KR101229119B1 - 수지판의 성형장치 및 성형방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수지판의 성형장치 및 성형방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 진공성형의 수지판의 상부에서 하강하는 금형의 양측 부분이 공압에 의하여 이동하여 신축되도록 형성함으로써, 성형물의 중앙부위가 잘록한 형상 등을 자유로운 형태로 제작할 수 있을 뿐만 아니라, 진공성형으로 복잡하고 다양한 형태의 성형물을 일정한 규격으로 신속하고 대량생산할 수 있도록 한 것이다.
본 발명은 수지판을 성형하도록 하는 성형장치에 있어서,
수지 시트를 고온으로 연화시키도록 형성하고, 가변금형이 상승과 하강할 수 있게 지지하도록 형성한 진공성형기 본체와;
수지 시트를 고온으로 연화시키도록 하는 히터부를 제어하도록 형성하고, 가변금형의 상승과 하강의 구동을 제어하도록 형성한 제어부와;
수지 시트에 하강되도록 하는 고정부와, 상기 고정부의 양측에서 좌우로 이동되도록 한 이동부와, 상기 이동부와 공압실린더를 연결하도록 하는 로드와, 상기 이동부를 공압으로 이동시키도록 하는 공압실린더와, 상기 고정부와 이동부의 표면에 구비된 보호막을 형성한 가변금형;
으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

수지판의 성형장치 및 성형방법 { Vacuum molding system and molding method of plastics }

본 발명은 수지판에 굴곡부위를 성형할 수 있도록 하는 장치와 방법에 관한 것으로서, 특히 수지판에 상부에서 하강하는 가변금형을 형성함으로써, 수지판을 요철과 굴곡 등의 자유로운 형상과 모양으로 성형할 수 있을 뿐만 아니라, 일정한 형상의 수지판을 대량으로 신속하게 제조, 생산할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 플라스틱 등의 수지재를 성형하기 위하여, 수지재의 사출성형법이나 진공성형법 등으로 수지재를 성형하고 있다.

이러한 수지재를 성형하는 진공성형법은, 진공성형장치를 이용하여 열가소성 수지재를 일정한 형상으로 대량생산하도록 하고 있으며, 각종 수지재의 포장박스, 차량용품, 의료기기, 오락기기, 욕실용품, 조명기기, 광고판 등의 산업계의 폭넓은 업종과 기기에 적용되어 활용하고 있다.

상기한 수지재의 진공성형장치는 주로, 제조하고자 하는 형상과 모양의 금형을 제작하고, 제작된 금형을 진공 성형기에 설치한 후에, 고온으로 연화된 수지재의 시트(Sheet)를 하방으로 이송하여 금형의 상면에 위치되도록 하고, 금형내부의 공기를 배출하도록 하여, 금형형태의 일정한 형상과 모양으로 성형하도록 하고 있다.

그러나, 상기한 종래의 수지재의 진공성형장치는, 진공성형법의 특성상의 이유로 인하여, 수지재의 성형물이 하강하는 금형의 형태에 따라 성형되기 때문에, 성형물의 중앙부위에 요홈이 형성되도록 성형하기 어려운 문제가 발생하는 등의 진공성형에 따른 수지재 성형의 한계와 제약이 따르는 단점이 있었다.

또한, 진공성형장치를 이용하여 복잡하고 난해한 형상과 모양의 성형물을 신속하고 대량생산으로 일정하게 성형, 제조할 수 있도록 한 연구와 개발이 절실하게 요구되는 실정이었다.

상기한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 진공성형의 수지판에 상부에서 하강하는 금형의 양측이 확장되어 가변하도록 형성함으로써, 금형이 수지판에 하강된 상태에서 수지판의 양측을 가변시켜, 수지재의 성형물의 형상과 모양을 자유롭게 성형할 수 있을 뿐만 아니라, 복잡한 형태의 성형물을 신속하고 대량생산할 수 있도록 하는데 그 목적이 있는 것이다.

본 발명은 수지판을 성형하도록 하는 성형장치에 있어서,

수지 시트를 고온으로 연화시키도록 형성하고, 가변금형이 상승과 하강할 수 있게 지지하도록 형성한 진공성형기 본체와;

수지 시트를 고온으로 연화시키도록 하는 히터부를 제어하도록 형성하고, 가변금형의 상승과 하강의 구동을 제어하도록 형성한 제어부와;

수지 시트에 하강되도록 하는 고정부와, 상기 고정부의 양측에서 좌우로 이동되도록 한 이동부와, 상기 이동부와 공압실린더를 연결하도록 하는 로드와, 상기 이동부를 공압으로 이동시키도록 하는 공압실린더와, 상기 고정부와 이동부의 표면에 구비된 보호막을 형성한 가변금형;

으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징으로는, 수지판을 성형하도록 하는 성형방법에 있어서,

각종 형상에 따라 수지판의 형상을 성형하도록 하는 가변금형을 제작하여, 진공성형기 본체에 설치하도록 하고, 상기 가변금형의 표면에는 천 소재의 보호막을 구비하도록 하는 가변금형 제작공정과;

수지시트를 진공성형기에 위치시키도록 하고, 수지시트의 소재에 따라 섭씨 80 ~ 150도의 고온으로 일정시간 동안 용융되도록 하여, 수지시트를 연화시키도록 하는 수지판 연화공정과;

연화된 상태의 수지시트에 상기 가변금형을 하강시키도록 하여, 가변금형이 수지시트에 요입되도록 함으로써, 가변금형의 형상에 따라 수지시트가 성형되도록 하는 가압공정과;

수지시트에 요입된 가변금형의 이동부를 작동시키도록 하여, 이동부가 확장함에 따라, 수지시트의 부위도 확장되어 성형되도록 하는 이동부 구동공정과;

가변금형의 이동부를 원위치 시키도록 하여, 수지시트에서 가변금형을 분리시키고, 고온의 수지시트를 일정시간 냉각시켜 경화되도록 하여, 일정 형상과 모양으로 성형물을 완성하도록 하는 분리 및 냉각공정;

으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 진공성형의 수지판의 상부에서 하강하는 금형의 양측 부분이 공압에 의하여 이동하여 신축되도록 형성하기 때문에, 성형물의 중앙부위가 잘록한 형상 등을 자유로운 형태로 제작할 수 있는 유익한 발명인 것이다.

또한, 진공성형으로 복잡하고 다양한 형태의 성형물을 일정한 규격으로 신속하고 대량생산할 수 있도록 한 유익한 발명인 것이다.

도 1은 본 발명의 수지판의 성형장치를 나타낸 장치도이고, 도 2는 본 발명의 가변금형을 나타낸 정면도이고, 도 3은 본 발명의 사용상태를 나타낸 정면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예를 나타낸 블록도이다.
우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 본 발명에 따른 구성 및 작용효과를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 수지재를 성형하도록 하는 진공성형기 본체(10)와, 진공성형기를 작동하도록 하는 제어부(20)와, 수지 시트에 형상을 성형하도록 하는 가변금형(30)으로 구성된다.

상기 진공성형기 본체(10)는 수지 시트를 고온으로 연화시키도록 형성하고, 가변금형이 상승과 하강할 수 있게 지지하도록 형성한다.

상기 제어부(20)는 수지 시트를 고온으로 연화시키도록 하는 히터부를 제어하도록 형성하고, 가변금형의 상승과 하강의 구동을 제어하도록 형성한다.

상기 가변금형(30)은 수지 시트에 하강되도록 하는 고정부(31)와, 상기 고정부(31)의 양측에서 좌우로 이동되도록 한 이동부(32)와, 상기 이동부(32)와 공압실린더를 연결하도록 하는 로드(33)와, 상기 이동부(32)를 공압으로 이동시키도록 하는 공압실린더(34)와, 상기 고정부(31)와 이동부(32)의 표면에 구비된 보호막(35)을 형성한다.

미설명부호 S는 수지 시트이다.

이하, 본 발명의 구성에 따른 작용 및 효과를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 진공성형기 본체(10)에 수지 시트(S)를 위치시켜 적정 온도로 수지 시트(S)를 연화시키도록 하고, 상기 제어부(20)의 컨트롤박스를 이용하여 상기 가변금형(30)을 작동시키도록 한다.

상기 가변금형(30)이 하강하여 연화된 상기 수지 시트(S)에 요입되기 때문에, 가변금형(30)의 형상에 따라 수지 시트(S)가 성형되는 것이다.

상기 제어부(20)의 컨트롤박스를 이용하여 하강된 가변금형(30)의 고정부(31)의 양측에 구비된 이동부(32)를 작동시키게 되면, 공압실린더(34)에서 로드(33)가 이동하게 되고, 상기 로드(33)에 체결된 이동부(32)가 확장되어 이동함에 따라, 수지 시트(S)의 형상도 확장되는 것이다.

그리고, 상기 제어부(20)를 작동으로 상기 이동부(32)를 원위치로 복귀시키게 되면, 상기 고정부(31)와 이동부(32)의 표면에 보호막(35)에 의하여, 밀착된 수지시트(S)에서 고정부(31)와 이동부(32)의 분리가 용이할 수 있는 것이다.

그리고, 상기 가변금형(30)을 상승시키도록 하면, 중앙부위가 잘록한 형상 등이나 복잡한 형상의 성형물을 신속하고 제작할 수 있는 것이다.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

가변금형 제작공정 (M)

각종 형상에 따라 수지판의 형상을 성형하도록 하는 가변금형(30)을 제작하여, 진공성형기 본체(10)에 설치하도록 한다.

상기 가변금형(30)의 표면에는 직물이나 천 소재 등의 보호막(35)을 형성하도록 한다.

수지판 연화공정 (W)

수지시트(S)를 진공성형기에 위치시키도록 하고, 수지시트의 소재에 따라 섭씨 80 ~ 150도의 고온으로 일정시간 동안 용융되도록 하여, 수지시트를 연화시키도록 한다.

상기 수지시트(S)는 아크릴이나 폴리카보네이트, ABS 등의 소재를 사용하는 것이 바람직하나, 그 소재를 반드시 한정하는 것은 아니다.

가압공정 (P)

연화된 상태의 수지시트(S)에 상기 가변금형(30)을 하강시키도록 하여, 가변금형(30)이 수지시트(S)에 요입되도록 함으로써, 가변금형의 형상에 따라 수지시트(S)가 성형되도록 한다.

이동부 구동공정 (D)

수지시트(S)에 요입된 가변금형(30)의 이동부(32)를 작동시키도록 하여, 이동부(32)가 확장함에 따라, 수지시트(S)의 부위도 확장되어 성형되도록 한다.

분리 및 냉각공정 (S)

가변금형(30)의 이동부(32)를 원위치 시키도록 하여, 수지시트(S)에서 가변금형(30)을 분리시키고, 고온의 수지시트(S)를 일정시간 냉각시켜 경화되도록 하여, 일정 형상과 모양으로 성형물을 완성하도록 한다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 수지판의 성형장치를 나타낸 장치도
도 2는 본 발명의 가변금형을 나타낸 정면도
도 3은 본 발명의 사용상태를 나타낸 정면도
도 4는 본 발명의 실시예를 나타낸 블록도
도면 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 진공성형기 본체 20 : 제어부
30 : 가변금형 31 : 고정부
32 : 이동부 33 : 로드
34 : 공압실린더 35 : 보호막
M : 가변금형 제작공정 W : 수지판 연화공정
P : 가압공정 D : 이동부 구동공정
S : 분리 및 냉각공정

Claims (2)

1. 수지판을 성형하도록 하는 성형장치에 있어서,
   수지 시트를 고온으로 연화시키도록 형성하고, 가변금형이 상승과 하강할 수 있게 지지하도록 형성한 진공성형기 본체(10)와;
   수지 시트를 고온으로 연화시키도록 하는 히터부를 제어하도록 형성하고, 가변금형의 상승과 하강의 구동을 제어하도록 형성한 제어부(20)와;
   수지 시트에 하강되도록 하는 고정부(31)와, 상기 고정부(31)의 양측에서 좌우로 이동되도록 한 이동부(32)와, 상기 이동부(32)와 공압실린더를 연결하도록 하는 로드(33)와, 상기 이동부(32)를 공압으로 이동시키도록 하는 공압실린더(34)와, 상기 고정부(31)와 이동부(32)의 표면에 구비된 보호막(35)을 형성한 가변금형(30);
   으로 구성되는 것을 특징으로 하는 수지판의 성형장치.
   
   
   
   
   
   
   
2. 수지판을 성형하도록 하는 성형방법에 있어서,
   각종 형상에 따라 수지판의 형상을 성형하도록 하는 가변금형(30)을 제작하여, 진공성형기 본체(10)에 설치하도록 하고, 상기 가변금형(30)의 표면에는 천 소재의 보호막(35)을 구비하도록 하는 가변금형 제작공정(M)과;
   수지시트(S)를 진공성형기에 위치시키도록 하고, 수지시트의 소재에 따라 섭씨 80 ~ 150도의 고온으로 일정시간 동안 용융되도록 하여, 수지시트를 연화시키도록 하는 수지판 연화공정(W)과;
   연화된 상태의 수지시트(S)에 상기 가변금형(30)을 하강시키도록 하여, 가변금형(30)이 수지시트(S)에 요입되도록 함으로써, 가변금형의 형상에 따라 수지시트(S)가 성형되도록 하는 가압공정(P)과;
   수지시트(S)에 요입된 가변금형(30)의 이동부(32)를 작동시키도록 하여, 이동부(32)가 확장함에 따라, 수지시트(S)의 부위도 확장되어 성형되도록 하는 이동부 구동공정(D)과;
   가변금형(30)의 이동부(32)를 원위치 시키도록 하여, 수지시트(S)에서 가변금형(30)을 분리시키고, 고온의 수지시트(S)를 일정시간 냉각시켜 경화되도록 하여, 일정 형상과 모양으로 성형물을 완성하도록 하는 분리 및 냉각공정(S);
   으로 구성되는 것을 특징으로 하는 수지판의 성형방법.
   

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