹脂層を形成した
ものが使用されており、このような樹脂成形品を製造す
るために射出成形型のキャビティにキャビティ容量より
も少ない量の樹脂を射出し、射出された樹脂中に圧縮ガ
スまたは他の樹脂を射出し、中空成形品またはサンドイ
ッチ状の成形品を製造することが行われている(例えば
特開平3−248937号)。
出後、ただちに内層に充填されるガスや樹脂の射出が行
われるが、製造された成形品の表面には、「ヘジテーシ
ョンマーク」と称される線状のマークが形成される。こ
のマークは樹脂の射出と圧縮ガス等の流体の射出の切換
時に、キャビティ内において射出された樹脂の流動が一
時的に停止することに起因するものと推定される。
ョンマークの推定的な形成過程を説明する模式的断面図
である。図7において、1は射出成形型であって、キャ
ビティ型2およびコア型3間にキャビティ4が形成され
た構造になっている。キャビティ型2は成形品の装飾面
を形成する型面5を有し、コア型3は成形品の裏面を形
成する型面6を有する。
る樹脂7を射出している状態を示しており、樹脂7は矢
印pの方向に進行している。樹脂7はキャビティ4の容
量よりも少ない量だけ射出した後、(c)に示すように
射出された樹脂7中に圧縮ガスを矢印q方向に射出し
て、ガスの作用により樹脂7を押し拡げ内部に中空部8
を形成する。このとき樹脂7の射出の停止と同時にガス
を射出しても、切換に伴って一時的(瞬間的)に樹脂7
は移動を停止し、(b)の停止状態が出現する。
では溶融状態を保って流動し、樹脂7の先端部から図面
上で上下両側に分れながら移動し、型面5、6に圧着さ
れる。このように樹脂7が流動している間は、内部の溶
融状態の樹脂が順次表面に現われて型面5、6に圧着さ
れるため、型面5、6に形成されている微細凹部9にも
樹脂7が充填され均一な表面が形成される。
時的に停止すると、樹脂7の先端部7aでは同じ面がキ
ャビティ4内の常温の大気と接する時間が長くなるた
め、放熱により表層がいくぶん固化する。このため
(c)に示すように引き続いてガスが射出されることに
よって樹脂7がp方向に移動を再開すると、再開直後に
は(b)における先端部7aが固化部分7bとなって両
側に分れて型面5、6に押し付けられるため、固化部分
7bは型面5、6の微細凹部9内に入り込むことができ
ず、樹脂7が充填されない微細凹部9aが残される。こ
のような固化部分7bがヘジテーションマークを形成す
るものと推定される。圧縮ガスに代えて他の溶融樹脂を
射出する場合も同様である。
成形型のキャビティにキャビティ容量よりも少ない量の
樹脂を射出し、射出された樹脂中にガスまたは他の樹脂
等の流体を射出して、中空樹脂成形体または多層樹脂成
形体などを製造する場合において、ヘジテーションマー
ク等の外観異常が発生しない射出成形方法および装置を
提案することである。
法および装置である。 (1) 射出成形型のキャビティにキャビティ容量より
も少ない量の樹脂を射出し、射出樹脂中に他の流体を射
出して樹脂層内に充填するとともに、樹脂層をキャビテ
ィ内に押し拡げて型面に圧着させて成形品を製造する射
出成形方法において、少なくとも樹脂の射出を停止して
他の流体の射出を開始する過程において、キャビティ内
に射出された射出樹脂の先端部を加熱または保温して溶
融状態に維持することを特徴とする射出成形方法。 (2) 樹脂の射出前にキャビティ内に加熱ガスを充填
し、加熱ガスの熱量により射出樹脂の先端部を加熱また
は保温して溶融状態に維持する上記(1)記載の方法。 (3) 樹脂の射出の停止から他の流体の射出に至る過
程において加熱ガスを供給して射出樹脂の先端部を加熱
または保温して溶融状態に維持する上記(1)記載の方
法。 (4) 樹脂の射出の停止から他の流体の射出に至る過
程において赤外線照射により射出樹脂の先端部を加熱ま
たは保温して溶融状態に維持する上記(1)記載の方
法。 (5) 他の流体が圧縮ガスである上記(1)ないし
(4)のいずれかに記載の方法。 (6) 他の流体が他の溶融樹脂である上記(1)ない
し(4)のいずれかに記載の方法。 (7) 成形品を成形するためのキャビティを有する射
出成形型と、キャビティにキャビティ容量よりも少ない
量の加熱、溶融した液状の樹脂を射出する第1のゲート
と、射出樹脂内に他の流体を射出する第2のゲートと、
射出樹脂の先端部を溶融状態に維持する加熱または保温
手段とを有する射出成形装置。 (8) 加熱または保温手段がキャビティに加熱ガスを
供給する装置である上記(7)記載の装置。 (9) 加熱または保温手段が射出樹脂の先端部に加熱
ガスを供給する装置である上記(7)記載の装置。 (10) 加熱または保温手段が射出樹脂の先端部に赤
外線を照射する装置である上記(7)記載の装置。 (11) 第2のゲートが圧縮ガスを射出するゲートで
ある上記(7)ないし(10)のいずれかに記載の装
置。 (12) 第2のゲートが他の溶融樹脂を射出するゲー
トである上記(7)ないし(10)のいずれかに記載の
装置。
樹脂の射出成形品であって、内部に中空部、あるいは発
泡樹脂層その他の樹脂層を有する成形品である。成形品
の形状、構造、材質等に特に制限はなく、任意に選択す
ることができる。
基本的な構成は従来から用いられているものと同様であ
り、成形品を成形するためのキャビティを有する射出成
形型を有し、この成形型はキャビティにキャビティ容量
よりも少ない量の樹脂を射出する第1のゲートと、射出
樹脂内に他の流体を射出する第2のゲートとを備えた装
置を用いる。
脂を射出するゲートであり、キャビティ容量よりも少な
い量の樹脂を射出するように構成される。第2のゲート
は他の流体を射出するゲートであり、他の流体の種類に
よってその形状、大きさ、位置等を変えることができ
る。例えば中空成形品を製造する場合は圧縮ガス射出用
ゲート、内部に発泡樹脂層を形成する場合は発泡性樹脂
射出用ゲート、内部に他の樹脂層を形成する場合は他の
樹脂射出用ゲートとする。第1および第2のゲートは兼
用してもよく、別に設けてもよい。
て、射出樹脂の先端部を加熱または保温する加熱または
保温手段を設ける。この加熱または保温手段はキャビテ
ィに射出された射出樹脂の先端部を加熱状態に保持して
軟化状態を維持するものであり、キャビティに加熱ガス
を供給する装置、射出樹脂の先端部に加熱ガスを供給す
る装置、射出樹脂の先端部に赤外線を照射する装置など
があげられる。
脂射出前にキャビティに加熱ガスを供給できるものであ
ってもよく、また射出開始後に加熱ガスを供給できるも
のであってもよいが、少なくとも樹脂の射出を停止して
他の流体の射出を開始する過程では加熱ガスを供給でき
るものであることが必要である。ガスとしては窒素のよ
うな化学的に不活性なガスが好ましいが、空気であって
もよい。
後の型の冷却時間が長くなるので、加熱手段は射出樹脂
の先端部を加熱するのに必要な限度のものであって、射
出成形型を必要以上に加熱しないように構成するのが短
時間の成形サイクルを保つうえで好ましい。
成形装置を用いて射出成形を行い、樹脂成形品を製造す
る。この場合射出成形型のキャビティにキャビティ容量
よりも少ない量の溶融樹脂を射出し、キャビティに射出
された射出樹脂中に他の流体を射出して樹脂層内に充填
するとともに樹脂層をキャビティ内に押し拡げて型面に
圧着させて成形品を製造する際、少なくとも樹脂の射出
を停止して他の流体の射出を開始する過程において、樹
脂の先端部を加熱または保温して溶融状態を維持する。
流動が再開した後の樹脂を型面に密着させることがで
き、これによってヘジテーションマーク等の外形異常の
発生を防止することができる。すなわち、樹脂の射出を
停止し、他の流体を射出する際、切換時のタイムロスに
より一時的に射出樹脂の流れが停止するが、加熱または
保温手段により射出樹脂の先端部を加熱または保温して
溶融状態に維持すると、移動再開した射出樹脂は停止前
とほぼ同等の条件で型面に圧着するため、成形品は均一
な外観となり、ヘジテーションマークは発生しない。
しては、樹脂の射出前にキャビティ内に加熱ガスを充填
し、加熱ガスの熱量により射出樹脂の先端部を加熱また
は保温する方法、樹脂の射出の停止から他の流体の射出
に至る過程において加熱ガスを供給して射出樹脂の先端
部を加熱または保温する方法、樹脂の射出の停止から他
の流体の射出に至る過程において赤外線照射により射出
樹脂の先端部を加熱または保温する方法などがあげられ
る。
停止から他の流体の射出に至る過程において射出樹脂の
先端部が加熱または保温されて溶融状態に維持されれば
よいから、射出成形型を必要以上に加熱しない限定にお
いて、これらの加熱手段による加熱または保温の時間を
前後に延長することができる。
ば射出成形型のキャビティにキャビティ容量よりも少な
い量の樹脂を射出し、射出樹脂中に他の流体を射出する
際、少なくとも樹脂の射出を停止して他の流体の射出を
開始する過程において、射出樹脂の先端部を加熱または
保温するようにしたので、射出樹脂の先端部を軟化状態
に維持することができ、これにより射出樹脂を均一に型
面に密着させて、ヘジテーションマーク等の外観異常の
ない成形品を製造することができる。
充填し、加熱ガスの熱量により射出樹脂の先端部を加熱
または保温する場合は、先端部からの放熱を防止できる
程度に加熱ガスを充満させればよく、先端部の位置を制
御する必要がなく、言い換えれば樹脂の先端部の停止位
置によって影響を受けることがなく、操作が容易であ
る。
る過程において加熱ガスを供給し、または赤外線照射に
より射出樹脂の先端部を加熱する場合は、特定の時間に
特定の部分のみ加熱または保温することができ、成形型
全体の温度が上昇するのを防止して冷却に要する時間を
短くすることができる。
のない中空成形品を効率よく製造することができ、他の
流体が他の溶融樹脂である場合は外観異常のない多層成
形品を効率よく製造することができる。
により説明する。図1は実施形態の射出成形装置を示す
断面図、図2(a)、(b)はその一部の拡大断面図、
図3(a)、(b)、(c)は製造工程を示す模式的断
面図であり、図7と同一符号は同一または相当部分を示
す。
前に加熱しておく例を示す。図1ないし3において、1
は射出成形型であって、キャビティ型2およびコア型3
の分割面(パーティング面)間にキャビティ4が形成さ
れた構造になっている。キャビティ型2は成形品の装飾
面を形成する型面5を有し、コア型3は成形品の裏面を
形成する型面6を有する。
るように、樹脂を射出するための第1のゲート11、他
の流体として圧縮ガスを射出する第2のゲート12、お
よび加熱または保温手段として加熱ガスを供給する熱風
吹出口13が近接して設けられ、またキャビティ4に射
出された樹脂が最後に到達する位置、本実施形態ではキ
ャビティ4の反対側に開口するガス排出口14が設けら
れている。
6を介して射出成形機17の射出ノズル17aが連結さ
れるようになっている。第2のゲート12は圧縮ガス射
出装置18の射出部18aに接続しており、ガス射出装
置18は流路19を介してガス供給装置20に接続して
いる。21は圧縮ガスを大気に放出するガスベント弁で
ある。
2aに接続している。熱風吹出装置22にはブロア23
から送風パイプ24が連絡している。熱風吹出装置22
の詳細な構造は図2(a)に示されている。熱風吹出部
22aの上部にはテーパー状の弁座25が形成され、こ
れに密着する開閉弁26がロッド27に取付けられて、
矢印r,s方向に移動することにより開閉可能とされて
おり、その周囲にヒータ(電熱線)28が配置され、送
風パイプ24が連絡している。ロッド27は熱風吹出装
置22を構成する流体圧シリンダから前進後退可能に設
けられている。なお、熱風吹出装置22は、成形型を加
熱しないように、図示しない断熱材で囲んでおくのが望
ましい。
結金属等の通気材31を有する通気路32を通して、キ
ャビティ型2に設けられた吸引室33に接続し、さらに
流路34を介して吸引ポンプ35に接続している。この
通気材31は気体の通過は許容するが溶融樹脂の通過は
阻止する。36は温度センサ、37はシール材である。
38は冷却水等の型温度調節媒体流路であり、キャビテ
ィ型2およびコア型3のキャビティ4を囲む部分に配置
されているが、一部だけ例示されている。30は制御装
置である。
製造するためのものであり、以下の方法により成形が行
われる。まず、射出成形型1のキャビティ型2とコア型
3を閉じシール材37により吸引室33を気密にシール
して、制御装置30からの信号aにより吸引ポンプ35
を作動させてキャビティ4内の大気(空気)を吸気す
る。このとき温度センサ36から温度信号bを制御装置
30に入力するようにする。
0からの信号c,dによりブロア23およびヒータ28
を作動させると同時に開閉弁26を開いてキャビティ4
内に熱風(化学的に不活性なN2ガスが好ましいが空気
であってもよい)を吹き込んでキャビティ4内の気体の
温度を所定の温度に保つ。この場合ブロア23から送風
パイプ24を通して送られる窒素ガスや空気がヒータ2
8により加熱され、熱風となって熱風吹出口13からキ
ャビティ4に入る。
4から通気路32を通り、吸引室33から流路34を通
して吸引ポンプ35により排気される。この状態で温度
センサ36が所定の温度、好ましくは射出される樹脂の
温度よりもやや高い温度を検出したら開閉弁26を閉じ
る。このとき吸引ポンプ35、ブロア23およびヒータ
28は停止させるのが好ましい。なお、所定の温度の決
定は、成形する樹脂材料によって異なるので、事前のテ
ストショットによって決めておいておくのがよい。
出成形機17を作動させて、射出ノズル17aから加熱
溶融した液状の熱可塑性樹脂をランナ16、スプル1
5、第1のゲート11を通してキャビティ4内に射出す
る。このとき図3(a)に示すように樹脂7はキャビテ
ィ4内を矢印p方向に前進する。キャビティ4の容量よ
り少ない所定量の樹脂を射出した段階で射出成形機17
からの樹脂の射出を停止すると、(b)に示すように、
樹脂7の先端部7aはキャビティ4の途中で一時的に停
止する。このとき先端部7aはキャビティ4内の加熱さ
れた気体と接しているので、加熱または保温されて冷却
が阻止され、溶融状態を維持する。
く、キャビティ4内に射出された樹脂の固化が始まらな
い時間内であればよい)制御装置30の信号e,fによ
りガス供給装置20から不活性ガスを加圧して(前もっ
て数百kgf/cm2に加圧しておくこともある)供給
すると同時にガス射出装置18を作動させて、図3
(c)に示すように樹脂7中に圧縮ガスを射出して内部
に中空部8を形成するとともにこの中空部8を徐々に拡
大させて樹脂7の見掛上の体積を膨脹させる。この場合
ガスベント弁21は閉じており、見掛上の体積膨脹によ
り樹脂7はキャビティ4内の未だ満たされていない部分
に向けて流動する。このとき樹脂7と先端部7aは、中
央部分の樹脂が順次先端部に出てきて軟化状態を保って
いるため型面5,6に圧着し、微細凹部9にも樹脂7が
充填される。こうして圧縮ガスの射出を継続することに
よりキャビティ4は内部に中空部8を有する樹脂7で充
填される。
6側に向けて作用させたまま、温度調節媒体流路38に
冷却水等の媒体を供給して樹脂7を固化させる。その後
ガス供給装置20およびガス射出装置18の作動を停止
させるとともに制御装置30の信号gによりガスベント
弁21を開き、キャビティ4内のガスを排出する。そし
て射出成形型1を開き、樹脂成形品を取り出す。
有し、ヘジテーションマークのない優れた外観を有す
る。上記のように樹脂の射出前にキャビティ内に加熱ガ
スを充填する場合は樹脂7の先端部7aの停止位置を厳
密に制御しなくてもよいから、操作が容易である。
吹出部22aは22bの位置、すなわち第1のゲート1
1の位置に開口させてもよい。またガス射出装置18の
射出部18aも18bまたは18cの位置、すなわちラ
ンナ16または射出ノズル17aに開口させてもよい。
さらに外部に熱風供給装置を有するときは、図2(a)
において熱風供給路24aを熱風吹出装置22に接続す
ることによりヒータ28を省略することができる。
り、弁座25aはコア型3のキャビティ4側に傾斜状に
設けられ、開閉弁26aは傘形でキャビティ4内に突出
するように形成され、矢印u,v方向に移動して開閉す
るように構成されている。この場合、樹脂の射出時には
閉となり、開閉弁26aは樹脂圧で弁座25aに押しつ
けられるようになっている。なお図2(a),(b)の
両方とも、弁26aが閉じたときには弁の表面はコア型
2の型面6と連続してコア型面を構成する。
は熱風吹出装置22は、樹脂射出工程終了時の停止した
樹脂7の先端部7a付近に設けられている。ここでは熱
風吹出装置22は通気材31中に配置されたヒータ28
にブロア23から送風パイプ24を通じて通気すること
により、樹脂7の先端部7aに熱風を供給するように構
成されている。
7の先端部7aがキャビティ4内の所定位置に来る時点
で樹脂の射出を停止してブロア23およびヒータ28を
起動し、先端部7aに熱風を吹き付けることにより、先
端部7aの樹脂を加熱または保温して溶融状態に保つ。
熱風の吹出は射出の停止の前であってもよく、また後で
もよいが、ガス射出前であることが必要である。
照射器39bからなる熱発生装置39が、停止位置にお
ける先端部7aに対向するように配置されている。この
装置では樹脂7の射出と同時に又は射出を停止した時点
で赤外線照射器39bを起動して先端部7aに赤外線を
照射することにより先端部7aを加熱または保温して溶
融状態で保つ。
aのみ加熱するので、加熱の熱量は少なく、また型自体
を加熱するものではないので冷却も容易である。これら
の場合は温度センサ36、吸引ポンプ35等は必ずしも
必要でない。
実施形態の断面図である。射出成形型1はキャビティ型
2およびコア型3間にキャビティ4が形成されている。
キャビティ4にはスプル15および第1のゲート11を
通して射出成形機17の射出ノズル17aから外層を形
成する樹脂7、および内層を形成する溶融した内層樹脂
10が射出されるようになっている。コア型3にはゲー
ト11とは異なる位置の型面に熱風吹出口13が開口す
る熱風吹出装置22が設けられて熱風供給路24aが接
続している。
2、吸引ポンプ35等が設けられているが、図示は省略
されている。射出ノズル17aの内周には内筒ノズル4
1がスライド可能に、また内筒ノズル41の内周にはニ
ードル42がスライド可能に設けられている。射出ノズ
ル17aと内筒ノズル41間には、外層樹脂流路43が
形成されている。内筒ノズル41とニードル42間には
内層樹脂流路44が形成されている。
ら熱風吹出装置22に熱風を供給し、熱風吹出口13か
らキャビティ4に吹出してキャビティ4内の大気と置換
する。そして射出ノズル17aのニードル42で内層樹
脂流路44を遮断した状態で外層樹脂流路43から樹脂
7をキャビティ4の容量より少ない量だけ射出した後、
樹脂7の射出を停止する。その後ニードル42を後退さ
せて内層樹脂流路44から内層樹脂10を射出して、サ
ンドイッチ状の多層樹脂成形品を製造する。
熱風を吹込むことにより、樹脂7の射出停止から内層樹
脂10の射出開始に至るわずかな樹脂流の停止中に、先
端部7aの放熱による固化が防止され、ヘジテーション
マークの生成は防止され、優れた外観の成形品が得られ
る。熱風の吹出しは、先端部7aの停止の時点におい
て、先端部7aに向けて行うようにしてもよい。
様のものを使用するときに顕著な効果が得られるが、必
ずしもエンボス模様に限られず平滑な面のものでもよ
い。また成形型1の構造、キャビティ4の形状等は成形
品に合わせて変更可能であり、樹脂7の先端部7aの加
熱方法も変更可能である。
る。
的断面図である。
る。
図である。
図である。
Claims (12)
- 【請求項1】 射出成形型のキャビティにキャビティ容
量よりも少ない量の樹脂を射出し、射出樹脂中に他の流
体を射出して樹脂層内に充填するとともに、樹脂層をキ
ャビティ内に押し拡げて型面に圧着させて成形品を製造
する射出成形方法において、少なくとも樹脂の射出を停
止して他の流体の射出を開始する過程において、キャビ
ティ内に射出された射出樹脂の先端部を加熱または保温
して溶融状態に維持することを特徴とする射出成形方
法。 - 【請求項2】 樹脂の射出前にキャビティ内に加熱ガス
を充填し、加熱ガスの熱量により射出樹脂の先端部を加
熱または保温して溶融状態に維持する請求項1記載の方
法。 - 【請求項3】 樹脂の射出の停止から他の流体の射出に
至る過程において加熱ガスを供給して射出樹脂の先端部
を加熱または保温して溶融状態に維持する請求項1記載
の方法。 - 【請求項4】 樹脂の射出の停止から他の流体の射出に
至る過程において赤外線照射により射出樹脂の先端部を
加熱または保温して溶融状態に維持する請求項1記載の
方法。 - 【請求項5】 他の流体が圧縮ガスである請求項1ない
し4のいずれかに記載の方法。 - 【請求項6】 他の流体が他の溶融樹脂である請求項1
ないし4のいずれかに記載の方法。 - 【請求項7】 成形品を成形するためのキャビティを有
する射出成形型と、 キャビティにキャビティ容量よりも少ない量の加熱、溶
融した液状の樹脂を射出する第1のゲートと、 射出樹脂内に他の流体を射出する第2のゲートと、 射出樹脂の先端部を溶融状態に維持する加熱または保温
手段とを有する射出成形装置。 - 【請求項8】 加熱または保温手段がキャビティに加熱
ガスを供給する装置である請求項7記載の装置。 - 【請求項9】 加熱または保温手段が射出樹脂の先端部
に加熱ガスを供給する装置である請求項7記載の装置。 - 【請求項10】 加熱または保温手段が射出樹脂の先端
部に赤外線を照射する装置である請求項7記載の装置。 - 【請求項11】 第2のゲートが圧縮ガスを射出するゲ
ートである請求項7ないし10のいずれかに記載の装
置。 - 【請求項12】 第2のゲートが他の溶融樹脂を射出す
るゲートである請求項7ないし10のいずれかに記載の
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29915097A JP3817864B2 (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | 射出成形方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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KR102287115B1 (ko) * | 2020-12-08 | 2021-08-10 | 주식회사 에프엠(Fm) | 플라스틱 성형품의 외관 품질 및 생산성 향상을 위한 사출 성형 장치 및 그 방법 |
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