KR0145519B1 - 사출압축성형장치 및 그의 성형방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용융수지를 금형에 의하여 형성되는 개비리 안에 사출공급한 마음에 가압 프레스 하는 압축공정을 행하는 사출압축성형장치와 방법의 개량에 관하여, 압축시의 수지의 도실이나 금형캐비티 간격의 변동등에 기인하는 성형품의 오목부나 정도저하의 문제에 착안하여 이것을 방지하면서 안정된 품질로서 생산성이 높은 사출압축성형장치와 방법에 관한다. 이 때문에, 본 발명은, 압축공정시에 게이트를 차단시키도록 하고, 또, 압축공정후에 다시 사출을 행하여 수지보급을 행하도록 하였다.

또, 사출시의 가압에 의하여 금형간격의 변동이 발생되지 않도록, 기계식 고정기구에 의하여 가동금형의 배면부를 눌러서, 금형간격을 구속하여 사출공급 하도록 하였다.

이것에 의하여, 외관이나, 치구징도가 좋은 성형품을 안정되 품질로서 생산성이 양호하게 성형할수 있다.

Description

[발명의 명칭]

사출압축성형장치 및 그의 성형방법

[기술분야]

본 발명은, 플라스틱의 사출압축성형장치 및 그의 성형방법에 관하며, 특히, 용융수지의 금형에의 공급과 가압장치 및 그의 성형방법에 대한 플라스틱의 사출압축성형장치 및 그의 성형방법에 관한다.

[배경기술]

종래, 사출성형에서는 폐쇄된 금형공간(캐비티)에 게이트로부터 용융수지를 공급하기 때문에 수지의 배향이 발생됨과 동시에, 게이트 부근은 압력이 높아지므로 잔류 스트레인이 심하게 남는다.

이 때문에, 성형품에 휘임, 비틀림이 발생되기 쉽고, 또, 게이트 부근등의 물성(物性)이 저하된다.

이의 해결방법으로서, 적당량 개방된 금형에 용융수지를 사출공급 하고, 그 다음에 형틀을 죄어서 압축성형하는 사출압축(또는 프레스) 성형방법이었으나, 형틀을 죄어서 압축할 때 게이트부로부터 용융수지가 역류하면 게이트부 근방에 오목부(꺼짐)가 발생된다던지, 중량이 부족되거나 하이 성형품의 안정성이 손상된다.

이것을 방지하기 위하여, 형틀을 죄어서 압축할 때에 제1의 방법으로 게이트시일(게이트부 수지고형화)후에 압축하는 방법, 제3의 방법으로서 공급구를 폐쇄하는 (특. 게. 소 61 - 22917)방법, 제3의 방법으로서 압축압력을 제어하는 (특. 게. 소 61-83016) 방법등이 제안되어 있다.

그러나, 상기한 제1의 방법에 의한 사출압축성형방법에 의하면, 게이트시일(게이트부 수지고형화)될 때 까지 압축을 대기할 필요가 있으므로, 적당한 압축시간을 잡기가 어렵다.

또, 게이트시일을 신속하게하기 위하여 게이트를 가늘게 하면 수지사출에 시간이 걸려서 적절한 치수로 않되는 경우가 발생한다.

또, 제2의 방법에 관한 공급구를 폐쇄하는 경우에서는, 압축시간이 빠르면 역류가 발생되고, 또, 완전하게 또한, 빨리 폐쇄하는 것이 곤란하므로, 공급구의 폐쇄와 압축시간을 잡기가 어렵다.

그리고, 제3의 압축압력을 제어하는 방법에서는, 역류방지를 위한 조건제약이 많아 설정이 곤란하다.

또, 제2, 제3의 방법에서 스폴런니(spool runner)가 있으면, 특히, 곤란해지는 결점이 있다.

또, 특히, 전기한 제2의 방법은, 형틀 폐쇠작동을 중간에서 정지 또는, 감속하여, 캐비티 공간에 용융수지를 공급하고, 용융수지의 공급이 종료됨과 동시에, 또는, 직전에 재 형틀죄어기 또는, 재 증속(再增速)하여 프레스 성형하는 것이나, 이러한 방법에 의하여 가동반을 중간위치에서 고정도로 정지 또는, 감속시키려고 하면, 금형캐비티 공간내에 공급된 용융수지의 반력에 의하여 가동반이 후퇴 또는, 기우뚱해지므로, 압축될 부분이 변화되어 버려서 성형불량이 발생될 문제도 있다.

또, 용융수지의 반력에 의하여 가동반이 후퇴 또는, 평행으로 압축되지 않는 등, 가동반의 작동이 불안정해지므로, 안정된 성형품이 얻어지지 않는다는 문제가 있다.

다시, 적정량 개방된 금형에 용융수지를 공급하고, 그 다음에 형틀을 죄어서 압축성형 하므로, 공급구를 폐쇄하는 경우에 공급구의 폐쇄와 압축의 시간이 적당하지 못하면 형틀을 죄어서 압축할 때에 게이트부에서 용융수지가 역류하여 게이트부 근방에 오목부가 발생된다 던지, 중량이 부족된다 던지 하여 성형품의 안정성이 손상된다는 문제가 있다.

본 발명은, 상기한 종래의 문제점에 착안하여, 수지공급부 근방에 오목부가 없고, 또한, 외관과 치수정도가 좋은 성형품을 안정된 품질과 고도의 생산성으로 성형하는 사출압축 및 그 성형방법의 제공을 목적으로 한다.

[발명의 개시]

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 관한 사울압축성형장치는, 고정금형과 이 고정금형에 대하여 액압장치에 의하여 접리(接籬) 이동시키는 가등 금형과, 전기한 양 금형에 의하여 형성되는 개비티 내에 용융수지를 사출하는 사출기구와, 이 사출기구에서 캐비티에 이르는 사출통로에 게이트 개폐장치를 설치한 구성으로 하였다.

또, 제2의 구성에 관한 사출압축성형장치로서, 고정금형과, 이 고정금형에 대하여 액압장치에 의하여 접리이동 되는 가동금형과, 전기한 양 금형에 의하여 형성되는 캐비티 안에 용융수지를 사출하는 사출기구와, 전기한 가동금형의 배면쪽을 기계적으로 지지하여 사출압력에 의한 가동금형의 복귀 이동을 구속하는 기계식 고정기구를 설치한 구성으로 하였다.

또는, 고정금형과, 이 고정금형에 대하여 액압장치에 의하여 접리이동되는 가동금형과, 전기한 양 금형에 의하여 형성되는 캐비티 내에 용융수지를 사출하는 사출기구와, 전기한 사출기구에서 캐비티에 이르는 사출통로에 게이트 개폐장치와, 전기한 가동금형의 배면쪽을 기계적으로 지지하여, 사출압력에 의한 가동금혀의 복귀이동을 구속하는 기계식 고정기구를 설치한 것을 특징으로 하는 사출압축성형장치로 할 수도 있다.

이런 경우에 있어서, 전기한 게이트 개폐장치는 통로개폐와 아울러 통로 만면적을 가변으로 하는 것이 가능하다.

또, 사이한 구성에 덧붙어, 금형개도(開度)를 금형개도 검출장이체 의하여 검지하여, 압축개시 위치에서 기계적 구속을 행하도록 하고, 또, 사출량의 검출장치 설치하여, 이것에 의하여 압축개시 시기를 알 수 있도록 할 수도 있다.

다시, 본 발명에 관한 사출압축성형방법의 구성으로서, 용융수지를 금형에 의하여 형성되는 캐비티에 사출공급하여, 압축, 냉각시켜서 성형하는 사출 압축성형방법에 있어서, 금형의 스트로크 중에 있어서의 압축개시 위치에서 일시적으로 가동금형을 정지시켜 사출 공급하고, 압축 스트로크시에는 사출기구의 게이트 통로를 차단폐쇄 하도록 되어 있다.

또, 이 구성에 덧붙여, 압축공정후에 전기한 게이트 통로를 개방하여 다시 사출하여 부족한 수지의 보급을 하도록 할 수도 있다.

이런 경우에 있어서, 전기한 제사출시의 게이트 통로의 통로단면적을 당초의 단면적 보다 작게 하면 좋다.

또, 가동금형의 구속위치를 금형위치 센서에 의하여 검기하여 정지시키도록 하고, 압축개시위치를 사출량 검출장치에 의하여 검지하여 작동시키도록 할 수도 있다.

상기한 구성에 의하면, 게이트부 개폐기구에 의하여 소정의 금형이 열린 위치에서 게이트부를 열어 수지를 사출하고, 사출완료 후에 게이트를 닫는다.

사출완료 또는 완료전에 수지를 압축하나, 압축완료 까지는 게이트부 개폐기구에 의하여 게이트부를 닫고 있으므로 역류에 의한 도실량이 적고, 게이트에 접속된 주입구의 매우 가까운곳 만이 역류할 따름인 성형처리로 할 수가 있다.

또, 가동금형의 배면을 기계식 고정기구에 의하여 유지함에 의하여, 사출시에 캐비티에 가해지는 커다란 압력에 의하여 캐비티 간격은 영향을 받지 않는다.

이것에 의하여 압축될 부분을 일정하게 유지할 수 있다.

또, 압축완료시 또는, 그 후에 게이트를 열어 수지의 사출을 재개하여 적당량을 사출한 다음에 다시 게이트를 닫아 사출을 정지시킬 수 있다.

이 때문에 압축시의 도실량을 공급할 수 있어서, 오목부가 없어지고, 또한, 외관, 치수정도의 양호한 성형품이 얻어진다.

또, 수지통로 가변기구에 의하여 수지의 제공급시에 통로를 가늘게, 또한, 가변으로 할 수 있기 때문에 통로면적의 대소를 선택함에 의하여 압력전파 범위가 조정 가능하여, 수지의 역류가 발생된 범위의 근방에 만이 사출압력을 가하므로 잔류스트레인이 없는 수지의 제공급이 가능하다.

또, 가동금형이 설정한 위치에 도달되엇을 때에 후퇴를 방지하는 기계식 고정기구로서 양호한 정도로 누르고 있기 때문에 압축될 부분이 변화되지 않고 성형품이 안정된다.

또, 금형이 소정량으로 열린 압축개시 위치에서 고정된 가동반에 장치된 금혀의 캐비티안에 게이트부 개폐기구에 의하여 소정량의 용융수지를 사출 충전하고, 또는, 충전중에, 금형을 평행으로 이동시키기 위하여 금형내에서 용융수지가 균일하게 압축되어, 금형내를 균일하게 흐른다.

이 때문에, 압축수지의 도실량을 공급할 수 있어서, 오목부가 없어지고, 또한, 외관, 치수정도가 양호하고, 조직이 양호한 성형품이 얻어진다.

[도면의 간단한 설명]

제1도(a)는 본 발명의 1 실시예의 전체 구성도.

제1도(b)는 제1도의 부분 확대도.

제2도는 본 발명의 제1실시예의 순서도,

제3도는 본 발명의 주입구 근방의 수지의 설명도.

제4도는 본 발명의 제2실시예의프레스 성형장치의 정면도.

제5도는 동 성형장치의 회로도.

제6도는 사출장치의 일부 확대도.

제7도는 제2실시예의 장치 순서도.

[발명의 상세한 설명]

아래에, 본 발명에 관한 사출압축성형장치 및 그의 방법의 실시예에 대하여, 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

제1도는 본 발명의 제1실시예의 전체 구성도, 제2도는 동 실시예의 순서도이다.

제1도에 있어서, 압축성형기(1)의 프레임(2)에는 가동 다이프레이트(3)를 도시하지 않은 펌프에서의 유압에 의하여 접동자재하게 이동시키는 리프트실린더(4)가 고설되고, 가동 다이프레이트(3)에는 이동금형(5)이, 테이블(6)에는 고정금형(7)이 각각 부착되어 있다.

고정금형(7)에는 주입구(8)가 형성되고, 이 주입구(8)를 통하여 테이블 (6)안의 사출부(40)로부터 사출되는 용융수지(9)가 양 금형(5),(7)안에 형성되는 캐비티(10)안에 사출충전 되도록 되어 있다.

가동 다이크레이트(3)는 기계식 고정기구(20)에 의하여 양 금형(5),(7)사이가 소정의 거리(A)로 된 위치에서 기계적으로 고정된다.

기계식고정기구(20)는 캐비티(10)안에 사출 충전된 수지를 압축하는 압축실린더(21)와, 압축실린더(21)를 지지하는 링크(22)와, 링크(22)를 경동(傾動)시키는 록실린더(23)와, 링크(22) 및 록실린더(23)를 실린더 프레임(24)에 핀(25),(26)을 개재하여 고설됨과 아울러, 실린더 프레임(24)을 금형의 두께 및 양 금형(5),(7)사이가 소정의 거리(A)등에 맞추어서 이동시키는 (X 방향)하이트이저스터(27)와, 로드(28)가 한쌍 설치되어서 구성되어 있다.

사출부(40)는 사출기구(50)와, 게이트부 개폐기구(60)와, 수지통로 가변기구(70)로서 구성되어 있다.

사출기구(50)는 스크류(51)와, 스크류 회전모터(52)와, 사출실린더(53)로서 되며, 사출실린더(53)의 슬라이드작동으로 수지를 사출한다.

고정금형(7)과 사출기구(50)와의 사이의 게이트(54)에 게이트부 개폐 기구(60)와, 수지통로가변기구(70)가 설치되어, 콘트롤러(61)에서의 지령에 의거하여 시보모터(62)를 작동시켜 게이트부 개폐기구(60)의 밸브(63)를 개폐하고, 또, 수지통로 가변기구(70)의 밸브(63)에 뚫린 통로(71)와 게이트(54)의 상대위치를 가변으로 하이 면적의 대소를 결정하고 있다.

상기한 구성에 의한 작용을, 제2도, 제3도를 참조하여 설명한다.

제2도에 있어서, 사출압축성형을 행할 때, 리프트실린더(4)에 도시하지 않은 펌프로부터 압력을 가하여 양 금형(5),(7)사이가 소정의 거리(A)가 되는 위치까지 가동다이프레이트(3)를 이동시킨다.(스텝81), 이때의 위치검출은 도시하지 않았으나 리프트실린더(4), 가동다이프레이트(3)가 소정의 위치에 왔을 때, 하이트이저스터(27)에서 소정의 거리(A)가 되도록 조정한 기계식 고정기구(20)의 록실린더(23)에 유압을 가하여 기계식 고정기구(20)를 쇄선(a)의 위치에서 실선(b)의 위치에 경동시켜 가동 다이프레이트(3)를 기계적으로 고정한다(스텝82).

기계적으로 고정된 것을 핀(25),(26)등에 설치한 도시하지 않은 위치센서로서 검출하여, 콘트롤러(61)에서의 지령에 의거하여 시보모터(62)를 작동시켜 게이트부 개구기구(60)의 밸브(63)를 연다(스텝83).

다음에, 당초에 설정한 사출속도, 사출압력이 되도록 사출실린더(53)의 유압과 유량을 제어하여, 스크류(51)를 슬라이드작동 시켜서 수지를 캐비티(10)안에 사출충전 시칸다(스텝84).

이때, 캐비티(10)안의 사출압력에 의하여 이동금형(5)이 열리려고 하나, 가동다이프레이트(3)를 개재하여 기계적으로 고정되어 있으므로, 당초에 설정된 양 금형(5),(7)사이의 소정의 거리(A)를 유지할 수가 있다.

소정의 수지량의 사출여부는 종래와 마찬가지로 스크류 위치의 검출등에 의하여 행한다.

소정의 수지량이 사출되면 콘트롤러(61)에서의 지령에 의거하여 시보모터(62)를 작동시켜 게이트부 개구기구(60)의 밸브(63)를 닫는다(스텝85).

다음에, 캐비티(10)안에 수지를 압축하기 위하여 압축실린더(21)에 유압을가하여 가동 다이프레이트(3)를 개재하여 이동금형(5)을 고정금형(7)으로 향하여 슬립작동시켜 압축성형 한다(스텝86).

소정의위치까지 슬라이드작동하여, 소정의 시간이 경과(스텝87)되면 콘트롤러(61)에서의 지령에 의거하여 시보모터(62)를 작동시켜 수지통보 가변기구(70)의 통로(71)를 당초에 설정한 면적에 맞추어서 소정량으로 연다(스텝88).

이 때의 통로를 개방하는 정도는 스텝(84)의 사출수지 보다도 작게, 3 내지 60%가 좋다.

바람직하게는 5 내지 30%가 좋다.

수지통로가변기구(70)의 통로(71)가 열리면 압력전파범위가 충전되어 있는 다른곳에 미치지 않도록, 제3도와 같이 수지의 역류가 발생된 게이트부에 접속된 주입구(8)의 매우 가까운곳의 오목부(p)을 채우기 위하여, 다시 수지를 소정량 사출한다(스텝99).

수지가 소정량만큼 충전되면, 다시, 수지통로가변기구(70)를 닫고(스텝90), 수지가 냉각될 때 까지 유지한다.

냉각후에 압축실린더(21), 록실린더(23)에 유압을 가하여 기계식고정기구(20)를 개방하고, 리프트실린더(4)를 이동시켜 금형을 열어 제품을 꺼낸다. 상기한 예에서, 스텝(84)에서 수지를 소정량으로 충전하였을 때에 게이트부 개폐기구(60)의 밸브(63)를 닫도록 하였으나, 소정량 충전중에 게이트부 개폐기구(60)를 닫아도 되고, 또, 마찬가지로, 스텝(85),(86)에서 게이트부 개폐기구(60)의 밸브(63)를 닫은 다음에, 수지를 압축성형하고 있으나, 수지를 압축성형 하면서 게이트부 개폐기구(60)의 밸브(63)를 닫아도 된다.

다시, 스텝(87)에서 소정시간 경과후에 수지통로가변기구(70)의 통로(71)가 열렸으나, 캐비티(10)안의 압력을 검출하여 열어도 된다.

또, 기계식 고정기구는 상기한 실시예에서 국한시키지 않고 평행으로 이동하는 링크를 채용하여도 무방하다.

다음에, 제4도 이하에 제2실시예를 표시한다.

제4도는, 본 발명의 제2실시예의 전체 구성도, 제5도는 동 실시예의 회로도,

제6도는 게이트 개폐기구의 확대도, 제7도는 순서도 이다.

제4도에 있어서, 100은 열가소성 수지의프레스 성형장치이고, 프레스 성형장치(100)에는 4본의 리프트가이드로드(102)와, 리프트가이드로드(102)에 의하여 지지되어 상하방향으로 이동하는 리프트프레임(103)과, 리프트프레임(103)에 내장된 4본의 압축실린더(104)에 의하여 지지된 상부다이프레이트(105)와, 4본의 리프트가이드로드(102)에 각각 고정된 캐치케이스(106) 및 개치케이스(106)에 내장된 록실린더(107)와 리프트프레임(103)의 리프트실린더(108)와, 리프트가이드로드(102)를 개별로 상하 조정하는 모터(109 a)에 의하여 구동되어, 밸트, 원기어 등을 개재하여 작동하는 하이트어저스터(109)와 나사로서 개합하여 지지하는 다이프레이트(110)와, 다이프레이트(110)를 재치고정하는 프레임(111)이 배치되어 있다.

가동반(130)은 리프트프레임(103), 상부다이프레이트(105)에 의하여, 고정반(140)은 다이프레이트(110), 프레임(111)에 의하여, 또, 기계식고정장치(150)는 캐치케이스(106), 록실린더(107), 리프트실린더(108), 리프트가이드로드(102)로서 구성되어 있다.

록실린더(107)에는 가동반(103)이 기계식고정장치(150)로서 기계적인 록여부를 검출하는 위치센서(171)등의 록 검출장치가 설치되어 있다.

상부다이프레이트(105)에는 금형(112), 다이프레이트(110)에는 하부금형(113)과 상부금형(112)의 위치를 검출하는 위치센서(114)등의 금형위치 검출장치가 고정설치되어 있다.

사출장치(200)는 장치기구(210)와, 게이트부 개구기구(220)와, 수지통로 가변기구(230)와, 제어부(240)로서 구성되어, 다이프레이트(110)의 아랫쪽에 설치되어 있다.

제5도에서는 회로도를 표시하고, 압축실린더(104), 록실린더(107) 및 리프트실린더(108)는 펌프(115)에서의 유압을 전자밸브(116a), (116b),(116c)를 거쳐 받아들여 작동된다.

또, 록실린더(107)는 펌프(115)에서의 유압에 의하여 작동되어, 리프트프레임(103)을 록된 것을 위치센서(171)등의 록 검출장치로서 검출하고 있다.

그리고, 압축실린더(104)의 회로에는 유량조정밸브(117)가 설치되어, 위치샌서(114)에서 검출한 속도에 맞추어서 ㅔ어부(240)에서의 신호에 따라서 유량을 조절하여, 상부금형(112)이 평행으로 상하이동 되도록 조정하고 있다. 이렇게 평행으로 이동시키는 이동제어장치는 위치센서(114), 유량조정밸브(117), 제어부(240), 압축실린더(104)로서 구성되어 있다.

또한, 이 회로는 한 대의 펌프로 작동시키고 있으나, 따로 따로 구동시키도 되고, 또, 펌프로서 유량을 조정하여도 되며, 더욱, 전자밸브와유량조정 밸브는 한 개라도 좋다.

사출기구(210)는, 스크류(211)와, 스크류회전모터(212)와, 사출실린더(213)와, 유량조정밸브(214)와, 전자밸브(215)와, 압력조절밸브(216)로 되고, 스크류회전모터(212)에 의한 스크류(211)의 회전으로 혼련(混練 )하이, 개량을 행하고, 유량조정밸브(214)로 조정된 유량에 의하여 사출실린더(213)의 슬라이드작동을 제어하여 용융수지의 사출속도를, 압력조절밸브(216)에 의한 반력으로 용융수지의 사출출력을 콘트롤하고 있다.

사출되는 수지량의 개량은 사출실린더(213)의 슬라이드작동의 위치를 위치샌서(217)로서 검출하여 행한다.

하부금형(113)과 사출기구(210)와의 사이의 게이트(221)에 게이트부 개폐기구(220)와, 제6도에 표시하는 수지통로 가변기구(230)가 설치되어, 제어부(240)에서의 지령에 의거하여 서보모터(241)를 작동시켜 게이트부 개페기구(220)의 밸브(222)를 개페하고, 또, 수지통로 가변기구(230)의 밸브(222)에 뚫린통로(231)와 게이트(221)의 상대위치를 가변으로 하여 통로면적의 대소를 결정하고 있다.

상기한 구성에 있어서, 다음에 작동을 설명한다.

우선, 프레스 성형장치의 압축스트로크의 설정에 대하여 제4도로서 설명한다. 리프트 프레임(103)을 최하짐(리프트실린더 108를 최단 스트로프 엔드)으로 하고, 또한, 압축실린더(104)로 최단 스트로크엔드의 상태로서 하이트어저스터(109)에 의하여 상부금형(112)과 하부금형(113)을 밀접하게 당접시킨다. 이 때, 하이트어저스터(109)는 4본의 리프트가이드로드(102)의 높이를 각각 개별로 조정가능하므로, 밀접하게 당접시킬 수 있다.

당접된 위치에서 록실린더(107)에 의하여 리프트프레임(103)을 개처케이스(106)에 기계식고정장치(150)로서 기계적으로 록 하고, 그 다음 리프트실린더(108)의 포트(108a)에 유압을 가하여 백러시를 없앤다.

이 이치를 원점으로 하여 하이트어저스터(109)에 의하여 압축스트로크의필요한 부분만 윗쪽으로 이동시킨다.

이 때, 리프트가이드로드(102)의 높이를 각각 개별로 하이트어저스터(109)에 의하여 조정가능 하므로 초기상태의 평행도를 유지할 수 있다.

이 위치의 높이로서 록실린더(107)를 기계적으로 고정하도록 위치센서 등의 록 검출장치(107)의 세트위치를 제어부(240)에 압력하고, 이 위치에서 상부 금형(112)을 정지시켜 용융수지를 사출충전 한다.

다음에, 운전에 대하여, 설명하면 초기상태에서는, 제4도와 같이, 록실린더(107)를 해제하고, 압축실린더(104)를 최단스트로크 그대로,리프트실신더(108)의 포트(108b)의 유압을 가하여리프트프레임(103)을 상승시킨다.

다음에, 제7도의 순서도의 성형압축시의 금형 폐쇄에서는, 리프트실린더(108)를 최단스트로크로하고, 금형이 소정위치에 하강되었는 가를 금형위치 검출 장치로서 검출하여(스텝301), 하강되었을 경우에는 스텝(301)으로 복귀하고, 하강되지 않았을 때에는 제어부(240)에서 전자밸브(116b)에 신호를 송신하여, 유압을 작동시켜, 록신린더(107)로서 리프트프레임(103)을 기계적으로 고정한다(스텝303).

기계적으로 고정되는 록 검출장치로부터 제어부(240)에 신호가 송신된다. 제어부(240)는, 이 신호를 받아, 시보모터(241)를 작동시켜 게이트부 개폐기구(220)의 밸브(222)를 연다(스텝304).

다음에, 사출기구(210)내의 용융개량된 수지를 당초에 설정된 사출속도, 사출압력이 되도록 사출실린더(213)의 유압과 유량을 제어부(240)에 의하여 제어하여, 스크류(211)를 슬라이드작동 시킨 수지를 개비티 안에 소정량 사출충전 한다(스텝305).

이 때, 캐비티 안의 수지압력에 의한 반력에 의하여 상부금형(112)이 열리려고 하지만 리프트프레임(103)을 개재하여 기계적으로 고정되어 있으므로, 당초에 설정된 양 금형간의 소정의 거리를 유지할 수 있다.

소정의 수지량의 사출여부는 종래와 마찬가지로 스크류의 위치검출을 위치센서(217)에 의하여 행한다.

수지가 소정량 사출되면 스크류의 위치검출장치로부터 신호가 제어부(240)에 송신되고, 제어부(240)에서는 그 신호를 받아 수지의 압축개시의 지령 신호를 전자밸브(116a)에 송신하여, 펌프(115)로 부터의 유압을 압축실린더(104)에 가하여 금형내의 수지를 압축한다(스텝306).

이 때, 상부금형의 위치는 다이프레이트(110)의 내구석에 설치된 금형위치 검출장치로서 검출하여 제어부(240)에 송신하고, 제어부(240)에서 속도를 연산하여(스텝304), 그 신호를 근거로 상부금형이 평행으로 하강 되도록 압축실린더(104)에 보내는 유량을 제어부(240)의 지령에 의하여 유량조정 밸브(117)로 제어하고 있다(스텝 308,309).

성형압축중에, 금형캐피티 안에 제품의 수지량이 충전되었다는 것이 스크류 위치검출장치에 의하여 검출되면(스텝310), 제어부(240)안에서는 그 신호를 받아, 서보모터(241)를 작동시켜 게이트부 개폐기구(220)의 밸브(222)를 닫는다(스텝311).

밸브(222)가 닫혀서 용융수지의 공급이 중단되어도, 상부금형이 평행하게 하강되도록 압축실린더(104)는 마찬가지로 제어되고 있다.

양 금형이 접촉되는 등, 소정의 위치까지 상부금형이 슬라이드작동하여 압축성형되고, 소정시간이 경과하면(스텝312,313), 제어부(240)에서의 지령에 의거하여 서보모터(241)를 자동시켜 수지통로 가변기구(230)의 통로(231)를 당접시켜 설정한 면적에 맞추어서 소정량으로 열린다(스텝314).

이 때의 통로의 열리는 정도는 스텝(305),(310)의 사출시 보다도 작게, 3 내지 60%가 좋고, 바람직하게는 5 내지 30%가 좋다.

수지통로 가변기구(230)의 통로(231)가 열리면 압력전파범위가 충전되어 있는 다른 곳에 미치지 않도록, 수지의 역류가 발생된 게이트부에 접속된 주입구의 매우 가까운 곳의 오목부를 채우기 위하여 다시 수지를 소정량 사출한다(스텝315).

수지가 소정량만 충전되면 다시, 수지통로 가변기구(230)를 닫고(스텝316), 수지가 냉각될 때까지 유지한다.

냉각후에 압축실린더(104), 록신린더(107)에 유압을 가하여 기계식고정기구(150)를 해방하여, 리프트실린더(108)를 이동시켜 금형을 열고 제품을 꺼낸다.

상기한 예에 있어서 록실린더(107)로 리프트프레임(103)을 록함과 아울러, 포트(108a)에 유압을 가하여 백러시를 없앴으나, 록 하기 전에, 또는, 록 한 다음에 백러시를 없애도 된다.

또, 금형 사이가 평행으로 이동하는 것을 위치센서가 금형의 작동을 검출하였으나, 상부다이프레이트, 압축실린더의 로드등으로 검출하여도 된다. 또, 압축스트로크의 설정에 대하여 상, 하 금형을 당접시켰으나, 치수가 판명되어 있을 때에는 당초에 하이트어저스터(109)를 각각 개별로 조정하여 초기상태의 평행도를 유지하여도 좋다.

다시, 수지를 충전하면서 금형을 하강시켜 압축성형 하였으나, 수지를 충전후에 밸브를 닫은후 압축성형 하여도 된다.

하이트어저스터(109)로부터 금형사이의 압축될 부분을 조정하였으나, 리프트 실린더 등의 유압실린더를 사용하여 조정하여도 좋다.

위에 설명한 바와 같이, 상기한 실시예에 의하면 압축수지의 도실량을 공급하는 것이 가능함과 아울러, 수지통로 가변기구에 의하여 수지의 제공급시에 통로를 가늘게, 또한, 가변가능하므로 통로면적의 대소를 선택함에 의하여 압력전파범위가 조정가능하여, 수지의 역류가 발생된 범위의 근방에 만 사출압력을 가할 수 있다.

이 때문에 잔류 스트레인이 생기지 않아, 수지공급부 근방에 오목부가 없다. 또한, 외관, 치수정도가 양호한 성형폼을 안정된 품질로서 생산성이 양호하게 성형하는 사출 압축성형장치 및 그의 방법을 제공할 수 있다.

산업상의 이용 가능성

본 발명에 관한 사출압축성형장치 및 그의 성형방법은, 수지의 성형을 사출과 압축에 의하여 실시하는 성형장치에 적용하여, 각종의 프라스틱 성형폼의 제조업에 이용할 수 있다.

Claims (9)

1. 금형을 개폐하는 프레스의 압축성형장치와 용융수지를 금형사이에 공급하는 사출장치를 보유하는 사출압축 성형장치에 있어서, 소정의 금형이 열린 위치를 검출하는 금형위치 검출장치와, 소정의 금형이 열린 위치에서 기계적으로 고정하는 기계식 고정장치와, 기계적으로 고정된 것을 검출하여 수지를 유입시키고, 또한, 소정량 유입 후에 닫는 게이트 개폐장치와, 소정량의 수지가 유입된 것을 검출하는 사출량 검출장치와, 수지를 평행으로 압축하는 압축장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 사출압축 성형장치.
2. 제1항에 있어서, 상기한 게이트 개폐장치는 게이트 개폐기구와 수지통로가변기구로서 이루어지는 것을 특징으로 하는 사출압축 성형장치.
3. 용융수지를 금형에 의하여 형성되는 개비티에 사출 공급하여 압축, 냉각시켜서 성형하는 사출압축 성형방법에 있어서, 금형의 하강 중에 소정의 위치를 금형위치 검출센서로서 검출하고, 검출된 신호에 의하여 금형을 정지시킴과 아울러, 기계식 고정장치로 기계적으로 고정하고, 이것을 검출한 신호에 의하여 게이트 개폐장치를 열어서 수지를 유입시키고, 이어서 소정량의 수지유입 후에 게이트 개폐장치를 닫아서 압축장치에 의하여 수지를 평행으로 압축하거나 또는, 소정량의 수지를 유입시키면서 압축장치에 의하여 수지를 평행으로 압축하는 방법을 실시하는 것을 특징으로 하는 사출압축 성형방법.
4. 용융수지를 금형에 의하여 형성되는 캐비티에 사출공급하여, 압축, 냉각시켜서 성형하는 사출압축 성형방법에 있어서, 금형의 스트로크 중에 있어서의 압축개시위치에서 일시적으로 가동금형을 정지시켜 수지를 캐비티 안에 사출공급하고, 압축공정 후에 다시 사출하여 부족한 수지를 보급하는 것을 특징으로 하는 사출압축 성형방법.
5. 제4항에 있어서, 상기한 재사출 시의 게이트 통로의 통로단면적을 당초의 단면적보다 작게한 것을 특징으로 하는 사출압축 성형방법.
6. 제3항에 있어서, 상기한 가동금형의 압축개시 위치에서의 정지는 금형개방정도의 검출장치에서의 신호에 의하여 리프트실린더를 구동하여 행하는 것을 특징으로 하는 사출압축 성형방법.
7. 제3항에 있어서, 상기한 압축스트로크의 개시는 사출량 검출장치에 의한 설정량 사출 완료신호에 의하여 실시하는 것을 특징으로 하는 사출압축 성형방법.
8. 제4항에 있어서, 상기한 가동금형의 압축개시 위치에서의 정지는 금형개방정도의 검출장치에서의 신호에 의하여 리프트실린더를 구동하여 행하는 것을 특징으로 하는 사출압축 성형방법.
9. 제4항에 있어서, 상기한 압축스트로크의 개시는 사출량 검출장치에 의한 설정량 사출 완료신호에 의하여 실시하는 것을 특징으로 하는 사출압축 성형방법.