KR100529147B1 - 표면 입체감을 갖는 창호용 합성수지 이형 프로파일, 이의제조방법 및 장치 - Google Patents

표면 입체감을 갖는 창호용 합성수지 이형 프로파일, 이의제조방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 표면에 요철을 부여하여 단순 평면이 아닌 정형화되지 않은 무늬를 구현한 표면 입체감을 갖는 창호용 합성수지 이형 프로파일, 이를 제조하는 방법 및 제조장치에 관한 것이다.
본 발명은 기존 창호용 합성수지 이형 프로파일의 압출 제조공정에서 추가적으로 설치한 엠보롤 및 기타 부대장비를 이용하여 다양한 무늬를 구현하고 성형 표면을 일정하게 만들 수 있도록 한 프로세스를 제공함으로써, 별도의 후공정으로 표면 요철을 부여하지 않아도 정형화되지 않은 엠보패턴에 의하여 표면 입체감을 부여할 수 있다.

Description

표면 입체감을 갖는 창호용 합성수지 이형 프로파일, 이의 제조방법 및 장치{Synthetic resin heteromorphy profile for window and door having surface three-dimentional effect, method and apparatus for manufacturing the same}
본 발명은 창호용 합성수지 이형 프로파일을 제조하는 압출공정에 있어 엠보롤 및 기타 부대장비를 이용하여 다양한 무늬를 구현하고 성형 표면을 일정하게 만들어 표면 차별화를 부여한 성형제품, 이를 제조하기 위한 압출성형장치 및 프로세스에 관한 것이다.
일반적으로 2차원적인 성형제품(벽지 또는 바닥재)에는 엠보롤에 의한 표면 요철 부여로 시각적인 입체 질감을 높이는 프로세스가 보편화되어 있다. 하지만 창호용 합성수지 이형 프로파일을 압출 제조하는데 있어, 성형공정 안에서 직접 방식으로 엠보롤에 의한 표면 입체감을 부여하는 프로세스에 대하여 공개된 것이 없다.
종래에는 이형 프로파일에 입체감을 부여하기 위한 방안으로서, 합성수지 이형 프로파일을 표면 입체감없이 압출성형한 후, 후공정으로 접착제를 이용하여 표면 질감이 있는 필름(Film)이나 시트(Sheet)를 부착함으로써 시각적인 입체 질감을 부여하였으나, 뚜렷한 표면 요철을 표현하는데 한계가 있고 가격도 고가인 단점이 있다.
이에 본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 창호용 합성수지 이형 프로파일의 제조공정에서 엠보설비 및 표면냉각장치를 개발 및 반영하여 다양한 무늬를 구현하고 성형 표면을 일정하게 만들어 성형제품 표면에 시각적인 입체 질감을 부여한 창호용 합성수지 이형 프로파일을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 공정의 단순화를 이룰 수 있는 상기 표면 입체감을 갖는 창호용 합성수지 이형 프로파일의 압출성형방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 수지원료를 용융하여 압출하는 압출기, 상기 압출기로부터 압출된 수지를 일정 형상으로 만들기 위한 금형, 및 상기 금형으로부터 압출된 일정 형상의 수지를 냉각하는 냉각장치를 포함하는 창호용 합성수지 이형 프로파일의 압출성형장치에 있어서, 상기 금형으로부터 압출된 수지의 표면에 요철무늬를 부여하도록 엠보패턴이 형성된 엠보롤을 구비한 엠보설비, 및 상기 냉각장치와 별도로 설치되며, 상기 엠보롤에 의해 요철무늬가 부여된 압출수지의 표면을 냉각하는 표면냉각장치를 포함하며, 상기 금형에는 압출수지를 지지하는 수치받침이 설치된 것을 특징으로 하는 창호용 합성수지 이형 프로파일의 압출성형장치을 제공한다.
상기 엠보설비는 다면의 표면 요철무늬를 구현하도록 주 엠보롤과 하나 이상의 보조 엠보롤을 구비할 수 있다.
상기 주 엠보롤과 보조 엠보롤의 중심점은 원재료의 밀림현상을 방지하고 성형안정성을 확보하기 위하여 서로 일치하는 것이 바람직하다.
상기 엠보롤은 전기동력 또는 무동력 방식으로 구동될 수 있으며, 바람직하게는 프로세스 단순화 차원에서 무동력 방식이 권장된다.
상기 엠보설비는 좌우수평 조절을 위한 조절장치를 구비할 수 있다.
상기 엠보패턴은 양각과 음각이 모두 가능하며, 무늬 부식 패턴(Pattern)에 따라 다양한 표면 입체효과를 줄 수 있다.
상기 표면냉각장치의 냉각매체는 공기 또는 냉각수를 권장하며, 요철무늬가 부여된 압출수지의 표면에 균일하게 냉각매체가 접촉되는 것이 바람직하다.
상기 엠보설비와 표면냉각장치는 분리제거 가능하여 일반 프로파일 제품의 제조도 가능하다.
상기 금형에서 엠보롤과 인접하는 부분은 엠보롤이 최대한 금형에 접근하도록 라운드 가공되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 표면 입체감을 갖는 창호용 합성수지 이형 프로파일을 압출성형을 통하여 제조하는 방법은 압출기에서 수지원료를 용융하여 수지받침이 설치된 프로파일 형상의 금형으로 압출하는 단계; 상기 금형에서 수지받침에 의해 지지되어 균일하게 압출된 수지의 표면을 엠보패턴이 형성된 엠보롤로 압착하여 상기 수지 표면에 요철무늬를 부여하는 단계; 및 압출수지가 냉각장치로 들어가기 전에 표면냉각장치를 이용하여 요철무늬가 부여된 압출수지의 표면을 균일하게 냉각하는 단계를 포함하며, 바람직하게는 다수의 엠보롤을 이용하여 압출수지의 다면에 표면 요철무늬를 부여한다.
본 발명에 따라 상술한 압출성형장치를 이용하여 상기 압출성형방법에 따라 압출성형한 창호용 합성수지 이형 프로파일은 별도의 후공정없이 뚜렷한 표면 요철의 다양한 무늬 구현이 가능하다.
이하 첨부 도면에 의거하여 본 발명을 상세히 설명한다.
먼저, 일반적인 합성수지 이형 프로파일의 압출 프로세스를 살펴보면, 도 2에 도시된 바와 같이, 압출기(1) 및 금형(2')을 통하여 용융된 수지가 일정 형상을 갖춘 상태로 압출되고, 이 압출된 합성수지(3)는 만들고자 하는 형상이 되도록 진공냉각장치(4)를 통과하게 된다. 이후 인취기(5)를 거친 성형제품(3b)은 커팅기(6)에 의하여 일정한 길이로 절단된 후 적재대(7)로 보내진다. 이후 필요시 필름 또는 시트(8)를 부착하는 후공정을 거쳐 필름 또는 시트(8) 표면에 표현된 질감을 부여한다.
이에 본 발명은 표면 입체감을 부여할 수 있도록, 도 1에 도시된 바와 같이, 금형(2)과 진공냉각 장치(4) 사이에 엠보설비(200) 및 기타 부대장비를 설치하여 시각적인 입체 질감을 부여하였으며, 그 프로세스를 설명하면 다음과 같다.
먼저 일반적인 합성수지 이형 압출 프로세스와 동일하게 용융된 수지가 금형(2) 내부를 통하여 일정 형상을 지닌 상태로 압출된다. 이때 금형(2)은 엠보롤(200a)이 최대한 금형에 접근할 수 있도록, 도 3에 도시된 바와 같이, 엠보롤(200a)과 인접한 부분은 라운드 가공(2c)되어야 하며, 수지받침(2a, 2b) 구조가 있어야 한다.
이는 도 4에 도시된 종래의 일반 금형(2')과 1차적인 다른 점이며, 이 수지받침(2a, 2b) 구조는 엠보롤(2a, 2b)로 압착할 때 압출된 합성수지(3)에 표면 입체감을 균일하게 줄 수 있도록 압출 합성수지(3)를 받쳐주는 역할을 한다. 이러한 수지받침(2a, 2b) 구조가 없을 경우 수지의 고온 점성으로 인하여 표면 요철을 줄 수 없다. 상기 수지받침(2a, 2b)은 금형(2) 내에서 길이방향으로 설치되며, 압출수지의 좌우에 설치되어 압출수지를 지지하는 수치받침(2a)과 압출수지의 내부 공동에 설치되어 압출수지를 지지하는 수치받침(2b)으로 구분된다.
엠보설비(200)는 하나 이상의 주 엠보롤(200a)과 보조 엠보롤(200b)을 포함하며, 다면 표면 요철을 주고자 하는 경우 엠보를 구현하고자 하는 면에 해당되는 수 만큼 보조 엠보롤(200b)을 증대하여 다면 표면 요철이 부여된 제품도 가능하다. 이때 주 엠보롤(200a)과 보조 엠보롤(200b)의 원의 중심점은 도 5에 도시된 바와 같이 성형안정성을 확보하기 위해서 서로 최대한 일치(중심선 일치)하여야 한다. 일치되지 않을 경우 원재료의 밀림현상이 발생할 수 있다. 엠보설비(200)는 수평조절장치(200c)를 구비하여 좌우수평 조절이 가능하다.
표면 요철 부여시 엠보 부식롤 패턴은 음각 및 양각 모두 가능하나 프로파일 오염성을 고려하여 음각(프로파일 성형 표면은 양각 도출)을 권장한다.
엠보롤(200a, 200b)의 구동은 압출 합성수지의 순수 토출 힘에 의한 무동력 방식 및 전기동력에 의한 구동방식도 가능하다. 단 전기동력 방식보다는 프로세스 단순화 차원에서 무동력 방식을 권장한다.
표면 요철이 부여된 압출 합성수지는 만들고자 하는 형상이 되도록 하는 진공냉각장치(4)를 통과하게 된다. 이때 표면 요철이 부여된 압출수지의 표면은 도 6에 도시된 바와 같이 진공냉각 장치(4)에 들어가기 전에 별도의 표면냉각장치(300)에 의하여 표면 냉각을 시켜야 한다. 별도의 표면 냉각없이 진공냉각장치(4)에 삽입되면 진공에 의하여 성형수지와 냉각장치 내부 금속면과의 표면 마찰로 인하여 표현하고자 하는 요철이 없어지는 문제가 있다. 이때 냉각매체는 에어 또는 냉각수를 권장하며, 성형부위에 균일하게 냉각매체가 접촉되는 것이 중요하다. 이것이 일반 프로세스와 또 다른 차이점이다.
기타 인취기(5)를 거친 후 커팅(6), 적재 과정은 일반 프로세스와 동일하다. 아울러, 엠보롤(200a, 200b) 및 기타 설비의 제거를 통하여 일반 합성수지 이형 프로파일(3b)도 제조가능하다는 장점도 있다.
본 발명에 따라 성형된 제품(3a)은 도 7에 도시된 바와 같이 다양한 요철무늬 구현이 가능하며, 도 9에 도시된 일반 합성수지 이형 프로파일 성형제품(3b)에 비하여 표면입체감의 차이를 보인다. 도 8에는 프로파일 중 실내에 노출되는 부위에만 표면 요철이 부여되었으나, 프로파일 전체에 표면 요철을 부여할 수 있음은 물론이다.
본 발명은 창호용 합성수지 이형 프로파일 제조공정에서 압출 합성수지 받침구조를 구비한 금형 및 엠보롤이 부착된 엠보설비 그리고 표면냉각장치를 장착하여 별도의 후공정없이 성형제품 표면에 다양한 무늬와 뚜렷한 표면 요철을 구현하고 성형 표면을 일정하게 만들어 시각적인 입체 질감을 높이고 공정의 단순화를 이룰 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 표면 입체감을 갖는 창호용 합성수지 이형 프로파일을 제조하기 위한 압출성형 프로세스의 개략도이다.
도 2는 일반적인 창호용 합성수지 이형 프로파일의 압출성형 프로세스 개략도이다.
도 3은 본 발명의 프로세스에 적용되는 금형의 일 예를 나타낸 정면 및 측면 개략도이다.
도 4는 일반적인 창호용 합성수지 이형 프로파일을 제조하기 위한 일반금형의 일 예를 나타낸 정면 및 측면 개략도이다.
도 5는 본 발명의 프로세스에 반영되는 엠보설비의 일 예를 나타낸 개략도이다.
도 6은 본 발명의 프로세스에 반영되는 표면냉각장치의 일 예를 나타낸 개략도이다.
도 7은 본 발명의 프로세스에 반영되는 엠보롤에 의하여 성형된 다양한 엠보패턴의 예들을 나타낸 사진이다.
도 8은 본 발명에 따라 제조된 성형제품의 일 예를 나타낸 개략도이다.
도 9는 일반 성형제품의 일 예를 나타낸 개략도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 압출기 2, 2': 금형
2a, 2b: 수지받침 2c: 라운드 가공면
3: 압출수지 3a, 3b: 성형제품
4: 진공냉각장치 5: 인취기
6: 커팅기 7: 적재대
8: 필름 또는 시트 200: 엠보설비
200a, 200b: 엠보롤 200c: 수평조절장치
300: 표면냉각장치

Claims (13)

  1. 수지원료를 용융하여 압출하는 압출기, 상기 압출기로부터 압출된 수지를 일정 형상으로 만들기 위한 금형, 및 상기 금형으로부터 압출된 일정 형상의 수지를 냉각하는 냉각장치를 포함하는 창호용 합성수지 이형 프로파일의 압출성형장치에 있어서,
    상기 금형으로부터 압출된 수지의 표면에 요철무늬를 부여하도록 엠보패턴이 형성된 엠보롤을 구비한 엠보설비, 및
    상기 냉각장치와 별도로 설치되며, 상기 엠보롤에 의해 요철무늬가 부여된 압출수지의 표면을 냉각하는 표면냉각장치를 포함하며,
    상기 금형에는 압출수지를 지지하는 수치받침이 설치된 것을 특징으로 하는 창호용 합성수지 이형 프로파일의 압출성형장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 엠보설비는 다면의 표면 요철무늬를 구현하도록 하나 이상의 주 엠보롤과 보조 엠보롤을 구비한 것을 특징으로 하는 창호용 합성수지 이형 프로파일의 압출성형장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 주 엠보롤과 보조 엠보롤의 중심점이 일치하는 것을 특징으로 하는 창호용 합성수지 이형 프로파일의 압출성형장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 엠보롤은 무동력 방식으로 구동되는 것을 특징으로 하는 창호용 합성수지 이형 프로파일의 압출성형장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 엠보설비는 좌우수평 조절장치를 구비한 것을 특징으로 하는 창호용 합성수지 이형 프로파일의 압출성형장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 엠보패턴은 음각 또는 양각인 것을 특징으로 하는 창호용 합성수지 이형 프로파일의 압출성형장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 표면냉각장치의 냉각매체는 공기 또는 냉각수인 것을 특징으로 하는 창호용 합성수지 이형 프로파일의 압출성형장치.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 표면냉각장치의 저면은 요철무늬가 부여된 압출수지의 표면과 균일하게 접촉하는 것을 특징으로 하는 창호용 합성수지 이형 프로파일의 압출성형장치.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 엠보설비와 표면냉각장치는 분리제거 가능한 것을 특징으로 하는 창호용 합성수지 이형 프로파일의 압출성형장치.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 금형에서 엠보롤과 인접하는 부분은 라운드 가공된 것을 특징으로 하는 창호용 합성수지 이형 프로파일의 압출성형장치.
  11. 압출성형을 통하여 창호용 합성수지 이형 프로파일을 제조함에 있어서,
    압출기에서 수지원료를 용융하여 수지받침이 설치된 프로파일 형상의 금형으로 압출하는 단계;
    상기 금형에서 수지받침에 의해 지지되어 균일하게 압출된 수지의 표면을 엠보패턴이 형성된 엠보롤로 압착하여 상기 수지 표면에 요철무늬를 부여하는 단계; 및
    압출수지가 냉각장치로 들어가기 전에 표면냉각장치를 이용하여 요철무늬가 부여된 압출수지의 표면을 균일하게 냉각하는 단계를 포함하는 창호용 합성수지 이형 프로파일의 압출성형방법.
  12. 제 11항에 있어서, 다수의 엠보롤을 이용하여 압출수지의 다면에 표면 요철무늬를 부여하는 것을 특징으로 하는 창호용 합성수지 이형 프로파일의 압출성형방법.
  13. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항의 장치를 이용하여 제 11항 또는 제 12항의 방법에 따라 압출성형되어 요철무늬의 표면 입체감을 갖는 창호용 합성수지 이형 프로파일.
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