KR101289849B1

KR101289849B1 - 적층 성형장치 및 사출 성형방법

Info

Publication number: KR101289849B1
Application number: KR1020120016770A
Authority: KR
Inventors: 아키오 오카모토; 카즈아키 미야모토; 토시카즈 이와모토; 아츠시 시나다; 에츠지 오타
Original assignee: 우베 고산 기카이 가부시키가이샤
Priority date: 2011-02-28
Filing date: 2012-02-20
Publication date: 2013-07-26
Also published as: JP2012192734A; CN102649304A; US8747094B2; JP4978758B1; KR20120098432A; US20120219655A1; CN102649304B

Abstract

고정반과, 가동반과, 고정반과 가동반 사이에 있어서, 접근 및 이간하는 방향으로 이동 가능하게 마련된 중간반으로서, 고정반과 대향하는 면 및 가동반과 대향하는 면을 가지면서, 고정반과 대향하는 면으로부터 가동반과 대향하는 면에 걸쳐 관통하는 수용 공간을 가지는 중간반과, 중간반의 수용 공간의 내부에 있어서 중간반에 회전 가능하게 지지된 회전반으로서, 고정반 및 가동반에 대향하는 적어도 1셋트의 평행한 면을 가지는 회전반을 구비하고, 중간반의 고정반과 대향하는 면 및 가동반과 대향하는 면의 적어도 한쪽의 면은 금형을 직접적 또는 간접적으로 부착 가능한 금형 부착면이다.

Description

적층 성형장치 및 사출 성형방법{MULTILAYER MOLDING APPARATUS AND INJECTION MOLDING METHOD}

본 발명은 고정반과, 가동반(可動盤)과, 고정반 및 가동반의 사이에 배치되는 중간반(회전반)을 구비하는 적층 성형장치 및 사출 성형방법에 관한 것이다.

종래부터, 다른 재료로 이루어지는 복수의 수지 성형체를 조합한 적층 성형품, 같은 재료로 이루어지는 복수의 수지 성형체를 조합한 적층 성형품, 다른 색의 재료로 이루어지는 복수의 수지 성형체를 조합한 적층 성형품 및 같은 색의 재료로 이루어지는 복수의 수지 성형체를 조합한 적층 성형품 등의 다양한 수지 성형체의 조합으로 이루어지는 적층 성형품이 알려져 있다. 또한 이 적층 성형품의 성형방법으로서, 성형장치에 특징이 있는 것, 혹은 성형용 금형에 특징이 있는 것 등 다양한 성형방법이 알려져 있다. 그 성형방법의 하나가 고정반과, 가동반과, 고정반 및 가동반 사이에 배치되는 중간반(회전반)을 구비하는 적층 성형장치에, 고정 금형, 가동 금형 및 회전 금형을 부착하여 적층 성형품을 성형하는 방법이다.

특허문헌 1(일본국 공개특허공보 2006-168223호)에는 고정형(고정 금형)과, 가동형(가동 금형)과, 고정형 및 가동형 사이에서 회동(回動)하는 회동형(회전 금형)으로 이루어지는 금형을 사용하여 다재질 성형품(적층 성형품)을 성형하는 사출 성형기로서, 상기 고정형에 접촉하여 용융 재료를 사출하는 제1사출장치(제1사출 유닛)와, 상기 가동형에 접촉하여 용융 재료를 사출하는 제2사출장치와, 상기 고정반측으로부터 상기 회동형을 지지하는 회동형 지지장치로서, 상기 회동형을 회동 자유로우면서 가동형의 이동방향으로 이동 자유롭게 지지하는 회동형 지지장치와, 상기 회동형을 통해 상기 고정형과 상기 가동형을 압축하는 압축 수단(몰드 클램핑 기구)으로 이루어지는 다재질 사출 성형기(적층 성형장치)가 개시되어 있다.

특허문헌 2(미국 특허 제7488167호)에는, 적어도 한쪽이 다른 쪽에 대하여 이동 가능한 제1 및 제2플래튼(platen)(고정반 및 가동반: 순서 상관없음)과, 상기 제1 및 제2플래튼간에 배치된 중간반(회전반)과, 상기 제1 및 제2플래튼의 한쪽과 중간반 사이에 부착된 금형과, 상기 제1 및 제2플래튼의 다른 쪽과 상기 중간반 사이에서의 금형의 이동을 억제하는 수단으로서, 상기 제1 및 제2플래튼의 다른 쪽과 상기 중간반 사이에 부착되고, 성형품을 성형하지 않는 더미 금형을 포함하는 수단과, 상기 중간반의 내부, 혹은 표면에 배치된 적어도 1개의 제품 압출 기구(제품 압출 수단)를 구비한 몰드 클램핑 장치(몰드 클램핑 기구)가 개시되어 있다.

또한 상기 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 관한 기재 중의 괄호는, 괄호 직전의 구성 요건에 상당 혹은 유사하다고 생각되는 본 발명의 구성 요건 등을, 본 발명의 이해가 용이해지도록 기재한 것이며, 괄호 직전의 구성 요건 등과 괄호 내 구성 요건이 일치하는 것을 시사하는 것은 아니다.

일본국 공개특허공보 2006-168223호 미국 특허 제7488167호

그러나 특허문헌 1의 다재질 사출 성형기 및 특허문헌 2의 몰드 클램핑 장치에서는 사용 가능한 금형의 크기가 제약된다는 문제가 있다.

즉, 특허문헌 1의 다재질 사출 성형기에 있어서, 회동형은 평행한 금형 분할면에 각각 금형 캐비티가 형성되기 때문에, 금형의 두께방향의 길이(이하, "몰드 두께 치수"라 칭함)가 크고, 그 회동형을 유지하는 상반(특허문헌 1의 도 1에 있어서의 부호 18이 부여된 구성) 및 하반(특허문헌 1의 도 1에 있어서의 부호 19가 부여된 구성)은 회동형의 몰드 두께 치수보다도 몰드 개폐방향으로 더욱 길 필요가 있다. 그리고, 특허문헌 1의 다재질 사출 성형기는, 사용하는 금형의 합계의 몰드 두께 치수가 상반 및 하반의 몰드 개폐방향의 길이보다 크면서, 사용하는 금형의 높이방향의 길이(높이 치수)가, 상반 및 하반의 상하간 거리보다 작지 않으면 상반 및 하반이 장해가 되어 몰드 클램핑을 할 수 없는 것이다. 이 때문에, 특허문헌 1의 다재질 사출 성형기에서는, 몰드 두께 치수가 작은 금형이나 상반 및 하반의 상하간 거리보다 높이 치수가 큰 금형을 사용할 수 없다는 문제가 있다.

또한 특허문헌 2의 몰드 클램핑 장치는 중간반의 2개의 금형 부착면에 각각 금형(회전 금형)이 부착된 상태에서, 적어도 180도 회전되는 것이다. 이 때문에, 특허문헌 2의 몰드 클램핑 장치는 중간반의 금형 부착면의 면적이 제1 및 제2플래튼의 금형 부착면의 면적보다도 작아야만 하는 것이다. 이와 같이, 특허문헌 2의 몰드 클램핑 장치는 중간반의 금형 부착면의 면적에 맞춘 크기의 금형밖에 사용할 수 없고, 가령 제1 및 제2플래튼에 큰 금형이 부착 가능한 경우에도 큰 금형을 사용할 수 없다는 문제가 있다.

또한 특허문헌 2의 몰드 클램핑 장치는, 제1 및 제2플래튼의 한쪽과 중간반 사이의 금형으로 1차 성형체를 성형시킨 후, 1차 성형체를 중간반측의 금형에 유지시킨 상태에서 중간반을 회전시키고, 제1 및 제2플래튼의 다른 쪽과 중간반 사이의 금형으로, 1차 성형체에 2차 성형체를 적층 성형시키는 적층 성형장치의 몰드 클램핑 장치이다. 이러한 특허문헌 2의 몰드 클램핑 장치에서는, 중간반측의 금형에 유지된 1차 성형체의 비의장면측(非意匠面側)을 압출하여 제품 꺼냄을 행할 필요가 있기 때문에, 중간반의 내부 혹은 표면에 적어도 1개의 압출 기구가 구비되어 있다. 또한 이러한 특허문헌 2의 몰드 클램핑 장치에서는, 연속하여 적층 성형품을 성형하기 위해, 중간반의 제1 및 제2플래튼에 대향하는 2개의 금형 부착면 각각에, 수지 성형품을 압출할 수 있는 압출 기구가 구비되는 것이 필요하고, 각각의 압출 기구는 같은 구성으로 될 필요가 있다. 또한 특허문헌 2의 몰드 클램핑 장치는 각각의 압출 스트로크를 확보하기 위해, 특허문헌 2의 Fig3 및 Fig4에 나타내는 바와 같이 중간반의 몰드 개폐방향의 두께 치수가 커진다. 그 때문에, 특허문헌 2의 몰드 클램핑 장치는 제1 및 제2플래튼의 한쪽과 중간반 사이의 데이라이트 치수가 작아져, 사용 가능한 금형의 최대 몰드 두께 치수가 제약된다는 문제가 있다. 여기서, 데이라이트 치수란, 최대 몰드 오픈시의 대향하는 금형 부착면간의 거리를 말하며, 특허문헌 2의 적층 성형장치에 있어서는, 최대 몰드 오픈시의 제1 및 제2플래튼의 한쪽의 금형 부착면과 중간반의 금형 부착면 사이의 거리를 말한다.

본 발명은 사용 가능한 금형의 크기의 제약을 저감하는 것이 가능한 적층 성형장치 및 사출 성형방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 하나의 적층 성형장치는 고정반과, 상기 고정반과 대향하여 배치되고, 상기 고정반에 대하여 접근 및 이간하는 방향으로 이동 가능하게 마련된 가동반과, 상기 고정반과 상기 가동반 사이에 있어서, 상기 접근 및 이간하는 방향으로 이동 가능하게 마련된 중간반으로서, 상기 고정반과 대향하는 면 및 상기 가동반과 대향하는 면을 가지면서, 상기 고정반과 대향하는 상기 면으로부터 상기 가동반과 대향하는 상기 면에 걸쳐 관통하는 수용 공간을 가지는 중간반과, 상기 중간반의 상기 수용 공간의 내부에 있어서 상기 중간반에 회전 가능하게 지지된 회전반으로서, 상기 고정반 및 상기 가동반에 대향하는 적어도 1셋트의 평행한 면을 가지는 회전반을 구비하고, 상기 중간반의 상기 고정반과 대향하는 면 및 상기 가동반과 대향하는 면의 적어도 한쪽의 면은, 금형을 직접적 또는 간접적으로 부착 가능한 금형 부착면인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 하나의 적층 성형장치에 있어서, 상기 중간반 및 상기 회전반은 상기 접근 및 이간하는 방향의 두께가 실질적으로 동일하고, 상기 적층 성형장치는 상기 중간반의 상기 금형 부착면에 상기 금형을 직접적으로 부착 가능한 것으로 해도 된다.

본 발명에 따른 하나의 적층 성형장치에 있어서, 상기 중간반 및 상기 회전반은 상기 접근 및 이간하는 방향의 두께가 다르고, 상기 적층 성형장치는 상기 중간반 및 상기 회전반의 상기 접근 및 이간하는 방향의 두께의 차분(差分)을 메우는 금형 부착판을 더 구비하고, 상기 금형 부착판은 상기 회전반과 상기 금형 사이에 개재하는 부분과, 상기 중간반과 상기 금형 사이에 개재하는 부분을 가지며, 상기 적층 성형장치는 상기 중간반의 상기 금형 부착면에, 상기 금형 부착판을 통해 상기 금형을 간접적으로 부착 가능한 것으로 해도 된다.

본 발명에 따른 하나의 적층 성형장치에 있어서, 상기 적층 성형장치는, 상기 금형을 상기 중간반의 상기 금형 부착면에 부착하는 금형 부착 수단을 더 구비하고, 상기 금형 부착 수단은 상기 중간반의 상기 금형 부착면측에 마련되는 것으로 해도 된다.

본 발명에 따른 하나의 적층 성형장치에 있어서, 상기 적층 성형장치는, 상기 고정반 및 상기 가동반의 적어도 한쪽의 반측(盤側)에 배치된 제품 압출 수단을 더 구비하고, 상기 제품 압출 수단은, 상기 고정반과 상기 중간반 사이에 있어서 성형된 성형품, 또는 상기 가동반과 상기 중간반 사이에 있어서 성형된 성형품을 압출하기 위한 압출핀을 가지며, 상기 회전반은 상기 압출핀과 정합(整合)하는 위치에 상기 압출핀이 관통하는 압출핀용 관통 구멍을 가지는 것으로 해도 된다.

본 발명에 따른 하나의 적층 성형장치에 있어서, 상기 적층 성형장치는, 상기 고정반 및 상기 가동반의 적어도 한쪽의 반측에 배치된 제품 압출 수단을 더 구비하고, 상기 제품 압출 수단은 상기 고정반과 상기 중간반 사이에 있어서 성형된 성형품, 또는 상기 가동반과 상기 중간반 사이에 있어서 성형된 성형품을 압출하기 위한 압출핀을 가지며, 상기 금형 부착판은 상기 압출핀과 정합하는 위치에, 상기 압출핀이 관통하는 압출핀용 관통 구멍을 가지는 것으로 해도 된다. 이 경우에 있어서, 상기 회전반은 상기 압출핀과 정합하는 위치에 상기 압출핀이 관통하는 압출핀용 관통 구멍을 가지는 것으로 해도 된다.

본 발명에 따른 하나의 적층 성형장치에 있어서, 상기 회전반은 상기 적어도 1셋트의 평행한 면의 한쪽의 면과 다른 쪽의 면 사이에 수지 유로가 형성되어 있는 것으로 해도 된다.

본 발명에 따른 하나의 적층 성형장치에 있어서, 상기 금형 부착판은 상기 회전반과 상기 금형 사이에 개재하는 상기 부분에, 사출 유닛이 삽입 가능한 사출 유닛 삽입용 관통 구멍, 또는 사출 유닛으로부터 사출된 수지를 유동시키는 수지 유로가 형성되어 있는 것으로 해도 된다.

또한 본 발명에 따른 하나의 사출 성형방법은 상기 적층 성형장치를 사용한 사출 성형방법으로서, 상기 중간반 및 상기 회전반의 적어도 한쪽을 상기 고정반 및 상기 가동반의 한쪽에 고정시키고, 상기 고정반 및 상기 가동반의 다른 쪽과 상기 중간반 사이에 부착된 금형을 몰드 클램핑시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 하나의 사출 성형방법은, 상기 적층 성형장치로서, 상기 고정반 및 상기 가동반의 적어도 한쪽의 반측에 배치된 제품 압출 수단을 더 구비하고, 상기 제품 압출 수단이, 상기 고정반과 상기 중간반 사이에 있어서 성형된 성형품 또는 상기 가동반과 상기 중간반 사이에 있어서 성형된 성형품을 압출하기 위한 압출핀을 가지는 것이며, 상기 회전반이 상기 압출핀과 정합하는 위치에, 상기 압출핀이 관통하는 압출핀용 관통 구멍을 가지는 것인 적층 성형장치를 사용하는 사출 성형방법으로서, 상기 제품 압출 수단의 상기 압출핀을, 상기 회전반에 형성된 상기 압출핀용 관통 구멍에 관통시킴으로써, 상기 고정반과 상기 중간반 사이에 있어서 성형된 성형품, 또는 상기 가동반과 상기 중간반 사이에 있어서 성형된 성형품의 꺼냄을 행하는 것이어도 된다.

또한 본 발명에 따른 다른 사출 성형방법은, 상기 적층 성형장치를 사용한 사출 성형방법으로서, 상기 중간반 및 상기 회전반의 적어도 한쪽을, 상기 고정반 및 상기 가동반의 한쪽에 직접적으로 또는 상기 금형 부착판을 통해 간접적으로 고정시키고, 상기 고정반 및 상기 가동반의 다른 쪽과 상기 중간반 사이에 부착된 금형을 몰드 클램핑시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 다른 사출 성형방법은, 상기 적층 성형장치로서, 상기 고정반 및 상기 가동반의 적어도 한쪽의 반측에 배치된 제품 압출 수단을 더 구비하고, 상기 제품 압출 수단이, 상기 고정반과 상기 중간반 사이에 있어서 성형된 성형품, 또는 상기 가동반과 상기 중간반 사이에 있어서 성형된 성형품을 압출하기 위한 압출핀을 가지는 것이며, 상기 금형 부착판 및 상기 회전반의 적어도 한쪽이, 상기 압출핀과 정합하는 위치에, 상기 압출핀이 관통하는 압출핀용 관통 구멍을 가지는 것인 적층 성형장치를 사용하는 사출 성형방법으로서, 상기 제품 압출 수단의 상기 압출핀을, 상기 금형 부착판 및 상기 회전반의 적어도 한쪽에 형성된 상기 압출핀용 관통 구멍에 관통시킴으로써, 상기 고정반과 상기 중간반 사이에 있어서 성형된 성형품, 또는 상기 가동반과 상기 중간반 사이에 있어서 성형된 성형품의 꺼냄을 행하는 것이어도 된다.

본 발명에 의하면, 사용 가능한 금형의 크기의 제약을 저감하는 것이 가능한 적층 성형장치 및 사출 성형방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 적층 성형장치의 개략 측면도이다.
도 2는 도 1의 A-A 화살표 방향으로 본 개략 정면도이다.
도 3은 도 1의 B-B 화살표 방향으로 본 개략 단면 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 2에 따른 적층 성형장치의 개략 단면 평면도이다.
도 5는 도 4의 C-C 화살표 방향으로 본 개략 정면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예 3에 따른 적층 성형장치의 개략 단면 평면도이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 첨부 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

도 1에서 도 3을 참조하면서 본 발명의 실시예 1을 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 적층 성형장치의 개략 측면도이다. 도 2는 도 1의 A-A 화살표 방향으로 본 개략 정면도이다. 도 3은 도 1의 B-B 화살표 방향으로 본 개략 단면 평면도이다.

가장 먼저, 본 실시예에 따른 적층 성형장치(1)의 기본 구성에 대하여 설명한다. 적층 성형장치(1)는, 도 1, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 베드(2)에 고정된 고정반(3)과, 고정반(3)과 대향하여 배치되며, 고정반(3)에 대하여 몰드 개폐방향으로 이동 가능하게 마련된 가동반(5)과, 고정반(3)과 가동반(5) 사이에 있어서, 몰드 개폐방향으로 이동 가능하게 마련된 중간반(4)으로서, 고정반(3)과 대향하는 면 및 가동반(5)과 대향하는 면을 가지면서, 고정반(3)과 대향하는 면으로부터 가동반(5)과 대향하는 면에 걸쳐 관통하는 수용 공간을 가지는 중간반(4)과, 중간반(4)의 수용 공간의 내부에 있어서 중간반(4)에 회전 가능하게 지지된 회전반(40)으로서, 고정반(3) 및 가동반(5)에 대향하는 적어도 1셋트의 평행한 면을 가지는 회전반(40)과, 고정반(3)측에 마련된 제1사출 유닛(17)과, 가동반(5)을 고정반(3)에 대하여 몰드 개폐방향으로 이동시키는 몰드 클램핑 기구(14)를 구비하고 있다. 여기서, 몰드 개폐방향이란, 고정반(3)에 대하여 가동반(5)이 접근 및 이간하는 방향(도 1 중의 좌우방향)을 말한다.

고정반(3)에는 정면측(가동반(5)과 대향하는 측)의 면에 금형이 부착되는 동시에, 배면측으로부터 정면측에 걸쳐 제1사출 유닛(17)을 상기 금형을 향해 진퇴시키기 위한 관통 구멍(3a)이 형성되어 있다. 고정반(3)의 4구석으로부터는 타이 바(9)가 돌출되어 마련되며, 이 타이 바(9)는 중간반(4)과 가동반(5)을 관통하고 있다.

가동반(5)은 고정반(3)과 대향하는 면에 금형 부착면을 가진다. 또한 가동반(5)은 타이 바(9)에 안내되고, 몰드 클램핑 기구(14)에 의해 고정반(3)에 대하여 진퇴 자유롭게 마련되어 있다.

중간반(4)은 고정반(3)과 가동반(5) 사이에 배치되고, 가동반(5)과 마찬가지로 그 4구석을 관통하는 타이 바(9)에 안내되며, 가동반(5)에 배치된 중간반 이동기구(12)에 의해 몰드 개폐방향으로 진퇴 자유롭게 마련되어 있다. 중간반 이동기구(12)는 유압 실린더 등의 액츄에이터로 구성되고, 가동반(5)의 거의 대각선상에 2개 배치되어 있다. 중간반(4)은 고정반(3)과 대향하는 면으로부터 가동반(5)과 대향하는 면에 걸쳐 관통하는 수용 공간을 가지고 있다. 여기서, 중간반(4)은 그 하중을 타이 바(9)에 의해 지지시켜도 되지만, 회전 롤러, 직동(直動) 가이드 등 슬라이딩 저항을 줄일 수 있는 구조를 통해, 가동반(5)과 마찬가지로 베드부(2)에 지지시켜, 타이 바(9)가 몰드 개폐방향의 안내로서만 기능하도록 구성되는 것이 바람직하다.

회전반(40)은 고정반(3) 및 가동반(5)에 대향하는 1셋트의 평행한 금형 부착면을 가지고 있다. 또한 회전반(40)은 회전반 회전기구(11)를 통해, 몰드 개폐방향과 직교하는 연직방향의 회전축(13)을 중심으로 하여 중간반(4)의 수용 공간의 내부에 회전 가능하게 마련되어 있다. 회전반(40)은 그 몰드 개폐방향의 두께가 중간반(4)의 몰드 개폐방향의 두께와 실질적으로 동일하게 형성되어 있다. 즉, 회전반(40)의 각각의 금형 부착면은, 고정반(3) 및 가동반(5)에 대향하는 위치에 있어서, 중간반(4)의 고정반(3) 및 가동반(5)에 대향하는 면으로부터 돌출되지 않도록, 중간반(4)의 고정반(3) 및 가동반(5)에 대향하는 면과 동일 평면상에 형성되어 있다. 또한 회전반 회전기구(11)는 회전반(40) 및 회전반(40)에 부착된 금형 등의 하중을 지지하여, 회전시킬 수 있는 스러스트 베어링(thrust bearing) 등의 회전 지지 부재와, 서보 모터 등의 구동 수단에 의해 구성된다. 회전반 회전기구(11)의 구동 수단의 구동축에 의한 회전력은 기어, 체인, 벨트 등을 통해, 혹은 커플링 등을 통해 직접 회전축(13)에 전달되어도 된다. 또한 어느 경우에 있어서도, 회전반 회전기구(11)의 구동 수단의 구동축에, 회전 모멘트 이외의 축방향의 스러스트 하중이나 구부림 모멘트가 작용하지 않도록 배려되어야 한다.

이러한 적층 성형장치(1)에 있어서 통상 성형을 행하는 경우, 앞서 설명한 바와 같이, 사용 가능한 금형의 치수가 제약된다는 문제가 있기 때문에, 이것을 해결하는 본 실시예의 구성에 대하여 설명한다. 여기서, 통상 성형이란, 회전반(40)을 회전시키지 않고 행하는 사출 성형으로서, 고정반(3) 또는 가동반(5)에 부착된 금형과, 회전반(40)에 부착된 금형을 사용하여 행하는 사출 성형을 말한다.

회전반(40)은 그 고정반(3) 및 가동반(5)에 대향하는 2개의 금형 부착면 각각에 회전 금형이 부착되고, 고정반(3) 및 가동반(5) 사이이면서, 타이 바(9)의 사이에서, 일반적으로는 180도 회전되기 때문에, 그 금형 부착면은 고정반(3) 및 가동반(5)의 금형 부착면보다 작게 될 수밖에 없다. 그 때문에, 통상 성형을 행하는 경우, 고정반(3) 및 가동반(5)에 더 큰 금형이 부착 가능해도, 회전반(40)에 부착 가능한 금형의 크기 기준으로 사용 가능한 금형의 최대 부착 치수가 제약받는다. 이것을 회피하기 위해, 회전반(40)을 크게 하여 그 금형 부착면을 고정반(3) 및 가동반(5)의 금형 부착면과 같은 정도의 면적으로 하는 것은 가능하기는 하다.

그러나 그 경우, 도 3에 나타내는 바와 같이, 회전반(40)의 최대 회전 궤적(41)과 비교하여, 고정반(3) 및 가동반(5)에 부착 가능한 큰 금형의 부착을 상정한 회전반의 최대 회전 궤적(4b)은 매우 커지고, 적층 성형시에, 이 회전 스페이스를 확보하기 위해, 같은 정도의 크기의 금형을 사용하는 범용의 사출 성형기보다 큰 몰드 개폐 스트로크가 필요해진다. 또한 이 크게 한 회전반을 회전 가능하게 지지하기 위해 보다 큰 중간반이나 회전반의 지지 구조가 필요해진다. 그 결과, 같은 정도의 부착 치수를 요하는 금형을 사용하는 범용의 사출 성형기와 비교하여, 장치 전 길이가 길고, 큰 중간반, 혹은 회전반이 큰 지지 구조를 가지는 적층 성형장치가 될 수밖에 없다.

본 실시예의 적층 성형장치와 같이, 회전반(40)의 금형 부착면이, 고정반(3) 및 가동반(5)에 대향하는 위치에 있어서, 중간반(4)의 고정반(3) 및 가동반(5)에 대향하는 면과 동일 평면상에 형성되는 동시에, 중간반(4)의 고정반(3) 및 가동반(5)에 대향하는 면에, 나사 구멍 가공이나 T홈 등으로 구성되는 금형 부착 수단(4a)이 마련되면, 상술한 바와 같은 회전반을 크게 한 적층 성형장치가 아니어도, 회전반(40)의 금형 부착면에 부착 가능한 2점 쇄선(42)으로 나타내는 금형보다도, 2점 쇄선(4c)으로 나타내는 보다 큰 금형을 중간반(4)에 직접 용이하게 부착할 수 있다. 중간반(4)의 금형을 부착하는 면이 정해져 있으면 금형 부착 수단(4a)은 그 면에만 마련되면 된다.

또한 중간반(4)의 고정반(3) 및 가동반(5)에 대향하는 면에는, 중간반(4)을 고정반(3)이나 가동반(5)에 고정하기 위한 고정용 볼트(4d)를 부착하기 위한 고정용 볼트 구멍(4e)이 마련되어 있다. 보다 확실한 고정을 위해, 회전반(40)에도 회전반(40)을 가동반에 고정하기 위한 고정용 볼트(43)를 부착하기 위한 고정용 볼트 구멍(44)이 마련되는 것이 바람직하다. 고정용 볼트 구멍(4e) 및 고정용 볼트 구멍(44)은 모두, 각각에 부착되는 볼트의 머리가 각각의 금형 부착면에 돌출되지 않도록 스폿 페이싱(spot facing)부가 형성되어 있다. 중간반(4) 및 회전반(40)은 각각의 금형 부착면을 보호하기 위한 더미 플레이트(6a), 및 가동반의 금형 부착면을 보호하기 위한 더미 플레이트(6b)를 통해 가동반(5)에 고정된다.

각각의 더미 플레이트에는 고정용 볼트(4d) 및 고정용 볼트(43)에 대응하는 고정용 볼트 구멍이 마련되어 있다. 또한 가동반(5)에는 고정 볼트(4d) 및 고정 볼트(43)에 대응하는 나사 구멍 가공 등이 마련되어 있다. 이들 나사 구멍 가공 등은 가동반(5)의 금형 부착면에 금형 부착용으로 원래 마련되어 있는 T홈에, 동 T홈에 삽입 가능한 너트 등을 삽입시켜 마련해도 된다. 중간반(4) 및 회전반(40)이나, 가동반(5)의 각각의 금형 부착면을 보호할 수 있으면, 이들 더미 플레이트는 1장으로 된 것이어도 된다.

또한 본 실시예에 따른 적층 성형장치(1)와 동일한 적층 성형장치, 즉 고정반(3) 및 가동반(5) 사이에 배치되는 중간반(4)(회전반(40))을 구비하는 적층 성형장치를 사용하여 행해지는 일반적인 적층 성형방법에 있어서는, 고정반(3)과 중간반(4)(회전반(40)) 사이의 금형으로 1차 성형체를 성형시킨 후, 1차 성형체를 중간반(4)(회전반(40))측의 금형에 유지시킨 상태에서 중간반(4)(회전반(40))을 회전시켜, 가동반(5)과 중간반(4)(회전반(40)) 사이의 금형으로 1차 성형체에 2차 성형체를 적층 성형시키는 것이 통상이다. 따라서, 중간반(4)(회전반(40))측의 금형에 유지된 1차 성형체의 비의장면측을 압출하여 제품 꺼냄을 행하게 하기 위해, 중간반(4)(회전반(40))의 2개의 금형 부착면 각각에 수지 성형품을 압출할 수 있는 제품 압출 수단이 구비되고, 중간반(4)(회전반(40))의 몰드 개폐방향의 두께 치수가 커진다.

그러나 수지 성형품이나 성형방법 등에 의해, 중간반(회전반)에 제품 압출 수단을 마련하지 않고, 고정반, 혹은 가동반에 부착한 금형측으로부터 제품 압출을 행하는 적층 성형장치도 생각할 수 있다. 전자의 예로서는, 1차 성형체의 비의장면측이 고정반측의 금형에 유지되어 몰드 오픈되며, 중간반(회전반)측의 금형을 회전시켜, 의장면이 되는 2차 성형체가 1차 성형체에 적층 성형되는 적층 성형장치이다. 이 경우, 제품 압출 수단은 고정반측, 즉 고정반 혹은 고정반측의 금형에 배치된다. 후자의 예로서는, 1차 성형체에 의장면이 있고, 그 1차 성형체의 의장면이 중간반(회전반)측의 금형에 유지되어 몰드 오픈되어, 그대로 그 금형을 회전시켜, 비의장면측이 되는 2차 성형체가 1차 성형체의 비의장면측에 적층 성형되는 적층 성형장치이며, 이 경우, 제품 압출 수단은 가동반측, 즉 가동반 혹은 가동반측의 금형에 배치된다. 또한 전자 및 후자의 적층 성형장치는, 통상의 사출 성형기에, 중간반(회전반)이나 제2사출 유닛 등을 추가하여 적층 성형장치에 전용(轉用)하는 형태도 있고, 그 형태에 있어서 가동반에 부착한 금형측으로부터 제품 압출을 행하는 경우는, 전용 전의 사출 성형기의 가동반에 본래 구비되어 있는 제품 압출 수단이 유용(流用)되는 것이 바람직하다. 여기서, 통상의 사출 성형기란, 고정반(3)에 부착된 금형과, 가동반(5)에 부착된 금형을 사용하여 사출 성형을 행하는 사출 성형기를 말한다.

여기서, 본 실시예의 적층 성형장치(1)는 후자의 적층 성형장치, 혹은 통상의 사출 성형기를 전용한 적층 성형장치를 전제로 하고 있고, 제품 압출 수단(8)이 가동반(5)에 배치되는 것이다. 그 때문에, 제품 압출 수단이 그 내부, 혹은 표면에 구비된 적층 성형장치(예를 들면 특허문헌 2의 적층 성형장치)의 중간반과 비교하여, 중간반(4)(회전반(40))의 몰드 개폐방향의 두께 치수가 작다. 또한 회전반(40)에는, 가동반(5)에 배치된 제품 압출 수단(8)의 압출핀(8a)과 같은 배치를 포함하는 압출핀용 관통 구멍(45)이 마련되어 있기 때문에, 더미 플레이트(6a), 더미 플레이트(6b) 및 회전반(40)의 몰드 개폐방향의 두께 치수분만큼 그 길이를 연장시킨 압출핀(8a)을 사용하면, 가동반(5)에 배치된 제품 압출 수단(8)에 의해, 중간반(4), 혹은 회전반(40)의 고정반(3)에 대향하는 면에 부착된 금형으로부터 수지 성형품을 압출할 수 있다.

즉, 본 실시예의 적층 성형장치(1)는, 제품 압출 수단이 마련되어 있지 않은 중간반(4)(회전반(40))에, 새로이 통상 성형용의 제품 압출 수단을 마련할 필요가 없기 때문에, 중간반(4)(회전반(40))의 몰드 개폐방향의 두께 치수가 커지지 않아, 사용 가능한 금형의 최대 몰드 두께 치수의 제약을 적게 할 수 있다. 또한 고정용 볼트(4d) 및 고정용 볼트(43)에 대응하는 고정용 볼트 구멍과 마찬가지로, 더미 플레이트(6a 및 6b)에 제품 압출 수단(8)의 압출핀(8a)과 같은 배치를 포함하는 압출핀용 관통 구멍이 마련되어 있다. 또한 압출핀(8a)의 길이 연장방법은 연장 부분을 종래의 압출핀에 추가하는 형태여도, 압출핀 그 자체의 길이를 연장시킨 것으로 교환하는 형태여도 된다.

또한 본 실시예의 적층 성형장치(1)로 통상 성형을 행하기 위해, 적층 성형시에 사용하는 제2사출 유닛은 떼어지는 것이 바람직하다. 그러나 제2사출 유닛이 통상 성형용의 금형의 부착이나 통상 성형시에 문제가 되지 않는다면, 사출 위치로부터 후퇴시켜, 양생(養生)이 필요한 부위를 적당히 양생하여 그대로 배치시켜 두어도 된다.

이러한 형태에 의해, 본 실시예 1의 적층 성형장치(1)는 중간반(4) 및 회전반(40)이 더미 플레이트(6a 및 6b)를 통해 가동반(5)에 고정된다. 본 실시예의 적층 성형장치는 중간반(4)의 몰드 개폐방향의 두께와 회전반(40)의 몰드 개폐방향의 두께가 실질적으로 동일한 것에 의해, 중간반(4)의 고정반(3)과 대향하는 면을 금형 부착면으로서 이용하는 것이 가능해지고, 큰 제품 코어 금형(21)을 중간반(4)의 금형 부착면에 직접적으로 부착할 수 있기 때문에, 사용 가능한 금형의 최대 부착 치수의 제약을 적게 할 수 있다. 즉, 본 실시예 1의 적층 성형장치(1)는 회전반(40)의 금형 부착면이, 고정반 및 가동반에 대향하는 위치에 있어서, 중간반의 고정반 및 가동반에 대향하는 면으로부터 돌출되지 않도록, 중간반(4)의 고정반(3) 및 가동반(5)에 대향하는 면과 동일 평면상에 형성되는 동시에, 중간반의 고정반 및 가동반에 대향하는 면에 나사 구멍 가공이나 T홈 등으로 구성되는 금형 부착 수단(4a)이 마련되어 있기 때문에, 회전반(40)의 금형 부착면에 부착 가능한 2점 쇄선(42)으로 나타내는 금형보다도, 2점 쇄선(4c)으로 나타내는 보다 부착 치수가 큰 제품 코어 금형(21)을 중간반(4)에 직접 용이하게 부착할 수 있다.

이 제품 코어 금형(21)과 조합되는 제품 캐비티 금형(19)이 고정반(3)의 정면측(가동반(5)과 대향하는 측)에 부착된다. 그리고, 중간반(4) 및 회전반(40)과 일체화된 가동반(5)이 몰드 클램핑 기구(14)에 의해 몰드 개폐방향으로 이동되고, 고정반(3)과 중간반(4)(회전반(40)) 사이에 부착된 제품 캐비티 금형(19)과 제품 코어 금형(21)이 몰드 클램핑된다. 그 후, 고정반(3)에 마련된 관통 구멍(3a)에 삽입된 제1사출 유닛(17)을, 제품 캐비티 금형(19)의 수지 게이트(19a)에 접촉시켜 제품 캐비티 금형(19)과 제품 코어 금형(21)이 조합되어 형성되는 금형 캐비티에 용융 수지를 사출 충전시키는 통상의 사출 성형방법이 행해진다.

또한 본 실시예 1의 적층 성형장치(1)는 중간반(4)(회전반(40))에 제품 압출 수단을 마련하지 않고, 가동반(5)에 부착된 금형측으로부터 제품 압출을 행하는 적층 성형장치이기 때문에, 중간반(4)(회전반(40))의 몰드 개폐방향의 두께 치수가 작은데다가, 가동반(5)에 배치된 제품 압출 수단(8)의 압출핀(8a)에 의해, 더미 플레이트(6a 및 6b), 회전반(40)을 통해, 중간반(4)(회전반(40))에 부착된 제품 코어 금형(21)으로부터 수지 성형품을 압출할 수 있으므로, 중간반(4)(회전반(40))의 몰드 개폐방향의 두께 치수가 커지지 않아, 사용 가능한 금형의 최대 몰드 두께 치수의 제약을 적게 할 수 있다.

사출 충전 후, 수지 성형품의 냉각 고화 시간 경과 후, 수지 성형품이 중간반(4)(회전반(40))측의 제품 코어 금형(21)에 유지된 상태로 몰드 오픈된다. 제품 캐비티 금형(19)과 제품 코어 금형(21) 사이에 제품 꺼냄 수단을 삽입시켜, 수지 성형품을 집게 한 후, 가동반(5)에 배치된 제품 압출 수단(8)을 작동시켜, 압출핀(8a)을 더미 플레이트(6a 및 6b), 또한 회전반(40)의 압출핀용 관통 구멍(45)을 관통시켜, 제품 코어 금형(21) 내부에 마련된 몰드 내 압출기구의 압출판 등을 고정반(3)측으로 밀면, 수지 성형품이 압출되어 제품 꺼냄 수단에 의해 금형 밖으로 반송된다.

본 실시예 1에 있어서는, 중간반(4) 및 회전반(40)을 가동반(5)에 고정하는 형태로 했지만, 후술하는 실시예 2와 같이, 회전반(40)의 그 평행한 금형 부착면간에 중계 수지 유로를 마련하면 중간반(4) 및 회전반(40)을 고정반(3)에 고정하는 형태도 가능하다.

도 4 및 도 5를 참조하면서 본 발명의 실시예 2를 설명한다. 도 4는 본 발명의 실시예 2에 따른 적층 성형장치의 개략 단면 평면도이다. 도 5는 도 4의 C-C 화살표 방향으로 본 개략 정면도이다. 실시예 2에 있어서의 실시예 1과의 상이점은, 중간반(4)(회전반(40))을 가동반(5)이 아니라, 고정반(3)에 고정시키고, 중간반(4)(회전반(40))과 가동반(4) 사이에 부착된 금형이 몰드 클램핑되는 점과, 회전반(40)의 금형 부착면이, 고정반(3) 및 가동반(5)에 대향하는 위치에 있어서, 중간반(4)의 고정반(3) 및 가동반(5)에 대향하는 면으로부터 돌출되도록 형성되고, 몰드 개폐방향으로 요철 형상이 형성되기 때문에, 이 요철 형상부에, 같은 요철 형상이 형성된 부착면과, 상기 부착면과 평행하며, 회전반의 금형 부착면보다 넓은 금형 부착면을 가지는 금형 부착판을 부착하는 점이다. 그 이외의 적층 성형장치의 기본 구성이나 사출 성형방법은 실시예 1과 기본적으로 같기 때문에, 실시예 1과의 상이점에 대해서만 설명한다. 또한 앞서 설명한 상이점 이외에, 실시예 1 및 실시예 2의 적층 성형장치는 같은 구성이므로, 도 4의 개략 단면 평면도는, 본 실시예 2에 있어서, 도 1의 B-B 화살표 방향으로 본 개략 단면 평면도에 상당하는 것으로 생각해도 된다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 실시예 2의 적층 성형장치에 있어서는, 중간반(4) 및 회전반(40)의 몰드 개폐방향의 두께가 다르고, 회전반(40)의 금형 부착면이, 고정반(3) 및 가동반(5)에 대향하는 위치에 있어서, 중간반(4)의 고정반(3) 및 가동반(5)에 대향하는 면으로부터 몰드 개폐방향으로 돌출된 요철 형상이 형성되어 있다. 그리하여, 본 실시예의 적층 성형장치는 중간반(4) 및 회전반(40)의 몰드 개폐방향의 두께의 차분을 메우는 제1금형 부착판(60) 및 제2금형 부착판(61)을 구비하고 있다. 제1금형 부착판(60) 및 제2금형 부착판(61)은 중간반(4) 및 회전반(40)이 형성하는 요철 형상과 같은 요철 형상이 형성된 부착면과, 상기 부착면과 평행하고 회전반(40)의 금형 부착면보다 넓은 금형 부착면을 가진다. 이 제1금형 부착판(60)을 고정반(3)과 중간반(4) 및 회전반(40) 사이에 배치시키면, 몰드 개폐방향의 요철 형상이 해소되어, 중간반(4) 및 회전반(40)을 고정반(3)에 고정시킬 수 있다. 제1금형 부착판(60)에는 사출 유닛 삽입용 관통 구멍(60a)이 마련되어 있고, 고정반(3)의 배면측에 마련된 제1사출 유닛(17)은 이 사출 유닛 삽입용 관통 구멍(60a)에 삽입되어, 회전반(40)의 평행한 금형 부착면간에 마련된 중계 수지 유로(46)에 접촉되도록 구성되어 있다.

이 사출 유닛 삽입용 관통 구멍(60a) 대신에, 제1금형 부착판(60)의 부착면과 금형 부착면 사이에 중계 수지 유로(60b)를 마련하고, 제1사출 유닛(17)을 이 수지 유로(60b)에 접촉시키도록 구성되어도 된다. 또한 고정반(3)에 제1금형 부착판(60)을 통해 고정된 중간반(4)의 위치가, 가동반(5)에 배치된 중간반 이동기구(12)의 이동 스트로크를 넘을 경우는, 중간반 이동기구(12)의 슬라이딩하는 액츄에이터의 선단부와 중간반(4)의 고정부를 미리 분리시킨다. 고정된 중간반(4)의 위치가 중간반 이동기구(12)의 이동 스트로크를 넘지 않을 경우는, 중간반 이동기구(12)를 중간반(4)의 고정반(3)에의 고정 위치에의 이동에 이용하는 동시에, 중간반 이동기구(12)의 액츄에이터가 금형 교환이나 성형 작업, 혹은 제품 꺼냄 작업하는데 문제가 되지 않으면, 동 액츄에이터에 필요한 양생만 실시하고, 동 액츄에이터의 선단부와 중간반(4)의 고정부를 분리할 필요는 없다.

중간반(회전반)은 그 평행한 금형 부착면 각각에 같은 금형이 부착되고, 회전된다고 하는 구성상, 그 회전축을 통과해 고정반 및 가동반에 평행한 면에 대하여 대조(對照)로 구성되는 것이 일반적이다. 그 때문에, 제1금형 부착판(60)을 통해 고정반(3)에 고정된 중간반(4) 및 회전반(40)의 가동반(5)에 대향하는 면에도, 고정반(3)에 대향하는 면과 같은 요철 형상이 형성되기 때문에, 제2금형 부착판(61)에 의해 몰드 개폐방향의 요철 형상을 해소시켜, 제2금형 부착판(61)의 금형 부착면에 제품 캐비티 금형(19)이 부착된다. 즉, 제2금형 부착판(61)은 회전반(40)과 제품 캐비티 금형(19) 사이에 개재하는 부분과, 중간반(4)과 제품 캐비티 금형(19) 사이에 개재하는 부분을 가짐으로써, 중간반(4) 및 회전반(40)이 형성하는 요철 형상을 해소시킨다. 그리고, 중간반(4)의 가동반(5)과 대향하는 면(금형 부착면)에는, 제2금형 부착판(61)을 통해 제품 캐비티 금형(19)이 간접적으로 부착된다. 제2금형 부착판(61)의 금형 부착면은 회전반(40)의 금형 부착면보다 넓으므로, 도 5에 나타내는 바와 같이, 회전반(40)의 금형 부착면에 부착 가능한 2점 쇄선(42)으로 나타내는 금형보다도, 2점 쇄선(4c')으로 나타내는 보다 부착 치수가 큰 제품 캐비티 금형(19)을 부착할 수 있어, 사용 가능한 금형의 최대 부착 치수의 제약을 적게 할 수 있다.

제2금형 부착판(61)에는 그 부착면과 금형 부착면 사이에 중계 수지 유로(61b)가 마련되어 있고, 제품 캐비티 금형(19)의 수지 게이트(19a)와 회전반(40)의 중계 수지 유로(46)를 중계하여, 제품 캐비티 금형(19)과 후술하는 제품 코어 금형(21)이 조합되어 형성되는 금형 캐비티에 용융 수지를 사출 충전시킬 수 있다. 여기서, 회전반(40)의 수지 유로(46)와 제2금형 부착판의 수지 유로(61b)로 구성되는, 제1사출 유닛(17)으로부터 제품 캐비티 금형(19)의 수지 게이트(19a)까지의 수지 유로에는, 사출 충전시, 용융 수지의 온도 저하를 방지할 수 있는 단열·보온 수단, 혹은 가열 수단이 마련되는 것이 바람직하다.

제1금형 부착판(60)과, 중간반(4)과, 제2금형 부착판(61)은 고정용 볼트 구멍(4e')에 고정용 볼트(4d')를 관통시켜 고정반(3)에 고정된다. 보다 확실한 고정을 위해, 제1금형 부착판(60)과, 회전반(40)과, 제2금형 부착판(61)과도 고정용 볼트 구멍(44')에 고정용 볼트(43')를 관통시켜 고정반(3)에 고정되는 것이 바람직하다. 도면과 설명을 간단히 하기 위해, 이들 금형 부착판과 중간반(4) 및 회전반(40)을 볼트 구멍을 관통시켜 일체로 고정반(3)에 고정시키는 형태로 했지만, 볼트 머리가 각 면에 돌출되지 않도록 스폿 페이싱 구멍 등을 마련하고, 제1금형 부착판(60)을 고정반(3)에 고정시키며, 다음으로 중간반(4) 및 회전반(40)을 제1금형 부착판(60)에 고정시키고, 마지막으로 제2금형 부착판(61)을 중간반(4) 및 회전반(40)에 고정시키도록, 각 평면상에서의 볼트 등의 배치가 중복되지 않도록 각각 1개씩을 고정시키는 형태여도 된다. 이 형태의 경우, 제1금형 부착판(60) 및 제2금형 부착판(61)을 중간반(4)에 고정시키는데, 중간반(4)의 고정반(3) 및 가동반(5)에 대향하는 면에 마련된 금형 부착 수단(4a)이나, 회전반(40)의 금형 부착면에 마련된 금형 부착 수단을 이용할 수 있다. 또한 제1금형 부착판(60) 및 제2금형 부착판(61)이 고정반(3), 중간반(4) 및 회전반(40)의 각각의 금형 부착면을 보호하기 위해 실시예 1과 같은 더미 플레이트는 불필요하다.

이러한 형태에 의해, 본 실시예 2의 적층 성형장치(1)는 중간반(4) 및 회전반(40)이 제1금형 부착판(60)을 통해 고정반(3)에 고정된다. 또한 중간반(4) 및 회전반(40)에 부착되는 제2금형 부착판(61)의 금형 부착면은 회전반(40)의 금형 부착면보다 넓기 때문에, 회전반(40)의 금형 부착면에 부착 가능한 2점 쇄선(42)으로 나타내는 금형보다도, 2점 쇄선(4c')으로 나타내는 것보다 부착 치수가 큰 제품 캐비티 금형(19)을 부착할 수 있어, 사용 가능한 금형의 최대 부착 치수의 제약을 적게 할 수 있다.

이 제품 캐비티 금형(19)과 조합되는 제품 코어 금형(21)이 가동반(5)에 부착된다. 그리고, 가동반(5)이 몰드 클램핑 기구(14)에 의해 몰드 개폐방향으로 이동되고, 중간반(4)(회전반(40))과 가동반(5) 사이에 부착된 제품 캐비티 금형(19)과 제품 코어 금형(21)이 몰드 클램핑된다. 그 후, 고정반(3)에 마련된 관통 구멍(3a)과 사출 유닛 삽입용 관통 구멍(60a)에 삽입된 제1사출 유닛(17)을, 회전반(40)의 중계 수지 유로(46)에 접촉시키고, 중계 수지 유로(46)와 제품 캐비티 금형(19)의 수지 게이트(19a)를 중계하는 제2금형 부착판(61)의 중계 수지 유로(61b)를 경유하여, 제품 캐비티 금형(19)과 제품 코어 금형(21)이 조합되어 형성되는 금형 캐비티에 용융 수지를 사출 충전시키는 단층의 사출 성형방법이 행해진다.

사출 충전 후, 수지 성형품의 냉각 고화 시간 경과 후, 수지 성형품이 가동반(5)측의 제품 코어 금형(21)에 유지된 상태로 몰드 오픈된다. 제품 캐비티 금형(19)과 제품 코어 금형(21) 사이에 제품 꺼냄 수단을 삽입시키고, 수지 성형품을 집게 한 후, 가동반(5)에 배치된 제품 압출 수단(8)을 작동시켜, 압출핀(8a)에 의해, 제품 코어 금형(21) 내부에 마련된 몰드 내 압출 기구의 압출판 등을 고정반(3)측으로 밀면, 수지 성형품이 압출되어 제품 꺼냄 수단에 의해 금형 밖으로 반송된다.

본 실시예 2의 적층 성형장치(1)도 중간반(4)(회전반(40))에 제품 압출 수단을 마련하지 않고, 가동반(5)에 부착된 금형측으로부터 제품 압출을 행하는 적층 성형장치이기 때문에, 중간반(4)(회전반(40))의 몰드 개폐방향의 두께 치수가 작은데다가, 가동반(5)에 배치된 제품 압출 수단(8)의 압출핀(8a)에 의해, 가동반(5)에 부착된 제품 코어 금형(21)으로부터 수지 성형품을 압출할 수 있으므로, 중간반(4)(회전반(40))의 몰드 개폐방향의 두께 치수가 커지지 않고, 사용 가능한 금형의 최대 몰드 두께 치수의 제약을 적게 할 수 있는 것은 앞서 설명한 바와 같다. 또한 수지 성형품을 유지시킨 제품 코어 금형(21)은 가동반(5)에 부착되고, 본래의 적층 성형장치의 제품 꺼냄 상태와 전혀 다르지 않기 때문에, 제품 압출 수단(8)의 압출핀(8a)의 길이를 연장할 필요는 없다. 한편, 제품 형상에 의해 제품 캐비티 금형(19), 혹은 고정반(3)측에 부착된 금형으로부터 제품을 압출할 필요가 있는 경우는, 실시예 1에서 설명한 바와 같이, 회전반(40) 등에 마련된 압출핀용 관통 구멍을 통해, 고정반(3)에 마련된 제품 압출 수단에 의해 제품 압출을 행하게 해도 되고, 제품 캐비티 금형(19), 혹은 고정반(3)측에 부착된 금형에 마련된 제품 압출 수단에 의해 제품 압출을 행하게 해도 된다.

본 실시예 2의 적층 성형장치(1)로 통상 성형을 행할 경우, 중간반(4)(회전반(40)) 등을 통해 사출 충전시키기 위해 수지 유로가 약간 길어져, 용융 수지의 온도 저하를 방지하는 배려가 필요해지지만, 가동반(5)에 금형 이외의 구성 부품이 일절 부착되지 않기 때문에, 통상의 사출 성형방법과 더불어, 성형 고정밀도의 몰드 개폐 위치 제어를 필요로 하는 사출 성형방법, 예를 들면 확장 발포 성형방법, 사출 프레스 성형방법, 사출 압축 성형방법, 금형 내 도장(塗裝)방법(몰드 내 피복 성형방법) 등을 행할 경우에 적합하다.

또한 본 실시예 2와 마찬가지로, 중간반(4) 및 회전반(40)의 몰드 개폐방향의 두께의 차분을 메우는 제1금형 부착판(60) 및 제2금형 부착판(61)을 사용하여, 중간반(4) 및 회전반(40)을 가동반(5)에 고정하는 형태도 가능하다.

또한 본 실시예 2에서는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 중간반(4) 및 회전반(40)의 몰드 개폐방향의 두께의 차분을 메우는 제1금형 부착판(60) 및 제2금형 부착판(61)이, 각각 단독으로 하나의 면(새로운 금형 부착면 등)을 형성시키는 형태로 하였다. 즉, 본 실시예 2에 있어서, 제1금형 부착판(60)은 회전반(40)과 고정반(3) 사이에 개재하는 부분과, 중간반(4)과 고정반(3) 사이에 개재하는 부분을 가짐으로써, 중간반(4) 및 회전반(40)이 형성하는 요철 형상을 해소시키는 것이었다. 또한 본 실시예 2에 있어서, 제2금형 부착판(61)은 회전반(40)과 제품 캐비티 금형(19) 사이에 개재하는 부분과, 중간반(4)과 제품 캐비티 금형(19) 사이에 개재하는 부분을 가짐으로써, 중간반(4) 및 회전반(40)이 형성하는 요철 형상을 해소시키는 것이었다. 그러나 이에 한정되지 않고, 제1금형 부착판(60) 및 제2금형 부착판(61)은 중간반(4)의 회전반(40)에 대한 몰드 개폐방향의 오목부 형상만을 해소하여, 회전반(40)의 금형 부착면과 합쳐 하나의 면(새로운 금형 부착면 등)을 형성시키는 형태여도 된다. 즉, 본 실시예 2에 있어서, 제1금형 부착판(60)은 중간반(4)과 고정반(3) 사이에만 개재함으로써, 중간반(4) 및 회전반(40)이 형성하는 요철 형상을 해소시키는 것이어도 된다. 또한 본 실시예 2에 있어서, 제2금형 부착판(61)은 중간반(4)과 제품 캐비티 금형(19) 사이에만 개재함으로써, 중간반(4) 및 회전반(40)이 형성하는 요철 형상을 해소시키는 것이어도 된다. 이 제1금형 부착판(60) 및 제2금형 부착판(61)의 형태는 중간반(4) 및 회전반(40)이 고정반(3) 및 가동반(5)의 어느 하나에 고정되는 경우에도 채용할 수 있다. 이 형태의 경우, 제1금형 부착판(60) 및 제2금형 부착판(61)을 포함하는 중간반(4) 및 회전반(40)의 몰드 개폐방향의 두께를 보다 얇게 할 수 있어, 통상 성형에 사용 가능한 데이라이트 치수를 보다 많이 확보할 수 있다.

본 발명은 상기의 실시의 형태에 한정되지 않고 다양한 형태로 실시할 수 있다. 예를 들면, 실시예 1 및 실시예 2에 있어서, 제품 캐비티 금형이 고정반측에, 제품 코어 금형이 가동반측에 부착되고, 가동반측에 배치된 제품 압출 수단에 의해 수지 성형품이 금형으로부터 압출되는 형태로 했지만, 제품 코어 금형이 고정반측에, 제품 캐비티 금형이 가동반측에 부착되며, 고정반측에 배치된 제품 압출 수단에 의해 수지 성형품이 금형으로부터 압출되는 형태도 가능하다.

또한 실시예 1 및 실시예 2에 있어서, 회전반의 금형 부착면보다 부착 치수가 큰 금형이 부착되는 형태로 하였는데, 회전반에 부착 가능한 금형으로도 통상 성형이 가능하다. 또한 실시예 1 및 실시예 2에 있어서, 중간반(회전반)을 가동반이나 고정반에 고정하는 수단으로서 볼트를 사용하는 형태를 제시했지만, 필요한 고정력이 얻어지면, 고정하는 수단에 특별히 제약은 없고 공지의 고정 수단으로부터 적합한 수단이 선택되면 된다. 이 고정 수단이 전기적으로 작동·해제가 가능해지도록 구성되면, 적층 성형으로부터 단층 성형, 혹은 단층 성형으로부터 적층 성형으로의 전환 작업이 더욱 용이해진다.

다음으로, 실시예 2에 있어서, 회전반(40)의 금형 부착면이, 고정반(3) 및 가동반(5)에 대향하는 위치에 있어서, 중간반(4)의 고정반(3) 및 가동반(5)에 대향하는 면으로부터 몰드 개폐방향으로 돌출된 요철 형상이 형성되어 있는 형태로 했지만, 예를 들면 도 6에 나타내는 바와 같이, 회전반(40)의 금형 부착면이 몰드 개폐방향으로 패여 있는 요철 형상이 형성되어 있는 형태여도 된다(실시예 3). 이 실시예 3에 따른 적층 성형장치는, 적층 성형장치의 기본 구성이나 사출 성형방법은 실시예 1 및 2와 기본적으로 동일하며, 또한 중간반(4)(회전반(40))이 가동반(5)측에 고정되는 점에 있어서는 상술한 실시예 1의 적층 성형장치와 동일하고, 또한 중간반(4) 및 회전반(40)이 형성하는 요철 형상을 해소하기 위해 금형 부착판(60,61)을 사용하는 점에 있어서는 상술한 실시예 2의 적층 성형장치와 동일하다. 그리고, 이들 실시예 1 및 실시예 2의 적층 성형장치의 설명을 참조함으로써, 실시예 3의 적층 성형장치를 용이하게 파악할 수 있기 때문에, 실시예 3의 적층 성형장치의 상세한 설명은 생략한다.

실시예 3의 적층 성형장치의 양태에 있어서도, 실시예 2에서 설명한 바와 같이, 제1금형 부착판(60) 및 제2금형 부착판(61)이 회전반(40)의 중간반(4)에 대한 몰드 개폐방향의 오목부 형상만을 해소하여, 중간반(4)의 금형 부착면과 합쳐 하나의 면(새로운 금형 부착면 등)을 형성시켜도 된다. 즉, 본 실시예 3에 있어서, 제1금형 부착판(60)은 회전반(40)과 가동반(5) 사이에 개재하는 부분과, 중간반(4)과 가동반(5) 사이에 개재하는 부분을 가짐으로써, 중간반(4) 및 회전반(40)이 형성하는 요철 형상을 해소시키는 것이었다. 또한 본 실시예 3에 있어서, 제2금형 부착판(61)은 회전반(40)과 제품 코어 금형(21) 사이에 개재하는 부분과, 중간반(4)과 제품 코어 금형(21) 사이에 개재하는 부분을 가짐으로써, 중간반(4) 및 회전반(40)이 형성하는 요철 형상을 해소시키는 것이었다. 그러나 이에 한정되지 않고, 제1금형 부착판(60)은 회전반(40)과 가동반(5) 사이에만 개재함으로써, 중간반(4) 및 회전반(40)이 형성하는 요철 형상을 해소시키는 것이어도 된다. 또한 제2금형 부착판(61)은 회전반(40)과 제품 코어 금형(21) 사이에만 개재함으로써, 중간반(4) 및 회전반(40)이 형성하는 요철 형상을 해소시키는 것이어도 된다. 이 제1금형 부착판(60) 및 제2금형 부착판(61)의 형태는 중간반(4) 및 회전반(40)이 고정반(3) 및 가동반(5)의 어느 하나에 고정되는 경우에도 채용할 수 있다.

마찬가지로, 실시예 1과 같이, 회전반(40)의 금형 부착면이, 고정반(3) 및 가동반(5)에 대향하는 위치에 있어서, 중간반(4)의 고정반(3) 및 가동반(5)에 대향하는 면과 동일 평면상에 형성되는 형태여도, 실시예 2와 같이, 금형 부착판을 사용하면, 회전반(40)의 금형 부착면에 부착 가능한 크기의 금형이 사용되는 경우에도, 회전반(40)의 금형 부착면과 중간반(4)의 고정반(3) 및 가동반(5)에 대향하는 면에, 몰드 클램핑력을 분산시킬 수 있기 때문에, 회전반(40)의 회전축(13)이나 회전반 회전기구(11)의 슬라이딩부로 작용하는 부하를 저감시킬 수 있다. 이 효과는 앞서 설명한 실시예 3과 같은 회전반(40)의 금형 부착면이 몰드 개폐방향으로 패여 있는 요철 형상이 형성되어 있는 형태에 있어서, 회전반(40)의 금형 부착면에 부착 가능한 크기의 금형이 사용될 경우에도 얻을 수 있다.

상술한 실시예의 적층 성형장치에 의하면 이하와 같은 효과를 발휘할 수 있다.

즉, 상술한 실시예 1의 적층 성형장치는, 회전반(40)의 금형 부착면이, 고정반(3) 및 가동반(5)에 대향하는 위치에 있어서, 회전반(40)을 지지하는 중간반(4)의 고정반(3) 및 가동반(5)에 대향하는 면으로부터 돌출되지 않도록, 중간반(4)의 고정반(3) 및 가동반(5)에 대향하는 면과 동일 평면상에 형성되어 있으므로, 중간반(4)에 회전반(40)의 금형 부착면보다 큰 금형을 직접 부착할 수 있다.

상술한 실시예 2 및 3의 적층 성형장치는, 중간반(4) 및 회전반(40)의 몰드 개폐방향의 두께가 다름으로써 생기는 요철 형상을, 금형 부착판(60,61)에 의해 해소하는 것이 가능해지기 때문에, 회전반(40)의 금형 부착면보다 큰 금형 부착면을 얻을 수 있다.

상술한 실시예 1 및 3의 적층 성형장치는, 회전반(40)이나 금형 부착판(60,61)에 압출핀용 관통 구멍이 마련되어 있기 때문에, 중간반(4) 및 회전반(40)의 적어도 한쪽을 가동반(5)에 고정시켰을 때, 가동반(5)에 배치된 압출 수단(8)의 압출용 핀(8a)을 회전반(40)이나 금형 부착판(60,61)의 압출핀용 관통 구멍에 관통시켜, 중간반(4), 혹은 회전반(40)에 부착된 금형으로부터 수지 성형품을 압출할 수 있다.

상술한 실시예 1 내지 3의 적층 성형장치는 고정반(3), 혹은 가동반(5)에 부착한 금형측으로부터 제품 압출을 행하는 것으로, 중간반(4)(회전반(40))에 제품 압출 수단을 마련하는 것은 아니다. 그 때문에, 상술한 실시예 1 내지 3의 적층 성형장치는 중간반(4)(회전반(40))의 몰드 개폐방향의 두께 치수를 작게 할 수 있고, 이것에 의해, 고정반(3) 및 가동반(5)의 다른 쪽과, 고정반(3) 및 가동반(5)의 한쪽에 고정시킨 중간반(4)(회전반(40)) 사이의 데이라이트 치수를 크게 확보할 수 있으므로, 사용 가능한 금형의 최대 몰드 두께 치수의 제약을 적게 할 수 있다.

상술한 실시예 2의 적층 성형장치는 회전반(40)에 중계 수지 유로(46)가 형성되고, 제1금형 부착판(60)에 사출 유닛 삽입용 관통 구멍(60a)이 형성되며, 제2금형 부착판(61)에 중계 수지 유로(61b)가 형성되어 있다. 이 때문에, 상술한 실시예 2의 적층 성형장치는, 제1금형 부착판(60)의 사출 유닛 삽입용 관통 구멍(60a)에 사출 유닛(17)을 삽입시켜 사출 유닛(17)을 회전반(40)에 접촉시키고, 회전반(40)의 중계 수지 유로(46)와 제2금형 부착판(61)의 중계 수지 유로(61b)를 경유시켜, 사출 유닛(17)으로부터 금형에 수지를 사출 충전시킬 수 있다.

고정반과, 가동반과, 고정반 및 가동반 사이에 배치되는 중간반(회전반)을 구비하는 일반적인 적층 성형장치는, 그 구성으로부터 적층 성형 전용기가 될 수밖에 없고, 무리하게 통상 성형을 행하고자 하면, 사용 가능한 금형의 치수의 제약이 많기 때문에, 통상 성형품과 적층 성형품의 제조량이 나날이 변화하는 수지 성형품의 제조업자에게 있어 적층 성형장치 도입의 큰 장해가 된다. 본 발명의 적층 성형장치와 그것을 사용하는 사출 성형방법에 의해, 적층 성형장치에 있어서 통상 성형이 가능한데다가, 사용 가능한 금형의 치수의 제약을 적게 할 수 있으므로, 적층 성형장치에 있어서 통상 성형을 행할 경우에, 적층 성형에 사용하는 회전 금형보다 큰 치수의 통상 성형용 금형이 사용 가능해져, 통상 성형품과 적층 성형품의 제조량에 따라 적층 성형장치를 높은 효율로 가동시킬 수 있다. 그 때문에 수지 성형품의 제조업자에게 있어 산업상 이용 가치가 매우 높다.

Claims

고정반과,
상기 고정반과 대향하여 배치되고, 상기 고정반에 대하여 접근 및 이간하는 방향으로 이동 가능하게 마련된 가동반과,
상기 고정반과 상기 가동반 사이에 있어서, 상기 접근 및 이간하는 방향으로 이동 가능하게 마련된 중간반으로서, 상기 고정반과 대향하는 면 및 상기 가동반과 대향하는 면을 가지면서, 상기 고정반과 대향하는 상기 면으로부터 상기 가동반과 대향하는 상기 면에 걸쳐 관통하는 수용 공간을 가지는 중간반과,
상기 중간반의 상기 수용 공간의 내부에 있어서 상기 중간반에 회전 가능하게 지지된 회전반으로서, 상기 고정반 및 상기 가동반에 대향하는 적어도 1셋트의 평행한 면을 가지는 회전반을 구비하고,
상기 중간반의 상기 고정반과 대향하는 면 및 상기 가동반과 대향하는 면의 적어도 한쪽의 면은 금형을 직접적 또는 간접적으로 부착 가능한 금형 부착면인 것을 특징으로 하는 적층 성형장치.
제1항에 있어서,
상기 중간반 및 상기 회전반은 상기 접근 및 이간하는 방향의 두께가 실질적으로 동일하고,
상기 적층 성형장치는 상기 중간반의 상기 금형 부착면에 상기 금형을 직접적으로 부착 가능한 것을 특징으로 하는 적층 성형장치.
제1항에 있어서,
상기 중간반 및 상기 회전반은 상기 접근 및 이간하는 방향의 두께가 다르고,
상기 적층 성형장치는 상기 중간반 및 상기 회전반의 상기 접근 및 이간하는 방향의 두께의 차분(差分)을 메우는 금형 부착판을 더 구비하며,
상기 금형 부착판은 상기 회전반과 상기 금형 사이에 개재하는 부분과, 상기 중간반과 상기 금형 사이에 개재하는 부분을 가지고,
상기 적층 성형장치는 상기 중간반의 상기 금형 부착면에 상기 금형 부착판을 통해 상기 금형을 간접적으로 부착 가능한 것을 특징으로 하는 적층 성형장치.
제1항에 있어서,
상기 적층 성형장치는 상기 금형을 상기 중간반의 상기 금형 부착면에 부착하는 금형 부착 수단을 더 구비하고,
상기 금형 부착 수단은 상기 중간반의 상기 금형 부착면측에 마련되는 것을 특징으로 하는 적층 성형장치.
제1항에 있어서,
상기 적층 성형장치는 상기 고정반 및 상기 가동반의 적어도 한쪽의 반측(盤側)에 배치된 제품 압출 수단을 더 구비하고,
상기 제품 압출 수단은 상기 고정반과 상기 중간반 사이에 있어서 성형된 성형품, 또는 상기 가동반과 상기 중간반 사이에 있어서 성형된 성형품을 압출하기 위한 압출핀을 가지며,
상기 회전반은 상기 압출핀과 정합(整合)하는 위치에 상기 압출핀이 관통하는 압출핀용 관통 구멍을 가지는 것을 특징으로 하는 적층 성형장치.
제3항에 있어서,
상기 적층 성형장치는 상기 고정반 및 상기 가동반의 적어도 한쪽의 반측에 배치된 제품 압출 수단을 더 구비하고,
상기 제품 압출 수단은 상기 고정반과 상기 중간반 사이에 있어서 성형된 성형품, 또는 상기 가동반과 상기 중간반 사이에 있어서 성형된 성형품을 압출하기 위한 압출핀을 가지며,
상기 금형 부착판은 상기 압출핀과 정합하는 위치에 상기 압출핀이 관통하는 압출핀용 관통 구멍을 가지는 것을 특징으로 하는 적층 성형장치.
제6항에 있어서,
상기 회전반은 상기 압출핀과 정합하는 위치에 상기 압출핀이 관통하는 압출핀용 관통 구멍을 가지는 것을 특징으로 하는 적층 성형장치.
제1항에 있어서,
상기 회전반은 상기 적어도 1셋트의 평행한 면의 한쪽의 면과 다른 쪽의 면 사이에 수지 유로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 적층 성형장치.
제3항에 있어서,
상기 금형 부착판은 상기 회전반과 상기 금형 사이에 개재하는 상기 부분에, 사출 유닛이 삽입 가능한 사출 유닛 삽입용 관통 구멍, 또는 사출 유닛으로부터 사출된 수지를 유동시키는 수지 유로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 적층 성형장치.
제1항에 기재된 적층 성형장치를 사용한 사출 성형방법으로서,
상기 중간반 및 상기 회전반의 적어도 한쪽을 상기 고정반 및 상기 가동반의 한쪽에 고정시키고, 상기 고정반 및 상기 가동반의 다른 쪽과 상기 중간반 사이에 부착된 금형을 몰드 클램핑시키는 것을 특징으로 하는 사출 성형방법.
제10항에 있어서,
상기 적층 성형장치로서, 상기 고정반 및 상기 가동반의 적어도 한쪽의 반측에 배치된 제품 압출 수단을 더 구비하고, 상기 제품 압출 수단이, 상기 고정반과 상기 중간반 사이에 있어서 성형된 성형품 또는 상기 가동반과 상기 중간반 사이에 있어서 성형된 성형품을 압출하기 위한 압출핀을 가지는 것이며, 상기 회전반이, 상기 압출핀과 정합하는 위치에, 상기 압출핀이 관통하는 압출핀용 관통 구멍을 가지는 것인 적층 성형장치를 사용하는 사출 성형방법으로서,
상기 제품 압출 수단의 상기 압출핀을, 상기 회전반에 형성된 상기 압출핀용 관통 구멍에 관통시킴으로써, 상기 고정반과 상기 중간반 사이에 있어서 성형된 성형품, 또는 상기 가동반과 상기 중간반 사이에 있어서 성형된 성형품의 꺼냄을 행하는 것을 특징으로 하는 사출 성형방법.
제3항에 기재된 적층 성형장치를 사용한 사출 성형방법으로서,
상기 중간반 및 상기 회전반의 적어도 한쪽을, 상기 고정반 및 상기 가동반의 한쪽에 직접적으로 또는 상기 금형 부착판을 통해 간접적으로 고정시키고, 상기 고정반 및 상기 가동반의 다른 쪽과 상기 중간반 사이에 부착된 금형을 몰드 클램핑시키는 것을 특징으로 하는 사출 성형방법.
제12항에 있어서,
상기 적층 성형장치로서, 상기 고정반 및 상기 가동반의 적어도 한쪽의 반측에 배치된 제품 압출 수단을 더 구비하고, 상기 제품 압출 수단이 상기 고정반과 상기 중간반 사이에 있어서 성형된 성형품, 또는 상기 가동반과 상기 중간반 사이에 있어서 성형된 성형품을 압출하기 위한 압출핀을 가지는 것이며, 상기 금형 부착판 및 상기 회전반의 적어도 한쪽이, 상기 압출핀과 정합하는 위치에, 상기 압출핀이 관통하는 압출핀용 관통 구멍을 가지는 것인 적층 성형장치를 사용하는 사출 성형방법으로서,
상기 제품 압출 수단의 상기 압출핀을, 상기 금형 부착판 및 상기 회전반의 적어도 한쪽에 형성된 상기 압출핀용 관통 구멍에 관통시킴으로써, 상기 고정반과 상기 중간반 사이에 있어서 성형된 성형품, 또는 상기 가동반과 상기 중간반 사이에 있어서 성형된 성형품의 꺼냄을 행하는 것을 특징으로 하는 사출 성형방법.