KR0148850B1 - 테프론 용기의 성형방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 테프론 용기의 성형, 특히 성형제품의 파손률이 적고, 저렴한 비용으로 제조가능한 테프론 용기의 성형방법 및 그 장치에 관한 것이다.

본 발명은 실린더(311)와 실린더하부에 결합된 하부플런저(313)로 이루어진 외부금형(31) 내부에 테프론 분말(P)을 충전한 후 형체가 변해도 체적이 불변인 경도 약 50 이하의 돌기 형상을 갖는 탄성체(35)와, 상기 탄성체(35)와 실린더(311) 사이에 결합된 가압 링(37)에 상측으로부터 압력을 가하는 방법으로 테프론 용기를 성형하며, 또한 본 발명의 테프론 용기 성형장치는 성형할 용기의 외부와 동일한 내부형상을 갖는 외부금형(31)과, 중앙부에 위치하며 형체가 변해도 체적이 불변인 경도 약 50 이하의 돌기 형상을 갖는 탄성체(35)와, 상기 탄성체(35)의 상측변과 상기 외부금형(31)의 주벽사이에 삽입되는 가압 링(37)으로 구성되어, 상기 외부 금형(31)내에 충전된 테프론 분말(P)을 상기 탄성체(35)와 가압 링(37)의 상부를 가압함에 의해 테프론 용기를 성형하도록 구성된다.

Description

테프론 용기의 성형방법 및 그 장치

제1도는 종래의 한 테프론 용기 성형방법을 설명하기 위한 성형장치의 개략 단면도.

제2도는 종래의 또 다른 테프론 용기 성형방법을 설명하기 위한 성형장치의 개략 단면도.

제3도는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 테프론 용기 성형장치의 개략 단면도.

제4도는 본 발명에 따라 제조된 테프론 용기의 일례를 나타낸 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

31 : 외부금형 35 : 탄성체

37 : 가압링 39 : 상부플런저

311 : 실린더 313 : 하부플런저

371 : 내측링 373 : 외측링

P : 테프론 분말

본 발명은 테프론 용기의 성형, 특히 성형제품의 파손률이 적고, 저렴한 비용으로 제조가능한 테프론 용기의 성형방법 및 그 장치에 관한 것이다.

불소수지의 일종인 폴리테트라 플루오르에틸렌(PTFE), 일명 테프론(teflon)은 내열성, 전기절연성, 이형성 및 내식성이 우수하므로, 화학분야, 반도체 제조장비, 프라이팬과 같은 조리기구, 자동차, 기계부품, 의류 등 여러분야에 널리 이용되고 있다.

상기한 여러분야의 응용을 위해 테프론은 제 4 도에 도시된 바와 같은 원형 또는 기타 다른 형상의 용기 형태의 제품으로 만들어져 사용될 수 있다.

이러한 테프론 용기를 제조하기 위한 제조공정은 분말(powder)상태의 테프론 원료를 가압성형장치에 충전한 후 200~300Kg/cm²의 압력을 가해 성형하고, 탈형과정을 거쳐 일차 성형된 용기를 오븐에 넣어 약 380℃의 온도에서 10mm 두께당 2 시간동안 열처리하여 테프론 소재의 물성을 갖도록하고, 그 후 끝으로 변형부위에 대한 후가공 공정을 거쳐 목적하는 용기를 완성하도록 하는 것이 일반적이다.

이러한 테프론 원료를 예를 들어 원형 또는 사각형상의 테프론 용기로 성형하기 위하여 종래에는 제 1 및 제 2도에 도시된 바와 같은 가압성형장치를 사용하였다.

우선, 제 1 도에 도시된 바와 같은 가압성형방법은 용기의 내부 형상을 갖는 돌출부가 형성된 스틸로 이루어진 하부금형(11)과 용기의 외부형상과 동일한 내부형상을 갖는 고무로 이루어진 상부금형(13)을 사용하여, 이들 금형사이에 테프론 분말(P)을 채운 후 도시된 화살표와 같은 방향에서 수압을 가하여 용기를 성형한 후 탈형과 열처리공정을 거쳤다.

그러나, 상기 제 1 도에 도시된 바와 같은 성형방법에 있어서는 성형장치 전체를 수용하여 200~300Kg/cm²의 압력을 가할 수 있는 큰 압력용기를 필요로 하는 단점을 갖고 있다.

또한, 제 2 도에 도시된 바와 같은 성형방법은 용기의 내부형상과 동일한 형상의 고무로 된 상부금형(23)을 성형해야 하는 점과 큰 압력을 견딜 수 있도록 하부금형(21)의 금형두께를 증가시켜야 하는 문제점이 있었다.

또한, 상기 제 2 도의 종래의 성형장치에 있어서는 하부금형과 상부금형의 플랜지부분을 시일링시키기 위한 구조(S)가 복잡하다는 문제점이 있었다.

따라서, 이러한 문제점들은 생산성을 떨어뜨리고 제조원가의 상승 요인으로 작용하였다.

특히 종래 방법에 있어서는 사각형의 용기는 직접 성형하는 것이 불가능하여, 일단 사각 기둥형태로 일차 성형한 후 그 내부를 가공하여 파내는 방식으로 제작하고 있다. 따라서, 이 경우는 약 70%의 재료가 낭비되는 문제점이 있었고, 더욱이 이 경우 수지의 복원력이 발생하거나 열 등에 의해 성형된 용기가 수축 또는 변형이 일어나는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 성형제품의 파손률이 적고, 저렴한 비용으로 제조가능한 테프론 용기의 제조방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 실린더와 실린더하부에 결합된 하부플런저로 이루어진 외부금형 내부에 테프론 분말을 충전한 후 형제가 변해도 체적이 불변인 경도 약 50 이하의 돌기 형상을 갖는 탄성체와, 상기 탄성체와 실린더 사이에 결합된 가압링에 상측으로부터 압력을 가함에 의해 테프론 용기를 성형하는 것을 특징으로 하는 테프론 용기의 성형방법을 제공한다.

또한 본 발명에 따르면, 성형할 용기의 외부와 동일한 내부형상을 갖는 외부금형과, 중앙부에 위치하며 형체가 변해도 체적이 불변인 경도 약 50 이하의 돌기 형상을 갖는 탄성수단과, 상기 탄성수단의 상측변과 상기 외부금형의 주벽사이에 삽입되는 가압링으로 구성되어, 상기 금형내에 충전된 테프론 분말을 상기 탄성수단과 가압링의 상부를 가압함에 의해 테프론 용기를 성형하는 것을 특징으로 하는 테프론 용기의 성형장치를 제공한다.

이러한 본 발명에 따르면 종래와 같은 용기형상의 고무금형을 제작할 필요가 없고, 이에 따라 이러한 테프론 용기의 제조비용을 대폭 절감할 수 있는 이점이 얻어진다.

이하에서, 본 발명을 첨부도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

제 3 도에는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 테프론 용기의 성형장치가 도시되어 있다.

제 3 도를 참조하면, 본 발명은 성형할 용기의 외부형상과 동일한 형상을 갖는 실린더(311)와, 상기 실린더(311)의 하부에 상하 구동가능하게 설치된 하부플런저(313)가 결합하여 외부금형(31)을 이룬다. 상기한 실린더(311)와 하부플런저(313)는 모두 스틸로 이루어져 있다.

한편, 본 발명에 있어서는 종래와 같은 용기형상의 고무금형을 별도로 제작하여 사용하지 않고 형체는 변해도 체적은 불변인 성질을 갖는 탄성체(35)를 재부금형으로 사용한다.

이러한 탄성체(35)로는 폴리우레탄과 같은 우레탄 계열의 수지, 또는 실리콘 또는 탄성고무를 사용할 수 있으며 이들은 모두 외부의 압력변화에 민감하도록 경도 50 이하인 것이 요구된다. 상기 탄성체(35) 재료의 경도는 약 50 이하인 것이 바람직하며, 그 이상이 될 경우 압력전달이 용기 표면에 균등하게 이루어지지 못하여 성형품이 파손되거나 얻고자 하는 용기형상을 얻지 못하게 된다.

즉, 가압성형될 테프론 분말(P)에는 수직방향의 압력만 가해져야지 비틀림압력이 가해질 경우 성형품이 파손될 수 있다.

또한, 상기 탄성체(35)와 실린더(311)사이에는 고무로 이루어진 내측링(371)과 수지로 이루어진 외측링(373)으로 구성된 가압 및 시일링 역할을 하는 링(37)이 설치된다.

그리고, 상기 탄성체(35)와 링(37)의 상부에는 균등한 가압력을 인가하기 위한 상부플런저(39)가 설치되어 있다.

상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 성형장치는 다음과 같이 작용한다.

외부금형(31)내에 테프론 분말(P)이 충전된 상태에서 탄성체(35)와 링(37)을 상부플런저(39)에 의해 상부로부터 200~300Kg/cm²의 압력을 균등하게 가하면, 테프론 분말(P)과 함께 금형내부에 있던 공기는 수지로 된 외측링(373)과 실린더(311)사이의 미세한 공극과, 하부플러저(313)와 실린더(311) 사이의 미세한 공극과, 하부플런저(313)와 실린더(311) 사이의 미세한 공극을 통하여 배출되면서 탄성체(35)를 통해 균등한 압력이 테프론 분말(P)에 가해져서 테프론 용기(40)가 성형된다.

이때, 내측링(371)과 탄성체(35)간에는 가압에 따라 더욱 더 밀착되는 시일링 구조가 제공된다.

그후, 상부플런저(39)에 의한 상부가압력을 제거한 후 하부플런저(313)를 상방향으로 작동시키는 탈형과정을 거쳐 성형된 테프론 용기(40)를 얻은 후 종래와 동일하게 약 380℃ 의 온도에서 10mm 두께당 2 시간동안의 열처리과정을 거치면 테프론 고유의 특성를 갖는 테프론 용기가 얻어진다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따르면 테프론 용기를 성형함에 있어 내부금형을 별도로 제작할 필요가 없으며 가압구조가 간단하고, 별도의 시일링구조가 필요없을 뿐만 아니라 탈형이 용이하고 성형품의 파손률이 낮출 수 있다.

또한, 본 발명은 사각용기 성형의 경우는 종래에 비하여 약 2/3 정도의 재료소모를 줄일 수 있고 성형된 용기의 수축 및 변형이 발생되지 않는 장점도 있다.

Claims (7)

1. 실린더와 실린더하부에 결합된 하부플런저로 이루어진 외부금형 내부에 테프론 분말을 충전한 후 형체가 변해도 체적이 불변인 경도 약 50 이하의 돌기 형상을 갖는 탄성체와, 상기 탄성체 와 실린더 사이에 결합된 가압링에 상측으로부터 압력을 가함에 의해 테프론 용기를 성형하는 것을 특징으로 하는 테프론 용기의 성형 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 탄성체는 탄성고무 또는 실리콘 또는 우레탄 또는 우레탄 계열의 수지중 어느 하나의 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 테프론 용기의 성형방법.
3. 성형할 용기의 외부와 동일한 내부형상을 갖는 외부금형(21)과, 중앙부에 위치하며 형체가 변해도 체적이 불변인 경도 약 50 이하의 돌기 형상을 갖는 탄성체(35)와, 상기 탄성체(35)의 상측변과 상기 외부금형(31)의 주벽사이에 삽입되는 강압 링(37)을 포함하여 구성되고, 상기 외부금형(31)내에 충전된 테프론 분말을 상기 탄성체(35)와 가압 링(37)의 상부를 가압함에 의해 테프론 용기를 성형하도록 구성된 것을 특징으로 하는 테프론 용기의 성형장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 외부금형(31)은 용기의 주벽과 동일한 형상의 실린더(311)와, 상기 실린더(311)의 하부에 상하 이동가능하게 결합되는 하부플런저(313)로 구성되는 것을 특징으로 하는 테프론 용기의 성형장치.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 탄성체(35)는 탄성고무 또는 실리콘 또는 우레탄 계열의 수지중 어느 하나의 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 테프론 용기의 성형장치.
6. 제 3 항에 있어서, 상기 가압 링(37)은 고무로 이루어진 내측링(371)과, 수지로 이루어진 외측링(373)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 테프론 용기의 성형장치.
7. 제 3 항에 있어서, 상기 탄성체(35)와 가압 링(37)의 상부에 균등한 가압력을 인가하기 위한 상부플런저(39)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 테프론 용기의 성형장치.