KR100384968B1 - 주형물을 제조하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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에머리 아이. 밸리
아더 케이. 델루스키
토마스 엠. 엘리슨
허버트 리즈
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디 엘리자베스 앤드 샌더 밸리 파운데이션, 아이앤씨 .
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Abstract

필름(50)은 주형 캐비티(12a) 상부에 위치되고 용융된 플라스틱(60, 98)은 필름과 그곳에 용융된 플라스틱의 합성물을 형성하기 위하여 침전된다. 필름-용융된 플라스틱 합성물은 그 다음에 상기 주형 캐비티(12a)에서 주형 캐비티(12a)의 형상으로 주형된 물품으로 성형된다.

Description

주형물을 제조하기 위한 방법 및 장치 {Process and apparatus for preparing a molded article}
관련된 출원에 대한 참조
이 출원은 에머리 I. 밸리(Emery I. Valyi)에 의해 색깔 코팅이 될 수 있는 압축 주형된 물체(COMPRESSION MOLDED ARTICLE THAT MAY BE COLOR COATED)에 관한 1997년 8월 14일에 출원된 가출원 일련번호 제60/055,652호의 이익을 주장한다.
에머리 I. 밸리(Emery I. Valyi)에 의해 1995년 3월 28일에 특허된 색깔 코팅된 물품을 성형하는 방법에 대한 미국 특허 5,401,457에 따르면, 색깔 코팅되는 물체를 성형하기 위한 방법이 제시된다. 미국 특허 제5,401,457호에 따라, 필름은 주형 캐비티(cavity) 위에 실질적으로 평평하게 위치되고 반 코어 주형과 탕구(sprue)를 통하여 주입되는 용융된 플라스틱에 의해 변형된다.
다른 방법은 주형에 대하여 독립적으로 행하여지며, 주형 캐비티에 정확하게 위치되도록 필름을 열성형하는 것으로 구성된다. 그 다음에 성형된 필름 인서트(insert)가 주형으로 이송되어 캐비티 내부로 위치하게 된다. 이러한 방법은 1992년 4월 19일에 제품 마무리라는 명칭으로, 씨에치.프리들리(Ch. Fridley), 애버리 데니슨(Avery Dennison)에 의해 그리고 베이어(Beyer)에게 특허된 유럽 특허 제0,442,128호, 그리고 다른 간행물에 기재되어 있다. 애버리(Avery) 방법은 잘 알려지고 다른 분야에서 널리 사용되는 필름의 성형 방법을 수반한다. 이것은 비교적 낮은 온도에서, 고체 상태에서 필름 또는 시트(sheet)를 형상변경(shaping)하는 낮은 압력 공정이다. 이것은 크기결정 과정(sizing operation)에 후속하는 열성형뿐만 아니라 진공에 의해 필름을 캐비티 내부 또는 코어로 흡입하든지 간에 관계없이 진공 성형과 같은 다수의 열성형의 변형예에 적용가능하다.
이것의 결과로서 나타나는 제품의 정확도와 형상 일치성은 사출 성형 또는 압축 성형과 같은 높은 압력 성형 공정의 범위 내에 있지 않게 된다. 결과적으로, 열성형된 예비 성형품이 주형 캐비티에 위치(nesting)하거나 코어 너머로 미끄러지기 때문에 완전히 그것들에 일치(conform)하지 못한다. 그리하여, 예비 성형품 뒤의 플라스틱의 주입 또는 압축 시에, 예비 성형품은 국부적 표면을 불안정성을 야기하면서 변형될 것이다. 이러한 불완전함은 치수적으로 중요치 않지만 광학적으로 알아 볼 수 있으며 그에 따라 예를 들어 자동차의 마무리에서 충분하지 못한 질을 가진 제품을 제공하게 된다. 더불어, 개별적으로 제조된 필름 인서트의 비용은 비교적 높고, 상당량의 파편이 발생되며, 취급(이송, 출하, 삽입)에 비용이 많이 들게 된다.
상기 미국 특허 5,401,457은 상술한 단점을 극복하고 있으나, 특히 주형하는 부분이 큰 면들을 가지고 아주 다양한 곡률을 가진 경우에는 제어하기가 어렵다. 이러한 어려움들은 종래의 주입 주형과 마찬가지로 플라스틱이 필름 내구력을 실질적으로 감소시키도록 하는 충분히 높은 온도에서 압축 성형될 때 증가된다.
상기 방법 중에 어느 하나를 크고, 패널 형상의 구조물에 적용하는 경우에는 더욱이, 미국 특허 5,401,457의 사출 성형의 방법과 상기에서 언급된 애버리 데니슨 방법이 실행하기가 어렵다는 것을 알 수 있었는데, 이것들은 아주 비용이 비싼 장비들을 요구하고, 필름 층과 삽입된 플라스틱 사이의 경계 면에서 불완전함을 발생시키게 되는 것으로 증명됐다.
따라서, 본 발명의 주된 목적은 용융된 플라스틱과 필름 인서트로부터 주형된 물품을 편리하고 신속하게 형성하는 방법과 장치를 제공하는데 있고, 여기서 필름은 주형된 물품의 외부 층이 되고 상기 필름은 바람직하게는 색깔이 있는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상술한 단점을 극복하는 방법과 장치를 제공하고 색깔 코팅된 물품을 성형하기 위한 상업적으로 용이한 방법 및 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 전술한 바와 같이 복잡한 부분들, 특히 승용차의 주요 몸체 구성부분 크기와 같은 부분을 생산하는데 효율적인 비용과 충분히 제어가능한 조건하에서 작동하는 방법 및 장치를 제공하는데 있다.
또 다른 본 발명의 목적은 아래에 나타날 것이다.
발명의 요약
본 발명에 의하여, 앞서 말한 목적 및 효과가 용이하게 달성된다.
본 발명은 주형된 물품을 제조하기 위한 방법을 포함하는 바, 이는 주형 캐비티를 제공함, 주형 캐비티 위에 필름 또는 블랭크(blank)를 위치시킴, 그곳에서 용융된 플라스틱과 함께 필름의 합성물을 형성하기 위하여 상기 필름 상에 용융된 플라스틱을 내려놓음, 그리고 필름이 주형된 물품의 외부 층이 되도록 상기 주형 캐비티의 형상을 갖는 주형된 물품으로 상기 주형 캐비티에서 상기 필름-용융된 플라스틱 합성물을 실질적으로 형성함을 포함한다. 바람직하게는, 필름은 색깔이 있는 것이고 주형 캐비티에 고정되며 용융된 플라스틱은 필름 상에 놓여진다. 또한, 보다 바람직하게는 상기 합성물이 상기 합성물을 가압하여 상기 합성물을 주형 캐비티의 형상으로 성형하는 주형 코어에 의해 적어도 부분적으로는 주형 캐비티의 형상으로 성형되게 된다. 따라서, 결과적인 물품은 요구되는 형상을 갖는, 바람직하게는 주형되고, 색깔 코팅된 물품이고, 이것은 주형 캐비티의 형상에 의해 정의되는 것과 같은, 복잡한 형상일 수 있다. 당연히, 주형은 잘 알려진 슬라이드 그리고 리프터와 같은 다른 구성요소를 포함할 수 있다.
본 발명은 주형된 플라스틱 물품을 제조하는 장치를 또한 포함하고, 주형 캐비티, 필름 또는 블랭크 바람직하게는 색깔이 있는 필름을 상기 주형 캐비티 상부에서 잡아주는 수단, 그곳에서 필름과 용융된 플라스틱의 합성물을 성형하기 위하여 상기 필름으로 용융된 플라스틱을 내려놓는 수단, 필름이 주형된 물품의 외부 층을 이루도록 내려놓는 용융된 플라스틱에 수반된 상기 필름-용융된 플라스틱 합성물을 상기 주형 캐비티에서 주형 캐비티의 형상을 가진 주형된 물품으로 형성시키는 수단을 포함한다.
본 발명은 필름과 필름을 받치는 플라스틱을 균일하게(uniformity) 성형하는 원리를 고수하고, 그에 따라 드러난 필름 면의 시각적으로 식별할 수 있는 결함없이 완전 형태의 일치성(comformity)을 달성하며, 이 필름은 도료 필름일 수 있고, 효과적인 방법으로 온도 분포와 압력의 엄격하게 제어된 상태에서 결과로 주형된 물품을 형성한다.
본 발명의 더 특이한 특징과 효과는 아래에 나타날 것이다.
본 발명은 아래의 도면의 참작함으로써 더욱 용이하게 이해될 것이다.
도 1은 주형된 물품을 제조하는 초기 단계에서 본 발명의 장치 및 방법의 부분 개략적인 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 방법 및 장치에서 변형물을 부분적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 방법 및 장치의 다른 변형물을 부분적으로 도시한 도면이다.
도 5, 6, 7 그리고 8은 본 발명의 부가적인 변형물을 보여준다.
도 1-3을 참조하면, 주형 캐비티(12a)를 갖는 반 캐비티(12)와 반 코어(14)로 구성된 주형(10)이 각각의 압반(16, 18) 상에 설치된다. 주형 캐비티(12a)는 바람직한 최종의 주형된 물품의 형상을 갖는다. 적어도 반 캐비티와 반 코어 중의 하나는 화살표(20) 방향을 따라 개방으로부터 폐쇄 위치 그리고 폐쇄로부터 개방 위치로 동기 수단(미도시)에 의해 왕복 운동한다. 노즐(24)을 갖는 압출/주입 유닛(22; extruder/injection unit)은 플레이트(26)와 같이 고온 플라스틱 이송 수단(hot plastic delivery means)과 연결되고 연동되도록 주형(10)에 인접하여 배치된다. 플레이트(26)는 주형 캐비티(12a)에 인접한 위치로부터 주형 캐비티로부터 떨어진 위치로 수평 화살표(28)의 방향을 따라 상대적 왕복 운동할 수 있고, 압출기(22)와 노즐(24)에 의해 고온의 흐를 수 있는 플라스틱을 공급받게 된다. 플레이트(26)의 특성에 따라, 압출기는 플레이트(26)와 함께 고정되거나 왕복 운동될 수 있다. 당연히, 고온의 플라스틱 이송 시스템에서 다른 변형물이 사용될 수 있다. 예를 들면, 압출/주입 시스템 그리고 고온 플라스틱 이송 수단은 압출/주입 시스템에 대하여 왕복동 횡단하는 주형과 프레스(press)에 대하여 외부적으로 고정될 수 있다. 다른 변형물이 용이하게 고려될 수 있다.
도 1에서 플레이트(26)는 주형 캐비티(12a) 위에 위치된 다수의 구멍(32)과 연통되는 연장된 채널(channel)(30)을 갖는 고온 러너(hot runner)이다. 각각의 구멍은 밸브 수단(34)과 같은 공지된 수단에 의해 폐쇄될 수 있다. 상기 구멍(32)이 압출기 노즐(24)과 고온의 러너 공급 채널(30)을 통하여 압출기(22)로부터의 압력 하에 고온의 플라스틱을 제공받는다. 압출기(22)와 고온 러너 이송 플레이트(26)가 결합되었을 때, 플라스틱은 노즐(24)로부터 채널(30)로 흐름을 일으키게 된다. 압출기가 분리되었을 때 작동하는 이송 플레이트에 대하여, 채널(30)의 자유단(36)은 체크 밸브(38)(개략적 도시)를 포함하고, 가압된 피스톤 수단(40)은 수평 화살표(44)의 방향으로 고온의 러너 채널(30)에 힘을 제공하기 위해 유압 실린더(미도시)와 같은, 종래의 수단에 의해 동작하도록 채널(30)의 대향 단부(42)와 맞물리게 추가된다.
선택적으로, 밸브 수단(34)을 선택적으로 폐쇄시키고 피스톤 수단(40)을 통하여 압력을 제공할 수 있고, 그것에 의하여 원하는 위치에 두꺼운 코팅을 얻게 된다. 선택적으로, 예를 들면, 각각의 개별적인 밸브 수단에 연결된, 슈팅 폿(shooting pots) 또는 플라스틱 저장조를 사용할 수 있고, 그것에 의해 원하는 곳에 부가적인 합성 수지 두께를 얻을 수 있다.
작동의 한 방법으로, 압출기(22)는 주형(10)으로부터 떨어진 곳에 위치하게 되고 플레이트(26)만이 압출기(22)에 의해 고온의 플라스틱으로 채워진 다음에, 도 1에 도시된 바와 같이 주형 캐비티(12a) 위의 위치로 이동된다. 흘러내리는 것(drooling)이 방지되도록, 체크 밸브(38)는 폐쇄된다. 더불어, 피스톤 수단(40)은 채널의 단부(42)와 맞물린 상태에서 후퇴되고, 그에 따라 채널단부(42)에서 고온의 플라스틱을 더 잘 유지할 수 있도록 채널 단부(42)에 흡입력을 발생시키게 된다.
죔쇠(hold down)와 스페이서 프레임(46)이 반 주형(12)과 정렬되어, 함께 맞물릴 수 있고 분리될 수 있으며 반 코어(14)의 왕복 운동과는 독립적으로 반 캐비티(12)쪽으로 또는 그로부터 멀어지도록 이동시키는 수단과 결합된다. 따라서, 한 쌍의 리프트 실린더(48)는 도 1에 도시된 압반(16)에 설치된 것처럼 압반(16 또는 18)에 설치될 수 있다.
따라서, 플레이트(26)는 압출기(22)에 의해 고온의 플라스틱으로 채워진다. 둘이 결합되면, 이들은 고온 러너를 반 캐비티(12)와 정렬하도록 위치시키기 위해이동된다. 고온 러너를 위치시키기 전에, 스페이서 프레임(46)은 예를 들면 '457특허에 도시된 바와 같이, 미리 절단된 필름 또는 블랭크(50)가 어떤 바람직한 수단에 의하여 반 캐비티(12)의 주형 캐비티(12a)의 림(rim)(52; 도 2 참조) 상부에 위치되도록 반 캐비티(12)로부터 충분히 떨어지도록 들어올려진다. 블랭크(50)가 위치된 상태에서, 프레임(46)은 도 2에 도시된 바와 같이 주형 캐비티(12a) 상부에 블랭크(50)를 밀봉한 상태로 클랭핌하기 위하여 반 주형(12)을 향하여 이동되고, 그에 따라 상기 캐비티가 향상된 유압을 얻을 수 있도록 한다. 선택적으로, 필름은 캐비티로부터 일정거리 떨어질 수 있고 에어 젯(air jet)에 의해 지지될 수 있다. 선택적으로, 스페이서 프레임(46)은 도 1에 도시된 바와 같이 그 사이에 간격(47)을 가지고 반 상부(46a)와 반 하부(46b)를 포함할 수 있다. 이러한 클램프는 성형(forming)하는 동안에 필름이 주형 캐비티(12a)로 늦추어지도록(release) 하는 슬립 클램프(slip clamp)일 수 있고 그에 따라 가장자리 파편의 발생을 최소화하고 발생될 수 있는 필름의 얇아짐을 감소시킨다. 요구된다면, 파편 다듬질은 다림질처럼, 여분의 필름을 겹치고 여분의 필름을 주형물의 가장자리 부분 내로 열 봉합함으로써 최소화될 수 있다.
유압은 그 다음에 압력 제어 수단(58)에 의해 결합 매니폴드(56)를 통하여 연결된 채널(54)을 통하여 블랭크(50) 아래의 주형 캐비티(12a)에 공급될 수 있다. 통상적으로 사용된 유체는 공기이나, 블랭크(50)의 재질이 요구조건에 따라 불활성 가스일 수 있다. 선택적으로, 유압은 필름을 제 위치에 적당하게 유지하기 위하여 필름 블랭크 또는 필름(50) 바로 아래에 반 캐비티(12)에 채널(55)을 통하여 공급될 수 있다. 바람직하게는, 다수의 위치, 또는 연속적인 채널이 필름의 바로 아래에서 필름의 주변 둘레에 구비된다. 또한, 이것들이 채널(54)과 별개로 흐름이 조절될 수 있거나 채널(54) 대신에 사용될 수 있다.
노즐 밸브 수단(34)은 그 다음에 고온의 플라스틱이 고온 러너 플레이트(26)로부터 노즐 구멍(32)을 통하여 고온 러너 플레이트(26)와 블랭크(50) 사이 그리고 프레임(46) 내의 공간에서 블랭크(50) 위로 자유롭게 흐르도록 후퇴한다. 프레임(46)내의 공간은 통상적인 사출 성형에서와 같은 압력을 가지지 않는다. 그보다는, 단지 고온의 플라스틱의 정확하게 측정된 양(60)이 고온 러너 플레이트(26)로부터 블랭크(50)에 놓이며(deposit), 이는 닫힌 상태에서 반 캐비티(10)와 반 코어(14)에 의해 주형 캐비티(12a)에서 성형될 주형 공동에 실질적으로 대응한다. 고온의 플라스틱이 프레임(46)내의 공간으로 도입되기 때문에, 놓여질 플라스틱의 정해진(metered) 양(60)을 지지하기에 충분한 정도의 압력이 유압 채널(54, 55)을 통하여 블랭크 아래에 적용된다. 바람직하게는, 공기 압력은 제품 요구에 따라 변경될 수 있다. 실제로, 진공이 성형 동안에 사용될 수 있다. 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이, 측정된 양(60)은 한 면이 블랭크의 편편한 표면을 형성하고, 대향 면이 도 1에 명확하게 도시된 것처럼 평탄하지 않은 면(62)을 갖는 플라스틱 층을 이루고, 이것은 노즐(32)로부터 나타날 점성 흐름 패턴의 경향을 보여준다. 당연히, 노즐은 나타나는 플라스틱이 연속적이고 균일한(homogeneous) 층을 이루도록 충분히 가깝게 떨어져 있다. 선택적으로, 하나의 중합체(polymer)가 설계된 패턴으로 놓여질 수 있고, 두 번째 또는 다수의 두 번째 중합체가 설계된 패턴으로 놓여질 수 있다. 이것은 예를 들면 다중 수지의 기 설계된 패턴을 쌓아놓기 위하여 별개의 채널들에 공급하는 하나 이상의 압출기에 의해 이루어질 수 있다. 다른 방법으로는, 완성된 제품에서 설계된 성질을 제공하기 위하여 다른 특성의 중합체를 이어서 공급할 수 있다.
각각의 노즐(32)은 독립적으로 온도가 제어될 수 있다. 만약 필요하다면, 미리 정해진 온도 분포의 패턴에 따라 플라스틱을 내려놓을 수 있다.
고온의 플라스틱을 블랭크(50)상의 공간으로 방출하기 전에, 주형 캐비티(12a)는 상기한 바와 같이 채널(54)을 통하여 들어오는 공기 압력에 의하여 압력을 받는다. 완성된 제품이 큰 면적을 갖는 반면 통상적으로 얇기 때문에 측정된 플라스틱(60)의 무게는 비교적 작고 필름 또는 블랭크(50)에 가해지는 평균 정적 압력 또한 낮다. 그리고, 주형 캐비티의 비교적 낮은 압력은 심지어 블랭크(50)가 플라스틱과의 접촉에 의해 열을 받게 될 때에도, 측정된 플라스틱의 무게에 의한 처짐으로부터 블랭크(50)를 유지하는데 충분할 것이다. 예를 들면, 입방인치 당 0.05파운드 무게의 플라스틱으로 이루어진, 2' x 4' x 0.5"로 측정되는 플라스틱의 정해진 양은 상기 영역 위에서 0.025 psi의 압력을 가한다. 이것은 블랭크를 지지하기 위한 압력을 약간 넘고, 그 결과 압력이 그 아래에 처음 적용될 때, 상기 블랭크는 상측으로 과도하게 부풀지 않을 것이다. 예외적인 예로써, 블랭크 상부에 공급된 고온의 플라스틱 층은 깊은 깊이를 가질 수 있다. 이러한 경우에도, 상기 압력은 과도한 부풀기를 발생시키지 않을 것이다. 스페이서 프레임(46)의 가장자리에서 주름 형상의 라인(crease-like line)의 형성은 주형 캐비티(12a)의 가압에 의해 야기된 도시된 필름(50)의 상측으로의 약간의 부풀임과 함께 도 2에서 만곡된 클램핑 표면(64)에 의해 도시된 바와 같이 방지될 것이다. 실제로, 상측으로의 부풀임은 피드 드로우 부품(feed draw parts)와 같은 경우에는 바람직할 것이다.
필름(50) 상부에 플라스틱 층(60)이 놓여진 후에, 플레이트(26)는 반 캐비티(12)와 반 코어(14)의 사이로부터 이동되고, 반 코어(14)를 주형 캐비티(12a)로 이동시킴에 따라, 주형(10)은 폐쇄된다. 이것은 신속하고 편리한 방법으로 필름과 놓여진 플라스틱이 폐쇄된 주형 캐비티의 형상의 합성 적층물(composite laminate)로 성형되게 한다.
블랭크는 바람직하게는 플라스틱이고, 다른 바람직한 플라스틱 물질이 블랭크 또는 용융된 플라스틱 물질로서 사용될 수 있으며, 그 예로는, 폴리오레핀, 폴리비닐 클로라이드, 폴리스틸렌, 폴리카보네이트 등이다. 어떠한 열가소성 그리고/또는 열경화성 수지 물질도 예를 들면 구조적 폼(structual foam), 림(rim), 에폭시, 폴리에틸렌, 벌크 주형 구성성분, 시트 주형 구성성분 등과 같은 용융된 물질에 사용될 수 있다. 블랭크는 상술한 바와 같이 주형으로 이동을 위하여 주형(10)에 인접하게 유지되는 주형 캐비티(12a) 상부에 적합한 크기와 형상을 가진 블랭크(a supply of blanks)와 웨브(web)로부터 절단되거나 스탬핑될 수 있다. 블랭크의 색깔의 짙음(depth)은 필요에 따라 변화될 수 있다. 작업하는 동안 작업자는 블랭크 또는 필름의 두께를 당연히 고려해야 하고 블랭크 또는 필름의 어떤 주어진 부분이 겪게 되는 전체 변형에 색깔의 짙음을 조정해야 한다. 그렇게 함으로써, 예를 들면 최종적으로 주형된 제품에서 색깔의 동일성을 유지하기 위하여 작업하는 동안에 더 두꺼운 페인트 코팅은 더 많은 변형을 얻게 되는 선택적인 블랭크 또는 필름의 위치에 적용될 수 있다. 블랭크 또는 필름은 예를 들면 음각-양각으로 형성될 수 있다. 블랭크는 로봇 수단에 의해 공급되거나 캐리어 필름 스트립에 제거될 수 있도록 부착될 수 있다. 캐리어 필름 스트립은 가장자리 구멍과 같은 블랭크가 놓이는 반 주형에 대하여 블랭크의 위치를 기록하는 수단을 가지고 있다. 부착된 블랭크를 구비한 캐리어는 그 다음에 롤(roll)로부터 공급된다. 블랭크와 주형이 병렬로 되면, 흡입력은 캐리어 스트립으로부터 블랭크를 분리할 정도로 충분하게, 채널을 통하여 주형에 의해 블랭크의 가장자리에 공급된다. 물론, 다른 전달 수단이 용이하게 사용될 수 있다.
도 3은 고온의 플라스틱을 제공하는데 대한 다른 방법을 보여준다. 도 1에 도시된 바와 같은 고온의 러너인 플레이트(26) 대신에, 압출기(22)가 소위 코트 행거 다이(coat hanger die)(70)와 결합되고, 고온의 플라스틱 이송 플레이트로서 역할을 하게 되는 바, 즉, 넓은 시트의 압출에 통상적으로 사용되며 플라스틱용 슬릿구멍(72)을 구비한 다이이다. 압출기(22)와 다이(70)는 주형(10)으로 또는 그로부터 멀어지는 화살표(74) 방향으로 왕복 운동할 수 있다. 동작 중에, 도 1-2에 도시된 바와 같이, 블랭크(50)는 주형 캐비티(12a) 상부에 위치하여 스페이서 프레임(46)에 의해 클램핑되며 압출기(22)와 다이(70)는 블랭크(50) 상부를 가로지르고 고온의 플라스틱의 바람직한 층은 그곳의 상부에서 쌓여진다. 플라스틱 층의 두께는 가로지르는 속도, 압출기의 산출과 다이의 크기에 의해 주어지는 바, 이 모든 것은 종래의 방법으로 제어된다. 횡단의 끝에서, 압출기는 닫혀지고 그것의 출발점으로 되돌아온다. 작업자는 플라스틱의 두께 그리고/또는 넓이를 제어하기 위하여 압출기에 넓이 그리고/또는 두께 제어를 제공할 수 있다. 횡단의 속도 그리고/또는 압출기의 산출은 변화될 수 있다. X, Y 그리고 Z 평면에서 압출기의 위치결정은 플라스틱 층의 크기 그리고/또는 형상을 변화시키기 위하여 다양화될 수 있다.
이러한 과정의 이점은 낮은 공구 비용에 있다. 그러나, 이것은 점진적인 쌓임이 받아들여질 수 있는, 예를 들면 압출기의 비교적 짧은 횡단을 요구하는 좁은 부분에 대한 경우에 사용된다.
본 발명의 중요한 특징은 외부적인 수단에 의지함이 없이 필름 또는 블랭크의 열의 균일성과, 필름 또는 블랭크와 후방 층, 양쪽의 주형 적합성을 제공하기 위한 충분히 높은 주형 압력의 적용에 이어서, 성형 동작이 동시에 이루어진다는 확실성이다. 필름의 마무리(finish)는 이에 의해 보존되고 시각적으로 검출될 수 있는 불완전함은 피할 수 있다. 또한, 이러한 과정은 종래의 과정에 비하여 더 낮은 클램핑 압력을 요구한다.
앞서 말한 과정은 우선적으로 자동차의 외장에 적용되는 것을 목적으로 하지만, 색깔 처리된 완성품과 정확하게 주형된 물품, 특히 대형의 가정용 기구와 건축 구성요소에 대하여 압축 주형의 주 과정으로부터 이득을 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다.
도 4의 변형예를 참조하면, 압반(80)이 공기 슬롯(84)을 포함하는 탄성 성형 만드릴(82; elastomeric forming mandrel)과 그곳에 연결된 압력 제어 수단(86)과 함께 도시되어 있다. 주형(88)이 그것의 주형 캐비티(90), 필름 그리고 주형 림(96)상에서 필름을 잡아주기 위한 클램핑 프레임(94)과 함께 도시되어 있다. 고온의 플라스틱(98)은 앞선 실시예에서 처럼 필름(92)에 내려진다. 도 4의 실시예에 도시된 바와 같이, 슬롯(84)은 공기와 같은 유체 압력의 소스에 연결된 매니폴드 슬롯(100)과 교차한다.
동작 중에, 탄성 만드릴(82)은 클램핑 프레임(94)에 들어간다. 압축 공기는 슬롯(84)에 제공되고 슬롯을 팽창시켜 통로가 되도록 한다. 그것에 의하여, 압력은 쌓이는 플라스틱(98)과 필름(92)에 제공된다. 압력이 도 1-3과 같이 주형 캐비티(90)에 존재하고 압력은 동시에 제어할 수 있게 방출되고, 플라스틱(98)과 필름(92)의 중공성형(blow molding)이 이루어진다. 만드릴(82)은 동시에 화살표(102) 방향으로 아래로 동시에 이동된다. 플라스틱과 필름이 주형 표면에 도달함에 따라, 만드릴은 동작을 계속하고 그것의 탄성적 성질에 의하여 필름으로부터 떨어져 있는 플라스틱의 표면과 맞춤되고(conform), 압반에 의한 계속되는 압력이 플라스틱에 유체정역학적 압력을 가한다. 이러한 압력은 예를 들면 1000psi가 넘는 압축된 유체로부터 경제적으로 유용한 것보다 더 높을 수 있다. 마무리된 부분의 최상부 또는 내측 면은 실질적으로 주형 표면에 평행할 것이다. 만드릴은 바람직하게는 주형과 마찬가지로 냉각된다.
앞서 말한 과정은 두꺼운 플레이트를 균일하게 가열하는 어려움을 극복하기 때문에 큰 패널 형상, 두꺼운 부분을 성형하기 위한 향상된 방법 및 장치를 나타낸다. 색깔이 입혀진 또는 칠해진 필름이 필요하건 않건 간에 이것은 유용하다. 주형되는 플라스틱과 양립할 수 있는 한 어떠한 필름도 고온의 플라스틱의 지지에 사용될 수 있다. 양립성은 용융 접합, 접착제 또는 접합 층(tie layer)의 사용과 같은 다수의 방법에 의해 달성될 수 있다. 선택적으로, 어떤 경우에는 양립하지 않거나 제거할 수 있는 필름 층을 사용할 수 있다.
선택적으로, 주 필름 층(92)에 한 층 더한 지지를 제공하기 위하여 주 필름 층(92) 아래에 두 번째 필름 층(93)(도 4를 보시오)을 사용할 수 있다. 예를 들면, 두 번째 필름 층은 더 얇고, 부서지기 쉬운 필름 또는 다중 필름을 제 위치에서 지지하기 위하여 또는 필름(92)에 로고(logo) 또는 디캘(decal)(93')을 지지하기 위하여 주형 캐비티 상부에 고정될 수 있다. 물론, 두 번째 필름은 바람직하게는 투명한 것이고, 또한 두 번째 필름은 본 발명의 어떠한 실시예에도 사용될 수 있다. 두 번째 필름은 주 필름과 마찬가지로 같은 방법으로 주형에 바람직하게 고정될 것이다.
도 5, 6 그리고 7은 본 발명의 상세화된 변형예를 보여준다.
도 5에 도시된 바와 같이, 필름(110)은 프레임(114)에 의하여 반 주형 캐비티(112) 상부에 고정되고 용융된 플라스틱은 그곳에서 화살표(120) 방향으로 배출구(118)를 통하여 만드릴(116)에 의해 놓여진다. 반 주형 캐비티(112)는 필름(110)에 공기 압력을 제공하거나 성형 과정을 돕기 위하여 냉각 채널(122)과 압축된 공기 또는 진공의 채널(124)을 포함한다. 필름 시트의 온도는 그것이 겪게 되는 변형의 범위에 따라 조절된다. 필름-용융된 플라스틱 합성물은 반 주형 사이로부터 냉각 채널(128)을 포함하는 반 코어(126)를 통하여 만드릴(116)의 후퇴 후에 반 주형 캐비티에서 압축 주형된다. 필름과 놓여진 플라스틱을 포함하는 완성된 주형물은 주형 캐비티와 주형 코어 사이에서 성형된다.
도 6은 용융된 플라스틱 층(132)을 필름(110)에 압출시키는 횡단 압출기(130)를 사용한다는 점에서, 도 5와 비슷하다. 공기 냉각 노즐(134)은 용융된 플라스틱 층(132)의 적절한 온도 상태를 위하여 구비된다. 압출기(130)와 냉각 노즐(134)은 도 6에 도시된 바와 같은 필름(110) 상부의 위치로부터 반 주형(126)이 필름-용융된 플라스틱 합성물과 맞물리게 하도록 필름(110)으로부터 떨어진 위치로 이동될 수 있다.
도 7은 필름 삽입기(140; film inserter)와 필름(144)을 반 주형 캐비티(148) 상부의 주형(146)에 공급하기 위한 필름 공급 수단(142)을 보여준다. 화살표(152) 방향으로 이동될 수 있도록 왕복 운동할 수 있는 고온의 플라스틱 이송 수단(150)은 전술한 실시예에서처럼 주형된 제품을 제조하기 위하여 주형(146)에 인접하여 제공된다. 도 7의 실시예에서, 금속 또는 플라스틱 인서트(156)는 도시된 바와 같이 주형된 제품(154)의 일부를 이루도록 주형에 공급될 수 있다. 선택적으로, 유리섬유 매트(mat) 또는 스크림(scrim)은 보강제로 사용될 수 있고, 임의의 유리섬유 재질, 직물, 금속, 플라스틱 등과 같은 어떤 적합하고 바람직한 보강적 또는 기능적 재질이 사용될 수 있다. 요구되는 바에 따라 전체 구조를 보강할 수 있거나 선택적으로 구조를 강화할 수 있다. 제품 배출 로봇(158)은 주형된 제품을 제거하도록 주형(146)에 인접하여 제공된다. 주형된 제품은 물론 예로서 자동차(162)의 측면 패널(160)과 같은 다양한 곳에 사용될 수 있다.
도 8은 캐비티 부분(172)과 코어 부분(174)를 포함하는 폐쇄된 주형(170)을 보여준다. 주형물은 필름 층(176), 플라스틱 층(178) 그리고 보강 재질 또는 파스너(180)를 포함한다. 보강 재질 또는 파스너(180)는 주형된 물품에 정확한 위치를 제공하기 위하여 코어 부분(174)에 적용된다. 주형(170)이 폐쇄되었을 때, 파스너 또는 같은 종류의 것들은 방출 통로(182) 또는 플라스틱 층에 확실하게 접합되거나 박히도록(embeded) 하는 다른 바람직한 수단에 의하여 방출(ejection)될 수 있다. 방출은 예를 들면 유압 또는 기계적인 수단에 의할 수 있을 것이다. 보강재 또는 파스너는 선택적으로 도 8에 도시된 바와 같이 주형된 물품에 위치하거나, 주형된 물품을 완전히 덮을 것이다.
선택적으로, 프레임, 필름, 플라스틱 층 조립체의 조립은 예를 들면, 이동될 수 있는 보드(board)에서 주형으로부터 떨어진 상류의 위치에서 준비될 수 있다. 모든 준비 상태 동작은 조립품이 주형에 놓이기 전에 행하여 질 수 있고 주형에 의해 행해진 유일한 단계는 마지막 성형 동작이다. 이것은 조합되고 미리 결정된 필름-플라스틱이 마지막 성형을 위하여 주형으로 이동된 프레임에서 유지되어 조립 라인 타입 동작(assembly line type operation)을 초래한다.
다른 실시예로서, 용융된 플라스틱에 대하여 공압출(co-extrusion)을 이용할 수 있다. 다이로부터의 플라스틱은 공동-층 또는 다중 통로에서 다른 중합체 그리고/또는 합성체 그리고/또는 필러(filler)를 쌓기 위하여 두 개의 헤드로부터 압출될 수 있다.
또 다른 실시예로서, 전도성 필름(EMI-RFI)으로서, UV 그리고/또는 적외선 흡수 특성을 갖는 필름, 또는 특별한 결과를 달성하기 위한 바람직한 특성 범위의 바람직하고 편리한 필름 같은 다양한 필름의 종류를 사용할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따르면, 필름 블랭크를 자르는 다이는 주형 캐비티 상부에 위치한다. 절단은 단지 클램핑을 위하여 캐비티 가장자리와 오버랩되기에 충분한 정도로 행해진다. 구조적인 플라스틱은 그 아래에 캐비티가 플라스틱의 무게를 충분히 지지할 수 있도록 압력을 받는 동안 블랭크의 상부에 제공된다. 그것은 고온의 러너 또는 변형된 고온의 러너 또는 횡단 압출기로부터 분배된다. 필름 또는 블랭크를 포함하며, 각각의 점마다 미리 정해진 온도 분포를 습득하는 것이 냉각 노즐에 의해 설정된다. 캐비티 내부의 압력이 해제되고 캐비티가 비워지는 동안, 주형의 주형 코어에 의해 폐쇄된다. 주형된 물품은 금속 또는 예를 들면 스크림(scrim), 섬유(fiber), 짜여진 또는 짜여지지 않은 매트 등을 포함하는 다른 플라스틱으로 이루어진 구조의 삽입된 구성요소를 가지고 있을 수 있다. 코어는 필름의 코어 측면에 입혀진 플라스틱을 압축한다. 만약, 페인트 필름이 사용된다면, 그 부분은 주형된 바와 같이 클래스 A 완성품을 얻을 수 있다. 제어된 변형 파라 미터 또는 색깔의 짙음 때문에, 변형된 필름의 두께는 주형 후에 색깔의 균일한 광택과 짙음을 유지할 수 있다. 과정을 끝나게 되면, 그 부분은 주형 내부에서 냉각되고, 그 온도는 제어된다. 어떠한 기계적 배출 장치도 필요하지 않으며, 배출 장치의 어떠한 흔적 (marks)도 남지 않는다: 주형을 열자마자 공기 배출 장치 (air-ejector)와 같은 어떠한 종류의 적당한 방법에 의해서도, 처음부터 캐리어 필름을 띄우기 위해 사용된 채널을 사용해 그 부분이 주형 표면으로부터 분리되고, 흡입력에 의해 아암의 로봇 끝으로 옮겨진다.
사출 성형 (injection molding)과는 달리, 이 과정은 다음과 같은 것에 기초를 두고 있다. 사출 성형 공정에서는 용융된 플라스틱이 작은 오리피스를 통해 강하게 냉각된 벽들로 제한되어 있는 큰공간 안으로 가압된다. 층류 (lanimar flow) 조건 하에서 주형 벽을 코팅하고 그들 사이의 계속적으로 감소하는 공간을 채움으로써, 주형이 채워진다. 이 현상이 '터널-흐름 (tunnel-flow)'라고 불리는데, 이 현상으로 인해 공동주입 (coinjection)이 가능해진다. 용융되어 점차 고형화하는 플라스틱은, 불량한 열 전도체인 물질에서 첫 번째 코팅 및 그와 인접한 층상 구조 (laminar structure)를 통해 주형 벽으로부터 안쪽 방향으로 냉각된다. 용융된 상태에서 고형화된 상태로의 수축 속도 및 수축량은 각 층마다 다르며 또한 벽에서 각 지점의 두께 변화에 의존적이다. 용융 전이 온도 (melt-transition temperature), TM를 통해, 특히 결정상 플라스틱을 통과시킬 때에는, 플라스틱이 주형에 일치되는 것이 심각하게 방해받는다. 따라서 싱크 마크 (sink-mark)는 게이트 흔적의 맞은 편, 두꺼운 리브 (rib)와 더 큰 표면의 물결모양형상(waviness)의 맞은 편에 위치한다. 얇게 사출 성형된 변하는 곡률의 패널에서, Tm에서 부피가 대규모로 변하는 것에 의한 또 다른 치명적인 결과는, 예를 들어 대기에 노출되는 것에 의해 방출될 때, 온도가 상승할 때 또는 부식하는 습기가 흡수될 때 표면을 휘게 하는 남은 스트레스일 수 있다; 이것은 스트레스 집중의 기대할 수 있는 다른 결과 외의 별도의 것이다.
거의 제거할 수 없는 이 문제의 해결법은 성형 과정에서 부피 변화에 의해 야기되는 TM을 회피하는 것이다. 이것은 정확히 본 발명의 압축 성형 (compression molding)이 이루고자 하는 것이다.
또 다른 실시 형태로서, 상기에서와 같이 용융된 플라스틱으로 덮이고, 차례로 강화 물질 (reinforcement material)로 덮인 플라스틱 필름을 제공한다. 수컷 주형은 구성 성분들과 함께 플라스틱 내에 끼워 넣은 강화 물질을 누른다. 또 다른 것으로 두 플라스틱 층 사이에 강화 물질로 효과적으로 끼워 넣는, 강화 물질 위로 용융 플라스틱 물질의 또 다른 층을 제공한다.
본 발명은 사출 성형 공정보다 향상된 중요한 장점을 달성한다. 따라서 본 발명에 의해 장치 및 공장 설비 비용이 더 감소되었다. 또한 완성된 구조 패널을 생산하기 위해 페인트 필름을 사용함으로써, 값비싼 페인트 공장 설비 비용이 필요 없으며, 닫혀진 환경적으로 보증된 챔버 내에서 필름이 제조될 수 있기 때문에 도색 (painting)과 관련된 환경적인 모든 문제들이 제거된다.
또한 분류 A의 구조적 성분들을 생산하기 위한 필름의 예비 성형이 필요하지 않다. 주기 (cycle time)는 사출 성형보다 빠르다. 성형 압력은 통상의 사출 성형보다 낮다. 더욱이 본 발명의 방법 및 장치의 노출된 주형 (open mold)의 특성으로 인해, 강화 재료 또는 파스너, 로고 (log), 표시 (indicia), 디자인 등과 같은 다른 구성 요소들을 선택적으로 삽입할 수 있다.
지금까지 기술되었으며 보여진 예들은 단지 본 발명을 수행하기 위한 가장 적합한 것을 보여주기 위한 것이고 형태, 크기, 각 부분의 배치 및 작동의 구체적인 사항 등은 변경될 수 있으며, 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한 본 발명은 청구항에 의해 정의된 그 정신과 범위 내에서 가능한 모든 변경 사항을 포함한다.

Claims (33)

  1. 주형물을 제조하기 위한 방법에 있어서,
    주형 캐비티 형상을 구획하는 주형 표면을 가지는 개방 주형 캐비티를 주형에 구비하는 단계;
    상기 개방 주형 캐비티 위에 필름을 클램핑하고, 상기 주형 표면으로부터 떨어진 위치에 상기 필름을 지지하는 단계;
    상기 필름 위에 용융된 플라스틱 이송 수단을 제공하여, 상기 필름이 지지된 상태에서, 상기 필름의 마주하는 면을 따라 복수개의 이송 위치에서 상기 이송 수단으로부터 상기 필름의 상기 마주하는 면을 가로질러 용융된 플라스틱을 하나의 층으로 이송하여 필름 및 필름 위에 용융된 플라스틱의 층의 조합을 형성하도록 상기 필름 상에 정해진 양의 용융된 플라스틱을 내려놓는 단계;
    상기 이송 수단을 제거하는 단계; 그리고
    상기 주형 캐비티에서 상기 주형 표면에 대하여 상기 조합을 후속하여 성형하여 상기 주형 캐비티의 형상을 가지며 상기 필름이 외층을 이루는 주형물을 성형하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 주형물을 제조하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 필름-용융된 플라스틱 조합은, 적어도 일부분이 주형 코어(14)에 의해 상기 주형 캐비티의 형상으로 성형되며, 상기 주형 코어(14)는 상기 조합을 가압하여 상기 주형 캐비티의 형상으로 성형하는 것을 특징으로 하는 주형물을 제조하기 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 필름(50)은 색깔을 가질 수 있으며, 상기 필름(50)은 전도성 필름, 자외선 흡수특성을 가지는 필름, 적외선 흡수 특성을 가지는 필름으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 주형물을 제조하기 위한 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 주형에 인접하여 위치되는 고온 플라스틱 이송 수단(26)으로부터 상기 필름 상에 용융된 플라스틱을 내려놓는 단계로서, 상기 필름에 인접하여 위치되는 복수개의 용융된 플라스틱 출구(32)를 가지는 고온 러너로부터 상기 필름 상에 상기 용융된 플라스틱을 내려놓는 것이 바람직하며, 상기 필름을 횡단하는 이송 수단(70)으로부터 상기 필름 상에 상기 용융된 플라스틱을 내려놓는 것이 바람직한 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주형물을 제조하기 위한 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 필름-용융된 플라스틱 조합은 적어도 일부분이, 유압에 의해 성형되며, 상기 필름-용융된 플라스틱 조합은 적어도 일부분이, 만드릴(82)에 의해 성형될 수 있는 것을 특징으로 하는 주형물을 제조하기 위한 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 주형되는 부분에 접합되는 다른 재료의 인서트(156)를 포함하는 단계로서, 상기 용융된 플라스틱에 상기 인서트를 박히도록(embedding) 하는 것이 바람직하며, 금속, 플라스틱, 유리섬유, 직물로 이루어지는 그룹으로부터 상기 인서트(156)를 선택하는 것이 바람직한 것을 특징으로 하는 주형물을 제조하기 위한 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 필름(50) 상에 구분되는 두께를 가지는 용융된 플라스틱을 내려놓는 단계로서, 상기 필름(50) 상에 복수개의 플라스틱 물질을 내려놓을 수 있는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주형물을 제조하기 위한 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 필름과 상기 주형 캐비티 사이에서 상기 필름 상에 제2 지지 필름(93)을 포함하는 것을 특징으로 하는 주형물을 제조하기 위한 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    프레임 부재(46)의 채널에서 주형 캐비티 위에 상기 필름을 유지하는 단계로서, 가장자리 파편을 최소화하고 필름의 국부적 얇게 됨을 감소시키도록 성형하는 동안에 상기 채널로부터 상기 필름을 느슨하게(releasing) 하는 것이 바람직한 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주형물을 제조하기 위한 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    프레임 부재(46)에서 주형 캐비티 위에 상기 필름을 유지하고, 상기 프레임 부재를 통해 상기 필름의 바로 아래에 흡입력 및 공기 흐름 중 적어도 하나를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주형물을 제조하기 위한 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 필름은 공기압에 의해 상기 주형 캐비티 위에서 유지되며, 상기 공기압은 가변적인 것이 바람직한 것을 특징으로 하는 주형물을 제조하기 위한 방법.
  12. 주형물을 제조하기 위한 장치에 있어서,
    주형 캐비티 형상을 구획하는 주형 표면을 가지는 개방 주형 캐비티;
    상기 주형 캐비티 위에 필름을 유지하며 상기 주형 표면으로부터 떨어진 위치에서 상기 필름을 지지하기 위한 수단;
    상기 필름의 마주하는 면을 따라 복수개의 이송 위치에서 정해진 양의 용융된 플라스틱을 상기 지지된 필름 상에 내려놓아서, 상기 필름과 상기 필름 상의 용융된 플라스틱의 조합을 형성하는 상기 필름상의 용융된 플라스틱 이송 수단; 그리고
    상기 필름 상에 용융된 플라스틱을 내려놓는 것에 후속하여, 상기 주형 캐비티 형상을 가지며 필름이 외층을 이루는 주형물을 형성하도록 상기 주형 표면에 대하여 상기 주형 캐비티에서, 상기 필름과 상기 필름 상의 용융된 플라스틱의 상기 조합을 성형하는 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 주형물을 제조하기 위한 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 유지를 위한 수단은 유지 프레임(46)이며, 상기 내려놓기 위한 수단(26)은, 상기 필름이 상기 주형 캐비티 위에서 상기 프레임에 유지되는 동안에, 용융된 플라스틱을 상기 필름 상에 내려놓는 것을 특징으로 하는 주형물을 제조하기 위한 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    적어도 일부분이 상기 필름-용융된 플라스틱 조합을 가압하여 상기 주형 캐비티의 형상으로 성형함으로써, 상기 필름-용융된 플라스틱 조합을 주형 캐비티의 형상으로 성형하는 주형 코어(14)를 포함하는 것을 특징으로 하는 주형물을 제조하기 위한 장치.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 필름은 색깔을 가지는 것을 특징으로 하는 주형물을 제조하기 위한 장치.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 필름 상에 용융된 플라스틱을 내려놓기 위해 상기 주형 캐비티에 인접하여 위치되는 고온의 플라스틱 이송 수단(26, 70)을 포함하며, 상기 필름 상에 용융된 플라스틱을 내려놓기 위해 상기 필름에 인접하여 위치되는 복수개의 용융된 플라스틱 출구(32)를 구비한 고온 러너를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 필름을 횡단함으로써 상기 필름 상에 용융된 플라스틱을 내려놓기 위해 용융된 플라스틱 이송 수단(70)을 포함하는 것이 바람직한 것을 특징으로 하는 주형물을 제조하기 위한 장치.
  17. 제 12 항에 있어서,
    적어도 일부분이 상기 주형물을 성형하도록 상기 조합에 유압을 적용하는 수단(54, 55, 56)을 포함하는 것을 특징으로 하는 주형물을 제조하기 위한 장치.
  18. 제 12 항에 있어서,
    적어도 일부분이 상기 조합을 상기 주형물로 성형하도록 된 만드릴(82)을 포함하는 것을 특징으로 하는 주형물을 제조하기 위한 장치.
  19. 제 12 항에 있어서,
    상기 주형되는 부분에 접합되는 다른 재료의 인서트(156)를 포함하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 주형물을 제조하기 위한 장치.
  20. 제 12 항에 있어서,
    상기 필름 상에 구별되는 두께를 가지는 용융된 플라스틱을 내려놓기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 주형물을 제조하기 위한 장치.
  21. 제 12 항에 있어서,
    상기 필름과 상기 주형 캐비티 사이에서 상기 필름 상에 제2 지지 필름(93)을 포함하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 주형물을 제조하기 위한 장치.
  22. 제 12 항에 있어서,
    채널을 구비한 프레임 부재(46)를 포함하며, 상기 부재는 상기 채널에서 주형 캐비티 위에 필름을 유지하도록 작동되는 것을 특징으로 하는 주형물을 제조하기 위한 장치.
  23. 제 12 항에 있어서,
    주형 캐비티 위에 필름을 유지하도록 작동되는 프레임 부재(46), 그리고 상기 프레임 부재를 통해 상기 필름 바로 아래에 흡입력 및 공기 흐름 중 적어도 하나를 제공하는 채널 수단(54, 55, 56)을 포함하는 것을 특징으로 하는 주형물을 제조하기 위한 장치.
  24. 제 12 항에 있어서,
    상기 캐비티 위에 필름을 유지하는 상기 수단이 상기 필름 아래에 공기압을 제공하는 수단(54, 55, 56)을 포함하며, 상기 필름 아래에 공기압을 제공하는 상기 수단은 가변적인 공기압을 제공하도록 작동되는 것이 바람직한 것을 특징으로 하는 주형물을 제조하기 위한 장치.
  25. 압축 주형물에 있어서,
    플라스틱 층(178);
    상기 플라스틱 층과 복합 적층체를 형성하는 외부 필름 층(176);
    상기 플라스틱 층에 접합되는 적어도 하나의 인서트(180)로서, 금속, 플라스틱, 유리섬유, 직물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 인서트(180);를 포함하며,
    필름, 플라스틱 층, 및 인서트는 요구되는 압축 주형 형상을 가지는 압축 주형물인 것을 특징으로 하는 압축 주형물.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 인서트(180)는 상기 플라스틱 층(178)에 박혀있는(embeded) 것을 특징으로 하는 압축 주형물.
  27. 제 25 항에 있어서,
    외부 필름(176)은 플라스틱인 것을 특징으로 하는 압축 주형물.
  28. 제 25 항에 있어서,
    상기 필름(176)은 전도성 필름, 자외선 흡수 특성을 가지는 필름, 적외선 흡수 특성을 가지는 필름으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되며, 플라스틱 필름(176)은 색채를 가질 수 있는 것을 특징으로 하는 압축 주형물.
  29. 제 25 항에 있어서,
    인서트(180)는 파스너로서, 보강물질일 수 있는 것을 특징으로 하는 압축 주형물.
  30. 제 25 항에 있어서,
    상기 플라스틱 층(178)에 인접하여 제2 플라스틱 층을 포함하며, 상기 인서트(180)는 상기 2개의 플라스틱 층에 박혀있는 것이 바람직한 것을 특징으로 하는 압축 주형물.
  31. 제 25 항에 있어서,
    제2 외부 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축 주형물.
  32. 제 1 항에 있어서,
    상기 플라스틱은 상기 필름 상에 압출 또는 공압출(co-extrusion)되는 것을 특징으로 하는 주형물을 제조하기 위한 방법.
  33. 제 12 항에 있어서,
    상기 내려놓는 수단이 상기 필름 상에 압출 또는 공압출을 행하는 것을 특징으로 하는 주형물을 제조하기 위한 장치.
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