KR101342672B1 - 분할형 매니폴드가 구비된 사출 성형장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 분할형 매니폴드가 구비된 사출 성형장치에 관한 것이다.
본 발명은 상온의 열경화성 수지를 공급하는 노즐 로케이터와 결합되어 상온의 열경화성 수지를 공급받는 공급홀과, 공급홀의 양측으로 분기되게 구성되는 상부 수지유로가 형성된 상부 매니폴드; 상기 상부 매니폴드가 결합되는 결합홈이 형성되고, 상부 수지유로와 연통하여 공급되는 상온의 열경화성 수지의 누설을 방지하는 수지 공급라인과, 상온의 열경화성 수지의 온도를 유지하기 위한 냉각순환 라인이 형성된 상고정판; 상기 상고정판의 하측에 구성되며, 수지 공급라인으로부터 공급되는 상온의 열경화성 수지를 노즐로 공급하며, 하측으로 테이퍼지게 형성된 매니폴드 유로가 일정 가격 이격되게 다수 형성된 하부 매니폴드; 상기 매니폴드 유로와 연통하여 상온의 열경화성 수지를 캐비티측으로 공급하는 다수의 노즐이 설치되는 노즐 하우징; 상기 노즐 하우징의 하단이 결합되며, 노즐의 외주를 따라 순환하는 냉각수가 유출되는 것을 방지하도록 구성된 노즐블럭; 및 상기 노즐 하우징이 고정되며, 노즐의 하측 선단부가 삽입되어 캐비티측으로 수지의 누설없이 토출시킬 수 있도록 형성된 가이드홈과, 이 가이드홈의 선단부에 형성되어 수지가 토출되는 토출홀이 형성된 코어를 포함하는 것을 특징으로 하는 분할형 매니폴드가 구비된 사출 성형장치를 제공한다.

Description

분할형 매니폴드가 구비된 사출 성형장치{Splitting mould manifold is equipped with injection molding device}
본 발명은 분할형 매니폴드가 구비된 사출 성형장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 상온의 열경화성 수지를 이용한 사출 성형시, 매니폴드 내에 존재하는 수지를 용이하게 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 매니폴드의 유로 세척 및 유지 보수의 편리성을 향상시키고, 노즐팁부에 폴리머 링을 삽입 체결함으로써, 하부 금형에 뺏기는 열을 차단할 수 있어 노즐의 끝단, 중심, 플랜지부의 온도를 일정하게 유지시킴에 따라 고품질의 생산품을 대량생산할 수 있는 분할형 매니폴드가 구비된 사출 성형장치에 관한 것이다.
일반적으로 사출성형기는 용융 상태의 합성수지를 일정한 형태로 이루어지는 금형에 주입하여 제품을 성형하는 기계장치이다. 이러한 사출성형기는 용융된 합성수지의 주입을 원활하게 하는 매니폴드를 구비하고 있으며, 이 매니폴드에 전기 등에 의하여 가열되는 히터가 제공된다.
이와 같은 매니폴드에 제공되는 히터가 결합되는 구조는, 단면이 원형으로 이루어지는 히터 선을 매니폴드의 홈에 삽입하여 홈의 개구측에 제공된 돌기를 가압수단에 의하여 압입하여 히터 선을 매니폴드에 매입하는 구조가 있으며, 또한 매니폴드에 제공된 홈에 단면이 원형으로 이루어지는 전기 가열히터를 삽입하고, 개구부를 각각 동커버 및 쿠퍼(cooper)로 폐쇄하는 구조 등이 있었다.
상기와 같은 매니폴드에 제공된 홈에 삽입된 히터 선을 고정하고 이를 홈에 수납하기 위하여 개구부에 돌출부를 형성하고 별도의 가압수단에 의하여 돌출부를 압입하는 과정을 거치게되어 제조 공정이 증가되어 생산성이 떨어지는 문제점을 가진다.
또한, 돌출부를 압입하는 과정에서 히터 선이 손상될 수 있어 불량률이 증가될 수 있는 문제점이 있으며, 또한 매니폴드에 제공된 홈에 전기 가열히터를 삽입하고 별도의 부재 또는 충진물을 이용하여 홈의 개구부를 폐쇄함으로써, 제조 공정이 복잡하고 구성요소의 수가 증가하여 원가 상승의 요인이 되는 문제점을 가지고 있다.
한편, 하지만, 가공이 용이하면서 열전도율이 높은 금속은 상대적으로 강성이 낮은 이유로 열전도율이 낮더라도 강성이 높은 금속이 사용되고 있는 실정이다. 따라서, 매니폴드의 열전도율이 낮기 때문에 이에 설치되는 전기가열 히터의 용량을 상대적으로 증대시킬 수밖에 없으므로 이로 인한 원가 상승과 기기의 과부하로 인한 수명 단축이 야기되는 문제점이 있다.
대한민국 등록 실용신안 제0279261호 (2002. 06. 10.)
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 열경화성 수지를 이용한 사출 성형시, 매니폴드 내에 존재하는 수지를 용이하게 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 매니폴드의 유로 세척 및 유지 보수의 편리성을 향상시키는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 노즐팁부에 폴리머 링을 삽입 체결함으로써, 하부 금형에 뺏기는 열을 차단할 수 있어 노즐의 끝단, 중심, 플랜지부의 온도를 일정하게 유지시킴에 따라 고품질의 생산품을 대량생산이 가능하도록 하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명은 상온의 열경화성 수지를 공급하는 노즐 로케이터와 결합되어 상온의 열경화성 수지를 공급받는 공급홀과, 공급홀의 양측으로 분기되게 구성되는 상부 수지유로가 형성된 상부 매니폴드; 상기 상부 매니폴드가 결합되는 결합홈이 형성되고, 상부 수지유로와 연통하여 공급되는 상온의 열경화성 수지의 누설을 방지하는 수지 공급라인과, 상온의 열경화성 수지의 온도를 유지하기 위한 냉각순환 라인이 형성된 상고정판; 상기 상고정판의 하측에 구성되며, 수지 공급라인으로부터 공급되는 상온의 열경화성 수지를 노즐로 공급하며, 하측으로 테이퍼지게 형성된 매니폴드 유로가 일정 가격 이격되게 다수 형성된 하부 매니폴드; 상기 매니폴드 유로와 연통하여 상온의 열경화성 수지를 캐비티측으로 공급하는 다수의 노즐이 설치되는 노즐 하우징; 상기 노즐 하우징의 하단이 결합되며, 노즐의 외주를 따라 순환하는 냉각수가 유출되는 것을 방지하도록 구성된 노즐블럭; 및 상기 노즐 하우징이 고정되며, 노즐의 하측 선단부가 삽입되어 캐비티측으로 수지의 누설없이 토출시킬 수 있도록 형성된 가이드홈과, 이 가이드홈의 선단부에 형성되어 수지가 토출되는 토출홀이 형성된 코어를 포함하는 것을 특징으로 하는 분할형 매니폴드가 구비된 사출 성형장치를 제공한다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 상부 매니폴드의 상부면에는 상온의 열경화성 수지의 유출을 방지하기 위해 상부 수지유로의 외부를 둘러싸도록 형성되는 실링부재가 구성되는 것을 특징으로 하는 분할형 매니폴드가 구비된 사출 성형장치를 제공한다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 노즐 하우징은 상기 노즐이 설치되는 설치공이 형성되며, 냉각수가 노즐의 외주면 전체를 순환할 수 있도록 구성된 노즐 설치부와, 상기 노즐 설치부를 관통하여 노즐의 외주면을 따라 냉각수가 순환하여 상온의 열경화성 수지의 온도를 유지시켜주는 냉각수 순환로가 구성되는 것을 특징으로 하는 분할형 매니폴드가 구비된 사출 성형장치를 제공한다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 노즐은 외주면을 따라 냉각수가 순환하는 나선형의 순환홈과, 매니폴드 유로를 통해 유입되는 상온의 열경화성 수지가 캐비티측으로 토출될 수 있도록 수지 토출홀이 형성되며, 외주면 하단에는 캐비티부의 고온이 열전도되는 것을 차단하는 단열부재가 고정결합되는 것을 특징으로 하는 분할형 매니폴드가 구비된 사출 성형장치를 제공한다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 수지 토출홀은 상측에서 하측으로 향할수록 그 직경이 좁아지는 테이퍼진 형상으로 형성되어 상온의 열경화성 수지가 소정의 압력을 지닌 채로 토출이 이루어지는 것을 특징으로 하는 분할형 매니폴드가 구비된 사출 성형장치를 제공한다.
이와 같은 본 발명에 따르면, 열경화성 수지를 이용한 사출 성형시, 매니폴드 내에 존재하는 수지를 용이하게 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 매니폴드의 유로 세척 및 유지 보수의 편리성의 향상을 극대화시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 노즐팁부에 폴리머 링을 삽입 체결함으로써, 하부 금형에 뺏기는 열을 차단할 수 있어 노즐의 끝단, 중심, 플랜지부의 온도를 일정하게 유지시킴에 따라 고품질의 생산품을 대량생산이 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분할형 매니폴드가 구비된 사출 성형장치를 나타낸 단면도,
도 2 내지 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분할형 매니폴드가 구비된 사출 성형장치의 각 구성요소를 나타낸 도면,
도 7 및 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분할형 매니폴드가 구비된 사출 성형장치의 노즐을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분할형 매니폴드가 구비된 사출 성형장치를 나타낸 단면도, 도 2 내지 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분할형 매니폴드가 구비된 사출 성형장치의 각 구성요소를 나타낸 도면, 도 7 및 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분할형 매니폴드가 구비된 사출 성형장치의 노즐을 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 분할형 매니폴드가 구비된 사출 성형장치는 상고정판(110), 상부 매니폴드(120), 하부 매니폴드(130), 노즐 하우징(140), 노즐블럭(150), 코어(160) 및 단열시트(170)를 포함하여 구성된다.
상고정판(110)은 도 2에 도시된 바와 같이, 오픈 타입의 몰드를 구성하기 위한 상부 금형으로, 금형 몰드 내에 열경화성 수지로 이루어진 상온의 열경화성 수지의 온도를 유지하기 위한 냉각순환 라인(112)이 상고정판(110)의 중앙측으로부터 외측으로 형성되며, 중앙측에는 노즐 로케이터(102)와 연결 구성되는 상부 매니폴드(120)의 상부 수지유로(122)와 연통하는 수지 공급라인(114)이 복수 형성된다.
또한, 상고정판(110)의 상측에는 상온의 열경화성 수지를 공급받을 수 있도록 상부 매니폴드(120)가 결합되는 결합홈(116)이 형성되며, 이 결합홈(116)에는 상고정판(110)과 상부 매니폴드(120)를 일체로 결합될 수 있도록 체결수단이 체결되도록 나사산이 형성되는 상부 체결공(118)이 형성된다.
여기서, 상부 체결공(118)은 수지 공급라인(114)과 냉각순환 라인(112) 사이에 위치하도록 구성된다.
아울러, 상고정판(110)의 일측에는 냉각순환 라인(112)을 구성하기 위해 형성되는 홀을 밀폐하기 위한 스페이서 블록(210)이 삽입 구성된다.
상부 매니폴드(120)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상고정판(110)에 형성된 결합홈(116)에 삽입되어 체결수단에 의해 상고정판(110)과 결합이 이루어지고, 상부면에는 상온의 열경화성 수지를 공급하는 노즐 로케이터(102)와 결합되며, 이 노즐 로케이터(102)로부터 상온의 열경화성 수지를 공급받기 위한 공급홀(124)과, 공급홀(124)의 양측으로 분기되게 구성되는 상부 수지유로(122)가 형성된다.
여기서, 상부 수지유로(122)의 단부에는 수지 공급라인(114)과 연통하도록 복수 구성되어 수지 공급라인(114)과 연결되어 상온의 열경화성 수지의 누설없이 용이하게 공급이 이루어지도록 구성된다.
또한, 상부 매니폴드(120)의 상부에는 상온의 열경화성 수지의 유출을 방지하기 위해 상부 수지유로(122)의 외부를 둘러싸도록 형성되는 실링부재(220)가 구성된다.
하부 매니폴드(130)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상고정판(110)의 하측에 구성되며, 상고정판(110)의 수지 공급라인(114)으로부터 공급되는 상온의 열경화성 수지를 노즐(240)로 공급하기 위한 매니폴드 유로(132)가 일정 가격 이격되게 다수 형성된다.
이와 같은 하부 매니폴드(130)는 상고정판(110)의 수지 공급라인(114)의 단부와 연결되어 공급되는 수지가 매니폴드 유로(132)측으로 이동할 수 있도록 수지 이동로(134)가 형성된다.
즉, 수지 이동로(134)는 수지 공급라인(114)과 매니폴드 유로(132)를 연결하는 연결홀의 기능을 수행하는 것이다.
또한, 하부 매니폴드(130)에 구성되는 매니폴드 유로(132)는 내주면의 직경이 하측으로 갈수록 점자 작아지는 형성으로 형성된다. 다시말해, 하측 테이퍼진 하향 경사지게 형성된다.
이와 같은 본 발명은 오픈 타입의 몰드에 있어서, 매니폴드를 상부 매니폴드(120)와 하부 매니폴드(130)로 분할되게 구성함으로써, 사출성형이 완료된 후, 매니폴드의 유지 보수를 용이하게 수행할 수 있게 되며, 특히 테이퍼지게 형성된 하부 매니폴드(130)의 매니폴드 유로(132)를 세척할 때, 분할 구성되는 매니폴드의 구성에 의해 간편하게 수행이 가능할 것이다.
노즐 하우징(140)은 도 5에 도시된 바와 같이, 하부 매니폴드(130)의 하측에 구성되며, 매니폴드 유로(132)와 연통하며, 이 매니폴드 유로(132)로부터 공급되는 상온의 열경화성 수지를 게이트부로 공급하기 위한 노즐(240)이 설치되는 설치공(146)이 형성된 노즐 설치부(142)가 형성된다.
여기서, 노즐 설치부(142)는 노즐 하우징(140)의 몸체보다 하향 돌출되게 형성되어 냉각수가 노즐(240)의 외주면 전체를 순환할 수 있도록 구성된다.
또한, 노즐 하우징(140)에는 이 노즐 설치부(142)를 관통하여 노즐(240)의 외주면을 따라 냉각수가 흐를 수 있도록 함으로써, 상온의 열경화성 수지의 온도를 일정하게 유지시켜주는 냉각수 순환로(144)가 형성된다.
한편, 노즐 하우징(140)에 설치되는 노즐(240)은 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 외주면을 따라 나선형의 순환홈(242)이 형성되어 있으며, 외주면 하단에는 캐비티부의 고온이 열전도되는 것을 차단하는 단열부재(250)가 고정결합된다.
여기서, 단열부재(250)는 노즐(240) 하부 선단부에 장착되어 금형쪽으로의 열전도를 방지함에 따라 노즐(240)의 열 밸런스를 향상시키기 위해 구비되는 것으로서, 폴리머 소재를 이용하여 제작함에 따라 노즐의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있어 노즐(240)의 내주에 형성된 수지 토출홀(244)을 통해 토출되는 상온의 열경화성 수지의 온도 또한 일정하게 유지할 수 있어 양질의 사출물을 제작할 수 있을 것이다.
아울러, 노즐(240)의 내주에는 매니폴드 유로(132)를 통해 유입되는 상온의 열경화성 수지가 캐비티측으로 토출될 수 있도록 수지 토출홀(244)이 형성되며, 이 수지 토출홀(244)은 상측에서 하측으로 향할수록 그 직경이 좁아지는 테이퍼진 형상으로 형성되어 상온의 열경화성 수지가 소정의 압력을 지닌 채로 토출이 이루어지도록 구성된다.
한편, 본 발명의 사출 성형장치는 스크류 타입으로 형성된 나선형의 순환홈(242)이 형성된 노즐(240) 뿐만 아니라, 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 순환홈(242)의 형상이 스파이럴 또는 슬롯의 형태로 형성될 수도 있을 것이다.
또한, 본 발명의 노즐(240)은 노즐팁(310)이 일체 또는 분리 가능한 구조로 형성되어 노즐 하우징(140)에 설치될 수 있을 것이다.
노즐블럭(150)은 노즐 하우징(140)의 노즐 설치부(142)의 단부가 삽입되어 고정되는 고정홀(152)이 형성되어 노즐 하우징(140)과 노즐(240)의 긴밀한 결합이 이루어지도록 구성되며, 노즐(240)의 외주를 따라 순환하는 냉각수가 유출되는 것을 방지하도록 구성된다.
코어(160)는 도 6에 도시된 바와 같이, 노즐(240)이 결합된 노즐 하우징(140)의 노즐 설치부(142)가 고정되는 고정홈(166)이 형성되며, 이 고정홈(166)에는 노즐(240)의 하측 선단부가 삽입되어 캐비티측으로 수지의 누설없이 토출시킬 수 있도록 형성된 가이드홈(164)과, 이 가이드홈(164)의 선단부에 형성되어 수지가 토출되는 토출홀(162)이 형성된다.
이와 같은 본 발명은 오픈 타입의 사출성형 방식으로 열경화성 수지를 이용하여 사출물을 제조할 때, 노즐 로케이터(102)로부터 공급되는 수지가 각각 분할 구성되는 상부 매니폴드(120)와 하부 매니폴드(130)를 통해 노즐(240)로 공급되어 일정량 토출이 이루어지도록 구성되는 것이다.
이때, 상부 매니폴드(120)와 하부 매니폴드(130)는 상고정판(110)에 구성된 수지 공급라인(114)을 통해 열경화성 수지를 공급받아 이를 노즐(240)에 형성된 수지 토출홀(244)로 이동하도록 안내하며, 더불어 냉각순환 라인(112)을 통해 열경화성 수지의 온도를 상온으로 일정하게 유지시키도록 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명은 열경화성 수지를 이용한 사출 성형시, 매니폴드 내에 존재하는 수지를 용이하게 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 매니폴드의 유로 세척 및 유지 보수의 편리성의 향상을 극대화시킬 수 있으며, 노즐팁부에 폴리머 링을 삽입 체결함으로써, 하부 금형에 뺏기는 열을 차단할 수 있어 노즐의 끝단, 중심, 플랜지부의 온도를 일정하게 유지시킴에 따라 고품질의 생산품을 대량생산이 가능한 발명이다.
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 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 상고정판 112: 냉각 순환라인
114: 수지 공급라인 120: 상부 매니폴드
122: 상부 수지유로 124: 공급홀
130: 하부 매니폴드 132: 매니폴드 유로
134: 수지 이동로 140: 노즐 하우징
142: 노즐 설치부 144: 냉각수 순환로
150: 노즐블럭 160: 코어
162: 토출홀 164: 가이드홈
166: 고정홈 210: 스페이서 블럭
220: 실링부재 240: 노즐
242: 순환홈 244: 수지 토출홀
250: 단열부재

Claims (5)

  1. 상온의 열경화성 수지를 공급하는 노즐 로케이터와 결합되어 상온의 열경화성 수지를 공급받는 공급홀과, 공급홀의 양측으로 분기되게 구성되는 상부 수지유로가 형성된 상부 매니폴드;
    상기 상부 매니폴드가 결합되는 결합홈이 형성되고, 상부 수지유로와 연통하여 공급되는 상온의 열경화성 수지의 누설을 방지하는 수지 공급라인과, 상온의 열경화성 수지의 온도를 유지하기 위한 냉각순환 라인이 형성된 상고정판;
    상기 상고정판의 하측에 구성되며, 수지 공급라인으로부터 공급되는 상온의 열경화성 수지를 노즐로 공급하며, 하측으로 테이퍼지게 형성된 매니폴드 유로가 일정 가격 이격되게 다수 형성된 하부 매니폴드;
    상기 매니폴드 유로와 연통하여 상온의 열경화성 수지를 캐비티측으로 공급하는 다수의 노즐이 설치되는 노즐 하우징;
    상기 노즐 하우징의 하단이 결합되며, 노즐의 외주를 따라 순환하는 냉각수가 유출되는 것을 방지하도록 구성된 노즐블럭; 및
    상기 노즐 하우징이 고정되며, 노즐의 하측 선단부가 삽입되어 캐비티측으로 수지의 누설없이 토출시킬 수 있도록 형성된 가이드홈과, 이 가이드홈의 선단부에 형성되어 수지가 토출되는 토출홀이 형성된 코어
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 분할형 매니폴드가 구비된 사출 성형장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 매니폴드의 상부면에는 상온의 열경화성 수지의 유출을 방지하기 위해 상부 수지유로의 외부를 둘러싸도록 형성되는 실링부재가 구성되는 것을 특징으로 하는 분할형 매니폴드가 구비된 사출 성형장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 노즐 하우징은 상기 노즐이 설치되는 설치공이 형성되며, 냉각수가 노즐의 외주면 전체를 순환할 수 있도록 구성된 노즐 설치부와, 상기 노즐 설치부를 관통하여 노즐의 외주면을 따라 냉각수가 순환하여 상온의 열경화성 수지의 온도를 유지시켜주는 냉각수 순환로가 구성되는 것을 특징으로 하는 분할형 매니폴드가 구비된 사출 성형장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 노즐은 외주면을 따라 냉각수가 순환하는 나선형의 순환홈과, 매니폴드 유로를 통해 유입되는 상온의 열경화성 수지가 캐비티측으로 토출될 수 있도록 수지 토출홀이 형성되며, 외주면 하단에는 캐비티부의 고온이 열전도되는 것을 차단하는 단열부재가 고정결합되는 것을 특징으로 하는 분할형 매니폴드가 구비된 사출 성형장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 수지 토출홀은 상측에서 하측으로 향할수록 그 직경이 좁아지는 테이퍼진 형상으로 형성되어 상온의 열경화성 수지가 소정의 압력을 지닌 채로 토출이 이루어지는 것을 특징으로 하는 분할형 매니폴드가 구비된 사출 성형장치.
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