KR101182339B1 - 플라스틱 제품의 사출성형을 위한 주형 및 성형 공정 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라스틱 조각의 사출성형을 위한 주형에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 플라스틱 조각은 2가지를 혼합하여도 화학반응이 일어나지 않은 가소성 물질로 만들어진 적어도 2개의 인접부분들을 포함한다. 다른 타입과 색인 인접부분들은 용접이나 접착제를 사용하여 다른 것에 의해 결합된다. 발명된 주형(1)은 적어도 2개의 비 평면 벽들(3,4)과 연장된 위치와 후퇴된 위치 사이에서 움직일 수 있는 후퇴 벽(5)에 의하여 정의 내려지는 주형공극부(2)를 포함한다. 상기 주형공극부는 플라스틱이 따로 공급될 수 있는 적어도 2개의 부분(6,7)으로 나누어질 수 있다. 연장된 위치에서 후퇴벽(5)의 비선형 경계(13)는 아무런 움직임이 없는 경우에 주형공극부(2)의 벽(4)와 함께 작동한다. 후퇴벽은 적어도 연장된 위치나 후퇴된 위치에서 결합된 복수의 판들(10,11,12)을 포함하고 후퇴된 위치의 공극부 바닥 벽의 모양과 같이 만들기 위하여 후퇴벽(5)의 비선형 경계(13)의 모양을 변경할 수 있도록 서로에 대하여 움직일 수 있다.

주형, 주형공극부, 후퇴벽, 판(패널), 비선형 경계

Description

플라스틱 제품의 사출성형을 위한 주형 및 성형 공정{MOULD FOR THE INJECTION MOULDING OF A PLASTICS PART AND MOULDING PROCESS}

적어도 2개의 인접한 부품으로 구성되거나 다른 종류나 색들의 두 플라스틱 부품들로 구성된 플라스틱 제품의 사출성형에 대한 것이다.

일부 플라스틱 제품과 자동차의 내부 구조를 위한 부품은 다른 색과 형태의 여러 인접부품으로 구성되어 있다. 이들 부품은 예를 들면 이미 존재하였던 다른 색(colors)이나 조직의 표면을 갖는 주형에서 사출성형된 부품들의 조합에 의해 얻을 수 있다. 이러한 방법은 여러 공정들이 필요하며, 특히 색 및/또는 조직이 다른 부품들에 대응되는 각각의 주형들을 준비해야 하는 단점이 있다.

그런 제품의 주형을 제조하기 위해서 주형공극부(mould cavity)는 뒤로 뺄 수 있는 움직이는 벽과 블레이드를 사용하여 여러 부분으로 세분될 수 있다. 주형에 있어 움직이는 벽은 주형공극부를 두 부분으로 나누고 처음 플라스틱 물질을 주형공극부의 첫 번째 부분으로 주입하기 위하여 연장된 위치에 먼저 설치된다.

주입된 플라스틱 물질이 고체화되면, 주입에 의하여 이미 플라스틱 물질로 채 워진 부분과 연결하는 주형 공극부의 두 번째 부분으로 움직이는 벽이 후퇴된다. 그 후에 두 번째 플라스틱 물질이 주형공극부의 두 번째 부분 속으로 주입된다. 이 두 번째 플라스틱 물질은 이미 고체화된 플라스틱 물질과 접촉하게 되고 첫 플라스틱 물질에 용접을 통해서 달라붙는다.

종래 기술은 단지 평평한 벽을 가진 제품에만 적합하다는 점에 단점이 있다. 사실 움직이는 벽에 의해 연결되는 주형공극부의 두 부품의 위한 만족스러운 접합을 위해서는 연장된 위치에서 주형공극부의 일 표면에 접촉되는 하나의 경계를 갖고, 후퇴된 위치에서 주형공극부의 두 번째 표면에 완벽하게 맞는 움직이는 벽을 사용해야만 한다. 따라서, 이러한 배치는 주형공극부가 평면이고 적어도 움직이는 벽의 경계에 접촉하는 부분이 평면일 것을 요구한다. 이러한 강제적인 조건은 기술적용의 제한과 단점을 야기시킨다. 왜냐하면 사출성형은 비 평면을 가지는 다른 종류 그리고/또는 색의 여러 인접 부품으로 구성된 플라스틱 물질의 제품을 제조하는데 많은 경우에 있어서 바람직한 것이기 때문이다.

본 발명의 목적은, 비평면적인 벽을 구비한 제품을 생산하기 위하여 다른 종류 그리고/또는 색들의 두 플라스틱 물질로 이루어진 최소한 두 인접한 부품으로 구성된 플라스틱 물질의 제품을 사출 성형하기 위한 수단을 제공함으로써 이러한 단점을 극복하는 것이다. 발명의 이러한 목적은 서로 반응하지 않고 용접이나 접착제로 서로 접합되는 다른 종류 그리고/또는 색들의 두 플라스틱 물질의 두 인접한 부품으로 구성된 플라스틱 물질 제품을 사출 성형하기 위한 주형과 연관이 있다.

주형은 적어도 2개의 비 평면인 벽과 연장된 위치에서 후퇴된 위치로 움직일 수 있는 적어도 하나의 움직이는 벽에 의해 구속되는 주형공극부로 구성되어 있다. 주형공극부는 플라스틱 물질을 분리하도록 적어도 2개의 구성요소로 나누어져 있다. 연장된 위치에서 후퇴 벽은 어떤 움직임 없이 주형공극부의 벽과 함께 행동하는 비선형 경계를 가진다.

그리고 후퇴 벽은 적어도 연장된 위치 또는 후퇴된 위치에서 접촉되는 다수의 판들로 구성된다. 상기 판들은 후퇴 벽의 비선형 경계의 모양을 변화시킬 수 있는 방법으로 서로에 대하여 움직임으로써, 후퇴된 위치에서 두 번째 공극부 벽의 모양에 적응된다.

가급적이면 후퇴 벽은 적어도 3개의 비선형부분으로 구성되고 2개의 다른 방향으로 두 연속적인 움직임으로 연장된 위치와 후퇴된 위치 사이에서 움직일 수 있는 적어도 하나의 판을 포함한다.

예를 들면, 상기 후퇴 벽의 경계는, 비선형 형상인 끝단 호들의 양 말단까지 연장될 수 있는 중앙 부분을 포함하고, 상기 후퇴 벽은, 연장된 위치에서, 후퇴된 중앙판 에 의해 분리된 두 개의 옆 판들을 포함하며, 상기 양 옆 판들은 두 다른 방향으로 두 연속적인 움직임에 의해 후퇴된 위치로 움직이기 위해 두 수직방향으로 움직일 수 있다.

주형은 복수 개의 후퇴 벽들을 포함할 수 있다.

본 발명은 또한 발명에 따른 주형에서 성형되고 서로 다른 종류 그리고/또는 색들의 플라스틱 물질로 형성된 적어도 둘의 인접한 부품들로 구성된 플라스틱 물질의 제품을 제조하기 위한 공정에 관한 것이다.

본 발명에 따르면:

- 상기 주형의 적어도 하나의 후퇴 벽이 연장된 위치에 설치되어, 적어도 두 개의 인접한 주형 부분에 연결되고,

- 적어도 하나의 첫 번째 부분은 첫 번째 플라스틱 물질로 가득 채워져서 냉각되며,

- 적어도 하나의 후퇴 벽의 판들의 연속적인 움직임의 결과로써 상기 후퇴 벽은 후퇴된 위치로 움직이기 위하여 후퇴되며,

- 첫 번째 부분에 인접한 두 번째 부분이 두 번째 플라스틱 물질로 가득 채워지고, 냉각된 후 제품이 성형된다.

본 발명은 다른 종류 그리고/또는 다른 색의 플라스틱 물질로 된 적어도 2 개의 인접한 부분들을 포함하며, 상기 부분들은, 다른 종류 그리고/또는 색들의 플라스틱 물질로 구성되며, 움직임에 의해 서로로부터 도출될 수 없고 횡단면에 비추었을 때 직선이 아닌 두 라인들에 의해 연결된 연결부위를 가진 제품에 관한 것이다. 상기 제품은 본 발명에 따른 공정에 의해 획득된다.

상기 플라스틱 제품은 예를 들면 자동차 내부 또는 외부의 구성품을 포함다.

본 발명의 다른 장점이나 특징은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되는 상세한 설명에 의해 분명해 질 것이다. 첨부된 도면은 본 발명을 제한하지 않으며 일 예를 설명하기 위해 제공된다.

도 1A,B,C 및 D 는 다른 종류와 색들의 적어도 2 개의 인접한 부분으로 구성된 플라스틱 제품의 사출성형을 위한 주형의 투시도이고, 주형은 후퇴 벽과 다수의 움직이는 판들을 포함한다. 후퇴 벽은 도면마다 다른 위치로 도시되어 있다.

도 2A,B,C 및 D는, 도 1A,B,C 및 D에서 주형의 움직이는 벽을 관통하는 평면으로 절단한 단면도를 도시한 도면이고,

도 3은 도 1A,B,C 및 D에서 설명된 주형을 사용해서 성형된 제품의 사시도이다.

도 1의 주형 (1)은 비 평면 바닥 벽 (3)과 일반적으로 서로 평행인 비 평면 상부 벽 (4)에 의해 둘러싸인 주형공극부(2)를 포함한다. 주형공극부(2)는 제1 주형 부분 (6)과 제2주형 부분 (7) 속에 있는 후퇴 벽 (5)에 의해 분리되어 있고, 주입구 (8)을 통해 제 1 부분(6)으로, 주입구 (9)를 통해 제 2 부분(7)으로 각각 주입된다. 도 1A나 도 1B에서 도시된 바와 같이, 후퇴 벽 (5)은 연장된 위치에서 세 개의 인접한 판으로 구성된다.

2개의 양끝 판 (10,11)은 중앙 판 (12)에 의해 분리된다. 세 개의 인접판 (10),(11),(12)에서 상부 경계 (13)는 주형의 상부 벽 (4)에 접촉해 있다. 두 주형 부분(6,7)의 배열은 완전히 구분되어있다. 예를 들면 도 1A에서 도시된 것처럼, 플라스틱 물질은 제 1 주입구 (8)을 통해 주입될 수 있고 플라스틱 제품인 첫 제품 (15)을 형성한다. 도 1B와 2B에서 도시한 것처럼, 후퇴 벽 (5)의 중앙 판 (12)은 수직 방향 밑으로 움직일 수 있다. 이는 양끝 판 (10)과 (11) 사이의 공간을 만들 어서, 도 1B나 2B에서 도시한 것처럼 양끝 판(10,11)이 서로 근접하기 위하여 수평 방향으로 서로 움직일 수 있게 한다.

중앙의 움직이는 중앙판(12)은 주형공극부(2)의 측면의 끝단부에서 주형공극부 (2) 두께의 두 배와 같은 두께를 갖는 꼭대기 부분(12')을 구비한다. 중앙 판 (12)은 후퇴되고 양옆의 판 (10),(11)은 중앙부분으로 서로 접촉하기 위해서 함께 움직인다. 판 (10)과 (11)은 두 수직 방향의 표시된 움직임으로, 도 1C 와 2C에서 나타난 것과 같이 수직으로 움직일 수 있다. 이러한 움직임에 따라 도 1D 와 2D에서 나타난 것과 같이 수평 판 (10),(11)의 상부 경계(14)가 주형공극부(2)의 비 평면 바닥 벽 (3)의 모양에 정확히 맞도록 후퇴 벽을 형성한다. 이러한 배치는 후퇴 벽 (5)의 후퇴된 위치에 상응하고, 후퇴위치에서 후퇴 벽의 상부 경계 (14)는 주형의 비 평면 바닥 벽 (3)을 완성한다.

후퇴 벽이 이동하면 두 번째 주형 부분 (7)은, 주형의 비 평면 벽 (3),(4)과 후퇴된 위치에서의 후퇴 벽의 상부 경계 (14)와, 이미 플라스틱 물질이 주입된 제 1 부분 부분 (6)에 존재하는 제 1 생성부분 (15) 에 의해 둘러싸인 공간이고, 이 공간으로 주입된다. 첫 번째 플라스틱 물질과는 다른 색이나 종류의 두 번째 플라스틱 물질은 다른 색과 종류의 두 부품을 구성하는 두 번째 플라스틱 물질의 부분을 형성하기 위해 제 2 주입구멍 (9)를 통해 주입된다. 이 두 번째 생성 부분 (16)은 제품의 첫 번째 생성 부분 (15)에 용접된다.

도 3에서 설명된 것처럼 비 평면 표면을 가지는 다른 색과 종류의 두 부분으로 구성되는 플라스틱 제품 (30)을 제조하기 위해, 연장된 위치에 후퇴 벽 (5)을 위치 시켜 주형공극부(2)를 2개의 주형 부분 (6)과 (7)으로 분리시키으로써 됨으로써 시작된다. 이 확장된 위치에서 후퇴 벽 (5)은 세 개의 인접한 판으로 구성되고 그것의 상부경계 (13)는 주형공극부 (2)의 비 평면 상부 벽 (4)에 접촉한다. 첫 플라스틱 물질은 제 1 주입구멍 (8)을 통해 제 1 주형 부분 (6) 에 주입되고 주입된 플라스틱 물질은 플라스틱 제품의 첫 생성 부분 (15)을 형성하기 위해 냉각과 고체화된다. 후퇴 벽 (5)은 상부 경계 (14)가 주형공극부 (2)의 비 평면 바닥 벽 (3)을 완성하는 후퇴위치로 움직여서 후퇴한다. 후퇴 벽의 상부 경계의 이러한 모양의 변화를 만들기 위해 중앙 판 (12)을 후퇴시키는 것을 시작으로 결과적으로 양 옆 판 (10)과 (11)은 첫 수평움직임을 통해 서로 접근할 수 있다. 그리고 이 움직이는 두 개의 판은 두 번째 수직 움직임으로 밑으로 움직인다. 이러한 공정을 통하여 연속적이고 완벽하게 획득된 후퇴 벽의 상부 경계 (14)는 주형공극부 (2)의 비 평면 바닥 벽 (3) 에 맞추어진다. 이러한 장치로 제 2 주형공극부 (7)는 플라스틱 물질의 첫 번째 제품 (15)에 의해 제 2 주형공극부(7)의 말단 중 하나가 구속되어 진다.

두 번째 플라스틱 물질은 첫 번째 제품의 플라스틱 물질에 용접될 수 있고 반응이 일어나지 않은 것으로 선택되어 진다. 그러나 두 번째 플라스틱 물질은 제 2 주입구멍 (9)를 통해 주입되는 다른 색의 특별한 첨가물이 부가되기 때문에 다른 특성을 갖는다. 제 2 부분에 주입되는 이 플라스틱 물질은 플라스틱 제품의 두 번째 생성 부분 (16)을 형성한다. 이 두 번째 플라스틱 물질은 두 번째 주형 부분 (7) 속에 완전히 주입되고 모든 것은 냉각되며 제품이 성형되고, 다른 색과 종류의 두 인접한 플라스틱 물질의 생성부분들로 구성된 제품이 얻어진다.

처음 주입된 플라스틱물질이 본질적으로 충분한 연성이 남아있고, 두 번째 물질이 주입되었을 때 두 물질이 크고 작은 범위로 서로 침투하도록 하기 위해서, 처음 주입된 플라스틱 물질의 냉각과 고체화는 부분적으로 일어나는 것이 바람직하다. 냉각과 용접의 단계가 증가함에 따라 두 물질의 상호침투와 결합이 일어난다. 즉 표면 융합(용해)를 통해 두 물질 사이에서 표면 부착이 발생한다.

또 다른 요소로서 사용된 물질들과 특정 온도에서 그것들의 연성으로부터 용접과 부착의 결과를 야기한다. 예로서 PP는 ABS보다 더 유동적이고 같은 온도에서 ABS는 부착결합을 형성하는 반면 PP는 용접을 형성한다.

제 1,2 주형 부분의 벽 (3),(4)은 다른 광택을 부가하거나 플라스틱 제품의 두 부분에 형상을 만들기 위해 다른 표면 형상을 가진다. 후퇴 벽 (5)의 상부 경계 (13)는 후퇴 벽이 연장된 위치에 있을 때 세 개의 비선형 조각을 가지고 있다. 이것들은 중앙 요소 (20)와 중앙 요소 (20)에 수직인 방향으로 확장되는 양 옆의 끝단 호들(21,22)이다.

마찬가지로 후퇴 벽 (5)의 바닥 경계 (14)는 후퇴된 위치에서 3개의 비선형요소를 가지고 있다. 이들은 중앙 요소 (20')와 중앙요소 (20')에 비선형인 양 끝단 호들(21',22') 이다. 특히 요소 (20)와 (20')는 서로 평행하고 요소 (20')는 요소(20) 보다짧고, 마지막 끝단 호들인 (21')과 (22')는 움직임에 의해 마지막 끝단 호들 (21,22)로부터 도출될 수 있다. 이러한 배열의 결과로 주형공극부 (2)는 도시된 것처럼 변화가 있는 구조인 후퇴 벽 (5)에 의해 완전히 분리될 수 있다.

주형은 서로 다른 종류 그리고/또는 색의 두 인접한 부분들로 구성된 제품을 제조할 수 있는 두 인접한 주형 부분을 포함하는 것으로 알려져 있다. 후퇴 벽에 의해 하나를 다음 것과 분리하는 둘 이상의 인접한 주형 부분들로 구성된 주형이 관찰될 수 있는 것은 명백하다. 그러므로 플라스틱 물질의 제품은 다른 종류 그리고/또는 색의 둘 이상의 인접한 부품을 포함한다. 또는 예를 들어 세 개의 인접한 부품 네 개, 혹은 그 이상의 부품으로 제조된다.

마찬가지로써 도 3에서 설명된 제품 (30)의 형태는 벽과 평평한 판으로 구성되고, 둥근 양 옆의 모서리가 있고 라인을 따라 수직으로 확장되어 있고 서로 다른 종류나 색의 두 부분으로 결합 되어 있다. 그러나 다른 모양을 가진 제품을 생산하고 특수한 방향에서 각각 시작된 여러 인접한 평형 판으로 구성하는 것도 가능하다.

서로 평행하지않는 여러 평평한 판으로 구성된 제품은 적어도 하나의 후퇴 벽에 의해 여러 부분으로 나누어질 수 있는 주형공극부를 포함하는 주형 내에서 성형되기 위하여 비평면제품이고, 또한 연장 위치에서의 첫 모양과 후퇴 위치에서 다른 모양을 가지는 벽을 형성하기 위해 움직일 수 있고 서로에 대하여 움직이는 여러 판들로 구성된 후퇴 벽을 요구한다. 이들 숙련된 공정(the art)은 개인적인 필요에 의해서 확장 위치와 후퇴 위치 사이에서 필요한 기하학적 구성을 만들기 위한 적절한 판을 포함한 후퇴 벽을 정의할 수 있다.

또한, 성형된 두 부분들은 횡단면(도 3의 평면)에 직각 투영 시 곡선형태인, 상부 및 하부 벽의 라인으로 표현된 연결면을 구비한다. 그리고 이러한 부분들은 주형 후퇴 벽의 인접벽들에 평행하게 움직임으로써, 하나가 다른 하나로부터 도 출될 수 없다. 특히, 이러한 비선형 결합라인은 적어도 부분적으로 곡선일 수 있으며, 투영 시 굽어진 라인을 형성한다.

횡단면은 상기 부분의 두께 방향으로 뻗은 평면이며, 적어도 부분적으로 결합 면을 포함한다.

이러한 비선형 접합 존(zone)을 갖는 주형 부분은 도 3에 도시되어 있다.

상술한 횡단면과 직각으로 투영시에, 상기 접합부분은 후퇴 벽의 움직임과 양립할 수 있는 형상일 수 있다. 본 기술분야에서 숙련된 기술자라면 호환 가능한 조건들을 결정할 수 있을 것이다.

본 발명의 공정은 여러 인접한 부품과 서로 반응하지 않고 용접이나 접착 결합에 의해 함께 결합 될 수 있는 플라스틱 물질로 구성된 다양한 종류의 플라스틱 제품을 제조할 수 있다. 예를 들면 이러한 제품들은 자동차 계기판의 부품,자동차문의 내부 구조의 구성 부품, 플라스틱 물질로 된 내부와 외부의 자동차 부품이다. 본 발명의 공정과 상술한 주형은 비 평면을 가지는 다른 종류나 색의 적어도 두 부품으로 구성되는 제품을 제조하는데 특히 더 유용하다.

Claims (8)

1. 적어도 두 인접한 부품(15,16)을 포함하고, 용접이나 접착제에 의해 서로 접착되며, 서로 다른 종류 그리고/또는 색들이고, 서로 반응이 일어나지 않는 두 개의 플라스틱 물질들로 구성된 플라스틱 제품(30)을 사출성형하기 위한 주형으로서,

   상기 주형(1)은, 적어도 2개의 비 평면 벽들(3,4)에 의해 둘러싸인 주형 공극부(2)와 연장된 위치와 후퇴된 위치 사이에서 움직일 수 있는 적어도 하나의 후퇴 벽(5)을 포함하며, 상기 후퇴 벽의 움직임으로 인해 상기 주형 공극부(2)는 플라스틱 물질들을 분리 주입할 수 있는 적어도 2개의 부분(6,7)으로 나눌 수 있으며, 상기 후퇴 벽(5)은, 연장된 위치에서, 아무런 움직임 없이 상기 주형 공극부의 벽(4)과 함께 작용하는 비선형 경계(13)를 갖고, 최소한 연장된 위치에서 또는 후퇴된 위치에서 접촉된 다수의 판들(10,11,12)을 포함하며, 상기 판들(10,11,12)은 상기 후퇴 벽의 선형 경계를 상기 후퇴 위치에서 상기 주형공극부(2)의 바닥 벽 (3)의 모양에 적응시키는 방법으로 서로에 관하여 움직일 수 있는 것을 특징으로 하는 플라스틱 제품(30)을 사출성형하기 위한 주형.
2. 제1항에 있어서,

   상기 후퇴 벽 (5)의 경계 (13)는, 적어도 세 개의 비선형 부분(20,21,22)으로 구성되고, 상기 후퇴 벽은 두 서로 다른 방향으로 연속적인 움직임에 의해 상기 연장된 위치와 상기 후퇴된 위치 사이에서 움직일 수 있는 적어도 하나의 판(10,11)으로 구성된 것을 특징으로 하는 주형.
3. 제2항에 있어서,

   상기 후퇴 벽의 경계(13)은, 비선형 형상인 끝단 호들(21,22)의 양 말단까지 연장될 수 있는 중앙 부분 (20)을 포함하고, 상기 후퇴 벽은, 연장된 위치에서, 후퇴된 중앙 판 (12)에 의해 분리된 두 개의 옆 판들 (10,11)을 포함하며, 상기 옆 판들(10,11)은 두 다른 방향으로 두 연속적인 움직임에 의해 후퇴된 위치로 움직이기 위해 두 수직방향으로 움직일 수 있는 것을 특징으로 하는 주형.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   복수 개의 후퇴 벽들을 포함하는 것을 특징으로 하는 주형.
5. 적어도 두 인접 부분들 (15,16)을 포함하고, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 주형(1)에 의해 만들어지는 다른 종류 그리고/또는 색들의 플라스틱 물질로 구성되는 플라스틱 제품(30)을 제조하기 위한 공정에 있어서,

   - 상기 주형 (1)의 적어도 하나의 후퇴 벽 (5)이 연장된 위치에 설치되어, 적어도 두 개의 인접한 주형 부분(6,7)에 연결되고,

   - 적어도 하나의 첫 번째 부분 (6)은 첫 번째 플라스틱 물질로 가득 채워져서 냉각되며,

   - 적어도 하나의 후퇴 벽 (5)의 판들(10,11,12)의 연속적인 움직임의 결과로써 상기 후퇴 벽은 후퇴된 위치로 움직이기 위하여 후퇴되며,

   - 첫 번째 부분 (6)에 인접한 두 번째 부분 (7)이 두 번째 플라스틱 물질로 가득 채워지고, 냉각된 후 제품이 성형 되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 제품(30)을 제조하기 위한 공정.
6. 제5항에 있어서,

   상기 두 번째 부분에 두 번째 플라스틱 물질이 채워지기 전에, 상기 첫 번째 플라스틱 물질이 부분적으로 냉각되는 것을 특징으로 하는 공정.
7. 삭제
8. 삭제

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