KR101468717B1 - A manufacturing method of an air duct for air conditioning system of automobile and the air duct manufactured therefrom - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공기의 이송 통로가 되는 자동차의 공조장치용 에어 덕트의 제조방법 및 이로부터 제조된 에어덕트에 관한 것으로서, 본 발명에 따르면, 두 개의 가교 폴리프로필렌의 발포시를 닫힌 계에서 진공 성형함으로써 내부에 공기의 이송 통로가 되는 중공부(v)가 형성된 에어 덕트 성형물을 자동화된 공정으로 용이하게 제조할 수 있다. 제조된 에어덕트는 가볍고 단열성이 우수하며, 에어덕트로서 적합한 형상을 갖는다.The present invention relates to a method of manufacturing an air duct for an air conditioning apparatus for an automobile and an air duct manufactured therefrom, which is an air conveyance passage, and, in accordance with the present invention, It is possible to easily manufacture an air duct molding formed with a hollow portion (v) to be an air transfer passage inside by an automated process. The manufactured air duct is lightweight, excellent in heat insulation, and has a shape suitable as an air duct.
Description
본 발명은 공기의 이송 통로가 되는 자동차의 공조장치용 에어 덕트의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of manufacturing an air duct for an air conditioner of an automobile, which is a conveyance passage for air.
또한, 본 발명은 이러한 제조방법을 이용하여 제조된 에어덕트에 대한 것이기도 하다. The present invention is also directed to an air duct manufactured using such a manufacturing method.
자동차의 공조장치는 통상적으로 엔진의 동력을 전달받아 구동되는 압축기에 의하여 압축된 냉매가 응축기로 유입되고, 냉각팬의 강제송풍에 의하여 열교환되어 응축된 다음 리시버 드라이어, 팽창팰브 및 증발기를 차례로 거쳐 다시 압축기로 유입되는 과정에서 블로어 유니트의 송풍팬에 의하여 송풍되는 공기가 증발기를 거치는 냉매와 열교환되어 냉기 상태로 실내로 유입됨으로써 자동차의 실내를 냉방하는 장치와; 엔진의 냉각수가 히터코어를 거쳐 엔진으로 복귀하는 과정에서 송풍팬에 의하여 송풍되는 공기가 히터코어를 거치는 냉각수와 열교환되어 온기 상태로 실내로 유입됨으로써 자동차의 실내를 난방하는 난방장치를 포함한다.In an air conditioner of an automobile, a refrigerant compressed by a compressor driven by an engine is typically flowed into a condenser, heat-exchanged by forced blowing of the cooling fan, condensed, and then passed through a receiver dryer, an expansion valve and an evaporator An apparatus for cooling indoor air of a vehicle by exchanging air blown by a blowing fan of a blower unit with a refrigerant passing through an evaporator and flowing into a room in a cool state during a process of being introduced into a compressor; And a heating device for heating the interior of the automobile by flowing the air blown by the blowing fan into the room in a warm state by exchanging heat with the cooling water passing through the heater core in the process of returning the cooling water of the engine to the engine through the heater core.
즉, 자동차에 탑재된 공조장치(Air Conditioning System)는 여러 가지 기후나 주행조건에서도 차실내에 탑승한 승객에게 쾌적한 환경을 만들어 주는 것이 주된 기능이다.In other words, the air conditioning system installed in a car is a main function to provide a comfortable environment for the passengers who ride in the cabin under various climatic and driving conditions.
자동차의 공조장치에 있어서, 송풍되는 공기는 공기의 이송 통로가 되는 에어 덕트를 따라 이동되고. 이 에어 덕트의 일단에 연결된 에어 벤트를 통해 자동차 실내로 송풍된다. In an air conditioner of an automobile, air to be blown is moved along an air duct which is a conveyance passage of air. The air vent is connected to one end of the air duct and is blown into the interior of the vehicle.
이러한 자동차의 공조장치용 에어 덕트는 통상적으로 폴리에틸렌 수지를 블로우 몰딩 성형하여 제조된다. 그러나, 폴리에틸렌을 성형하여 제조한 솔리드 타입의 에어 덕트는 밀도가 약 1로서 무거워서 자동차의 경량화에 저해요소가 되고 있다. 또한, 솔리드 타입의 에어 덕트는 단열성이 불량하여 수분의 응축 현상이 발생하며 자동차의 냉난방 효율을 저하시키므로, 이산화탄소 배출량을 증가시켜 자동차의 연비가 불량해진다. 이에 따라 솔리드 타입의 에어 덕트의 바깥 부분에는 부직포를 부착하여 단열성 향상과 함께 노이즈를 저감시키고 있으나, 전술한 중량에 따른 문제점이 여전히 존재하고, 제조공정도 추가되는 문제점이 있다. Such air ducts for air conditioners of automobiles are usually manufactured by blow molding molding a polyethylene resin. However, a solid type air duct manufactured by molding polyethylene has a density of about 1, which is heavy, which is an obstacle to the weight reduction of automobiles. In addition, solid type air ducts are poor in heat insulation and condensation phenomenon occurs, which lowers the cooling and heating efficiency of automobiles, resulting in an increase in carbon dioxide emissions, resulting in poor fuel efficiency of automobiles. Accordingly, the non-woven fabric is attached to the outer portion of the air duct of the solid type to improve the heat insulation and reduce the noise. However, there is still a problem due to the above-mentioned weight and a manufacturing process is also added.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 출원인은 발포제의 의해 발포되어 가볍고 단열성이 우수한 발포체를 이용하여 에어덕트를 제조하려는 연구를 지속하였다.In order to solve these problems, the applicant of the present invention has continued research to manufacture an air duct by using a foam which is foamed by a foaming agent and is light and has excellent heat insulation property.
본 발명의 기술적 과제는 상기와 같은 개발 의도에서 창안된 것으로서 가볍고 단열성이 우수하여 자동차의 경량화 및 냉난방 효율 개선에 기여할 수 있는 자동차의 공조장치용 에어 덕트의 제조방법 및 이로부터 제조된 에어 덕트를 제공하는데 있다.The technical object of the present invention is to provide a method of manufacturing an air duct for an air conditioner of an automobile and an air duct manufactured therefrom, which is lightweight and has excellent heat insulation property, contributing to weight reduction of a vehicle and improvement of cooling and heating efficiency .
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 자동차의 공조장치용 에어 덕트의 제조방법은,According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an air duct for an automotive air conditioner,
(S1) 폴리프로필렌과 발포제를 포함하는 발포체 원료 조성물을 압출기에 투입하고 용융압출하여 압출시트를 제조하는 단계;(S1) introducing a foam raw material composition comprising polypropylene and a foaming agent into an extruder and melt extruding the extruded sheet to produce an extruded sheet;
(S2) 상기 압출시트에 전자선을 조사하여 폴리프로필렌을 가교시키는 단계;(S2) crosslinking the polypropylene by irradiating the extruded sheet with an electron beam;
(S3) 상기 (S2)의 결과물을 가열하여 상기 발포제를 발포시킴으로서 가교 폴리프로필렌의 발포시트를 형성하는 단계; (S3) heating the resultant of (S2) to foam the foaming agent to form a foamed sheet of crosslinked polypropylene;
(S4) 선단(16) 쪽이 개방되어 'ㄷ' 형상을 가지는 프레임의 상,하면(11)(13)에 각각 상기 가교 폴리프로필렌의 발포시트(1)(2)를 장착하는 단계;(2) of the crosslinked polypropylene on the upper and lower surfaces (11) and (13) of the frame having the 'C' shape opened at the front end (16)
(S5) 적어도 프레임의 후단(19) 및 선단(16)에 대응되도록 설치된 가압용 실린더를 이용하여 발포시트(1)(2)를 프레임에 대해 가압하여 발포시트(1)(2)를 프레임에 밀착 고정하는 단계;(2) is pressed against the frame by using a pressurizing cylinder provided so as to correspond to at least the rear end (19) and the front end (16) of the frame so that the foam sheet (1) A step of tightly fixing;
(S6) 히터를 이용하여 발포시트(1)(2)를 가열하는 단계; 및(S6) heating the foam sheet (1) (2) using a heater; And
(S7) 상부금형과 하부금형을 이동시켜 발포시트(1)(2)를 가압하여 닫힌 계를 만든 후 발포시트(1)(2)를 진공 성형하여 내부에 공기의 이송 통로가 되는 중공부(v)가 형성된 에어 덕트 성형물을 만드는 단계;를 포함한다. (S7) After moving the upper mold and the lower mold to press the
상기 (S6) 단계는, 발포시트(1)(2)와 프레임 및 가압용 실린더에 의해 형성되는 공간(s2)에 고온의 공기를 주입하여 발포시트를 부풀리는 것을 포함할 수 있다. The step (S6) may include inflating the foam sheet by injecting high-temperature air into the space s2 formed by the foam sheet (1) 2, the frame, and the pressurizing cylinder.
상기 (S7) 단계는 상기 중공부(v)에 냉각 공기를 주입하여 에어덕트 성형물을 냉각하는 것을 포함할 수 있다. The step (S7) may include cooling the air duct molding by injecting cooling air into the hollow v.
상기 (S7) 단계 이후에, 상부금형과 하부금형 중 어느 하나에 장착된 트리밍 나이프를 작동시켜 에어덕트 성형물의 테두리를 절단하는 단계를 더 포함할 수 있다. After the step (S7), a trimming knife mounted on one of the upper mold and the lower mold may be operated to cut the edge of the air duct molding.
본 발명은 다음과 같은 효과를 갖는다.The present invention has the following effects.
첫째, 두 개의 발포시트를 닫힌 계에서 진공 성형함으로써 내부에 공기의 이송 통로가 되는 중공부가 형성된 에어 덕트 성형물 만들 수 있다.First, two foam sheets can be vacuum-formed in a closed system to form an air duct molding having a hollow portion serving as a transfer passage for air therein.
둘째, 상기 에어 덕트 성형물의 제조과정을 자동화할 수 있다.Second, the manufacturing process of the air duct molding can be automated.
셋째, 프레임의 선단에 경사면(12)을 형성하고 상기 경사면(12)과 형합하는 경사면(53)을 가진 가압블록을 이용하여 발포시트를 가압함으로써 가압블록의 이동거리(stroke)를 줄이고 발포시트(1)(2)가 직각으로 접히는 문제를 해결할 수 있다. Third, by pressing the foam sheet by using the press block having the
넷째, 프레임과 이동수단 및 가압블록을 이용하여 밀폐된 공간(s2)을 만들고, 상기 공간(s2)에 고온의 공기를 주입하여 발포시트(1)(2)를 부풀림으로써 진공 성형이 용이하게 이루어질 수 있다. 이에 따라, 제조된 에어덕트 성형물의 두께 편차가 줄어들고 생산성이 높아지며 접힘 불량이 줄어들 수 있다.Fourthly, the closed space s2 is formed by using the frame, the moving means and the pressure block, and the high-temperature air is injected into the space s2 to expand the foam sheet 1 (2) . Accordingly, the thickness deviation of the produced air duct molding is reduced, productivity is improved, and defective folding can be reduced.
다섯째, 가볍고 단열성이 우수한 자동차용 에어 덕트를 만들 수 있다.Fifth, it is possible to make automobile air duct which is light and excellent in heat insulation.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어 덕트 성형장치를 보여주는 평면 구성도.
도 2는 도 1의 에어 덕트 성형장치에 구비된 프레임에 발포시트가 장착된 것을 보여주는 정면도.
도 3은 도 1의 에어 덕트 성형장치에 구비된 프레임에 발포시트가 장착된 것을 보여주는 평면도.
도 4는 도 1의 에어 덕트 성형장치에 구비된 가압용 실린더가 프레임을 가압하는 것을 보여주는 단면도.
도 5는 도 1의 에어 덕트 성형장치에 구비된 상,하부 금형이 발포 시트를 가압하여 닫힌 계를 만든 상태에서 발포 시트를 진공 성형하여 에어 덕트 성형물을 만드는 것을 보여주는 정면도.
도 6은 도 1의 상부금형에 구비된 트리밍 나이프의 일부를 보여주는 정면도.
도 7은 도 1의 에어 덕트 성형장치에 의해 제조된 에어 덕트 성형물을 보여주는 평면도. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given below, serve to further the understanding of the technical idea of the invention. And should not be construed as limiting.
1 is a plan view showing an air duct forming apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a front view showing a foam sheet mounted on a frame provided in the air duct molding apparatus shown in Fig. 1; Fig.
3 is a plan view showing a foam sheet mounted on a frame provided in the air duct molding apparatus of FIG.
Fig. 4 is a cross-sectional view showing a pressurizing cylinder provided in the air duct molding apparatus of Fig. 1 pressing the frame. Fig.
Fig. 5 is a front view showing the formation of an air duct molding by vacuum-forming a foam sheet in a state where upper and lower molds provided in the air duct molding apparatus of Fig. 1 are closed by pressing a foam sheet.
FIG. 6 is a front view showing a part of a trimming knife provided in the upper mold of FIG. 1; FIG.
Fig. 7 is a plan view showing an air duct molding produced by the air duct molding apparatus of Fig. 1; Fig.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
본 발명에 따른 자동차의 공조장치용 에어 덕트의 제조방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.A method for manufacturing an air duct for an air conditioner of an automobile according to the present invention will be described in detail as follows.
먼저, 폴리프로필렌과 발포제를 포함하는 발포체 원료 조성물을 압출기에 투입하고, 용융압출하여 압출시트를 제조한다(S1 단계). First, a foam raw material composition containing polypropylene and a foaming agent is put into an extruder and melt extruded to produce an extruded sheet (Step S1).
발포체 원료 조성물에 있어서의 폴리프로필렌과 발포제의 함량비는 발포제의 발포능력, 원하는 발포체의 밀도 등을 고려하여 당업자가 적절히 선택할 수 있다. 또한, 발포체 원료 조성물의 공정성을 향상시키기 위하여, 폴리에틸렌을 예를 들어 폴리프로필렌 100 중량부를 기준으로 50 중량부 이하로 더 첨가할 수 있다. 또한, 발포체 원료 조성물에는 난연성 부여를 위하여 난연제를 더 첨가할 수 있으며, 폴리프로필렌의 전자선 가교를 돕기 위해 가교조제를 더 첨가할 수 있다. 발포체 원료 조성물에는 폴리프로필렌 수지 외에 본 발명의 목적을 저해하지 않는 한도 내에서 다른 수지가 더 첨가될 수 있음은 물론이다.The content ratio of the polypropylene and the foaming agent in the foam material composition can be appropriately selected by those skilled in the art in consideration of the foamability of the foaming agent, the density of the desired foam, and the like. In addition, in order to improve the processability of the foam raw material composition, polyethylene may be further added in an amount of 50 parts by weight or less based on 100 parts by weight of polypropylene, for example. Further, a flame retardant may be further added to the foam material composition for imparting flame retardancy, and a crosslinking aid may be further added to assist the electron beam crosslinking of the polypropylene. It is needless to say that other resin may be added to the foam raw material composition in addition to the polypropylene resin to the extent that the object of the present invention is not impaired.
미세하고 균일한 기포를 형성하기 위한 발포제(blowing agent)로는, 아조디카본아미드(azodicarbonamide), 디니트로소펜타 메틸렌 테트라민(N,N'-dinitrosopentamethylene tetramine), 옥시비스(벤젠설포닐 하이드라지드)(P,P'-oxybis(benzenesulfonyl hydrazide), 톨루엔 설포닐 하이드라지드(P,P'-toluenesulfonylhydrazide) 등, 공지의 발포제를 이용할 수 있다. Examples of blowing agents for forming fine and uniform bubbles include azodicarbonamide, N, N'-dinitrosopentamethylene tetramine, oxybis (benzenesulfonylhydrazide Known blowing agents such as P, P'-oxybis (benzenesulfonyl hydrazide) and P, P'-toluenesulfonylhydrazide can be used.
필요에 따라, 발포력 향상을 위한 발포조제로써 카드뮴 화합물 (cadmium compound), 칼슘 화합물(calsium compound), 아연 화합물(zinc compound), 마그네슘 화합물(magnesium compound), 철 화합물(iron compound), 구리 화합물(copper compound) 등을 더 첨가할 수 있음은 물론이다. As a foaming aid for improving foaming power, a cadmium compound, a calsium compound, a zinc compound, a magnesium compound, an iron compound, a copper compound copper compound, etc. may be further added.
이어서, 압출시트에 전자선을 조사하여 폴리프로필렌을 가교시킨다(S2 단계). 예를 들어 전자선의 조사선량을 1 내지 10 Mrad으로 하여 전자선을 조사함으로서 압출시트의 폴리프로필렌을 모두 가교시킴으로서, 후술하는 발포 과정에서 균일하고 작은 셀 사이즈를 갖는 발포체를 얻을 수 있다. Subsequently, the extruded sheet is irradiated with an electron beam to crosslink the polypropylene (step S2). For example, by irradiating an electron beam at an irradiation dose of electron beam of 1 to 10 Mrad, all the polypropylene of the extruded sheet is crosslinked to obtain a foam having a uniform and small cell size in a foaming process described below.
그런 다음, 상기 (S2)의 결과물을 가열하여 발포시킴으로서 가교 폴리프로필렌의 발포시트를 형성한다(S3 단계). 발포공정은 예를 들어 200 내지 300도의 오븐에 (S2)의 결과물을 투입하여 발포시키며, 발포제의 종류에 따라 가열온도를 조절할 수 있다. 다만, 가열온도가 지나치게 높으면 가교된 폴리프로필렌이 열분해될 수 있으므로, 적절 온도 이하로 유지한다.Then, the resultant product of (S2) is heated and foamed to form a foamed sheet of crosslinked polypropylene (step S3). In the foaming process, for example, the result of (S2) is injected into an oven at 200 to 300 ° C to foam, and the heating temperature can be controlled according to the type of the foaming agent. However, if the heating temperature is too high, the crosslinked polypropylene may be thermally decomposed, so that it is maintained at a proper temperature or lower.
전술한 (S1) ~ (S3) 단계는 통상적인 가교 폴리프로필렌의 발포시트의 제조방법으로서 당업계에 잘 알려져 있다.The steps (S1) to (S3) described above are well known in the art as a conventional method for producing a foamed sheet of crosslinked polypropylene.
이하에서는 얻어진 폴리프로필렌의 발포시트를 이용하여 본 발명의 에어덕트를 제조하는 방법을 상세히 설명한다. 제조방법의 설명에 앞서, 에어덕트의 성형에 이용되는 성형장치에 대하여 먼저 상술한다.Hereinafter, the method for producing the air duct of the present invention using the obtained foamed sheet of polypropylene will be described in detail. Prior to the description of the manufacturing method, the molding apparatus used for forming the air duct will be described in detail first.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어 덕트 성형장치를 보여주는 평면 구성도이고, 도 2는 상기 에어 덕트 성형장치의 프레임에 발포시트가 장착된 것을 보여주는 정면도이다.FIG. 1 is a plan view showing an air duct molding apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front view showing a foam sheet mounted on a frame of the air duct molding apparatus.
도면을 참조하면, 상기 에어 덕트 성형장치는 발포시트(1)(2)를 장착하는 프레임(10), 프레임(10)에 장착된 발포시트(1)(2)를 이동시키는 이동수단, 발포시트(1)(2)를 가열하는 히터(20)(25), 상부금형(30)과 하부금형(40), 발포시트(1)(2)를 프레임(10)에 대해 가압하는 가압용 실린더(50)를 구비한다.Referring to the drawings, the air duct forming apparatus includes a
프레임(10)은 상,하부 금형(30)(40) 사이의 공간(도 4의 s1)에 설치된다. 프레임(10)은 선단(16) 쪽이 개방되어 'ㄷ'자 형상을 가진다. 상기 선단(16) 쪽이 개방된 것은 성형이 완료된 후에 발포시트(1)(2)가 앞쪽으로 이동할 수 있도록 하기 위해서이다.The
프레임(10)은 상면(11), 하면(13), 중앙에 형성된 통공부(15), 및 노즐(17)을 구비한다. 도면에는 'ㄷ'자 형상을 가진 사각틀 프레임이 도시되었지만, 프레임은 일측이 개방된 구조라면 원형, 타원형 등과 같이 성형하고자 하는 에어 덕트 성형물의 형상에 따라 다양한 구조를 가질 수 있다. The
프레임(10)은, 도 2 및 도 3에 나타난 바와 같이, 그 선단에 경사면(12)이 형성된다. 상기 경사면(12)은 가압용 실린더(50)의 경사면(53)과 서로 형합하는 구조를 가지고 서로 협력하여 발포시트(1)(2)를 밀착되도록 고정한다. 이에 따라 가압용 실린더(50)가 작동하여 경사면(53)이 발포시트(1)(2)를 경사면(12)에 대해 가압함으로써 발포시트(1)(2) 사이의 공간(s2)이 밀폐될 수 있는데, 이 점은 아래에서 더 설명된다. 상기 경사면(12)(53)은 대략 45도 정도의 경사를 가지는 것이 바람직하다. As shown in Figs. 2 and 3, the
상기 선단(16)이 경사면(12)을 이루는 것은, 상기 선단(16)이 수직면을 이루는 경우에 비해, 공간(도 4의 s2)의 밀폐성을 높이고 가압용 실린더(50)의 스트로크(stroke, 가압블록(51)이 상하 이동되는 거리)를 축소시켜 생산성을 높일 수 있으며, 발포시트(1)(2)가 직각으로 접히는 것을 방지한다는 장점이 있다. The reason that the tip end 16 forms the
상기 통공부(15)는 프레임(10)을 관통하도록 형성된다. 이에 따라, 도 5에 나타난 바와 같이, 상,하부 금형(30)(40)이 서로에 대해 밀착되어 닫힌 계(closed system)를 형성할 수 있다.The passage (15) is formed to penetrate the frame (10). Accordingly, as shown in FIG. 5, the upper and lower dies 30 and 40 can be in close contact with each other to form a closed system.
상기 노즐(17)은 발포시트(1)(2)와 프레임(10) 및 가압블록(51)(52)에 의해 형성되는 공간(s2)에 공기를 주입한다. 노즐(17)을 통해 주입된 공기는 상면(11)의 발포시트(1)를 위로 부풀리도록 하고 하면(13)의 발포시트(2)를 아래로 부풀리도록 함으로써 진공 성형이 잘 이루어지도록 한다. 공기를 주입하지 않는 경우에는 상면(11)의 발포시트(1)가 아래로 쳐져서 진공 성형된 에어 덕트 성형물의 두께 편차가 커지는 문제점이 있는데 공기를 주입하여 상면(11)의 발포시트(1)가 위로 부풀려지도록 함으로써 진공성형이 잘 이루어지도록 하여 생산성을 높일 수 있다. The
노즐(17)을 통해 상온의 공기가 공간(s2)에 주입될 수도 있지만 고온의 공기, 바람직하게는 대략 80도~130도의 공기가 주입될 수도 있다. 상기 고온의 공기는 발포시트(1)(2)를 가열함으로써 히터(20)(25)에 의한 가열시간을 단축시킬 수 있도록 한다. Air at room temperature may be injected into the space s2 through the
상기 이동수단은 프레임(10)의 상측과 하측에 각각 설치된다. 이동수단은 프레임(10)의 양측에 각각 설치된 궤도(60)와, 궤도(60)에 돌출되도록 설치된 니들부(62)를 구비한다.The moving means are provided on the upper side and the lower side of the
궤도(60)는 프레임(10)의 길이방향으로 프레임(10)의 양측(18)에 각각 설치되고, 구동모터(도면에 미도시)에 의해서 무한궤도상으로 회전된다. The
니들부(62)가 발포시트(1)(2)에 삽입된 상태에서 궤도(60)는 발포시트(1)(2)를 프레임(10)에 대해 밀착시킬 수 있고, 이에 따라, 공간(s2)이 밀폐될 수 있다. 궤도(60)가 모터 등에 의해서 무한궤도상으로 회전되는 것은 통상적으로 널리 사용되는 구성이므로 여기서는 자세한 설명을 생략하기로 한다. The orbital 60 can bring the
니들부(62)는 발포시트(1)(2)에 삽입될 수 있을 정도로 뾰족하게 형성된 부분으로서, 궤도(60)가 회전하면 프레임(10)을 향해 유입되는 발포시트(1)(2)에 삽입되어 발포시트(1)(2)를 이동시키고, 성형 완료 후 궤도(60)가 회전하여 발포시트(1)(2)가 이동되면 발포시트(1)(2)로부터 빠져나올 수 있다. The
히터(20)(25)는 상,하부 금형(30)(40)의 일측에 설치될 수 있다. 히터(20)(25)는 공간(s1)에 대해 왕복 이동이 가능하다. 즉, 이동수단에 의해서 발포시트(1)(2)가 이동되어 프레임(10)에 장착되고 가압용 실린더(50)에 의해 발포시트(1)(2)가 프레임(10)에 밀착되면 히터(20)(25)가 공간(s1)으로 이동하여 발포시트(1)(2)를 가열한 후, 원래의 위치로 복귀한다. 상기 가열과 함께, 노즐(17)을 통해 고온의 공기를 주입할 수도 있다. The
히터(20)(25)의 상기 이동은 실린더(도면에 미도시) 또는 모터(도면에 미도시) 등에 의해 이루어질 수 있는데, 이러한 점은 본 명세서를 참조한 당업자가 쉽게 그 구조를 알 수 있을 것이므로 여기서는 설명을 생략하기로 한다. The movement of the
히터(20)(25)는 상면(11)의 위에 설치된 상부히터(20)와, 하면(13)의 아래에 설치된 하부히터(25)를 구비할 수 있다. 상부히터(20)는 상면(11)에 설치된 발포시트(1)를 가열하고 하부히터(25)는 하면(13)에 설치된 발포시트(2)를 가열한다.The
히터(20)(25)로는 적외선 히터, 1.5㎛ 정도의 파장을 갖는 할로겐 히터가 사용될 수 있지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. As the
상,하부금형(30)(40)은 실린더(도면에 미도시)에 의해 상하로 왕복 이동한다. 즉, 상술한 바와 같이, 히터(20)(25)가 공간(s1)으로 이동하여 발포시트(1)(2)를 가열한 다음, 히터(20)(25)가 원래의 위치로 후퇴하면 상부금형(30)이 하강하고 하부금형(40)이 상승하여 발포시트(1)(2)를 가압함으로써, 도 5에 나타난 바와 같이, 닫힌 계(closed system)를 형성한다. The upper and
상부금형(30)은 제1 요홈부(31)와, 트리밍 나이프(33) 및, 흡입용 관(35)을 구비한다. The
제1 요홈부(31)는 상부금형(30)의 아랫면에 요입되도록 형성된 부분으로서, 발포시트(1)를 진공 흡입하여 위로 부풀리도록 하기 위한 공간이다.The first recessed
트리밍 나이프(33)는 상부금형(30)의 내부에서 제1 요홈부(31)의 둘레에 설치된 것으로서, 상하 이동용 실린더(도면에 미도시) 등에 의해 상하로 이동 가능하도록 설치된다. 트리밍 나이프(33)가 하부 금형(40)의 홈(43)에 삽입되도록 하강하는 것에 의해 에어 덕트 성형물의 테두리가 절단된다. 트리밍 나이프(33)가 상기 실린더에 의해 상하 이동되는 구조는 당업자가 쉽게 그 구조를 알 수 있을 것이므로 여기서는 설명을 생략하기로 한다. The trimming
흡입용 관(35)은 외부의 진공펌프(도면에 미도시)와 연결된 관이다. 상,하부 금형(30)(40)이 닫힌 계를 형성한 후 진공 펌프가 작동하면 발포시트(1)는 위로 부풀려져서 제1 요홈부(31)의 면에 밀착되고 발포시트(2)는 아래로 쳐져서 제2 요홈부(41)의 면에 밀착됨으로써 공기의 이송 통로가 되는 중공부(v)가 형성된다. The
하부금형(40)은 제2 요홈부(41)와, 홈(43) 및, 흡입용 관(45)을 구비한다. The
제2 요홈부(41)는 하부금형(40)의 윗면에 요입되도록 형성된 부분으로서, 발포시트(2)를 진공 흡입하여 아래로 부풀리도록(쳐지도록) 하기 위한 공간이다.The second recessed portion 41 is a space formed to be recessed in the upper surface of the
홈(43)은 하부금형(40)의 윗면에서 제2 요홈부(41)의 둘레에 형성된 것으로서, 트리밍 나이프(33)의 적어도 일부가 삽입될 수 있는 형상을 가진다.The groove 43 is formed around the second recessed groove 41 on the upper surface of the
흡입용 관(45)은 외부의 진공펌프(도면에 미도시)와 연결된 관으로서, 전술한 흡입용 관(35)과 동일한 구조 및 역할을 한다.The
제1,2 요홈부(31)(41)는 성형하고자 하는 에어 덕트 성형물의 형상에 따라 그 구조와 형상이 정해진다. 따라서, 도면에는 제1,2 요홈부(31)(41)가 합쳐져서 타원을 이루는 것이 도시되어 있지만 제1,2 요홈부(31)(41)가 합쳐져서 이루는 형상은, 이에 한정되지 않고, 원, 사각형 등 다양할 수 있다.The structure and shape of the first and second recessed
한편, 위에서는 상부금형(30)에 트리밍 나이프(33)가 설치되고 하부금형(40)에 홈(43)이 형성된 것을 설명하였으나 하부금형(40)에 트리밍 나이프가 설치되고 상부금형(30)에 상기 홈이 형성될 수도 있다. The trimming
도 6에 나타난 바와 같이, 트리밍 나이프(33)는 산(33a)과 골(33b)이 반복적으로 형성된 것이 바람직하다. 이러한 구조를 가진 트리밍 나이프(33)가 홈(43)에 삽입되면 발포시트(1)(2)는 소정 간격으로 절단이 이루어진다. 즉, 도 7에 나타난 바와 같이, 성형물(f)의 둘레에는 트리밍 나이프(33)에 의해서 소정 간격으로 절단홈(3)이 형성된다. 상기 절단홈(3)은 추후 발포시트(1)(2)로부터 성형물(f)을 분리하는 것을 용이하게 한다. As shown in Fig. 6, it is preferable that the trimming
가압용 실린더(50)는 프레임(10)의 선단(16)과 후단(19)에 대응되도록 설치된다. 가압용 실린더(50)는 발포시트(1)(2)를 상기 선단(16)과 후단(19)에 대해 가압함으로써 발포시트(1)(2)와 프레임(10) 및 이동수단에 의해 형성되는 공간(s2)을 밀폐시킨다. The pressurizing
가압용 실린더(50)는 그 끝단에 설치된 가압블록(51)(52)을 구비한다. 전술한 바와 같이, 프레임(10)의 선단(16)과 대응되도록 설치된 가압블록(51)은 경사면(53)을 가진다. The pressurizing cylinder (50) has press blocks (51) (52) provided at its end. The
더욱 바람직하게, 가압블록(51)은 경사면(53)의 끝단에서부터 연장되도록 형성된 수평면(54)을 구비한다. 상,하측의 가압용 실린더(50)의 가압블록(51)이 발포시트(1)(2)를 가압하도록 작동할 때, 수평면(54)은 공간(s2) 내부의 공기가 외부로 누출되는 것을 방지한다. More preferably, the
그러면, 전술한 에어 덕트 성형장치를 이용하여 에어 덕트 성형물을 제조하는 (S4) ~ (S7)의 공정을 설명하기로 한다.The steps (S4) to (S7) for manufacturing the air duct molding using the above-described air duct molding apparatus will be described below.
먼저, 전술한 (S1) ~ (S3) 단계에 형성한 가교 폴리프로필렌의 발포시트(1)(2)를 준비한다. 상기 발포시트(1)(2)는 공급부(도면에 미도시, 롤러 등을 이용하여 시트를 이동시킴)로터 프레임(10)에 이동된다. 상기 이동은 이동수단에 의해 이루어진다. 니들부(62)가 시트(1)(2)에 삽입된 상태에서 궤도(60)가 회전함으로써 발포시트(1)(2)가 이동된다. 이 때, 궤도(60)는 발포시트(1)(2)를 프레임(10)에 밀착시키는 것이 바람직하다. First, the foamed
이어서, 가압용 실린더(50)가 작동하여 발포시트(1)(2)를 프레임(10)에 대해 가압함으로써 가압블록(51)(52)과 궤도(60)와 시트(1)(2) 및 프레임(10)에 의해서 공간(s2)이 밀폐되도록 한다. 가압용 실린더(50)의 상기 작동에 이어서 또는 상기 작동과 함께 히터(20)(25)가 공간(s1)으로 전진한 후 발포시트(1)(2)를 가열한다.Subsequently, the pressurizing
이 때, 노즐(17)을 통해 공기를 주입하면 발포시트(1)는 위로 부풀려지고 발포시트(2)는 아래로 부풀려지기 때문에 추후의 진공 성형 작업에 유리하다. 구체적으로, 발포시트(1)(2)가 부풀려지기 때문에 진공 성형된 에어 덕트 성형물(f)의 두께 편차와 접힘 불량을 줄일 수 있으며 생산성을 높일 수 있다. At this time, when the air is injected through the
한편, 노즐(17)을 통해 고온의 공기 예를 들어 80도~130도의 공기를 주입하면 발포시트(1)(2)를 가열하는 효과도 있기 때문에 히터(20)(25)에 의한 발포시트(1)(2) 가열시간을 단축시킬 수 있어서 생산성을 높일 수 있다. On the other hand, when air of a high temperature, for example, 80 to 130 degrees, is injected through the
상기 가열이 완료되면 히터(20)(25)를 후진시켜서 원위치로 복귀시킨다.When the heating is completed, the heaters (20) and (25) are returned to the home position.
이어서, 상,하부금형(30)(40)을 이동시켜 상,하부금형(30)(40)이 발포시트(1)(2)를 가압하도록 함으로써 닫힌 계가 형성되도록 한다. Subsequently, the upper and lower dies 30 and 40 are moved so that the upper and lower dies 30 and 40 press the
다음으로, 진공펌프(도면에 미도시)를 작동시켜 발포시트(1)가 위로 부풀려지도록 하고 발포시트(2)가 아래로 부풀려지도록 한다. 상기 진공 성형을 한 후에 노즐(17)을 통해 냉각용 공기를 주입할 수 있다. 상기 냉각용 공기는 에어 덕트 성형물(f)을 냉각시킴으로써 공정 시간을 단축시킨다.Next, a vacuum pump (not shown in the figure) is operated to cause the
이어서, 트리밍 나이프(33)를 작동시켜 에어 덕트 성형물(f)의 테두리를 절단한다.Then, the trimming
상기 절단이 완료되면 가압용 실린더(50)를 원위치로 복귀시키고 이동수단을 이용하여 발포시트(1)(2)를 한 피치(pitch) 만큼 전진시킨다. 프레임(10)은 선단(16) 쪽이 개방된 'ㄷ' 형상을 갖기 때문에 에어 덕트 성형물(f)이 앞쪽으로 이동될 수 있다. When the cutting is completed, the
발포시트(1)(2)가 한 피치만큼 전진하면 발포시트(1)(2)의 새로운 부분이 프레임(10)에 위치하게 된다. When the foam sheet 1 (2) advances by one pitch, a new portion of the foam sheet 1 (2) is placed on the
1, 2 : 발포시트 10 : 프레임
20 : 상부 히터 25 : 하부히터
30 : 상부 금형 40 : 하부 금형
50 : 가압용 실린더 60 : 궤도
62 : 니들부 1, 2: foam sheet 10: frame
20: upper heater 25: lower heater
30: upper mold 40: lower mold
50: pressurizing cylinder 60: orbital
62: Needle portion
Claims (9)
(S2) 상기 압출시트에 전자선을 조사하여 폴리프로필렌을 가교시키는 단계;
(S3) 상기 (S2)의 결과물을 가열하여 상기 발포제를 발포시킴으로서 가교 폴리프로필렌의 발포시트를 형성하는 단계;
(S4) 중앙부가 상하로 관통되고 선단(16) 쪽이 개방되어 'ㄷ'자의 평단면 형상을 가지는 프레임의 상,하면(11)(13)에 각각 상기 가교 폴리프로필렌의 발포시트(1)(2)를 장착하는 단계;
(S5) 프레임의 후단(19) 및 선단(16)에 대응되도록 설치된 가압용 실린더를 이용하여 발포시트(1)(2)를 프레임에 대해 가압하여 발포시트(1)(2)를 프레임에 밀착 고정하는 단계;
(S6) 히터를 이용하여 발포시트(1)(2)를 가열하는 단계; 및
(S7) 상부금형과 하부금형을 이동시켜 발포시트(1)(2)를 가압하여 닫힌 계를 만든 후 발포시트(1)(2)를 진공 성형하여 내부에 공기의 이송 통로가 되는 중공부(v)가 형성된 에어 덕트 성형물을 만드는 단계를 포함하며;
프레임의 선단(16)은 상기 선단(16)의 뒷부분에서 상기 선단(16)의 앞부분으로 갈수록 상기 선단(16)의 두께가 얇아지도록 경사지게 형성된 경사면(12)을 갖고,
가압용 실린더 중에서 상기 선단(16)과 대응되도록 설치되는 가압용 실린더는 상기 경사면(12)과 형합하는 경사면(53)을 가진 가압블록(51)을 구비하고,
가압블록(51)이 상기 선단(16)을 가압할 때 상기 경사면(12)(53)이 서로 협력하여 발포시트(1)(2)를 고정하는 것을 특징으로 하는 자동차의 공조장치용 에어 덕트의 제조방법.(S1) introducing a foam raw material composition containing polypropylene and a foaming agent into an extruder and melt-extruding the extruded sheet to produce an extruded sheet;
(S2) crosslinking the polypropylene by irradiating the extruded sheet with an electron beam;
(S3) heating the resultant of (S2) to foam the foaming agent to form a foamed sheet of crosslinked polypropylene;
The foamed sheet 1 of the crosslinked polypropylene (hereinafter referred to as " foamed sheet 1 ") is formed on the upper and lower surfaces 11 and 13 of the frame having a flat cross- 2;
The foam sheet 1 or 2 is pressed against the frame by using a pressurizing cylinder provided so as to correspond to the rear end 19 and the front end 16 of the frame S5 to closely contact the foam sheet 1, ;
(S6) heating the foam sheet (1) (2) using a heater; And
(S7) After moving the upper mold and the lower mold to press the foam sheets 1 and 2 to form a closed system, the foam sheets 1 and 2 are vacuum-molded to form a hollow portion v) formed therein;
The tip 16 of the frame has an inclined surface 12 that is inclined so that the thickness of the tip 16 decreases from the rear of the tip 16 to the front of the tip 16,
The pressing cylinder provided so as to correspond to the tip end 16 of the pressurizing cylinder has a pressing block 51 having an inclined surface 53 which cooperates with the inclined surface 12,
Characterized in that the inclined surfaces (12) and (53) cooperate with each other to fix the foam sheet (1) (2) when the pressure block (51) presses the tip (16) Gt;
상기 (S6) 단계는,
발포시트(1)(2)와 프레임 및 가압용 실린더에 의해 형성되는 공간(s2)에 고온의 공기를 주입하여 발포시트를 부풀리는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 공조장치용 에어 덕트의 제조방법. The method according to claim 1,
The step (S6)
And inflating the foam sheet by injecting high-temperature air into the space s2 formed by the foam sheet (1) (2), the frame, and the pressurizing cylinder to manufacture an air duct for an air conditioner for an automobile Way.
상기 (S7) 단계는,
상기 중공부(v)에 냉각 공기를 주입하여 에어 덕트 성형물을 냉각하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 공조장치용 에어 덕트의 제조방법. The method according to claim 1,
The step (S7)
And cooling the air duct molding by injecting cooling air into the hollow part (v).
상기 (S7) 단계 이후에,
상부금형과 하부금형 중 어느 하나에 장착된 트리밍 나이프를 작동시켜 에어 덕트 성형물의 테두리를 절단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 공조장치용 에어 덕트의 제조방법.The method according to claim 1,
After the step (S7)
Further comprising the step of cutting a rim of the air duct molding by operating a trimming knife mounted on one of the upper mold and the lower mold.
프레임에 설치되고, 상면(11)과 하면(13)에 설치된 발포시트(1)(2)를 이동시키는 이동수단을 구비하고,
이동수단은,
프레임의 양측(18)에서 프레임의 길이방향으로 설치되고, 무한궤도상으로 회전하는 궤도; 및
상기 궤도에 설치되어 발포시트(1)(2)에 삽입되는 니들부;를 구비하며,
니들부가 발포시트(1)(2)에 삽입된 상태에서 궤도가 이동하는 것에 의해서 발포시트(1)(2)가 이동하는 것을 특징으로 하는 자동차의 공조장치용 에어 덕트의 제조방법.The method according to claim 1,
And a moving means provided in the frame for moving the foam sheet (1) (2) provided on the upper surface (11) and the lower surface (13)
The moving means,
An orbital installed on both sides (18) of the frame in the longitudinal direction of the frame and rotating in an infinite orbit; And
And a needle portion provided in the orbit and inserted into the foam sheet (1) (2)
Wherein the foam sheet (1) (2) is moved by movement of the orbit in a state where the needles are inserted into the foam sheet (1) (2).
상기 궤도는 발포시트(1)(2)가 프레임에 밀착되도록 하는 것을 특징으로 하는 자동차의 공조장치용 에어 덕트의 제조방법.6. The method of claim 5,
Wherein the trajectory causes the foam sheet (1) (2) to be in close contact with the frame.
상기 발포체 원료 조성물은 폴리프로필렌 100 중량부를 기준으로 50 중량부 이하(0은 제외)의 폴리에틸렌을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 공조장치용 에어 덕트의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the foam raw material composition further comprises polyethylene in an amount of not more than 50 parts by weight (excluding 0 parts) based on 100 parts by weight of polypropylene.
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