KR101282890B1 - 입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트 및 그 제조장치와 제조방법 - Google Patents

입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트 및 그 제조장치와 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트 및 그 제조장치와 제조방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명의 입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트의 제조장치 및 제조방법은, 입체 물결무늬가 형성된 레이스원단을 3차원 스캐너로 스캐닝 한 다음 상기 스캐닝된 입체 물결무늬에 대한 데이터를 프로그램을 통해 CNC에 입력한 후 상기 CNC를 통해 알루미늄 재질로 이루어진 성형프레스 중 하형 측에 입체 물결무늬를 가공한 다음 상기 성형프레스 내로 공급되는 ABS 합성수지시트를 진공 흡착과 함께 프레싱 작업을 통해 상기 입체 물결무늬가 형성된 ABS 합성수지시트를 제조하는 것을 특징으로 한다.
따라서 본 발명에 의하면, 레이스원단에 의한 입체 물결무늬는 물론 여러 형태의 입체 무늬를 보다 간편하게 형성시킬 수 있으며, 특히 상기 성형프레스의 프레싱 작업을 통해 균일한 모양의 입체 물결무늬를 갖는 ABS 합성수지시트를 제작하는 등 짧은 시간에 입체 물결무늬를 갖는 ABS 합성수지시트에 대한 대량생산이 가능해지는 등의 탁월한 효과가 있다.

Description

입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트 및 그 제조장치와 제조방법{A synthetic resin sheet for with solid wave pattern and manufacturing device thereof and manufacturing method}
본 발명은 합성수지시트 및 상기 합성수지시트의 제조장치와 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 롤형태로 권취된 ABS 합성수지시트에 입체 물결무늬를 형성하기 위하여 상기 입체 물결무늬가 형성된 레이스원단을 3차원 스캐너로 스캐닝 한 다음 상기 스캐닝된 입체 물결무늬에 대한 데이터를 프로그램을 통해 CNC에 입력한 후 상기 CNC를 통해 알루미늄 재질로 이루어진 성형프레스 중 하형 측에 입체 물결무늬를 가공한 다음 상기 성형프레스 내로 공급되는 ABS 합성수지시트를 진공 흡착과 함께 프레싱 작업을 통해 상기 입체 물결무늬가 형성된 ABS 합성수지시트를 제조하는 등 레이스원단에 의한 입체 물결무늬는 물론 여러 형태의 입체 무늬를 보다 간편하게 형성시킬 수 있으며, 상기 성형프레스의 프레싱 작업을 통해 균일한 모양의 입체 물결무늬를 갖는 ABS 합성수지시트를 제작하는 등 짧은 시간에 입체 물결무늬를 갖는 ABS 합성수지시트에 대한 대량생산이 가능하도록 한 입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트 및 그 제조장치와 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 건축물의 도어 혹은 가구 등에 사용되는 건자재로서 통상 목재, 합판, MDF 등이 많이 사용되고 있으나, 최근에 들어서는 ABS 수지 재질로 이루어진 시트(sheet)에 PVC 데코필름을 열융착시켜 건자재 표면에 접착시키기 위한 합성수지시트를 제조하거나, 또는 가열 프레스 장치를 이용해 ABS 수지 재질로 이루어진 시트(sheet)에 PVC 데코필름을 합지하여 사용한다.
그러나, 상기와 같이 제조되는 종래 합성수지시트의 경우 ABS 수지가 압출기로부터 토출됨과 동시에 롤러에 의해 가압되어 시트(sheet)화 상태로 토출되면서 실온 냉각이 이루어짐에 따라 상기와 같이 실온 냉각되는 ABS 시트에 데코필름을 별도로 공급하여 합지롤러에 의해 열융착되는 등 합지가 이루어진다 하더라도 상기 ABS 시트가 실온 냉각이 이루어진 상태에서 이루어지는 것이기 때문에 그만큼 상기 ABS 시트와 데코필름 간의 합지력이 저하되어 합지상태가 미흡해지게 되는 문제점이 있었다.
또한, 상기 합지롤러의 1차 가압력을 통해 ABS 시트와 데코필름이 합지되거나, 또는 가열 프레스 장치의 프레싱 작업을 통해 ABS 시트와 데코필름이 합지되기 때문에 그 만큼 합지롤러나 가열 프레스의 가압력이 커질 뿐만 아니라, 상기 데코필림에 형성된 나뭇결 인쇄 엠보가 합지롤러나 가열프레스의 가압력에 의해 눌려 사라지게 되는 등의 문제점과 함께, 상기 PVC 데코필름의 칼라 역시 변색되는 등 칼라이색 역시 심해지게 되는 등의 문제점도 있었다.
이에, 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 2008년 06월 20일자로 특허 등록된 "입체적 나뭇결 무늬 표면을 가지는 장식용 합성수지 판재의 제조방법(특허등록번호 10-0841703)"이 제안되었는데, 이는 원목의 표면에 나뭇결을 입체적으로 형성하는 나뭇결 형성단계와; 상기 나뭇결 형성단계에서 형성된 된 표면으로부터 진공성형용 금형 가공을 위한 데이터를 얻어내는 데이터 획득단계와; 상기 데이터 획득단계에서 얻어진 데이터를 기초로 상기 진공성형용 금형을 가공하는 금형 가공단계; 및 표면에 착색된 시트지가 부착된 합성수지 판재를 상기 진공성형용 금형으로 진공성형함으로써 그 합성수지 판재 표면에 입체적 나뭇결 무늬를 형성하는 성형단계;를 포함하여 구성되어 있다.
여기서, 상기 데이터 획득단계는 상기 나뭇결 형성단계를 거친 원목의 표면에 액상의 석고를 부어 굳혀서 그 나뭇결의 석고형을 획득하거나 또는 상기 나뭇결 형성단계를 거친 원목의 표면을 3차원 측정기를 이용하여 컴퓨터수치제어(CNC) 가공용 수치데이터를 획득하는 것을 특징으로 하고, 상기 금형 가공단계는 상기 석고형에 용융금속을 부은 후 냉각시킴으로써 진공성형용 금형을 주물로 가공하는 것을 특징으로 하며, 상기 나뭇결 형성단계는 상기 원목의 표면에 화염을 가한 후 금속 소재의 브러시(brush)로 목질이 연한 부위를 긁어내거나 또는 상기 원목의 표면에 화학약품을 사용하여 그 원목의 육질의 차이에 따른 화학반응 속도의 차이를 이용하여 입체적인 나뭇결을 형성하는 것을 특징으로 한다.
그러나, 상기한 장식용 합성수지 판재 제조방법의 경우 나뭇결 형성단계, 데이터 획득단계, 금형 가공단계 및 성형단계 등 각 단계별 세부적 작업방법 즉, 상기 나뭇결 형성단계에서는 원목의 표면에 화염을 가한 후 금속 소재의 브러시(brush)로 목질이 연한 부위를 긁어내거나 또는 상기 원목의 표면에 화학약품을 사용하여 그 원목의 육질의 차이에 따른 화학반응 속도의 차이를 이용하여 입체적인 나뭇결을 형성하는 등 상기 과정 자체를 작업자가 일일이 수작업으로 진행해야 하는 등 원목을 이용하여 나뭇결을 형성시키는 작업과정이 매우 번거롭고 불편하며, 작업공정 및 작업시간 역시 오래 걸릴 수밖에 없는 등의 문제점이 있었다.
또한, 상기 데이터 획득단계에서도 원목의 표면에 액상의 석고를 부어 굳혀서 그 나뭇결의 석고형을 획득하는 것 역시 작업자가 일일이 수작업으로 진행해야 하는 등 앞서 밝힌 나뭇결 형성단계의 세부적 작업방법과 마찬가지로 이에 대한 작업과정 역시 번거롭고 불편하며, 작업공정 및 작업시간 역시 오래 걸릴 수밖에 없는 등의 문제점도 있었다.
그리고, 상기 금형 가공단계에서도 상기 데이터 획득단계에서 획득한 석고형에 용융금속을 부은 후 냉각시키는 등 진공성형용 금형을 주물로 가공하는 것 역시도 작업자가 진공성형용 금형의 주물작업을 일일이 수작업으로 진행해야 하는 등 기계적 가공에 의해 제조되는 성형금형에 비해 번거롭고 불편한 문제점이 있으며, 이에 대한 작업공정 및 작업시간 역시 오래 걸릴 수밖에 없는 등의 문제점도 있었다.
더 나아가, 상기와 같이 각 단계별 세부적 작업방법을 이용한 전체적인 장식용 합성수지 판재 제조방법으로서 입체적 나뭇결 무늬 표면을 가지는 장식용 합성수지 판재를 제조할 경우 상기와 같은 각 단계별 세부적 작업방법에서 소요되는 작업공정 및 작업시간이 합해져 결국 각 단계별 제조방법으로 제조되는 장식용 합성수지 판재의 제조공정 및 작업시간 역시 더 길어질 것은 자명한 사실이며, 상기 장식용 합성수지 판재의 수요가 많아져 대량생산을 요하는 현재에서는 현실적으로 전혀 맞지 않는 제조방법이라 하겠다.
이와 아울러, 상기 장식용 합성수지 판재의 제조방법으로는 상기 장식용 합성수지 판재에 다양한 입체 무늬를 형성시키기가 매우 불가능할 뿐만 아니라, 사용장소에 따라 상기 장식용 합성수지 판재에 특정화된 그림이나 모양, 무늬들을 인쇄하기 위한 디지털 인쇄기가 전무한 구조로 이루어져 있기 때문에 상기 장식용 합성수지 판재에 대한 입체감, 장식성 및 심미감 등이 다양한 입체 무늬가 형성된 합성수지 판재에 비해 그 만큼 떨어질 뿐만 아니라, 이를 이용한 적용분야 역시 한정적일 수밖에 없는 등의 문제점 또한 있었다.
상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 본 발명은, 목재나, 합판, MDF 등 실내에 사용되는 방문 도어나 가구에 사용되는 건자재의 표면에 접착되는데 사용되는 ABS 합성수지시트에 입체 물결무늬를 형성하기 위하여 상기 입체 물결무늬가 형성된 레이스원단을 3차원 스캐너로 스캐닝 한 다음 상기 스캐닝된 입체 물결무늬에 대한 데이터를 프로그램을 통해 CNC에 입력한 후 상기 CNC를 통해 알루미늄 재질로 이루어진 성형프레스 중 하형 측에 입체 물결무늬를 가공한 다음 상기 성형프레스 내로 공급되는 ABS 합성수지시트를 진공 흡착과 함께 프레싱 작업을 통해 상기 입체 물결무늬가 형성된 ABS 합성수지시트를 제조하는 등 레이스원단에 의한 입체 물결무늬는 물론 여러 형태의 입체 무늬를 보다 간편하게 형성시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 경우 상기와 같이 성형프레스의 프레싱 작업을 통해 균일한 모양의 입체 물결무늬를 갖는 ABS 합성수지시트를 제작하는 등 짧은 시간에 입체 물결무늬를 갖는 ABS 합성수지시트에 대한 대량생산이 가능하도록 하는데 다른 목적이 있다.
그리고, 본 발명의 경우 상기와 같이 입체 물결무늬가 형성된 ABS 합성수지시트에 디지털 인쇄기를 통한 사용장소에 따라 특정화된 그림이나 모양, 무늬들을 인쇄함으로써, 상기 ABS 합성수지시트에 대한 입체감은 물론 장식성 및 심미감을 더욱더 향상시킴과 아울러, 실내,외 도어 및 실내가구 도어를 비롯해 실내 내장재(아트월, 등박스, 벽재), 사무용 가구, 부엌가구, 실내 천장 인테리어 등 다양한 분야에 적용할 수 있도록 하는데 또 다른 목적이 있다.
상기한 목적을 해결하기 위한 본 발명의 입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트 제조장치는, 입체 물결무늬가 형성된 레이스원단과; 상기 레이스원단에 형성된 입체 물결무늬를 3차원으로 스캔하는 스캐너와; 전선에 의해 스캐너와 연결되며, 스캐닝된 레이스원단의 입체 물결무늬에 대한 데이터를 프로그램을 통해 CNC에 입력하여 상기 CNC 가공작업을 통해 하형 측 상면에 입체 물결무늬가 형성됨과 아울러 상,하형의 승하강에 의한 프레싱 작업을 통해 ABS 합성수지시트에 입체 물결무늬가 찍히도록 성형하는 성형프레스와; 상기 성형프레스와 이웃하게 설치되며, 롤형태로 권취된 ABS 합성수지시트를 성형프레스 측으로 공급하는 합성수지시트 공급롤과; 상기 성형프레스의 입구단에 설치되며, ABS 합성수지시트를 성형프레스에 공급하기에 앞서 상기 성형프레스의 프레싱 작업을 통해 입체 물결무늬가 잘 찍히도록 ABS 합성수지시트를 예열함과 아울러 상,하측 내부에 히터가 내장된 예열기와; 상기 성형프레스의 출구단에 설치되며, 성형프레스의 프레싱 작업을 통해 입체 물결무늬가 형성된 ABS 합성수지시트를 규정된 크기로 절단하는 절단기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트 제조방법은, 입체 물결무늬가 형성된 레이스원단을 준비하는 단계, 스캐너를 이용해 상기 레이스원단에 형성된 입체 물결무늬를 3차원으로 스캔하는 단계, 상기 스캐닝된 레이스원단의 입체 물결무늬에 대한 데이터를 프로그램을 통해 CNC에 입력하는 단계, 상기 CNC 가공작업을 통해 성형프레스의 하형 측에 입체 물결무늬를 형성하는 단계를 포함하여 이루어진 성형프레스 가공단계와; 상기 성형프레스 가공단계를 거쳐 제작된 성형프레스 측에 롤형태로 권취된 ABS 합성수지시트를 공급하는 단계와; 상기 성형프레스의 입구단에 설치된 예열기를 통해 상기 성형프레스 측으로 공급되는 ABS 합성수지시트를 예열하는 단계와; 상기 성형프레스의 상,하형 사이로 예열된 ABS 합성수지시트의 공급 시 상기 하형에 형성된 진공홀을 통한 진공장치의 진공작용에 의해 ABS 합성수지시트를 흡착 고정하는 단계와; 상기 진공홀을 통한 하형 상면에 ABS 합성수지시트의 흡착 고정 시 상기 상,하형의 상,하단에 설치된 승강실린더의 길이신장을 통해 승하강하면서 프레싱 작업을 통해 상기 ABS 합성수지시트에 입체 물결무늬를 형성시키는 단계와; 상기 성형프레스의 상,하형 분리와 함께 이송되는 입체 물결무늬가 형성된 ABS 합성수지시트를 상기 성형프레스의 출구단에 설치된 절단기를 통해 규정된 크기로 절단하는 단계와; 상기 규정된 크기로 절단된 합성수지시트를 상기 절단기의 후방에 위치된 시트이송컨베이어를 통해 목적한 위치에 이송 및 적재시키는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트는, ABS 합성수지시트와; 상기 ABS 합성수지시트에 성형프레스의 프레싱 작업을 통해 하형에 형성된 입체 물결무늬를 찍어 형성된 입체 물결무늬부를 포함하여 구성되며, 상기 입체 물결무늬부의 상단에는 디지털 인쇄기를 통해 사용장소에 따라 특정화된 그림이나 모양, 무늬들이 인쇄된 무늬 인쇄부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명에 의하면, 입체 물결무늬가 형성된 레이스원단을 3차원 스캐너로 스캐닝 한 다음 상기 스캐닝된 입체 물결무늬에 대한 데이터를 프로그램을 통해 CNC에 입력한 후 상기 CNC를 통해 알루미늄 재질로 이루어진 성형프레스 중 하형 측에 입체 물결무늬를 가공한 다음 상기 성형프레스 내로 공급되는 ABS 합성수지시트를 진공 흡착과 함께 프레싱 작업을 통해 상기 입체 물결무늬가 형성된 ABS 합성수지시트를 제조하는 등 레이스원단에 의한 입체 물결무늬는 물론 여러 형태의 입체 무늬를 보다 간편하게 형성시킬 수 있는 등의 탁월한 효과가 있다.
또한, 상기와 같이 성형프레스의 프레싱 작업을 통해 균일한 모양의 입체 물결무늬를 갖는 ABS 합성수지시트를 제작하는 등 짧은 시간에 입체 물결무늬를 갖는 ABS 합성수지시트에 대한 대량생산이 가능해지는 등의 효과 역시 있다.
그리고, 상기와 같이 입체 물결무늬가 형성된 ABS 합성수지시트에 디지털 인쇄기를 통한 사용장소에 따라 특정화된 그림이나 모양, 무늬들을 인쇄함으로써, 상기 ABS 합성수지시트에 대한 입체감은 물론 장식성 및 심미감을 더욱더 향상시킴과 아울러, 실내,외 도어 및 실내가구 도어를 비롯해 실내 내장재(아트월, 등박스, 벽재), 사무용 가구, 부엌가구, 실내 천장 인테리어 등 다양한 분야에 적용할 수 있는 효과 등도 있다.
도 1은 본 발명의 입체 물결무늬 합성수지시트 제조장치를 개략적으로 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명의 입체 물결무늬 합성수지시트 제조장치 중 성형프레스에 대한 세부 상세도.
도 3은 본 발명의 입체 물결무늬 합성수지시트 제조장치에 대한 또 다른 실시예도.
도 4는 본 발명의 입체 물결무늬 합성수지시트 제조과정을 나타낸 블록도.
도 5는 본 발명의 입체 물결무늬 합성수지시트에 대한 사시도 및 단면도.
본 발명의 입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트 및 그 제조장치와 제조방법을 첨부된 도면과 대비하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 입체 물결무늬 합성수지시트 제조장치를 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 2는 본 발명의 입체 물결무늬 합성수지시트 제조장치 중 성형프레스에 대한 세부 상세도를 나타낸 것이다.
먼저, 본 발명의 입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트 제조장치(1)는, 도 1에 도시한 바와 같이 입체 물결무늬가 형성된 레이스원단(미도시)과; 상기 레이스원단에 형성된 입체 물결무늬를 3차원으로 스캔하는 스캐너(미도시)와; 상기 스캐너에 의해 스캐닝된 레이스원단의 입체 물결무늬에 대한 데이터를 프로그램을 통해 CNC(미도시)에 입력하여 상기 CNC 가공작업을 통해 하형(32) 측 상면에 입체 물결무늬가 형성됨과 아울러 상,하형(31,32)의 승하강에 의한 프레싱 작업을 통해 ABS 합성수지시트(5)에 입체 물결무늬가 찍히도록 성형하는 성형프레스(30)와; 상기 성형프레스(30)와 이웃하게 설치되며, 롤형태로 권취된 ABS 합성수지시트(5)를 성형프레스(30) 측으로 공급하는 합성수지시트 공급롤(10)과; 상기 성형프레스(30)의 입구단에 설치되며, ABS 합성수지시트(5)를 성형프레스(30)에 공급하기에 앞서 상기 성형프레스(30)의 프레싱 작업을 통해 입체 물결무늬가 잘 찍히도록 ABS 합성수지시트(5)를 예열함과 아울러 상,하측 내부에 히터(21,22)가 내장된 예열기(20)와; 상기 성형프레스(30)의 출구단에 설치되며, 성형프레스(30)의 프레싱 작업을 통해 입체 물결무늬가 형성된 ABS 합성수지시트(S)를 규정된 크기로 절단하는 절단기(40)를 포함하여 구성되어 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트 제조장치(1) 중 상기 성형프레스(30)의 경우 도 2에 도시한 바와 같이 상형(31); 및 진공장치(35a)에 의한 진공작용을 통해 공급되는 ABS 합성수지시트(5)를 흡착토록 다수의 진공홀(34)과 함께, ABS 합성수지시트(5)에 입체 물결무늬를 찍을 수 있게 상기 입체 물결무늬를 구비한 하형(32)과; 상기 상,하형(31,32)의 상,하단에 설치되며, 길이가변을 통해 상,하형(31,32)을 승하강시키는 승강실린더(36)와; 상기 상,하형(31,32)의 각 양측단에 설치되며, 승강실린더(36)의 길이가변을 통해 상,하형(31,32)의 승강작용을 안내하는 가이드봉(37)과; 상기 하형(32)의 하단 중앙에 설치되며, 진공홀(34)을 통해 하형(32)의 상면에 진공력을 발생시켜 상,하형(31,32) 사이에 공급되는 ABS 합성수지시트(5)를 흡착 고정토록 하는 진공장치(35a)를 포함하여 구성되어 있다.
여기서, 상기 성형프레스(30)의 하형(32) 상면에 입체 물결무늬를 형성시키는 과정을 살펴보면, 먼저 스캐너를 이용해 레이스원단에 형성된 입체 물결무늬를 3차원으로 스캐닝한 다음 상기 스캐닝된 입체 물결무늬에 대한 데이터를 프로그램을 통해 CNC에 입력한 후 상기 CNC 가공작업을 통해 성형프레스(30) 중 하형(32) 측 상면에 입체 물결무늬가 형성되게 되며, 특히 상기 성형프레스(30)의 상,하형(31,32)을 일반적으로 사용되는 금형재료(SKD 11)로 제작할 경우 CNC 가공작업을 통해 입체 물결무늬가 가공된 별도의 무늬성형판(33)을 다양한 무늬별로 다수 제작하여 필요시에 따라 해당 무늬성형판(33)을 교체해 성형프레스(30)의 하형(32) 상단에 고정시켜 사용함과 아울러 이와 같이 사용하는 것이 본 발명에서 바람직한 성형프레스(30) 구조라 하겠다.
또한, 상기 상형(31)의 상단에 역시 하형(32)의 하단 중앙에 설치된 진공장치(35a)의 진공작용을 통한 ABS 합성수지시트(5)를 다수의 진공홀(34)이 형성된 상기 하형(32)의 상면에 진공 흡착하는 과정에서 보다 안정적으로 흡착 고정될 수 있도록 압축공기를 하형(32) 측으로 불어 ABS 합성수지시트(5)를 가압 밀착시키기 위한 블로우장치(35b)를 설치하여 사용할 수도 있음을 미리 밝혀둔다.
이와 아울러, 상기 입체 물결무늬가 찍힌 ABS 합성수지시트(S)에 대하여 무광택을 원할 경우 상기 입체 물결무늬가 형성된 성형프레스(30)의 하형(32) 상면에 샌딩처리작업을 수행함으로써 성형프레스(30)에 의한 프레싱 작업 시 상기 입체 물결무늬가 찍힌 ABS 합성수지시트(S)에 대해 목적한 무광택 상태를 얻을 수 있게 된다.
그리고, 본 발명의 입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트 제조장치(1) 중 상기 합성수지시트 공급롤(10)의 경우 도 1에 도시한 바와 같이 통상적으로 철판이나 합성수지판재 등을 롤형태로 권취하여 프레스나 가공장치에 공급하는데 많이 사용되는 일반적인 소재공급장치 중 하나인 언코일러(Uncoiler)와 동일한 작동구조로 이루어져 있고, 또한 본 발명의 입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트 제조장치(1) 중 상기 절단기(40)의 경우 역시 앞서 밝힌 합성수지시트 공급롤(10)과 마찬가지로 통상적으로 많이 사용되는 일반적인 절단기(40)와 동일구조로 이루어져 있기 때문에 상기 합성수지시트 공급롤(10)과 절단기(40)에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이와 더불어, 본 발명의 입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트 제조장치(1) 중 상기 예열기(20)의 경우 도 1에 도시한 바와 같이 상,하측 내부에 히터(21,22)가 내장됨과 아울러 상기 성형프레스(30)의 입구단에 예열기(20)의 상,하측이 서로 이격되어 고정된 고정방식으로 이루어져 있으며, 상기 예열기(20)의 예열온도는 합성수지시트 공급롤(10)로부터 성형프레스(30) 측으로 공급되는 ABS 합성수지시트(5)에 대하여 성형프레스(30)의 프레싱 작업 시 입체 물결무늬가 ABS 합성수지시트(5)에 잘 찍히도록 하기 위하여 100-150도의 예열온도범위를 갖는데, 이때 상기 예열기(20)의 예열온도가 100도 이하일 경우 ABS 합성수지시트(5)의 조직이 부드러워지지 않게 되어 상기 ABS 합성수지시트(5)에 입체 물결무늬를 성형하기 위한 성형프레스(30)의 프레싱 작업이 원활하지 않게 되고, 이와 반대로 상기 예열기(20)의 예열온도가 150도 이상일 경우 ABS 합성수지시트(5)의 녹는점인 멜팅포인트(melting point)에 가까워 상기 ABS 합성수지시트(5)가 완전히 녹거나 타게 되는 문제점이 발생하게 된다.
또한, 상기와 같이 구성된 본 발명의 입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트 제조장치(1)를 통해 대상물인 입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트(S)를 제조하는데 주재료인 ABS 합성수지시트(5)가 주로 사용되나, 상기 ABS 합성수지시트(5) 대신에 본 출원인이 2012년 09월 28일자로 선출원한 "입체 무늬형성 합성수지시트 및 그 제조장치와 제조방법(특허출원번호 제10-2012-109013호)"을 통해 제조된 입체 무늬형성 합성수지시트 즉, 압출기 및 T-다이스를 거쳐 판재형태로 배출되는 ABS 수지와 데코필름공급롤러로부터 공급되는 PVC 데코필름을 제1,2합지롤러를 통해 상호 열융착시켜 형성된 합성수지시트의 PVC 데코필름 표면에 자수원단의 입체 무늬를 찍어 제조한 상기 입체 무늬가 형성된 합성수지시트를 사용하여 본 발명의 입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트 제조장치(1)를 통해 대상물인 본 발명의 입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트(S)를 제조할 수도 있음을 미리 밝혀둔다.
도 3은 본 발명의 입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트 제조장치에 대한 또 다른 실시예도를 나타낸 것이다.
그리고, 본 발명의 또 다른 실시예인 입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트 제조장치(1a)는, 도 1에 도시된 본 발명의 입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트 제조장치(1)와 동일구조를 이루되, 상기한 본 발명의 입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트 제조장치(1)의 구성요소 중 절단기(40)의 후방에 디지털 인쇄기 즉, 절단기(40)를 거쳐 규정된 크기로 절단되어진 입체 물결무늬가 형성된 ABS 합성수지시트(S)에 사용장소에 따라 특정화된 그림이나 모양, 무늬들을 인쇄하기 위한 디지털 인쇄기(50)가 설치된 구조로 구성되어 있다.
이와 같이 디지털 인쇄기(60)가 설치된 상태로 또 다른 실시예인 입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트 제조장치(1a)를 구성할 경우 합성수지시트(5)에 대한 입체감은 물론 장식성 및 심미감을 더욱 더 향상시킴과 아울러, 실내,외 도어 및 실내가구 도어를 비롯해 실내 내장재(아트월, 등박스, 벽재), 사무용 가구, 부엌가구, 실내 천장 인테리어 등 다양한 분야에 적용할 수가 있다.
또한, 상기 디지털 인쇄기(60)의 경우 역시 일반적으로 많이 사용되고 있는 기성품화된 디지털 인쇄기(50)와 동일한 통상적 구조로 이루어져 있기 때문에 이에 대한 상세한 설명 역시도 생략하기로 한다.
도 4는 본 발명의 입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트 제조과정을 나타낸 블록도이다.
그 다음, 본 발명의 입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트 제조방법은, 도 4에 도시한 바와 같이 스케너에 의해 스캐닝되어 CNC 프로그램에 의해 입력된 레이스원단의 입체 물결무늬 모양대로 CNC 가공작업을 통해 성형프레스(30)의 하형(32) 상면 측에 입체 물결무늬를 형성하거나 또는 상기 CNC 가공작업을 통해 입체 물결무늬가 가공된 별도의 무늬성형판(33)을 다양한 무늬별로 다수 제작하여 필요시에 따라 해당 무늬성형판(33)을 교체해 상기 성형프레스(30)의 하형(32) 상단에 고정시키는 성형프레스 가공단계(S110)와; 상기 성형프레스 가공단계(S110)를 거쳐 제작된 성형프레스(30) 측에 롤형태로 권취된 ABS 합성수지시트(5)를 공급하는 단계(S120)와; 상기 성형프레스(30)의 입구단에 설치된 예열기(20)를 통해 상기 성형프레스(30) 측으로 공급되는 ABS 합성수지시트(5)를 예열하는 단계(S130)와; 상기 성형프레스(30)의 상,하형(31,32) 사이로 예열된 ABS 합성수지시트(5)의 공급 시 상기 상형(31)의 상단 중앙에 설치된 블로우장치(35b)의 압축공기 분사작용을 통해 ABS 합성수지시트(5)를 하형(32) 측에 가압 밀착시킴과 동시에 상기 하형(32)에 형성된 진공홀(34)을 통한 진공장치(35a)의 진공작용에 의해 ABS 합성수지시트(5)를 흡착 고정하는 단계(S140)와; 상기 진공홀(34)을 통한 하형(32) 상면에 ABS 합성수지시트(5)의 흡착 고정 시 상기 상,하형(31,32)의 상,하단에 설치된 승강실린더(36)의 길이신장을 통해 승하강하면서 프레싱 작업을 통해 상기 ABS 합성수지시트(5)에 입체 물결무늬를 형성시키는 단계(S150)와; 상기 성형프레스(30)의 상,하형(31,32) 분리와 함께 이송되는 입체 물결무늬가 형성된 ABS 합성수지시트(S)를 상기 성형프레스(30)의 출구단에 설치된 절단기(40)를 통해 규정된 크기로 절단하는 단계(S160)와; 상기 규정된 크기로 절단된 합성수지시트를 상기 절단기(40)의 후방에 위치된 시트이송컨베이어(60)를 통해 목적한 위치에 이송 및 적재시키는 단계(S180)를 포함하여 구성되어 있다.
여기서, 상기 성형프레스 가공단계(S110) 즉, 상기 성형프레스(30)의 하형(32) 상면에 입체 물결무늬를 형성시키는 과정을 보다 구체적으로 살펴보면, 입체 물결무늬가 형성된 레이스원단을 준비하는 단계(S110a)와, 스캐너를 이용해 상기 레이스원단에 형성된 입체 물결무늬를 3차원으로 스캔하는 단계(S110b)와, 상기 스캐닝된 레이스원단의 입체 물결무늬에 대한 데이터를 프로그램을 통해 CNC에 입력하는 단계(S110c), 및 상기 CNC 가공작업을 통해 성형프레스(30)의 하형(32) 측에 입체 물결무늬를 형성하거나 또는 상기 CNC 가공작업을 통해 입체 물결무늬가 가공된 별도의 무늬성형판(33)을 다양한 무늬별로 다수 제작하여 필요시에 따라 해당 무늬성형판(33)을 교체해 상기 성형프레스(30)의 하형(32) 상단에 고정시키는 단계(S110d)를 통하여 성형프레스(30)의 하형(32) 가공이 이루어지게 된다.
또한, 상기 규정된 크기로 절단된 합성수지시트를 시트이송컨베이어(60)를 통해 목적한 위치에 이송시키기에 앞서, 절단기(40)의 후방에 설치된 디지털 인쇄기(50)를 통해 입체 물결무늬가 형성된 ABS 합성수지시트(S)에 사용장소에 따라 특정화된 그림이나 모양, 무늬들을 인쇄하는 단계(S170)를 더 포함한다.
그리고, 본 발명의 입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트 제조장치(1)에서 밝힌 바와 같이 상기 예열기(20)의 예열온도는 합성수지시트 공급롤(10)로부터 성형프레스(30) 측으로 공급되는 ABS 합성수지시트(5)에 대하여 성형프레스(30)의 프레싱 작업 시 입체 물결무늬가 ABS 합성수지시트(5)에 잘 찍히도록 하기 위하여 100-150도의 예열온도범위를 갖는다.
<실시예>
이상에서 기술한 바와 같이 본 발명의 입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트(S) 제조과정을 첨부된 도 4와 대비하여 그 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트 제조장치(1)를 이용해 입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트(S)를 제조하기 위하여, 가장 우선적으로 성형프레스(30) 가공 즉, 상기 성형프레스(30)의 하형(32) 상면에 입체 물결무늬를 CNC로 가공하여 형성시켜야 하는데, 이의 과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트 제조방법 중 성형프레스 가공단계(S110)로서, 먼저 입체 물결무늬가 형성된 레이스원단을 준비(S110a)하고, 스캐너를 이용해 상기 레이스원단에 형성된 입체 물결무늬를 3차원으로 스캔닝(S110b)한 다음 상기 스캐닝된 레이스원단의 입체 물결무늬에 대한 데이터를 프로그램을 통해 CNC에 입력(S110c)한 후 상기 CNC 가공작업을 통해 성형프레스(30) 중 하형(32) 측 상면에 입체 물결무늬를 가공하거나 또는 상기 CNC 가공작업을 통해 입체 물결무늬가 가공된 별도의 무늬성형판(33)을 다양한 무늬별로 다수 제작하여 필요시에 따라 해당 무늬성형판(33)을 교체해 상기 성형프레스(30)의 하형(32) 상단에 고정시킴으로써 상기 성형프레스(30)의 하형(32) 상면에 입체 물결무늬가 형성(S110d)되게 된다.
이와 같이 가공이 완료된 성형프레스(30) 측으로 합성수지시트 공급롤(10)에 권취된 ABS 합성수지시트(5)를 공급(S120)하게 되는데, 이때 상기 공급되는 합성수지시트(5)에 대해서는 하나의 ABS 합성수지시트(5)만을 사용할 수도 있고, 또는 앞서 밝힌 본 출원인이 선출원한 ABS 수지와 PVC 데코필름을 열융착시켜 합지한 후 상기 PVC 데코필름 표면에 자수원단의 입체 무늬를 찍어 제조한 입체 무늬가 형성된 합성수지시트(특허출원번호 제10-2012-109013호)를 사용할 수 있다.
그리고, 상기와 같이 합성수지시트 공급롤(10)로부터 ABS 합성수지시트(5)를 성형프레스(30) 측으로 공급하는 과정 중 상기 성형프레스(30)를 통한 ABS 합성수지시트(5)의 성형작업이 원활하게 이루어질 수 있도록 상기 성형프레스(30)의 입구단에 설치된 예열기(20)를 통해 ABS 합성수지시트(5)를 예열(S130)하게 된다.
그 다음, 상기 성형프레스(30)의 상,하형(31,32) 사이로 예열된 ABS 합성수지시트(5)가 공급되어 상기 상,하형(31,32) 측에 위치하게 되면 상기 상형(31)의 상단 중앙에 설치된 블로우장치(35b)의 압축공기 분사작용을 통해 ABS 합성수지시트(5)를 하형(32) 측에 가압 밀착시킴과 동시에 상기 하형(32)에 형성된 진공홀(34)을 통한 진공장치(35a)의 진공작용을 통해 ABS 합성수지시트(5)가 상기 하형(32)의 상면에 흡착 고정(S140)되게 되고, 상기와 같이 진공홀(34)을 통한 하형(32) 상면에 ABS 합성수지시트(5)가 흡착 고정되게 되면 상기 상,하형(31,32)의 상,하단에 각각 설치된 승강실린더(36)의 길이신장을 통해 상기 상,하형(31,32)이 서로 승하강하면서 가압하는 프레싱 작업을 통해 상기 ABS 합성수지시트(5)에 입체 물결무늬가 형성(S150)되는 등 상기 ABS 합성수지시트(5)에 대한 성형작업이 이루어지게 된다.
그리고, 상기와 같이 성형프레스(30)의 프레싱 작업을 통해 ABS 합성수지시트(5)에 입체 물결무늬를 형성(S150)시키는 등 ABS 합성수지시트(5)에 대한 성형작업이 완료되게 되면 상기 성형프레스(30)의 상,하형(31,32) 분리와 함께 상기 성형프레스(30)의 출구단에 설치된 절단기(40) 측으로 이송됨과 동시에 상기 절단기(40)를 통해 규정된 크기로 절단(S160)한 다음 상기와 같이 절단된 합성수지시트(S) 즉, 입체 물결무늬가 형성된 ABS 합성수지시트(S)를 상기 절단기(40)의 후방에 설치된 디지털 인쇄기(60)로 공급하여 상기 디지털 인쇄기(60)를 통해 입체 물결무늬가 형성된 ABS 합성수지시트(S)에 사용장소에 따라 특정화된 그림이나 모양, 무늬들을 인쇄(S170)한 후 상기 디지털 인쇄기(60)로부터 배출된 입체 물결무늬가 형성된 ABS 합성수지시트(S)를 상기 디지털 인쇄기(50)의 후방에 위치된 시트이송컨베이어(60)를 통해 목적한 위치에 이송 및 적재(S180)시킴으로써, 본 발명의 입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트(S)에 대한 제조과정이 모두 종료되게 된다.
이러한 입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트(S)의 제조과정 중에서 경우에 따라 절단기(40)를 통해 규정된 크기로 절단(S160)된 입체 물결무늬가 형성된 ABS 합성수지시트(S)를 디지털 인쇄기(60)를 통해 입체 물결무늬가 형성된 ABS 합성수지시트(S)에 사용장소에 따라 특정화된 그림이나 모양, 무늬들을 인쇄하지 않고 상기 입체 물결무늬가 형성된 ABS 합성수지시트(S) 자체 그대로 사용할 경우 상기 시트이송컨베이어(60)를 통해 목적한 위치에 이송 및 적재(S180)시킬 수 있음을 미리 밝혀둔다.
도 5는 본 발명의 입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트에 대한 사시도 및 단면도를 나타낸 것이다.
이상과 같이 상기 입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트 제조장치(1) 및 이를 이용한 제조방법을 통해 제조된 본 발명의 입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트(S)는, 도 5에 도시한 바와 같이 ABS 합성수지시트(5)와; 상기 합성수지시트(5) 상에 성형프레스(30)의 프레싱 작업을 통해 하형(32)에 형성된 입체 물결무늬를 찍어 형성된 입체 물결무늬부(51)를 포함하여 구성되며, 상기와 같이 본 발명의 입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트(S)를 구성함에 있어, 사용장소에 따라 상기 입체 물결무늬부(51)의 상단에 특정화된 그림이나 모양, 무늬들이 인쇄된 무늬 인쇄부(52)를 더 포함하여 구성할 수도 있음을 미리 밝혀둔다.
상기와 같이 합성수지시트(5) 및 입체 물결무늬부(51)에 무늬 인쇄부(52)를 포함하여 본 발명의 입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트(S)를 구성할 경우 합성수지시트(5)에 대한 입체감은 물론 장식성 및 심미감을 더욱더 향상시킴과 아울러, 실내,외 도어 및 실내가구 도어를 비롯해 실내 내장재(아트월, 등박스, 벽재), 사무용 가구, 부엌가구, 실내 천장 인테리어 등 다양한 분야에 널리 사용할 수 있게 된다.
이상에서와 같이 상술한 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
1, 1a. 입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트 제조장치
5, S. ABS 합성수지시트 10. 합성수지시트 공급롤
20. 예열기 21, 22. 히터
30. 성형프레스 31. 상형
32. 하형 33. 무늬성형판
34. 진공홀 35a. 진공장치
35b. 블로우장치 36. 승강실린더
37. 가이드봉 40. 절단기
50. 디지털 인쇄기 51. 입체 물결무늬부
52. 무늬 인쇄부 60. 시트이송컨베이어

Claims (6)

  1. 입체 물결무늬가 형성된 레이스원단과; 상기 레이스원단에 형성된 입체 물결무늬를 3차원으로 스캔하는 스캐너와; 상기 스캐너에 의해 스캐닝된 레이스원단의 입체 물결무늬에 대한 데이터를 프로그램을 통해 CNC에 입력하여 상기 CNC 가공작업을 통해 하형(32) 측 상면에 입체 물결무늬가 형성하거나 또는 상기 CNC 가공작업을 통해 입체 물결무늬가 가공된 별도의 무늬성형판(33)을 다양한 무늬별로 다수 제작하여 필요시에 따라 해당 무늬성형판(33)을 교체해 상기 성형프레스(30)의 하형(32) 상단에 고정시킴과 아울러, 상,하형(31,32)의 승하강에 의한 프레싱 작업을 통해 ABS 합성수지시트(5)에 입체 물결무늬가 찍히도록 성형하는 성형프레스(30)와; 상기 성형프레스(30)와 이웃하게 설치되며, 롤형태로 권취된 ABS 합성수지시트(5)를 성형프레스(30) 측으로 공급하는 합성수지시트 공급롤(10)과; 상기 성형프레스(30)의 입구단에 설치되며, ABS 합성수지시트(5)를 성형프레스(30)에 공급하기에 앞서 상기 성형프레스(30)의 프레싱 작업을 통해 입체 물결무늬가 잘 찍히도록 ABS 합성수지시트(5)를 예열함과 아울러, 상,하측 내부에 히터(21,22)가 내장된 예열기(20)와; 상기 성형프레스(30)의 출구단에 설치되며, 성형프레스(30)의 프레싱 작업을 통해 입체 물결무늬가 형성된 ABS 합성수지시트(S)를 규정된 크기로 절단하는 절단기(40)를 포함하며,
    상기 상형(31)의 상단에는 하형(32)의 하단 중앙에 설치된 진공장치(35a)의 진공작용을 통한 ABS 합성수지시트(5)를 다수의 진공홀(34)이 형성된 상기 하형(32)의 상면에 진공 흡착하는 과정에서 보다 안정적으로 흡착 고정될 수 있도록 압축공기를 하형(32) 측으로 불어 ABS 합성수지시트(5)를 가압 밀착시키기 위한 블로우장치(35b)가 더 구비되고,
    상기 절단기(40)의 후방에는 입체 물결무늬가 형성된 ABS 합성수지시트(S)에 사용장소에 따라 특정화된 그림이나 모양, 무늬들을 인쇄하기 위한 디지털 인쇄기(50)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트 제조장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 성형프레스(30)는 상형(31); 및 진공장치(35a)에 의한 진공작용을 통해 공급되는 ABS 합성수지시트(5)를 흡착토록 상면에 다수의 진공홀(34)과 함께, ABS 합성수지시트(5)에 입체 물결무늬를 찍을 수 있게 입체 물결무늬를 구비한 하형(32)과;
    상기 상,하형(31,32)의 상,하단에 설치되며, 길이가변을 통해 상,하형(31,32)을 승하강시키는 승강실린더(36)와;
    상기 상,하형(31,32)의 각 양측단에 설치되며, 승강실린더(36)의 길이가변을 통해 상,하형(31,32)의 승강작용을 안내하는 가이드봉(37)과;
    상기 하형(32)의 하단 중앙에 설치되며, 진공홀(34)을 통해 하형(32)의 상면에 진공력을 발생시켜 상,하형(31,32) 사이에 공급되는 ABS 합성수지시트(5)를 흡착 고정토록 하는 진공장치(35a)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트 제조장치.
  3. 삭제
  4. 입체 물결무늬가 형성된 레이스원단을 준비하는 단계(S110a), 스캐너를 이용해 상기 레이스원단에 형성된 입체 물결무늬를 3차원으로 스캔하는 단계(S110b), 상기 스캐닝된 레이스원단의 입체 물결무늬에 대한 데이터를 프로그램을 통해 CNC에 입력하는 단계(S110c), 상기 CNC 가공작업을 통해 성형프레스(30)의 하형(32) 측에 입체 물결무늬를 형성하거나 또는 상기 CNC 가공작업을 통해 입체 물결무늬가 가공된 별도의 무늬성형판(33)을 다양한 무늬별로 다수 제작하여 필요시에 따라 해당 무늬성형판(33)을 교체해 상기 성형프레스(30)의 하형(32) 상단에 고정시키는 단계(S110d)를 포함하여 이루어진 성형프레스 가공단계(S110)와;
    상기 성형프레스 가공단계(S110)를 거쳐 제작된 성형프레스(30) 측에 롤형태로 권취된 ABS 합성수지시트(5)를 공급하는 단계(S120)와;
    상기 성형프레스(30)의 입구단에 설치된 예열기(20)를 통해 상기 성형프레스(30) 측으로 공급되는 ABS 합성수지시트(5)를 예열하는 단계(S130)와;
    상기 성형프레스(30)의 상,하형(31,32) 사이로 예열된 ABS 합성수지시트(5)의 공급 시 상기 상형(31)의 상단 중앙에 설치된 블로우장치(35b)의 압축공기 분사작용을 통해 ABS 합성수지시트(5)를 하형(32) 측에 가압 밀착시킴과 동시에 상기 하형(32)에 형성된 진공홀(34)을 통한 진공장치(35a)의 진공작용에 의해 ABS 합성수지시트(5)를 흡착 고정하는 단계(S140)와;
    상기 진공홀(34)을 통한 하형(32) 상면에 ABS 합성수지시트(5)의 흡착 고정 시 상기 상,하형(31,32)의 상,하단에 설치된 승강실린더(36)의 길이신장을 통해 승하강하면서 프레싱 작업을 통해 상기 ABS 합성수지시트(5)에 입체 물결무늬를 형성시키는 단계(S150)와;
    상기 성형프레스(30)의 상,하형(31,32) 분리와 함께 이송되는 입체 물결무늬가 형성된 ABS 합성수지시트(S)를 상기 성형프레스(30)의 출구단에 설치된 절단기(40)를 통해 규정된 크기로 절단하는 단계(S160)와;
    상기 규정된 크기로 절단된 ABS 합성수지시트(S)를 상기 절단기(40)의 후방에 위치된 시트이송컨베이어(60)를 통해 목적한 위치에 이송 및 적재시키는 단계(S180)를 포함하며,
    상기 규정된 크기로 절단된 ABS 합성수지시트(S)를 시트이송컨베이어(60)를 통해 목적한 위치에 이송시키기에 앞서, 절단기(40)의 후방에 설치된 디지털 인쇄기(50)를 통해 입체 물결무늬가 형성된 ABS 합성수지시트(S)에 사용장소에 따라 특정화된 그림이나 모양, 무늬들을 인쇄하는 단계(S170)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 물결무늬를 갖는 합성수지시트 제조방법.
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JPH09109243A (ja) * 1995-10-20 1997-04-28 Sintokogio Ltd シート状樹脂成型設備
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