KR101432077B1 - 사출 성형 방법 및 사출 성형 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 사출성형방법은 사출성형부의 램의 이동과 시간에 대한 함수로 표현되는 용융된 수지의 유동 특성치를 사용하는 데이터 처리 수단에 연계하여 용융된 수지를 사출성형하는 방법으로서, 입력된 상기 유동 특성치에 따라 상기 융용된 수지를 가압하는 램의 거동 특성을 계산하는 단계; 계산된 램의 거동 특성에 따라 사출성형부의 램을 구동하는 단계; 금형 캐비티 내부로 충진되는 용융된 수지의 압력을 측정하는 단계; 용융된 수지의 측정된 압력을 램의 거동에 따른 계산된 가압 압력과 비교하는 단계; 용융된 수지의 측정된 압력이 램의 거동에 따른 계산된 가압 압력보다 작은 경우, 압력 차이를 보정하도록 램의 거동 특성을 보정하는 단계; 보정된 램의 거동 특성에 따라 사출성형부의 램을 구동하는 단계를 포함한다.

Description

사출 성형 방법 및 사출 성형 장치{Method for Injection Molding and Apparatus for Injection Molding}

본 발명은 용융 수지를 사출 성형하는 방법 및 사출 성형 장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 사출 성형 과정에서 발생하는 압력 강하를 보상할 수 있는 사출 성형 방법 및 사출 성형 장치에 관한 것이다.

일반적으로 사출성형장치는 금형장치, 클로징 장치, 및 사출장치를 구비하여 구성되어 있고, 금형장치는 고정금형 및 가동금형을 갖고 있다. 그리고, 클로징 장치로 가동 금형을 진퇴시킴에 의해, 금형장치의 형닫기, 클로징 및 오프닝이 행하여지고, 클로징에 수반하여, 고정금형과 가동금형 사이에 캐비디 공간이 형성된다. 또한, 사출성형장치는, 가열실린더, 및 해당 가열실린더 내에서 회전이 자유롭고, 또한 진퇴가 자유로운 스크류를 구비하며, 그 스크류를 회전시키거나 전후진 시키도록 계량용 모터나 사출용 모터 등을 구비한다. 2002년 9월 27일에 공개된 공개특허공보 제2002-0073596호가 참고될 수 있다.

계량 공정에서, 스크류를 회전시키면, 가열 실린더 내에서의 스크류 보다 전방에 수지가 축적되고, 또한 사출 공정에서, 스크류를 전진시킴에 의해, 축적된 수지가 가열 실린더의 전단에 마련된 사출 노즐로부터 사출된다. 이로써 수지는, 금형 장치 내의 러너(runner)를 흐른 후 게이트를 통하여 캐비티 공간 내로 진입하고, 그 캐비티 공간 내에 충진된다. 그후, 금형 장치를 냉각함에 의해, 캐비티 공간 내의 수지가 냉각되어 고화되고 성형품이 된다.

근래, 텔레비전 장치나 모바일 전화 제품에서는 박형화가 진행되고 있고, 극박육 성형품의 증가에 수반하여, 가열 유동화하나 성형 재료가 냉각 고화되기 전에 금형 내의 성형품용 공간(몰드 캐비티)의 구석구석까지 골고루 미치게 하기 위해 고속 사출성형부가 보급되어 있다. 이 고속 사출성형부에 의한 고속 사출 성형에서는, 금형 내에서 발생하는 압력 손실이 급수적으로 커지는 것이 유동 역학적으로 나타나게 된다.

사출성형부 내에서의 유동 저항에 따른 압력 손실이 고려되지 않은 채 용융 수지를 캐비티 내로 밀어넣어 충진하게 되면, 예상보다 낮은 충진 압력으로 인하여 용융된 수지가 캐비티 내부에 골고루 유동하지 못하거나 캐비티 내부에 빈 공간에 발행하는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 요구되어 있는 설계 기준, 품질 혹은 성형 시간을 달성할 수 있는 성형품을 제조하기 위해서 몰드 캐비티 내에서의 유동 저항에 따른 압력 손실을 고려하여 이를 보정해 줄 수 있도록 사출성형과정을 최적화할 수 있는 사출 성형 장치와 이러한 사출성형장치를 이용한 사출성형방법을 제공하는 것이다.

따라서 본 발명은 사출성형부의 램의 이동과 시간에 대한 함수로 표현되는 용융된 수지의 유동 특성치를 사용하는 데이터 처리 수단에 연계하여 용융된 수지를 사출성형하는 방법제공하되, 이러한 사출성형방법은, 입력된 상기 유동 특성치에 따라 상기 융용된 수지를 가압하는 램의 거동 특성을 계산하는 단계; 계산된 램의 거동 특성에 따라 사출성형부의 램을 구동하는 단계; 금형 캐비티 내부로 충진되는 용융된 수지의 압력을 측정하는 단계; 용융된 수지의 측정된 압력을 램의 거동에 따른 계산된 가압 압력과 비교하는 단계; 용융된 수지의 측정된 압력이 램의 거동에 따른 계산된 가압 압력보다 작은 경우, 압력 차이를 보정하도록 램의 거동 특성을 보정하는 단계; 및 보정된 램의 거동 특성에 따라 사출성형부의 램을 구동하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 램의 거동 특성을 보정하는 단계는 사출성형부에 연결된 노즐에서의 압력 강하를 보정하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 램의 거동 특성을 보정하는 단계는 사출성형부에 연결된 노즐에서의 유동 저항에 의한 압력 강하에 대응하는 압력을 사출성형부의 램에 추가하는 단계를 포함한다.

여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 사출 성형 방법은 상기 사출성형부에 연결되는 노즐의 치수 정보를 입력하는 단계를 추가로 포함한다.

이때, 상기 노즐의 치수 정보는 노즐의 길이와 노즐의 내경을 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 다른 사출 성형 방법은 사출성형부의 램의 이동과 시간에 대한 함수로 표현되는 용융된 수지의 유동 특성치를 사용하는 데이터 처리 수단에 연계하여 용융된 수지를 사출성형하는 방법으로서, 입력된 상기 유동 특성치에 따라 상기 융용된 수지를 가압하는 램의 1차 거동 특성을 계산하는 단계; 상기 램의 1차 거동 특성에 따른 램의 구동시 상기 사출성형부에 연결된 노즐에서의 압력 변화값을 계산하는 단계; 계산된 노즐에서의 압력 변화값을 보상하는 압력으로 용융된 수지를 가압하도록 램의 2차 거동 특성을 계산하는 단계 및; 계산된 램의 2차 거동 특성에 따라 사출성형부의 램을 구동하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 특징은 일실시예에 따른 사출성형장치를 제공하는데, 본 발명의 일실싱에 따른 사출성형장치는 중공의 실린더 내부에서 용융된 수지를 밀어주는 램을 구비한 사출 성형부와; 상기 램의 이동과 시간에 대한 함수로 표현되는 용융된 수지의 유동 특성치를 사용하며, 입력된 상기 유동 특성치에 따라 상기 융용된 수지를 가압하는 램의 거동 특성을 계산하며, 용융된 수지의 측정된 압력을 램의 거동에 따른 계산된 가압 압력과 비교하며, 용융된 수지의 측정된 압력이 램의 거동에 따른 계산된 가압 압력보다 작은 경우 압력 차이를 보정하도록 램의 거동 특성을 보정하는 데이터 처리 수단과; 금형 캐비티 내부로 충전되는 용융된 수지의 압력을 측정하는 감지 수단과; 계산된 램의 거동 특성에 따라 사출성형부의 램을 구동하는 구동 수단을 포함한다.

여기서, 상기 데이터 처리 수단은 상기 램의 거동 특성의 보정하기 위하여 사출성형부에 연결된 노즐에서의 발생된 압력을 보정한다.

또한, 상기 데이터 처리 수단은 상기 램의 거동 특성을 보정하기 위하여 사출성형부에 연결된 노즐에서의 유동 저항에 의한 압력 강하에 대응하는 압력을 사출성형부의 램에 추가한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 사출성형장치는 중공의 실린더 내부에서 용융된 수지를 밀어주는 램을 구비한 사출 성형부와; 상기 램의 이동과 시간에 대한 함수로 표현되는 용융된 수지의 유동 특성치를 사용하며, 입력된 상기 유동 특성치에 따라 상기 융용된 수지를 가압하는 램의 1차 거동 특성을 계산하며, 램의 1차 거동 특성에 따른 용융된 수지의 가압 압력이 노즐에서 강하되는 압력 변화량을 계산하고, 상기 압력 변화량을 보상할 수 있는 램의 2차 거동 특성을 계산하는 데이터 처리 수단과; 계산된 램의 2차 거동 특성에 따라 사출성형부의 램을 구동하는 구동 수단을 포함한다.

본 발명에 따른 사출성형방법 및 사출성형장치는 플라스틱재인 용융된 수지의 유체역학적 특성, 열특성 및 물리적 특성(예를 들어, 압력렛育蹊온도의 상대적 관계와 압축성과 같은 특성)을 고려해 발명되었다. 즉, 설계 절차는 온도 압력, 전단 변형율, 응력 및, 사출 공정에 관련하는 그 외의 팩터의 함수로서 용융된 수지가 몰드 캐비티로 유입할 때의 수지의 충진 패턴에 의거하고 있다. 따라서 사출성형방법 및 사출성형장치는 용융과 금형 온도 및 캐비티의 충전 속도에 관해서 최적인 성형 조건을 예측할 수 있다. 특히 본 발명의 사출성형방법 및 사출성형장치는 금형 캐비티 내의 모든 곳에서 최적의 플라스틱 사출 유동 특성을, 시간 또는 램 이동의 함수로서 예측할 수 있게 한다.

본 발명의 구체적인 사항은 첨부한 도면을 참고하여 아래에서 설명되는데, 첨부된 도면은 본 발명에 대한 예시적인 구성을 도시하는 것으로서 본 발명을 제한하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 사출성형부와, 금형과 구동수단의 결합 관계를 도시하는 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 사출성형부, 제어수단, 구동수단, 금형의 작동 관계를 개략적으로 도시하는 블록 다이아그램이다.
도 3은 본 발명의 사출성형부의 압력제어에 관여하는 구성요소들 압력제어를 개략적으로 설명하는 블록 다이아그램이다.
도 5는 본 발명의 사출 성형 시스템에서 노즐에서의 압력 강하량 보상 관계를 보여주는 시간에 대한 압력의 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 사출 성형 방법의 순서도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 사출 성형 방법의 순서도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하나, 이러한 실시예의 기재는 본 발명의 실시를 예시하기 위한 것일 뿐 이러한 실시예의 기재에 의하여 본 발명이 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 실시예에 따른 사출성형방법 및 사출성형장치는 성형 공정에서 유동하는 용융된 수지의 진행 예측에 근거해 사출성형부의 램이 작동하도록 하는 한편 성형품의 원래 의도한 바에 따른 가압 압력으로써 성형품을 제조할 수 있도록 램의 거동을 제어한다.

도 1은 본 발명에 따른 사출성형장치에서 사출성형, 금형, 및 구동수단에 대한 단면도이다.

보통은 펠릿(pellet) 형태의 고체형 플라스틱재가 투입되는 호퍼(112)는 실린더(116)상에 설치되고 있다. 실린더(116)는 길다랗게 연장되는 중공의 원통형 모양의 챔버를 이루어, 실린더(116) 내부에는 실린더와 동심을 이루는 램(119)이 스크류(114)에 연결되어 수용된다. 용융된 플라스틱재의 수지(118)는 램(119)과 사출성형부(100) 전방에 배치된 노즐(120) 사이의 공간에 채워진다.

실린더(116)의 벽은 수지가 용융된 상태를 유지하도록, 온도 제어된다. 수지를 용융상태로 하기 위한 가열 장치류는 도면에서 생략되어 있다.

사출성형부(100)의 실린더(116)는 금형(200)에 유동 연결되어 장착된다. 금형(200)는 기본적으로 고정부(234)와 이동부(232)의 2부분으로 이루어지며, 상기 고정부(234)와 이동부(232)가 마주하는 표면에는 소정의 금형 공간을 형성하도록 금형 캐비티(236)가 구비된다.

노즐(120)은 금형(200)에 형성된 러너(runner: 238)를 통해 금형 캐비티(236)에 접속되고 있지만, 이들의 러너(238)는 모두 한정된 범위내에서 여러가지 치수로 형성될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 사출성형장치의 실린더(116)의 경우와 비슷하게, 금형(200) 역시 가열 장치(미도시)에 의해 특정의 온도에 유지될 수 있다.

사출성형방법에는 스크류(114)를 이용해 용융된 수지(118)의 소정량을 중공의 원통형 형상의 실린더(116) 내부에 밀어넣어, 용융된 수지(118)를 형성하는 단계가 포함된다. 용융된 수지(118)와 금형(200)가 정해진 온도에 이르면 성형 공정을 개시할 수 있다. 용융된 수지(118)가 충진되는 금형(200)의 온도는 사출 성형품의 품질을 좌우하는 중요한 역할을 하게 된다.

도 2는 본 발명의 사출 성형장치를 구체화한 실시예의 블록 다이아그램이며 , 도 3은 본 발명의 사출성형부의 압력제어에 관여하는 구성요소들의 압력제어를 개략적으로 설명하는 블록 다이아그램이다 .

사출 성형부(100)는 도 1에서의 동일 번호의 요소에 해당된다.

사출성형부(100)는 제어수단(400)과 통신하되, 상기 제어수단(400)은 상기 사출성형부(100)를 구동시키는 구동수단(300)에 접속하고 있다. 이러한 구동수단(300)에 의해 용융된 수지가 유동에 대한 구동력을 받게하는 사출성형부(100)는 도 1과 관련하여 전술한 바와 같이 실린더(116)과 실린더 전방에 배치되어 금형(200) 사이에 배치되는 노즐(120)을 구비한다.

상기 제어수단(400)은 상기 사출성형부(100)와 구동수단(300)과 함께 페루프 제어 시스템을 형성하게 되어, 사출성형부(100)로부터 얻어지는 정보에 따라 구동수단(300)을 제어함으로써 결국 다시 사출성형부(100)를 제어할 수 있게 된다.

이 과정에서 사출성형부(100)의 전체 압력(Pi), 수지유동길이(Li), 수지유동단면적(Ai), 램의 거동에 따른 수지유동속력(Vi)는 다시 노즐(120)에서의 압력(P1), 수지유동길이(L1), 수지유동단면적(A1), 수지유동속력(V1)과 실린더(116)에서의 압력(P2), 수지유동길이(L2), 수지유동단면적(A2), 수지유동속력(V2)로 구분될 수 있다. 한편, 금형 내부에서는 별도로 압력(P0), 수지유동길이(L0), 수지유동단면적(A0), 수지유동속력(V0)의 내부 특성치가 나타나게 된다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 사출성형장치는 도 1 및 도 2에 도시된 사출성형부(100)에서 금형(200) 내부로 충진된 용융된 수지의 물성치를 감지하는 감지수단(140)을 구비한다. 이러한 감지수단(140)에서 감지된 수지의 물성치는 데이터 처리수단(160)으로 보내지고, 데이터 처리수단(160)은 감지수단(140)에 의해 감지된 용융된 수지의 물성치를 분석하여 사출성형부(100)를 제어하기 위한 기초 정보를 제어수단(150)에 제공하게 된다. 이후 제어수단은 데이터 처리수단(160)으로부터 제공받은 정보에 따라 구동수단(300: 도 2)을 통하여 사출성형부(100)를 제어하게 된다.

여기서, 상기 제어수단(150)은 용융된 수지를 금형(200)의 몰드 캐비티(236) 내부로 이동시키기 위하여 램 이동 등의 여러가지 제어 신호를 발신한다. 제어수단(150)은 또한 사출성형부의 작동순서의 조작과 유체 조작을 제어한다.

도 3에 따르면, 사출 성형부(100)으로부터 제어수단(150)으로의 루프 접속은 램 이동에 대한 폐 루프 제어(closed loop control)에 대한 블록 다이아그램이 도시된다.

감지수단(140)은 금형(200)에 장착되어 있는 압력 센서에 의해서 금형(200) 내부에서의 수지의 물성치(예를 들어 유동 압력을 시간 경과와 함께 측정한 물성치 또는 금형 및 용융재의 온도)를 검출한다. 또한 금형(200)에는 몰드 캐비티 (236)의 벽의 일부를 이루도록, 압력 센서 또는 유량율 센서를 설치하는 것이 바람직하다.

필요한 경우, 상기 감지수단(140)의 센서는 노즐(120)에도 배치될 수 있다. 특히, 노즐(120)에 배치된 센서의 위치는 몰드 캐비티가 새로워질 때마다 변경할 필요가 없는 이점이 있다.

센서는 요구되어 있는 주파수 응답과 감도가 있고, 게다가 일반적으로는 압전 타입이면 어떠한 시판의 것이라도 좋다. 상기의 센서는 모두, 데이터 처리수단(160)에 접속되는데, 데이터 처리수단(160)에는 데이터 로거 또는 그밖의 다양한 마이크로 프로세서를 기본으로 한 기기를 사용할 수 있다.

데이터 처리 수단(160)에는 입력수단(170)도 접속되고 있는데, 이러한 입력수단(170)에는 유동 소프트웨어에 의해서 결정되는 기준 플라스틱 유동 특성치를 입력하는 수단이 갖춰져 있다. 상기 입력수단(170)의 실시예에는 보통은 키보드와 합쳐져 조작되는 다양한 저장매체가 포함될 수도 있다. 또한, 입력수단(170)은 컴퓨터 네트워크 시스템도 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 입력수단(170), 데이터 처리수단(160) 및 제어수단(150)은 퍼스널컴퓨터와 같은 1개의 데이터처리단위일 수도 있다.

데이터 처리 수단(160)은 제어수단(150)에 대한 신호를 송신하지만, 이러한 신호는 동기화되어 작동하는 원하는 램 이동 특성도 포함한다. 용융된 수지(118)를 위한 몰드 캐비티(236)의 온도 설정값을 포함한 그 외의 신호는 별도의 경로를 통하여 금형에 설치된 온도 제어장치(미도시)로 보내진다.

용융된 수지(118)가 중공의 원통형 챔버로 된 실린더(116)로부터 노즐(120)을 경유하여 몰드 캐비티(236)에 유동할 때, 용융된 수지의 유동 특성은 그 용융된 수지의 압축성과 열수축성 까지도 고려하여 램 거동 특성으로 변환된다. 예를 들어, 사출의 초기 단계에 있어서, 램(119)은 전진할 것이지만, 유동 앞부분에서의 용융된 수지(118) 속도가 램(119)의 속도와 동조되기 전에 용융된 수지를 압축하기 위해 램(119)은 일단 소정의 거리를 이동해야 한다. 반대로 유동의 후단부에서는 압력하에서의 용융된 수지의 팽창 때문에 램이 그 속도를 떨어뜨리거나 또는 정지한 후에서도 유동 앞부분의 압력은 높은 수준으로 계속될 수 있고, 이러한 유동 특성에 따른 물성치의 관성은 램의 거동을 제어할 때 고려되어야 한다.

한편, 사출성형의 공정 조건을 설정하기 위해서는 사출성형부(100)의 온도뿐만 아니라, 금형의 온도도 적절히 설정되어야 한다.

사출온도는 성형품을 사출하는데 중요한 요인 중 하나인데, 만약 너무 낮으면 수지는 완전히 용융되지 못하거나 유동하기에 저항이 너무 크게 된다. 만약 사출 온도가 너무 높으면, 수지는 분해될 수 있는데, 특히 POM 및 PVC 에 대해서는 이러한 경향이 크다. 재료에 대한 구체적인 사출성형부의 온도 및 금형의 온도는 수지의 특성에 따르는데, 예시적으로 16개의 재료에 대한 사출 온도 및 금형 온도는 아래 표 1과 같다.

표 1

한편, 스크류(114)의 단면에서 수지에 작용하는 최대 압력이 사출압력이 되는데, 스크류 전체에 작용하는 유압의 힘(사출력)을 스크류 단면적에서 뺀 이론치로 표시된다. 스크류 직경을 바꾸는 것은 직접 사출 압력을 바꾸는 것이 되므로 스크류 직경을 가늘게 하여 사출하여 사출압력을 높게 하는 경우 사출용량, 사출률, 가소성 능력의 감소를 고려하게 된다. 이 수치는 클수록 높은 수준의 치수정밀도 성형이 가능하게 된다.

사출압력의 계산식은 아래 수식 1과 같다.

수식 1

여기서, Ip는 사출압력(㎏/㎠)을 나타내며, ds는 스크류 직경(㎝)을 나타내며, D는 사출실린더 직경(㎝)을 나타내며, dr은 사출실린더 로드 직경(㎝)을 나타내며, p는 펌프 유압(㎏/㎠)을 나타낸다.

도 4는 사출성형부의 스크류 이동 구간과, 노즐, 금형 내의 제품에서의 용융수지에 가해지는 사출압력의 관계를 도식적으로 도시한다.

도 4를 참조하면, 스크류에 의해 램에 가해지는 사출압력이 금형 내의 제품에 가해지는 사출 압력과 동일하지 않을 수 있음을 알 수 있다. 구체적으로 설명하면, 스크류에 의해 램(119)에 Pr 의 압력이 가해지더라도, 금형 내의 제품에는 P0 의 압력이 나타나는데, 이는 노즐에서 △P 만큼의 압력 강하가 발생하고 난 후의 저하된 압력이 될 수 있다.

도 5는 압력에 대한 본 발명의 사출 성형 시스템에서 노즐에서의 압력 강하량 보상 관계를 보여주는 시간에 대한 압력의 그래프이다.

도 5를 참조하면, 램에 의해 가해진 압력과 금형 내의 제품에서의 압력강하의 관계가 명확하게 나타난다.

도 5에는 램의 거동 시간에 따른 램에서의 압력(Pr)과 금형 내에서의 수지가 받는 압력(P0)간에는 압력의 최고점의 절대값도 동일하지 않고, 최고값에 이르는 시점도 동일하지 않다.

즉, 램(119)에 의해 가해지는 압력(Pr)과 동일한 압력이 용융된 수지인 제품에 가해지는 P0이 아니라 노즐에서의 압력 강하된 수치만큼이 보상된 더 큰 압력인 P0+△P가 Pr 로서 가해져야 금형(200) 내부의 제품에는 의도한 목적 압력인 P0이 달성될 수 있게 된다.

따라서, 노즐에서의 압력 강하를 보상하기 위해서는 램(119)에는 Pr = P0+△P 인 압력이 가해져야 금형 내부의 제품에는 의도한 P1의 압력을 가할 수 있게 된다.

여기서, 노즐에서의 압력 강하는 도 2에 도시된 바와 같이 노즐에서의 길이, 유동단면적, 유동 속도를 고려하여 계산될 수 있다. 구체적으로 노즐에서의 유동 길이(L1) 또는 유동단면적 (A1)이 클수록 압력 강하량이 더 커지게 되고, 더 커진 만큼의 압력 보상은 램에서 추가된 압력으로 보상되어야 한다.

이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 사출설명방법은 이와 같이 노즐에서 발생되는 압력강하를 보상하여 램에서 추가로 강하된 압력만큼을 더 가함으로써 금형 내부에서 수지에 가해지는 사출압력값을 정확하게 제어할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 사출 성형 방법의 순서도이다 .

도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 사출성형방법은, 사출성형부(100)의 램(119)의 이동과 시간에 대한 함수로 표현되는 용융된 수지의 유동 특성치를 사용하는 데이터 처리 수단(160)에 연계하여 용융된 수지를 사출성형하는 방법이다. 구체적으로, 도 6에 도시된 사출성형 방법은, 입력된 상기 유동 특성치에 따라 상기 융용된 수지를 가압하는 램(119)의 거동 특성을 계산하는 단계(S1)을 수행한 후에, 계산된 램의 거동 특성에 따라 사출성형부(100)의 램(119)을 구동하는 단계(S2)를 수행하게 된다.

다음으로, 금형의 몰드 캐비티(236) 내부로 충진되는 용융된 수지의 압력을 감지수단(140)을 통하여 측정하는 단계(S3)을 수행하고, 이후에, 데이터 처리 수단(160)에 의해 용융된 수지의 측정된 압력(P0)을 램의 거동에 따른 계산된 가압 압력(Pr)과 비교하는 단계(S4)를 수행하여, 만약 용융된 수지의 측정된 압력이 램의 거동에 따른 계산된 가압 압력보다 작은 경우, 압력 차이를 보정하도록 램의 거동 특성을 보정하는 단계(S5)를 수행한 후, 이후 보정된 램의 거동 특성에 따라 사출성형부의 램을 구동하는 단계(S6)를 수행하게 된다. 만약 S4 단계에서 용융된 수지의 측정된 압력이 램의 거동에 따른 계산된 가압 압력 보다 작지 않은 경우에는 단계 S5를 수행하지 않고 바로 S6 단계를 수행하게 된다.

여기서, 상기 램의 거동 특성을 보정하는 단계(S5)는 사출성형부에 연결된 노즐에서의 압력 강하를 보정하는 단계를 포함하게 되는데, 보다 구체적으로, 상기 램의 거동 특성을 보정하는 단계(S5)는 사출 성형부(100)에 연결된 노즐(120)에서의 유동 저항에 의한 압력 강하에 대응하는 압력(△P)을 사출성형부의 램에 추가하는 단계를 포함하게 된다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 사출성형방법은 상기 사출성형부(100)에 연결되는 노즐(120)의 치수 정보를 사전에 입력하는 단계를 추가로 구비할 수도 있다. 이때 입력되는 상기 노즐의 치수 정보는 노즐의 길이와 노즐의 내경을 포함한다.

도 7에는 도 6의 사출성형방법에서 램의 거동 특성 보정이 미리 수행된 후에 램을 거동시키는 사출성형방법의 순서도가 도시된다.

도 7을 참조하면, 사출성형부(100)의 램(119)의 이동과 시간에 대한 함수로 표현되는 용융된 수지의 유동 특성치를 사용하는 데이터 처리 수단(160)에 연계하여 용융된 수지를 사출성형하는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사출성형방법은, 입력된 상기 유동 특성치에 따라 상기 융용된 수지를 가압하는 램(119)의 1차 거동 특성을 계산하는 단계(S1')를 데이터 처리 수단(160)에서 수행한 후에, 상기 램의 1차 거동 특성에 따른 램의 구동시 상기 사출 성형부(100)에 연결된 노즐(120)에서의 압력 변화값을 계산하는 단계(S2')를 데이터 처리 수단(160)에서 수행하게 된다. 그 다음으로, 계산된 노즐에서의 압력 변화값(△P)을 보상하는 압력으로 용융된 수지를 가압하도록 램의 2차 거동 특성을 계산하는 단계(S3')를 데이터 처리 수단(160)에서 수행한 후에, 계산된 램의 2차 거동 특성에 따라 사출성형부의 램을 구동수단(300)에 의해 구동하는 단계(S4')를 수행하게 된다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 사출성형부 112: 호퍼
114: 스크류 116: 실린더
118: 수지 119: 램
120: 노즐 122 노즐 통로
200: 금형 232: 이동부
234: 고정부 236: 몰드 캐비티
300: 구동수단 400: 제어수단

Claims (10)

1. 사출성형부의 램의 이동과 시간에 대한 함수로 표현되는 용융된 수지의 유동 특성치를 사용하는 데이터 처리 수단에 연계하여 용융된 수지를 사출성형하는 방법으로서,
   입력된 상기 유동 특성치에 따라 상기 융용된 수지를 가압하는 램의 거동 특성을 계산하는 단계;
   계산된 램의 거동 특성에 따라 사출성형부의 램을 구동하는 단계;
   금형 캐비티 내부로 충진되는 용융된 수지의 압력을 측정하는 단계;
   용융된 수지의 측정된 압력을 램의 거동에 따른 계산된 가압 압력과 비교하는 단계;
   용융된 수지의 측정된 압력이 램의 거동에 따른 계산된 가압 압력보다 작은 경우, 압력 차이를 보정하도록 램의 거동 특성을 보정하는 단계;
   보정된 램의 거동 특성에 따라 사출성형부의 램을 구동하는 단계를 포함하는 사출 성형 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 램의 거동 특성을 보정하는 단계는 사출성형부에 연결된 노즐에서의 압력 강하를 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출 성형 방법.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 램의 거동 특성을 보정하는 단계는 사출성형부에 연결된 노즐에서의 유동 저항에 의한 압력 강하에 대응하는 압력을 사출성형부의 램에 추가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출 성형 방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 사출성형부에 연결되는 노즐의 치수 정보를 입력하는 단계를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 사출 성형 방법.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 노즐의 치수 정보는 노즐의 길이와 노즐의 내경을 포함하는 것을 특징으로 하는 사출 성형 방법.
6. 사출성형부의 램의 이동과 시간에 대한 함수로 표현되는 용융된 수지의 유동 특성치를 사용하는 데이터 처리 수단에 연계하여 용융된 수지를 사출성형하는 방법으로서,
   입력된 상기 유동 특성치에 따라 상기 융용된 수지를 가압하는 램의 1차 거동 특성을 계산하는 단계;
   상기 램의 1차 거동 특성에 따른 램의 구동시 상기 사출성형부에 연결된 노즐에서의 압력 변화값을 계산하는 단계;
   계산된 노즐에서의 압력 변화값을 보상하는 압력으로 용융된 수지를 가압하도록 램의 2차 거동 특성을 계산하는 단계;
   계산된 램의 2차 거동 특성에 따라 사출성형부의 램을 구동하는 단계를 포함하는 사출성형방법.
7. 중공의 실린더 내부에서 용융된 수지를 밀어주는 램을 구비한 사출 성형부와;
   상기 램의 이동과 시간에 대한 함수로 표현되는 용융된 수지의 유동 특성치를 사용하며, 입력된 상기 유동 특성치에 따라 상기 융용된 수지를 가압하는 램의 거동 특성을 계산하며, 용융된 수지의 측정된 압력을 램의 거동에 따른 계산된 가압 압력과 비교하며, 용융된 수지의 측정된 압력이 램의 거동에 따른 계산된 가압 압력보다 작은 경우 압력 차이를 보정하도록 램의 거동 특성을 보정하는 데이터 처리 수단과;
   금형 캐비티 내부로 충전되는 용융된 수지의 압력을 측정하는 감지 수단과;
   계산된 램의 거동 특성에 따라 사출성형부의 램을 구동하는 구동 수단을 포함하는 사출 성형 장치.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 데이터 처리 수단은 상기 램의 거동 특성의 보정하기 위하여 사출성형부에 연결된 노즐에서의 발생된 압력을 보정하는 것을 특징으로 하는 사출 성형 장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 데이터 처리 수단은 상기 램의 거동 특성을 보정하기 위하여 사출성형부에 연결된 노즐에서의 유동 저항에 의한 압력 강하에 대응하는 압력을 사출성형부의 램에 추가하는 것을 특징으로 하는 사출 성형 장치.
10. 중공의 실린더 내부에서 용융된 수지를 밀어주는 램을 구비한 사출 성형부와;
    상기 램의 이동과 시간에 대한 함수로 표현되는 용융된 수지의 유동 특성치를 사용하며, 입력된 상기 유동 특성치에 따라 상기 융용된 수지를 가압하는 램의 1차 거동 특성을 계산하며, 램의 1차 거동 특성에 따른 용융된 수지의 가압 압력이 노즐에서 강하되는 압력 변화량을 계산하고, 상기 압력 변화량을 보상할 수 있는 램의 2차 거동 특성을 계산하는 데이터 처리 수단과;
    계산된 램의 2차 거동 특성에 따라 사출성형부의 램을 구동하는 구동 수단을 포함하는 사출 성형 장치.

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