KR100308837B1

KR100308837B1 - 용융전방부의표면적감소징후를감지한후압력지배제어알고리즘에기초하여사출하는것을포함하는플라스틱제품몰딩방법

Info

Publication number: KR100308837B1
Application number: KR1019970005273A
Authority: KR
Inventors: 헤팅가 시볼트
Original assignee: 시볼트 헤팅어
Priority date: 1996-05-13
Filing date: 1997-02-21
Publication date: 2001-12-15
Also published as: US6056902A; US5902525A; JPH106375A; IT1290921B1; DE19705524A1; KR970073923A; ITRM970067A1; TW377314B

Abstract

몰드 캐비티를 저압으로 정확히 채우고 플라스틱 재료에 의한 몰드 캐비티의 패킹을 회피하도록 플라스틱 재료를 몰드 캐비티내로 사출하는 방법이 제시된다. 상기 플라스틱 재료는 온전한 용융 전방부를 유지하고 상기 몰드 캐비티 내에 플라스틱 재료의 분무 또는 튐이 없도록 충분한 속도로 상기 몰드 캐비티로 사출된다. 처음의 온전한 용융 전방부가 정해진 후 상기 재료가 사출되는 속도는 상기 용융 전방부의 크기에 비례하여 증가된다. 소정 양의 재료가 상기 몰드 캐비티에 들어간 후, 상기 재료는 온전한 용융 전방부를 유지하는 속도 지배 제어 알고리즘에 따라서 사출된다. 상기 용융 전방부의 표면적의 감소의 징후를 감지한 후, 상기 재료는 사출속도가 필요한 대로 조정되는 압력 지배 제어 알고리즘에 따라서 사출되어 상기 몰드 공정의 종료점을 지나는 것을 막고 튀김을 제거하고 관련된 역류 문제를 제거하기 위하여 사출 설정 한계를 넘어서지 않는다. 상기 몰드 캐비티가 정확히 채워질 때까지 상기 사출 압력은 모니터링되고 제어되며, 이 때 상기 사출 압력은 플라스틱 제품이 몰드 캐비티 내에서 경화될 때까지 유지된다. 상기 몰드 캐비티를 정확히 채움으로써, 뒤틀림과 플래시와 같은 충진 재료와 관련된 종래의 문제는 본 발명에서 제거되고 보다 균일한 제품이 보다 적은 재료로 생산된다.

Description

용융 전방부의 표면적 감소 징후를 감지한 후 압력 지배 제어 알고리즘에 기초하여 사출하는 것을 포함하는 플라스틱 제품 몰딩 방법

본 발명은 플라스틱 제품의 몰딩 방법에 관한 것으로, 특히, 몰드(주형) 구멍을 플라스틱 재료로 지나치게 채우거나 패킹하지 않고 효과적으로 플라스틱 제품을 형성하도록 사출되는 플라스틱 재료의 리딩 에지를 따라서 용융 전방부(melt front)의 표면적 감소 징후를 감지한 후 압력 지배 제어 알고리즘에 기초하여 사출하는 플라스틱 제품 몰딩 방법에 관한 것이다.

사출 성형 기계는 일반적으로 두 섹션의 몰드 장치를 포함하여, 여기서 제 1 섹션은 고정되고, 제 2 섹션은 몰드 캐비티를 형성하도록 상기 제 1 섹션으로부터 떨어진 오픈 위치와 상기 제 1 섹션과 밀봉 결합되는 근접 위치 사이에서 이동 가능하다. 통상적으로, 제 1 섹션의 게이트 개구부를 통하여 플라스틱 재료는 몰드 캐비티로 사출될 수 있다.

일단 상기 몰드 캐비티가 형성되면, 왕복 나사 또는 유사한 사출 장치는 플라스틱 재료를 상기 게이트 개구부를 통하여 상기 플라스틱 재료가 시간이 경과함에 따라 경화되는 상기 몰드 캐비티로 사출하는데 이용된다. 플라스틱 재료가 상기 몰드 캐비티에 사출될 때, 상기 플라스틱 재료의 리딩 에지는 상기 몰드 캐비티가 채워짐에 따라 상기 몰드 캐비티를 가로질러 퍼지는 용융 전방부를 형성한다. 상기 플라스틱 재료는 일반적으로 고압하에서 아주 빨리 상기 몰드 캐비티로 사출되어 상기 용융 전방부가 너무 빨리 경화되지 않도록 하고 상기 몰드 캐비티를 막지 않도록 한다. 불행히도, 상기 몰드 캐비티가 채워지면, 플라스틱 재료는 역류하기 시작하여, 난류를 유발하고 더 큰 결합 압력과 사출 압력을 요구한다. 종래의 공정과 관련된 상기 역류를 극복하고, 상기 몰드 캐비티가 완전히 플라스틱 재료로 채워지게 되도록 하기 위하여, 상기 몰드 캐비티의 부피보다 더 큰 부피의 플라스틱 재료가 상기 몰드 캐비티내로 사출되고 상기 플라스틱이 경화되기 시작할 때까지 고압하에서 유지된다. 상기 몰드 캐비티에 사출되는 초과의 재료는 상기 재료를 몰드 캐비티에 채우기 위하여 급격한(sharp) 압력 감소를 요구한다. 상기 급격한 압력 감소는 종종 '스파이크(spike)'라 지징된다. 과도한 플라스틱 재료를 상기 몰드 캐비티에 사출하면 몰딩 공정 동안 몰드 캐비티는 완전히 채워지지만, 마지막 압력 스파이크는 상기 몰드 섹션에 대하여 막대한 외부 압력을 유발하여, 상기 몰드 섹션과 고정 장치에 마모를 증가시킨다. 종래의 몰딩 공정과 관련된 상기 압력 스파이크를 다루도록 강철 몰드 장치를 구성한다 하더라도, 상기 몰드 장치는 종종 너무 빨리 마모되어, 수리를 위하여 제조업자에게 돌아간다. 상기 마모의 심각성과 제조업체의 수리 계획에 따라서, 마모된 몰드 장치는 몇 주 동안 수리되지 않을 수도 있다. 망가진 몰드 장치의 수리와 관련된 생산 손실은 일반적으로 아주 크다.

상기 몰드 섹션에 대한 외부 압력이 증가되면 심지어 상기 몰드 섹션이 상호 분리될 수도 있다. 상기 몰드 섹션이 분리되면, 플라스틱 재료는 상기 몰드 섹션 사이의 분할선으로 스며나온다. 상기 분할선으로 스며 나와 완성된 플라스틱 부분의 일부를 형성하는 플라스틱 재료는 종종 '플래시'라 칭한다. 상기 '플래시'는 완성된 플라스틱 부분에 있어서 미적으로 바람직하지 않을 뿐만 아니라, 재료의 낭비를 초래하고 상기 몰드 섹션 사이에 평평하지 않은 분할선을 만든다. 상기 고정 장치는 상기 몰드 섹션을 분할선에서 경화되는 플라스틱에 대하여 서로 압박하기 때문에, 상기 분할선은 변형되고 비뚤어져서, 다음 몰딩에서는 훨씬 더 많은 플래시가 발생할 것이다.

종래의 고압 몰딩 기술과 관련된 다른 문제에는 상기 몰드 캐비티내에 배치될 필요가 있는 플라스틱 재료의 양의 증대 및, 유한한 체적의 몰드 캐비티에 패킹되는 플라스틱 재료의 증대된 양에 따른 상기 몰드된 부분을 통하여 만들어지는 압력의 변화도가 포함된다. 몇몇 경우에, 상기 압력 변화도는 너무 커서 완성된 플라스틱 제품이 휘어지게 된다. 만약 상기 휨이 너무 크면, 플라스틱 제품은 설계 공차에 부적합해질 수 있다.

이론적으로 상기 몰딩 공정을 통하여 몰드 캐비티를 천천히 채우는 것이 바람직하겠지만, 캐비티내에서 불균일한 경화 및 막힘이 없이 플라스틱 재료를 천천히 사출하는 것은 어렵다. 만약 상기 몰드 캐비티가 너무 천천히 채워지면, 상기 플라스틱 재료의 나머지가 사출되는 동안 상기 몰드 캐비티로 사출되는 상기 플라스틱 재료의 제 1 섹션은 경화되기 시작한다. 상기 채움 공정 동안 상기 성급한 경화로 인하여 몰드 캐비티는 막히게 된다. 상기 막힘으로 인해 몰딩 런을 중지시켜 부분적으로 경화된 재료를 제거해야 하기 때문에 특히 바람직하지 않다.

전술한 종래 기술에서 나타난 문제점은 본 발명에 의해 거의 해결된다.

본 발명의 목적은 종래의 플라스틱 사출 몰드 장치보다 더 작은 고정 힘을 요구하는 사출 플라스틱 제품을 몰딩하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 플라스틱 제품에서 압력 변화 또는 휨이 없는 사출 플라스틱 제품을 생산하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 몰딩 공정에서 재료 비용을 줄이는 사출 플라스틱 제품을 몰딩하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 더 균일한 재생가능한 플라스틱 제품을 생산하는 사출 플라스틱 제품 몰딩 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 몰드 장치의 몰드 캐비티를 정확하게 채우는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 용융 전방부의 표면적 감소 징후를 감지한 후 압력 지배 제어 알고리즘에 기초한 사출에 의해 몰드 캐비티를 정확하게 채우는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 및 다른 목적은 이하의 상세한 설명, 도면 및 청구항에 의해 명확해질 것이다.

전술한 문제들은 본 발명에 의해 해결될 것이다. 상기 목적을 위하여, 사출 몰딩 기계의 동작을 감독하고 제어하는 방법이 제시된다. 제 1 몰드 섹션과 제 2 몰드 섹션이 제공된다. 상기 몰딩 공정을 시작하기 위하여, 제 2 몰드 섹션은 압축되어 상기 제 1 몰드 섹션과 밀봉 결합되고 몰드 캐비티를 형성한다. 사출 장치는 상기 몰드 캐비티에 이동가능하게 결합되어 플라스틱 재료는 소정의 속도 및 압력으로 상기 사출 장치를 구비한 몰드 캐비티로 사출된다. 상기 플라스틱 재료가 상기 몰드 캐비티로 사출되면, 상기 플라스틱 재료는 상기 플라스틱 재료의 리딩 에지를 따라서 용융 전방부를 형성한다. 상기 용융 전방부의 표면적의 감소의 징후를 감지하는 수단이 제공되고, 상기 감지 수단이 상기 용융 전방부의 표면적의 감소의 징후를 감지한 후, 상기 사출 장치는 압력 지배 제어 알고리즘에 따라서 사출하도록 신호를 받는다. 압력 지배 제어 알고리즘에 따라서 사출함으로써, 상기 몰드 캐비티를 플라스틱 재료로 완전히 채우면서, 상기 몰드 섹션을 함께 유지하는 데 필요한 클램프 압력을 감소시킬 수 있다. 상기 몰드 캐비티가 완전히 채워지고, 상기 사출된 플라스틱 재료가 적어도 부분적으로 경화된 후, 완성된 플라스틱 제품은 상기 몰드 캐비티로부터 제거된다.

본 발명의 양호한 실시예에서, 중앙 처리 장치는 상기 사출 장치와 상기 용융 전방부의 표면적의 감소의 징후를 감지하는 수단에 작동상 연결된다. 상기 플라스틱 재료는 상기 사출 장치내에 위치되고, 상기 중앙 처리 장치는 속도 지배 제어 알고리즘에 따른 사출로 상기 플라스틱 재료를 상기 몰드 캐비티로 사출하기 위하여 상기 사출 장치에 신호를 보낸다. 이상적으로, 상기 플라스틱 재료는 상기 플라스틱 재료의 리딩 에지를 따라서 온전한 용융 전방부를 가진 상기 몰드 캐비티로 침전시키는 속도로 사출된다. 따라서, 상기 중앙 처리 장치는 사출속도를 증가시키기 위하여 사출 장치로 신호를 보내고, 상기 몰드 캐비티가 플라스틱 재료로 대략 10 퍼센트 채워진 후 사출속도는 증가된다. 양호한 사출속도는 상기 용융 전방부가 온전하게 남아 있는 정도이다.

상기 플라스틱 재료가 사출되는 동안, 상기 중앙 처리 장치는 계속적으로 상기 용융 전방부의 표면적의 감소의 징후를 감지하는 수단을 통하여 상기 용융 전방부의 상태를 모니터링한다. 상기 용융 전방부의 표면적의 감소의 징후를 감지하는 수단이 상기 용융 전방부의 표면적의 감소의 징후를 감지한 후, 상기 중앙 처리 장치는 필요에 따라 사출속도를 조정하기 위하여 상기 사출 장치에 신호를 보내며 따라서 상기 사출 장치는 압력 설정(set)의 한계를 넘어서지 않는다. 상기 방식으로, 플라스틱 재료는 압력 지배 제어 알고리즘에 따라서 사출된다. 압력 설정 포인트 이하로 사출 압력을 유지하면 난류는 제거되고, 상기 몰드 캐비티는 플라스틱 재료로 완전히 채워지면, 따라서 상기 몰드 캐비티를 플라스틱 재료로 과도하게 채울 필요는 없어진다.

도 1 은 본 발명의 수단을 도시하는 플로우 차트.

도 2 는 본 발명에 따라서 노즐 장치에 압력 변환기를 포함하는 몰딩 장치의 측면도.

도 3A 내지 3E 는 몰드 캐비티를 통하여 플라스틱 재료가 진행하는 것을 나타내는 본 발명의 몰드 캐비티의 부분 평단면도.

도 4 는 본 발명에 따라서 스포트 바에 스트레인 게이지를 포함하는 몰딩 장치의 측면도.

도 5 는 본 발명에 따라서 몰드 부분 사이의 거리 게이지를 포함하는 몰딩 장치의 측면도.

도 6 은 본 발명에 따라서 몰드 캐비티의 몰드 배출구에 공기 배출 계량기를 포함하는 몰딩 장치의 측면도.

도 7 은 용융 전방부의 표면적의 감소의 징후를 감지하는 수단을 포함하지 않는 몰딩 장치의 측면도.

도 8 은 본 발명의 몰딩 공정 동안 사출속도의 그래픽 표시도.

도 9 는 본 발명의 몰딩 공정 동안 사출 압력의 그래픽 표시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 설명

12 몰드 유닛 14 몰드 프레임

16 유압 피스톤 18 지지 바

20 제 1 플레이트 22 제 2 플레이트

24 너트 26 운반대

28 지지 블록 30 실린더 블록

32 피스톤 로드 34 유압 실린더

36 제 1 몰드 섹션 38 제 2 몰드 섹션

40 몰드 캐비티 42, 44 지지 다리

46 스프루 48 러너

50 사출 장치 52 사출 배럴

54 메인 프레임 56 노즐 장치

58 호퍼 60 왕복 나사

몰드 유닛(12), 몰드 프레임(14) 및 유압 피스톤(16)을 포함하는 몰드 장치(10)가 도면에 도시된다. 상기 몰드 프레임(14)은 너트(24)에 의해 제 1 플레이트(20)와 제 2 플레이트(22)에 고정된 네 개의 원통 지지 바(18)를 포함한다. 운반대(26)는 그 관통 구멍을 통하여 상기 지지 바(18)에 미끄러지듯이 결합된다. 지지 블록(28)은 구멍을 가지고 있으며 상기 지지 바(18)를 따라서 미끄러질 때 상기 운반대(26)에 여분의 서포트를 더하도록 운반대(26)의 코너에 탑재된다. 실린더 블록(30)은 상기 운반대(26) 전반에 걸쳐 힘을 고르게 분포시키도록 운반대(26)에 고정된다. 피스톤 로드(32)는 실린더 블록(30)에 고정된다. 상기 피스톤 로드(32)는 제 2 플레이트(22)의 중앙을 관통하여 유압 실린더 피스톤(16)에 결합된다. 상기 유압 실린더 피스톤(16)과 피스톤 로드(32)는 유압 실린더(34)를 구성한다.

몰드 캐비티(40)를 형성하기 위하여 제 2 몰드 섹션(38)과 밀봉 결합하는 제 1 몰드 섹션(36)은 상기 실린더 블록(30)의 반대쪽에 있는 운반대(26)의 측면에 고정된다. 제 1 몰드 섹션(36)과 제 2 몰드 섹션(38)에 의해 만들어진 몰드 캐비티(40)의 크기는 형성된 플라스틱 제품의 모양을 결정한다. 상기 제 2 몰드 섹션(38)은 상기 몰드 프레임(14)의 몰드 프레임 지지 바(18)에 고정되는 제 1 플레이트(20)에 고정된다. 제 1 플레이트(20)는 첫 번째 쌍의 지지 다리(42)에 고정되고 제 2 플레이트(22)는 두 번째 쌍의 지지 다리(44)에 고정된다. 지지 다리(42, 44)는 상기 몰딩 공정 동안 적절한 높이로 몰드 유닛(12)을 위치시킨다.

제 2 몰드 섹션(38)에 제공된 러너(48)에 결합된 입구 스프루(46)는 제 1 플레이트(20)에 제공된다. 이 방법은 종래의 방법보다 더 느린 사출을 이용하며, 상기 스프루(46)의 크기는 양호하게는 종래의 스프루보다 더 크다. 상기 더 큰 스프루(46)는 더 많은 양의 플라스틱 재료(82)가 상기 스프루(46)를 통하여 상기 몰드 캐비티(40)에 들어가도록 한다. 종래의 가열되는 스프루와는 달리, 본 발명의 스프루(46)는 크기가 더 커졌기 때문에 가열될 필요가 없다. 상기 러너(48)는 플라스틱 재료(82)가 상기 스프루(46)로부터 상기 몰드 캐비티(40)로 진행하도록 한다.

플라스틱 재료(82)를 준비하여 상기 몰드 캐비티(40)로 사출하는 사출 장치(50)는 입구 스프루(46)와 작동상 결합한다. 사출 장치(50)는 메인 프레임(54)에 의해 지지되는 사출 배럴(52)을 구비한다. 노즐 장치(56)는 상기 사출 배럴(52)의 한 말단에 탑재되고 호퍼(58)는 상기 사출 배럴(52)의 꼭대기에 설치된다. 사출 배럴(52) 내에서 플라스틱 재료(82)를 전방으로 가소화(plasticize)하여 상기 노즐 장치(56)로 이동시키기 위한 부착된 날개(도시되지 않음)를 가진 왕복 나사(60)는 상기 사출 배럴(52) 내에 동축으로 위치된다. 가변 용량형의 압력 보정 유압 펌프(62)는 상기 사출 몰딩 공정 동안 사출 배럴(52)에 따라서 사출 나사(60)를 이동시키기 위하여 동작한다. 상기 사출 장치(50)는 사출하기 전에 상기 플라스틱 사출 재료(82)를 가소화하기 위하여 사출 나사(60)를 회전시키는 큰 회전 모터(72)를 구비한다.

상기 노즐 장치(56)는 상기 메인 프레임(54)에 대해 운반대(64)가 상호 운동하면 상기 스프루(46)와의 연결부 내외로 이동할 수 있다. 상기 상호 운동은 운반대(64)와 메인 프레임(54) 사이에 피봇식으로 상호 결합된 복동 실린더의 동작에 응답한다. 상기 복동 실린더(66)는 상기 운반대(64) 상의 리미트 부재(70)와의 강제 결합을 위하여 메인프레임(54)에 설치된 선형 변위 변환기(linear displacement transducer)(68)에 의해 제어된다.

상기 사출 장치(50)는 사출 공정의 진행을 모니터링하고 그에 따라서 상기 사출 장치(50)에 신호를 보내는 중앙 처리 장치(74)에 작동상 결합된다. 도시된 중앙 처리 장치(74)는 퍼스널 컴퓨터이지만, 상기 중앙 처리 장치(74)는 물론 플라스틱 사출 런의 진행을 모니터링할 수 있고 이에 응답하여 상기 사출을 제어할 수 있는 어떤 시스템일 수 있다. 선형 변환기(76)는 중앙 처리 장치(74)에 결합되고, 선형 변환기(76)는 사출 나사(60)에 결합되며 중앙 처리 장치(74)는 사출 나사(60)가 이동하는 거리를 모니터링할 수 있고 따라서 플라스틱 재료의 사출속도를 모니터링할 수 있다. 선형 변환기(76)는 상기 사출 나사(60)의 이동을 상기 몰드 캐비티(40)에 사출된 소정 양의 플라스틱 재료와 상호관련 시킨다. 사출 장치(50) 내의 각각의 증분된 양의 플라스틱 재료(82)가 상기 몰드 캐비티(40)로 사출되면, 선형 변환기(76)는 이와 관련된 사출 나사(60)의 중분 이동을 모니터링한다. 양호하게는 상기 선형 변환기(76)는 1그램 정도의 플라스틱 재료(82)의 증분을 측정하고, 통상적인 동작을 위하여 약 4천 증분으로 변형시킨다.

플라스틱 재료가 몰드 캐비티(40)로 사출되는 압력을 모니터링하기 위해, 중앙 처리 장치(74)는 압력 모니터(78)에 결합되고, 상기 압력 모니터(78)는 유압 펌프(62)에 작동상 결합된다. 상기 중앙 처리 장치(74)는 또한 사출 제어장치(80)에 작동상 결합되어 플라스틱 재료(82)의 사출을 조정할 수 있다.

몰딩 공정을 개시해보면, 제 1 몰드 섹션(36)은 유압 피스톤(16)에 의해 프레스되어 제 2 몰드 섹션(38)과 밀봉 결합된다. 일단, 몰드 캐비티(40)를 형성하도록 몰드 섹션(36, 38)이 프레스되어 밀봉 결합되면, 복동 실린더(66)는 사출 장치(50)의 노즐 장치(56)를 사출 스푸루(46)와 결합되게 이동시킨다. 플라스틱 재료(82)를 가소화시키고 플라스틱 재료(82)를 호퍼(58)로부터 사출 배럴(52)속으로 이송하기 위해, 플라스틱 재료(82)는 호퍼(58)속으로 공급되고 복동 스크루(60)는 모터와 같이 회전한다. 복동 스크루(60)는 도시되지는 않았지만 본 분야에서 공지되어 있는 가변 배압(back pressure) 릴리프 밸브에 작동상 결합된다. 가소화 단계중에 중앙 처리 장치(74)에 의해 릴리프 밸브로 전송된 명령은 몰드 캐비티(40)속으로 사출되기 전에 단계적으로 플라스틱 재료(82)의 상태를 결정한다.

사출 배럴(52)이 알맞게 가소화된 플라스틱 재료(82)로 채워지면, 복동 스크루(60)는 플라스틱 재료(82)를 노즐 장치(56)쪽으로 밀어붙인다. 따라서 가소화된 플라스틱 재료(82)는 사출 배럴(52)로부터 스프루(46) 및 러너(48)속으로 이송된다. 상기 러너(48)로부터 플라스틱 재료(82)는 몰드 캐비티(40)로 진입한다(도 3A). 제 1 몰드 섹션(36) 및 제 2 몰드 섹션(38)은 플라스틱 재료(82)가 몰드 캐비티(40)의 벽 위에서 조기에 경화되는 것을 방지하기 위해 일정 온도로 양호하게 유지된다. 이것은 몰드 섹션을 상당히 냉각시켜 경화를 촉진하고 따라서 제조율을 증가시키는 종래의 방법과는 정 반대이다.

몰드 캐비티(40) 속으로 플라스틱 재료(82)를 초기에 사출하는 것은 종래의 방법보다는 매우 줄어든 소정의 속도로 이루어진다. 종래의 방법은 플라스틱 재료(82)를 바람직스럽지 못한 채워지지 않은 공간을 발생시키는 몰드 캐비티(40)의 전체에 걸쳐서 스플래터링(splatter)한다. 본 방법에 있어서, 소정의 속도는 플라스틱 재료(82)가 도 3A에서 도시된 바와 같은 파괴되지 않고 용융 전방부를 갖는 몰드 캐비티(40)로 진입할 수 있도록 충분히 저속이다. 상기 소정의 초기 사출 속도는 시행착오를 거쳐서 결정될 수 있다. 만일 초기의 사출 속도가 너무 빠르다면, 몰드 캐비티(40)로 진입하는 플라스틱 재료(82)는 스플래터링한다. 상기 스플래터링은 종래에서 사용된 고압 사출의 결과로서, 몰드 캐비티의 비균형적인 충진이 되므로 바람직스럽지 못하다. 비균형적인 충진은 여러 채워지지 않은 부분을 갖는 몰드 캐비티(40)의 원인이 된다. 상기 채워지지 않은 부분은 몰드 캐비티(40) 주위에서 임의로 스캐터링되므로, 단순히 이전의 속도로 더욱 많은 플라스틱 재료(82)를 증가시켜서는 상기 부분을 채울수가 없다.

상기 부분적으로 채워지지 않는 문제를 극복하기 위해, 종래의 공정은 과도한 양의 플라스틱 재료(82)를 극단적으로 높은 압력하에서 몰드 캐비티(40)속으로 채워넣는다. 상기 고압은 고정 장치에 대한 과도한 변형을 야기하고 내부 압력 변화로 경화된 부분을 완성되게 한다. 압력 변화는 완성품의 뒤틀림의 원인이 될 수 있고, 극단적인 경우에는 플라스틱 재료가 사용불능하게 폐기되게 한다. 고압은 또한 물질이 몰딩 과정중에 몰드 섹션사이에서 스며나오는 '플레싱(flashing)'의 원인이 된다. 몇몇의 종래 제품에서 명백한 상기 '플래시'는 패킹 단계중에 진전된 극단적인 압력이 플라스틱 재료가 분리선을 따라 새어나올 정도로 약간 분리되게 몰드 섹션에 힘을 가하는 경우에 야기된다. 플라스틱이 경화됨에 따라, 완성된 플라스틱 제품은 몰드 장치의 분리 선을 따라 경화된 플라스틱의 리지(ridge)를 갖게 된다. 바람직스럽지 못하고 낭비적인 것 이외에도, 지나친 상기 플래시는, 고정장치가 경화된 플라스틱에 거슬러 몰드 섹션을 함께 푸시하려 함에 따라, 몰드 섹션이 조기에 마모되는 원인이 될 수 있다.

반면에, 본 발명의 방법에서, 도 3A에 도시된 바와 같이 플래스틱 재료(82)가 몰드 캐비터(40)로 진입함에 따라, 초기의 파괴되지 않은 용융 전방부(84)가 몰드 캐비티(40)내에 형성된다. 사출의 초기 속도를 결정하기 위해, 선형 변환기(76)의 이동은 중앙 처리 장치(74)에 의한 사출 시간에 대하여 상호관련된다. 따라서 상기 선형 변환기(76)는 상기 플라스틱 재료(82)가 조금씩 상기 몰드 캐비티(40)로 사출되는 것을 모니터링하기 때문에, 상기 선형 변환기(76)는 왕복 나사(60)의 증분 이동을 감지하고 상기 몰드 캐비티(40)로 사출되는 플라스틱 재료(82)의 각각의 증분을 위하여 이 정보를 중앙 처리 장치(74)에 전달한다.

사출 공정 동안 상기 몰드의 스플래터링과 비대칭 충진을 피하기 위해 완전한 용융 전방부(84)를 유지하는 것이 양호하다. 더 많은 플라스틱 재료(82)가 상기 몰드 캐비티(40)로 사출되면, 상기 용융 전방부(84)는 도 3B에 도시된 것과 같이 더 성장한다. 상기 용융 전방부(84)가 더욱 더 큰 표면적을 가지면, 상기 플라스틱 재료(82)는 상기 용융 전방부(84)를 파괴하지 않고 더 높은 속도로 상기 몰드 캐비티(40)로 사출될 수 있다. 상기 사출률이 용융 전방부(84)의 표면적이 성장하는 속도보다 더 빨리 증가되지 않는 한, 증가된 사출률은 상기 용융 전방부(84)의 임의의 특정한 점을 따른 실제적인 압력을 증가시키지 않을 것이다. 상기 용융 전방부(84)의 표면적이 도 3C에 도시된 것과 같이 감소되면, 종래의 방법에서 실시해왔던 것처럼 계속해서 고속 고압으로 플라스틱 재료(82)를 사출하는 것은 바람직하지 않다. 반대로, 일단 상기 용융 전방부(84)의 표면적이 도 3D에 도시된 것과 같이 감소한 후 사출 압력을 압력 설정 포인트 이하로 유지하기 위하여 압력 지배 제어 알고리즘을 이용하여 사출하는 것이 바람직하다. 상기 사출 압력을 상기 압력하로 유지하면 이점이 있다. 예를 들면, 상기 몰드 섹션(36, 38)을 함께 유지하는 데 더 작은 조임 압력이 소요된다. 결국, 일반적으로 상기 몰드 장치(10)는 마모가 더 적어진다. 또한 상기 '플래시'를 피하기 위하여 더 적은 조임 압력이 요구된다. 또한 압력 변화는 결과로서 생기는 플라스틱 제품상에서는 덜 일어날 것이다.

압력에 지배되는 제어 알고리즘에 따라 플라스틱 재료(82)를 사출하는 타이밍을 부여하여 사출 압력을 압력 설정점 이하로 유지하기 위해, 용융 전방부(84)의 표면적의 감소 징후를 감지하는 수단이 제공된다. 도 2에서 도시된 바와 같은 양호한 실시예에서, 용융 전방부(84)의 표면적의 감소 징후를 감지하는 수단은 노즐 장치(56)상의 압력 변환기(83)이다. 압력 변환기(86)는 중앙 처리 장치(83)가 몰드 캐비티(40)내의 압력을 모니터링할수 있도록 중앙 처리 장치(74)에 결합되어 있다. 압력 변환기(83)가 몰드 캐비티(40)내에서의 상당한 압력의 증가를 감지하는 경우, 상기 압력 증가는 용융 전방부(84)의 표면적이 감소한다는 징후이다. 중앙 처리 장치(74)는 그후 사출 장치(50)가 압력에 지배되는 제어 알고리즘을 사용하여 사출하라는 신호를 보내고 사출 속도는 압력 설정 한계가 초과되지 않도록 필요에 따라 조절된다. 중앙 처리 장치(74)는 사출 제어 장치(80)를 통해 사출 장치(50)에 신호를 보낸다.

용융 전방부(84)의 표면적의 감소 징후를 감지하는 다른 수단이 존재한다. 도 4에 도시된 바와같이, 용융 전방부(84)의 표면적의 감소 징후를 감지하는 수단은 지지 바(18)상의 스트레인 게이지(85)일 수 있다. 스트레인 게이지(85)는 중앙 처리 장치가 상기 지지 바(18) 상의 변형을 모니터링할 수 있도록 중앙 처리 장치(74)에 결합된다. 스트레인 게이티(85)가 상기 지지 바 상의 상당한 변형을 감지하면, 이것은 상기 용융 전방부(84)의 표면적이 감소한다는 표시다. 상기 중앙 처리 장치(74)는 그 다음에 압력 지배 제어 알고리즘을 이용하여 사출 장치(50)에 사출하라는 신호를 보내며, 상기 사출 속도는 필요한대로 조절되어 상기 압력 설정 한계를 넘어서지 않는다. 상기 중앙 처리 장치(74)는 상기 사출 제어 장치(80)를 통하여 사출 장치(50)에 신호를 보낸다.

선택적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 용융 전방부(84)의 표면적의 감소의 징후를 감지하는 수단은 몰드 섹션(36, 38) 사이의 거리 게이지일 수 있다. 상기 거리 게이지(87)는 중앙 처리 장치(74)에 결합되어 상기 중앙 처리 장치는 상기 몰드 섹션(36, 38) 사이의 거리를 모니터링할 수 있다. 거리 게이지(87)가 몰드 섹션(36, 38) 사이의 아주 작은 틈을 감지하면, 이것은 상기 용융 전방부(84)의 표면적의 감소의 징후이다. 상기 중앙 처리 장치(74)는 그 다음에 압력 지배 제어 알고리즘을 이용하여 사출 장치(50)에 사출하라는 신호를 보내고 상기 사출 속도는 필요한대로 조절되어 상기 압력 설정 한계를 넘어서지 않는다. 상기 중앙 처리 장치(74)는 상기 사출 제어 장치(80)를 통하여 상기 사출 장치(50)에 신호를 보낸다.

도 6에 도시된 것과 같이, 상기 용융 전방부(84)의 표면적의 감소의 징후를 감지하는 수단은 몰드 캐비티(40)의 몰드 배출구(mold vent)(89)에 결합된 공기 배출 계량기(91)일 수 있다. 상기 공기 배출 계량기(91)는 중앙 처리 장치(74)에 결합되고 상기 중앙 처리 장치는 상기 몰드 캐비티(40)로부터 배출되는 공기의 양을 모니터링할 수 있다. 상기 공기 배출 계량기(91)가 몰드 캐비티(40)로부터 배출되는 공기량의 상당한 감소를 감지하면, 이것은 용융 전방부(84)의 표면적의 감소의 징후이다. 중앙 처리 장치(74)는 그후 압력 지배 제어 알고리즘을 이용하여 사출하도록 사출 장치(50)에 신호를 보내고, 사출 속도는 압력 설정 한계가 초과되지 않도록 필요에 따라 조절된다. 중앙 처리 장치(74)는 사출 제어 장치(80)를 통해서 사출 장치(50)에 신호를 보낸다.

도 1에 도시된 바와 같이, 용융 전방부(84)의 표면적의 감소 징후를 감지하도록 구현된 구조(도 3D)와는 관계없이, 중앙 처리 장치(74)가 선형 변환기(76)로 부터 플라스틱 재료(82)의 10% 증분이 몰드 캐비티(40) 속으로 사출되었다는 정보를 수신할 때까지, 플라스틱 재료(82)는 초기의 선결 사출 속도로 몰드 캐비티(40) 속으로 사출된다(도 1, 도 3A, 도8). 일단 플라스틱 재료(82)의 10% 증분이 사출되면, 중앙 처리 장치(74)는 몰드 캐비티(40) 속으로 사출된 플라스틱 재료(82)의 양에 비례하여 사출 속도를 증가시키도록 사출 장치에 신호를 보낸다. 임의의 소정 시간에서 용융 전방부(84)의 표면적이 몰드 캐비티(40)속으로 사출된 플라스틱 재료(82)의 양에 대략적으로 비례하므로, 몰드 캐비티(40) 속으로 사출된 플라스틱 재료(82)의 양에 비례하여 사출 속도를 증가시키는 것은 결과적으로 용융 전방부(84)의 표면적에 비례하는 사출 속도가 증가하는 결과가 된다. 상기 증가는 약 2% 내지 5% 정도의 플라스틱 재료(82)가 몰드 캐비티(40)속으로 사출된후 개시될 수 있다는 점을 주목해야한다.

사출 속도는 플라스틱 재료(82)의 20% 증분이 몰드 캐비티(40)속으로 사출될 때까지는 용융 전방부(84)의 표면적에 비례하여 증가한다(도 1, 도 3B, 도 8). 따라서, 용융 전방부(84)의 표면적에 비례하여 사출이 무한히 증가하면 바람직스럽지 못하게도 속력을 늦추기에는 어려움이 많은 고속 사출 속도의 원인이 될 것이다. 따라서, 플라스틱 재료(82)의 20% 증분이 몰드 캐비티(40) 속으로 사출된 후, 용융 전방부(84)를 소요의 사출 속도로 유지하기 위해 사출은 속도 지배(rate dominated) 제어 알고리즘을 사용하여 지속된다. 상기의 속도 지배 제어 알고리즘은 사출 속도의 증가가 시작된 후, 아무 때라도 개시될수 있으며, 중앙 처리장치(74)가 용융 전방부984)의 표면적이 감소했다는 것을 결정하면 양호하게 중지된다. 플라스틱 재료(82)가 몰드 캐비티(40)속으로 사출되어지는 속도를 제어하는 정확한 속도 지배 알고리즘은 매우 중요치는 않아 특정 몰드 캐비티(40)의 몰드 유동 분석에 따라서 바람직스런 충진 특성을 제공하도록 주문 제조될 수 있다.

중앙 처리 장치(74)가 용융 전방부(84)의 표면적이 감소되었다는 것을 결정하면, 중앙 처리 장치(74)는 많은 플라스틱 재료(82)를 사출하는데 사용되는 속도 지배 제어 알고리즘보다는 압력 지배 제어 알고리즘에 따라 사출 제어 장치(80)가 플라스틱 재료(82)를 사출하도록 신호를 보낸다. 물론, 만일 몰드 캐비티(40)가 용융 전방부(84)의 표면적의 감소가 시작되기 전에 얼마나 많은 플라스틱 재료(82)가 사출될 필요가 있는가에 대해 예측 가능할 정도가 된다면, 소정 양의 플라스틱 재료(82)를 사출한 후 속도 지배 제어 알고리즘으로부터 압력 지배 제어 알고리즘으로 전환하는 것이 가능하다. 이 경우에, 도 7에 도시된 바와 같이, 언제 압력 지배 제어 알고리즘으로 전환할것인가를 결정하기 위해 용융 전방부(82)에서 표면적의 감소 징후를 감지하는 수단을 제공하는 것이 필요치 않을수도 있다. 용융 전방부(82)에서 표면적의 감소 징후를 감지하는 수단이 제공되느냐 아니냐에 관계없이, 플라스틱 재료(82)는, 압력 설정 한계를 초과하지 않는다는 것을 확실히 하기 위해, 압력 지배 제어 알고리즘에 따라서 사출된다. 결과적으로, 종래의 방법과 관련된 역류와 난류는 회피되어진다. 종래 기술에서는 플라스틱 재료(82)는 몰드 캐비티(40)를 채우는 사출 압력과 속도사이의 상관이 없으므로, 몰드 캐비티(40)를 채우는데 있어서의 종료점을 예상할 수가 없다. 따라서, 종래 기술에서는, 난류와 역류를 방지하기 위해 압력을 정확히 감소시킬 수 없다. 게다가 종래의 방법에 있어서는 과다한 양의 플라스틱 재료를 몰드 캐비티속으로 밀어넣기 위해 실제로는 종단 압력을 증가시킨다.

속도 지배 제어 알고리즘과 유사하게, 본 발법의 압력 지배 제어 알고리즘은 특정 몰드 캐비터(40)의 몰드 유동 특성에 따라서 결정될 수 있다. 중앙 처리 장치(74)는 플라스틱 재료(82)에 대한 압력을 유지하기 위해 압력 모니터(78)로부터 입력신호를 수신한다. 통상 상기 압력은 플라스틱 재료(82)의 스플래시를 유발하거나 몰드 캐비티(40)의 충진 이전에 용융 전방부(84)의 파괴를 유발하지 않으면서 몰드 캐비터(40)를 완전히 채우기에 충분하다(도 3E).

도 3D 및 도 9에 도시된 바와 같이, 압력은 사출의 최종 과정 중에 용융 전방부984)에서의 어떠한 탈선을 방지하기 위해 조절된다. 도 3E에 도시된 바와 같이, 본 방법은 전체 몰드 캐비티(40)를 균일하게 채워서, 그에 따라 종래 기술에 있어서 과도한 사출 속도 및 균열된 용융 전방부에 의해 만들어진 채워지지 않은 부분을 채우는데 필요한 '패킹' 기술에 대한 필요성이 제거된다. 중앙 처리 장치(74)는 사출 제어 장치(80)를 트리거링시켜서 몰드 캐비티(40)를 정확히 충진하기에 적절한 시점에서 몰드 캐비티(40)내로의 플라스틱 재료(82) 사출을 중지시킨다. 몰드 캐비티(40)에 그 충진에 필요한 플라스틱 재료(82)의 양을 정확히 제공함으로써, 종래의 패킹 처리 기술보다 재료를 절약할 수가 있다. 중앙 처리 장치(74)는 몰드 캐비티(40)의 신속한 충진과 정확한 충진 사이의 적절한 균형을 달성하기 위해 통상 샷(shot)의 크기를 속도 지배 사출과 압력 지배 사출으로 조정한다.

종래 방법에서의 몰딩 사이클의 종료 시점 근방에서는, 플라스틱 재료가 몰드 캐비티의 단부에 도달하여 역류하기 시작할 때 압력 스파이크가 존재한다. 상기 압력은 사출 게이트로 복귀되며, 몰드 섹션을 상기 단부 압력에 대해 유지하기 위해서는 상당한 고정력(clamping force)을 필요로 한다. 상기 압력은 경화 과정중에 플라스틱 재료를 통해 확산되므로, 완성 부품은 몰드-인(molded-in)된 응력을 갖게 되고 이는 상기 완성 부품을 취약하게 하거나 변색시킨다. 본 발명에서 패킹이 제거되므로, 몰드 과정중에 몰드 캐비티(40)를 유지하기 위해서는 보다 낮은 고정력이 소요되고 몰드-인 응력이 감소한다. 종래의 몰딩 작동시에는 몰드 섹션을 함께 유지하려면 제곱 인치당 2와 1/2 내지 3톤의 고정 압력이 필요했지만, 본 발명에 의하면 유사한 부분을 몰딩하는데는 제곱 인치당 1/2 내지 1톤의 고정력이 사용될 수 있다.

본 발명은 도 9에 도시된 바와 같이 몰딩 과정의 끝부분에서의 압력 스파이크를 제거하므로, 몰드 섹션(36, 38)에는 보다 낮은 강도가 필요하다. 따라서, 경량의 알루미늄이 몰드 섹션을 만드는데 사용될 수 있다. 또한 그 스틸 몰드 섹션이 압력과 관련해서 파괴되는 종래의 몰딩 기계가 본 발명의 알루미늄 몰드 섹션(36, 38)으로 개조 장착될 수 있다. 이로 인해 몰딩 기계는 본 발명의 방법을 이용하는 조작에 신속하게 복귀할 수 있다. 고정력의 감소는 또한 보다 싸고, 보다 경량이고, 보다 소형인 고정 장치를 가능케 한다. 더욱이 몰드 섹션(36, 38)상의 응력이 감소되므로, 본 발명의 몰드 섹션이 고장날 가능성이 줄어들고 그에 따라 상기 고장으로 인한 많은 비용면에서 부담이 되는 비가동 시간이 감소할 것이다.

일단 몰드 캐비티(40)가 채워지면, 플라스틱 재료(82)는 몰드 캐비티(40)에서 경화된다(도 3E). 플라스틱 재료(82)가 경화된 후, 수압 피스톤(16)은 이동 가능한 몰드 섹션(36)을 고정 몰드 섹션(38)으로부터 멀리 이동시키도록 작동되고 경화된 플라스틱 재료(82)는 몰드 장치(10)로부터 분리된다. 본 발명은 경화 단계중에 종래에서와 같은 과도한 압력을 제거하므로, 생성된 플라스틱 물품은 압력 변화와 비틀림이 없게된다. 이로 인해 본 발명이 더 균일하게 재생가능한 플라스틱 제품을 제조하는 것이 허용된다.

전술한 바와 같이 본 발명의 몰딩 방법에 의하면, 몰드 캐비티를 저압으로 정확히 채우므로, 플라스틱 재료에 의한 몰드 캐비티의 패킹을 회피할 수 있으며, 따라서 몰드 과정중에 몰드 캐비티를 유지하기 위한 고정력이 종래보다 낮아지고 몰드-인 응력이 감소된다. 이러한 응력의 감소는 몰딩 섹션의 고장 가능성을 낮추며 따라서 몰드의 고장에 의한 몰딩 장치의 비가동 시간이 줄어들게 되어 작업능력과 생산성이 향상된다.

또한, 몰드 캐비티를 정확히 채우기에 적절한 시점에서 몰드 캐비티로의 플라스틱 재료의 사출을 중지하므로써 충진에 사용되는 재료의 양을 절약할 수 있고, 충진 재료와 관련한 뒤틀림 및 플래시 등의 문제를 해결할 수 있다.

또한, 몰딩 과정의 종료 시점에서의 압력 스파이크가 제거되므로 몰드 섹션에 대해 요구되는 강도가 종래보다 낮아지고 보다 경량의 알루미늄이 사용될 수 있다.

또한, 경화 과정중에 종래에서와 같은 과도한 압력을 제거하므로, 생성된 플라스틱 물품에 있어서 압력 변화와 비틀림이 없게 되고, 이에 따라 보다 균일하고 재생가능한 플라스틱 제품을 제조할 수 있게 된다.

전술한 설명과 도면은 단지 본 발명을 설명하고 예시한다. 개시된 발명을 이용하여 기술에 숙련된 사람이 그 발명의 본질적인 범위를 벗어나지 않고 그 발명을 변형 및 수정할 수 있듯이, 본 발명은 청구 범위로 한정한 것 외에는 상기 설명 및 도면에 제한되지 않는다. 예를 들어 본 발명의 범위내에서 매몰형성된 구조의 커버링을 가진 완성된 플라스틱 제품을 제공하기 위해 몰딩 공정 동안 상기 구조가 몰드 섹션(36, 38)의 한 섹션 또는 두 섹션 모두에 대하여 유지될 수 있다. 본 발명의 대형 스프루(46) 및 저속 사출은 종래의 방법보다는 상기 구조를 구기거나 찢을 우려를 감소시킨다.

Claims

플라스틱 제품 성형을 위해 플라스틱 재료 유동이 몰드 캐비티 내로 향하도록 하고 제어하는 방법으로서,

(a) 제 1 몰드 섹션을 제공하는 단계와,

(b) 제 2 몰드 섹션을 제공하는 단계와,

(c) 상기 제 2 몰드 섹션을 상기 제 1 몰드 섹션과 밀봉 결합하도록 조여서 몰드 캐비티를 형성하는 단계와,

(d) 상기 몰드 캐비티와 작동상 연통되는 사출 장치를 제공하는 단계와,

(e) 상기 사출 장치에 의해 플라스틱 재료를 상기 몰드 캐비티에 소정의 속도와 압력으로 사출하는 단계로서, 상기 플라스틱 재료는 그 리딩 에지를 따라서 표면적을 갖는 용융 전방부를 형성하는 사출 단계와,

(f) 상기 몰드 캐비티 내에서의 플라스틱 재료의 리딩 에지를 따르는 상기 용융 전방부의 표면적 감소 징후를 감지하는 수단을 제공하는 단계와,

(g) 상기 감지 수단으로 용융 전방부의 표면적 감소 징후를 감지하는 단계와,

(h) 상기 감지 수단으로 상기 용융 전방부의 표면적 감소 징후를 감지한 후 상기 사출 장치에 신호를 보내서 압력 지배 제어 알고리즘에 기초하여 플라스틱 재료를 사출하고, 압력을 감소시켜 몰드 캐비티의 패킹을 방지하는 단계와,

(i) 상기 몰드 캐비티를 플라스틱 재료로 완전히 채우고 상기 플라스틱 재료를 부분 경화시킨 후 상기 몰드 캐비티로부터 플라스틱 제품을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 몰드 캐비티내로의 플라스틱 재료 사출속도를 증가시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 플라스틱 재료의 사출속도를 증가시키는 단계는 상기 용융 전방부의 표면적에 비례하여 사출 속도를 증가시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 플라스틱 재료의 사출속도를 증가시키는 단계는 상기 플라스틱 재료의 소정 부분이 상기 몰드 캐비티에 사출된후에만 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 압력 지배 제어 알고리즘에 기초하여 플라스틱 재료를 사출하도록 사출 장치에 신호를 보내는 단계는 상기 플라스틱 재료의 소정 부분이 몰드 캐비티내로 사출된 후에만 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
제 2 항에 있어서,

(a) 상기 사출 장치에 선형 변환기를 제공하는 단계와,

(b) 상기 몰드 캐비티에 사출된 플라스틱 재료의 양을 상기 선형 변환기로 모니터링하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 플라스틱 재료를 사출하는 단계와, 상기 플라스틱 재료의 사출 속도를 선형 변환기에 작동 결합되는 중앙 처리 장치로 증가시키는 단계를 제어하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 플라스틱 재료를 압력 지배 제어 알고리즘에 기초하여 사출하도록 사출 장치에 신호를 보내는 단계는 상기 사출 장치에 작동 결합된 중앙 처리 장치를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 플라스틱 재료의 사출속도를 증가시키는 단계는 속도 지배 제어 알고리즘을 이용하여 상기 몰드 캐비티에 플라스틱 재료를 사출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 압력 지배 제어 알고리즘에 기초하여 플라스틱 재료를 사출하도록 사출 장치에 신호를 보낸 후 압력 지배 제어 알고리즘을 이용하여 플라스틱 재료를 상기 몰드 캐비티에 사출하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 용융 전방부의 표면적 감소 징후를 감지하는 수단을 제공하는 단계는 상기 몰드 캐비티 내의 압력을 모니터링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 몰드 캐비티내의 압력을 모니터링하는 단계는 상기 사출 장치에 압력 변환기를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 12 항에 있어서, 상기 압력 변환기와 사출 장치에 결합되는 중앙 처리 장치를 제공하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 용융 전방부의 표면적 감소 징후를 감지하는 수단을 제공하는 단계는,

(a) 적어도 한 개의 지지 바와, 상기 지지 바를 따라서 활주할 수 있는 적어도 하나의 몰드 섹션을 제공하는 단계와,

(b) 상기 지지 바에서의 변형(strain)을 모니터링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 14 항에 있어서, 상기 지지 바에서의 변형을 모니터링하는 단계는 상기 지지 바 상에 적어도 하나의 스트레인 게이지를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 15 항에 있어서, 상기 스트레인 게이지와 사출 장치에 결합되는 중앙 처리 장치를 제공하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 용융 전방부의 표면적 감소 징후를 감지하는 수단을 제공하는 단계는 상기 제 1 몰드 섹션과 제 2 몰드 섹션 사이의 거리를 모니터링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 제 1 몰드 섹션과 제 2 몰드 섹션 사이의 거리를 모니터링하는 단계는 상기 제 1 몰드 섹션과 제 2 몰드 섹션 사이의 거리 게이지를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 18 항에 있어서, 상기 거리 게이지와 사출 장치에 결합되는 중앙 처리 장치를 제공하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 용융 전방부의 표면적 감소 징후를 감지하는 수단을 제공하는 단계는 상기 몰드 캐비티로부터의 공기 배출을 모니터링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 20 항에 있어서, 상기 몰드 캐비티로부터의 공기 배출을 모니터링하는 단계는,

(a) 상기 몰드 섹션중 적어도 하나의 섹션에 몰드 배출구를 제공하는 단계와,

(b) 상기 몰드 배출구에 공기 배출 계량기를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 21 항에 있어서, 상기 공기 배출 계량기와 사출 장치에 결합되는 중앙 처리 장치를 제공하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
플라스틱 제품 형성을 위해 플라스틱 재료의 유동이 몰드 캐비티로 향하도록 하고 제어하는 방법으로서,

(a)제 1 몰드 섹션을 제공하는 단계와,

(b)제 2 몰드 섹션을 제공하는 단계와,

(c)상기 제 2 몰드 섹션을 상기 제 1 몰드 섹션과 밀봉 결합하도록 조여서 몰드 캐비티를 형성하는 단계와,

(d)상기 몰드 캐비티와 작동상 연통하는 사출 장치를 제공하는 단계와,

(e)상기 사출 장치에 선형 변환기를 제공하는 단계와,

(f)상기 선형 변환기와 사출 장치에 작동상 결합되는 중앙 처리 장치를 제공하는 단계와,

(g) 상기 사출 장치에 의해 플라스틱 재료를 몰드 캐비티에 소정의 속도와 압력으로 사출하는 단계로서, 상기 플라스틱 재료는 그 리딩 에지를 따라서 표면적을 갖는 용융 전방부를 형성하고 상기 중앙 처리 장치에 의해 제어되는 사출 단계와,

(h) 속도 지배 제어 알고리즘을 이용하여 플라스틱 재료의 사출속도를 증가시키는 단계로서, 중앙 처리 장치에 의해 제어되는 사출속도 증가 단계와,

(i) 상기 몰드 캐비티 내에서 플라스틱 재료의 리딩 에지를 따르는 상기 용융 전방부의 표면적 감소 징후를 감지하는 수단을 제공하는 단계와,

(j) 상기 감지 수단으로 용융 전방부의 표면적 감소 징후를 감지하는 단계와,

(k) 상기 감지 수단으로 용융 전방부의 표면적 감소 징후를 감지한 후, 상기 사출 장치에 신호를 보내서 압력 지배 제어 알고리즘에 기초하여 플라스틱 재료를 사출하고, 압력을 감소시켜 몰드 캐비티의 패킹을 방지하는 단계와,

(l) 상기 몰드 캐비티를 플라스틱 재료로 완전히 채우고 상기 플라스틱 재료를 부분 경화시킨 후 상기 몰드 캐비티로부터 플라스틱 제품을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 23 항에 있어서, 상기 플라스틱 재료의 사출속도를 증가시키는 단계는 상기 용융 전방부의 표면 영역에 비례하여 사출속도를 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 23 항에 있어서, 상기 플라스틱 재료의 사출속도를 증가시키는 단계는 상기 플라스틱 재료의 소정 부분이 상기 몰드 캐비티에 사출된 후에만 발생하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 23 항에 있어서, 상기 압력 지배 제어 알고리즘에 기초하여 플라스틱 재료를 사출하도록 사출 장치에 신호를 보내는 단계는, 상기 플라스틱 재료의 소정 부분이 몰드 캐비티내로 사출된 후에만 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
제 23 항에 있어서, 상기 용융 전방부의 표면적 감소 징후를 감지하는 수단을 제공하는 단계는 상기 몰드 캐비티 내의 압력을 모니터링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 27 항에 있어서, 상기 몰드 캐비티내의 압력을 모니터링하는 단계는 상기 사출 장치에 압력 변환기를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 28 항에 있어서, 상기 압력 변환기는 중앙 처리 장치에 결합되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 23 항에 있어서, 상기 용융 전방부의 표면적 감소 징후를 감지하는 수단을 제공하는 단계는

(a) 적어도 한 개의 지지 바와, 상기 지지 바를 따라서 활주할 수 있는 적어도 하나의 몰드 섹션을 제공하는 단계와,

(b) 상기 지지 바에서의 변형을 모니터링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 30 항에 있어서, 상기 지지 바에서의 변형을 감지하는 단계는 상기 지지 바 상에 적어도 한 개의 스트레인 게이지를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 31 항에 있어서, 상기 스트레인 게이지는 상기 중앙 처리 장치에 결합되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 23 항에 있어서, 상기 용융 전방부의 표면적 감소 징후를 감지하는 수단을 제공하는 단계는 상기 제 1 몰드 섹션과 제 2 몰드 섹션 사이의 거리를 모니터링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 33 항에 있어서, 상기 제 1 몰드 섹션과 제 2 몰드 섹션 사이의 거리를 모니터링하는 단계는 상기 제 1 몰드 섹션과 제 2 몰드 섹션 사이에 거리 게이지를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 34 항에 있어서, 상기 거리 게이지는 상기 중앙 처리 장치에 결합되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 23 항에 있어서, 상기 용융 전방부의 표면적 감소 징후를 감지하는 수단을 제공하는 단계는 상기 몰드 캐비티로부터의 공기 배출을 모니터링 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 36 항에 있어서, 상기 몰드 캐비티로부터의 공기 배출을 모니터링하는 단계는,

(a) 상기 몰드 섹션중 적어도 하나의 섹션에 몰드 배출구를 제공하는 단계와,

(b) 상기 몰드 배출구에 공기 배출 계량기를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 37항에 있어서, 상기 공기 배출구는 상기 중앙 처리 장치에 결합되는 것을 특징으로 하는 방법.
몰드 캐비티에서 플라스틱 제품을 몰딩하는 방법으로서,

상기 몰드 캐비티내로 플라스틱 재료를 비파괴(unbroken) 용융 전방부를 형성하도록 소정 속도로 사출하는 단계와,

상기 용융 전방부의 표면적의 증가 속도에 비례하는 속도 이하의 속도로 상기 플라스틱 재료를 몰드 캐비티내로 사출하는 단계와,

상기 용융 전방부의 표면적의 감소 징후를 감지하는 단계, 및

상기 몰드 캐비티내의 압력이 소정 한계를 넘지 않도록 상기 몰드 캐비티내로 플라스틱 재료를 사출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 39 항에 있어서, 상기 징후 감지 단계는 몰드 캐비티내에서의 압력 증가를 감지하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 39 항에 있어서, 상기 징후 감지 단계는 몰드 캐비티와 관련된 스트레인의 증가를 감지하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 39 항에 있어서, 상기 징후 감지 단계는 몰드 캐비티와 관련된 공기 유동의 증가를 감지하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 39 항에 있어서, 상기 용융 전방부의 표면적 증가 속도에 비례하는 속도 이하의 속도로 플라스틱 재료를 몰드 캐비티내로 사출한 후에 속도 지배 알고리즘에 따라 플라스틱 재료를 사출하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 39 항에 있어서, 상기 몰드 캐비티를 일정한 온도로 유지하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 39 항에 있어서, 상기 징후 감지 단계는 소정 양의 플라스틱 재료가 몰드 캐비티내로 사출된 후 몰드 캐비티내의 압력이 소정 한계를 넘어서지 않도록 플라스틱 재료를 몰드 캐비티내로 자동 사출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
몰드 장치로서,

(a) 몰드 캐비티를 형성하기 위한 제 1 몰드 섹션 및 제 2 몰드 섹션과,

(b) 플라스틱 재료를 이 재료가 표면적을 갖는 용융 전방부를 형성하도록 제 1 속도로 몰드 캐비티내로 사출하기 위한 사출 장치와,

(c) 상기 용융 전방부의 표면적 감소를 감지하기 위한 변환기, 및

(d) 상기 변환기가 용융 전방부의 표면적 감소를 감지한 후 사출 장치가 플라스틱 재료를 몰드 캐비티내로 제 2 속도로 사출하도록 상기 사출 장치와 변환기에 작동상 연결되는 중앙 처리 장치를 포함하며,

상기 제 2 속도는 제 1 속도보다 느린 것을 특징으로 하는 몰드 장치.
제 46 항에 있어서, 상기 변환기는 몰드 캐비티내의 압력 감소를 감지하기 위한 압력 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 몰드 장치.
제 46 항에 있어서, 상기 변환기는 스트레인 게이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 몰드 장치.
제 46 항에 있어서, 상기 변환기는 거리 게이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 몰드 장치.
제 46 항에 있어서, 상기 변환기는 공기 배출 계량기를 포함하는 것을 특징으로 하는 몰드 장치.