KR101488236B1

KR101488236B1 - 발포성형방법

Info

Publication number: KR101488236B1
Application number: KR20130114632A
Authority: KR
Inventors: 김근우
Original assignee: (주)광산
Priority date: 2013-09-26
Filing date: 2013-09-26
Publication date: 2015-01-30

Abstract

본 발명은 발포 성형방법에 관한 것으로, 구체적으로는 최초 성형틀 표면에 커버비닐을 씌우는 과정에서 커버 비닐의 단부가 상호 접합된 상태가 되도록 함으로써 성형 중 발포수지가 비닐 단부 간 틈새로 유입되는 현상을 방지할 수 있도록 한 기술에 관한 것이다.
그리고 커버비닐에 가스 배출용 통공을 형성시키되, 성형 과정에서 발포수지가 통공을 통해 커버비닐과 성형틀 사이로 유입되는 현상을 방지하도록 한 기술에 관한 것이다.
또한 성형 과정에서 수지가 성형틀의 각종 홀 및 유입관으로 유입되는 현상을 방지하고 홀의 형상이 정확히 성형될 수 있도록 한 기술에 관한 것이다.

Description

발포성형방법{method of foaming injection}

본 발명은 성형물의 발포성형 및 발포성형 전 전처리 과정에 대한 기술로서, 특히 입체적 형상의 성형물을 성형할 때 발포과정을 개선하여 성형수지의 충진율을 향상시켜 성형불량을 최소화 하고 성형 전 성형틀의 각 홀 등을 가공처리하여 발포과정에서 수지의 불필요한 유입을 차단함과 동시에 성형과정에서 커버용 비닐 내 가스의 원활한 배출 및 가스배출 과정에서 수지의 유입현상을 방지할 수 있도록 한 기술에 관한 것이다.

일반적으로 정수기나 공기청정기 등의 제품 내부의 부품 일부는 발포성형을 통해 생산되는데, 해당 성형물의 형상에 대응되는 성형틀을 성형지그 내에 안착시킨 뒤 커버비닐로 성형틀을 2중으로 덮은 상태에서 커버비닐과 비닐 사이에 발포수지를 충진시킨 뒤 발포를 진행시키면 발포수지가 부풀어오르면서 성형틀을 감쌈에 따라 해당 성형틀에 대응되는 발포 성형물이 성형 되는 방식으로 이루어진다.

그런데 특정 부품은 형상이 대부분 입체적, 즉 외표면의 높낮이가 지점별로 차이가 있는 형상이기 때문에 발포성형이 어렵다.

그 이유는 발포 과정 중 발포수지가 발포지그 내에서 부풀어오를 때 성형 대상물 중 제일 높은 지점까지 상승되지 못해 해당 지점의 성형 자체가 이루어지지 않는 경우가 많다.

또한 성형틀에 각종 홀이나 유입관이 돌출 형성될 경우 성형과정에서 수지가 홀 및 유입관으로 유입되어 성형불량이 쉽게 초래된다.

더불어 발포과정에서 커버비닐과 성형틀 사이에 존재하는 가스의 배출이 이루어져야만 성형물의 기포 형성이 방지되는데, 이를 위해 커버비닐에 미세 통공을 형성시키고 통공을 통해 내부 가스가 배출되도록 하고 있다.

하지만 커버비닐이 매우 얇기 때문에 가스의 배출과정에서 통공을 통해 수지가 쉽게 유입되어 그에 따른 성형 불량 발생가능성도 크다.

또한 커버비닐이 단순히 성형틀을 덮고 있는 상태에서 커버비닐의 양 단부가 분리된 상태가 될 경우, 성형 과정에서 분리된 단부사이로 발포수지가 유입되어 해당 지점에 주름이나 단턱이 지는 형태로 성형되는 불량도 빈번하게 발생 된다.

대한민국등록특허 제12360960000호(2013.02.15)

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로,

최초 성형틀 표면에 커버비닐을 씌우는 과정에서 커버 비닐의 단부가 상호 접합된 상태가 되도록 함으로써 성형 중 발포수지가 비닐 단부 간 틈새로 유입되는 현상을 방지할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

그리고 커버비닐에 가스 배출용 통공을 형성시키되, 성형 과정에서 발포수지가 통공을 통해 커버비닐과 성형틀 사이로 유입되는 현상을 방지함을 목적으로 한다.

또한 성형 과정에서 수지가 성형틀의 각종 홀 및 유입관으로 유입되는 현상을 방지하고 홀의 형상이 정확히 성형될 수 있도록 함을 목적으로 한다.

이를 위해 제안된 본 발명은,

2중으로이루어진 제1커버와 제2커버를 성형틀에 덮어씌우는 커버설치공정, 상기 성형틀을 성형지그 내에 안착시킨 후 발포수지를 상기 제1커버와 제2커버 사이에 주입시킨 후 발포 성형을 진행하되 성형 과정에서 상기 성형지그를 상기 성형틀 중 최대 높이지점으로부터 최소 높이지점을 향해 아래쪽으로 기울어지도록 한 상태로 이루어지는 발포 성형공정을 포함한다.

그리고 상기 커버설치공정은 상기 제2커버에 가스배출용 통공을 형성시키되 상기 통공이 형성된 외부면에 별도의 보조패드를 부착시키고 보조패드 중 상기 통공과 동일선상을 이루는 지점에 보조통공을 형성시키는 통공형성단계를 더 포함할 수 있다.

또한 상기 커버설치공정은 상기 성형틀에 형성된 홀을 덮는 형태의 홀덮개를 설치하는 홀덮개 설치단계를 더 포함할 수 있다.

그리고 상기 커버설치공정은 상기 성형틀로부터 돌출 형성된 유입관의 상단부 둘레에 유입차단링을 설치하는 유입차단링 설치단계를 더 포함할 수 있다.

또한 상기 커버설치공정은 상기 제1커버의 테두리와 상기 성형틀의 표면 사이에 접착부재를 위치시켜 상기 접착부재를 통해 상기 제1커버가 성형틀에 분리 가능하도록 접착시키는 단부접착단계를 더 포함할 수 있다.

이러한 여러 실시예를 갖는 본 발명은,

성형틀 표면에 제1커버를 씌우고 커버비닐의 테두리와 성형틀을 접착부재를 통해 분리 가능하도록 접착시킴에 따라, 커버비닐의 위치를 손쉽게 조절할 수 있음은 물론 성형 과정에서 발포수지가 제1커버와 제2커버 사이로 유입되는 현상을 방지할 수 있는 장점을 갖는다.

그리고 제2커버에 가스배출용 통공을 형성시키되 제2커버 표면에 별도 보조패드를 부착한 상태에서 보조패드에도 가스배출용 통공과 동일선상의 보조 통공을 형성시킴에 따라, 제2커버와 제1커버 사이에 존재하는 가스가 가스배출용 통공 및 보조통공을 통해 외부로 배출되는 반면 외부의 발포수지는 보조패드의 보조통공을 통과하는 과정에서 굳게 됨으로 제1커버 외부로 유출되는 현상을 방지할 수 있게 된다.

즉 보조패드의 두께에 의해 발포수지의 유입시간을 늘림에 따라 발포수지가 통과하는 과정에서 경화되어 유입이 차단되도록 하는 것이다.

또한 성형틀에 형성된 각 홀에 홀덮개를 삽입시켜 차단함에 따라 성형 과정에서 발포수지가 각 홀로 유입되어 홀의 성형 불량 초래 현상이 방지된다.

그리고 홀덮개에 의해 각 홀의 테두리 형상이 정확히 성형 될 수 있게 된다.

또한 성형틀에 돌출 형성된 유입관의 상단 입구 둘레에 별도의 유입차단링을 설치시킴에 따라 발포 성형 중 발포수지가 부풀어 오르는 과정에서 유입관 상단입구로 유입되는 것이 차단되어 그에 따른 불량발생을 방지할 수 있게 된다.

더불어 발포 성형과정에서 성형지그를 일측으로 기울이되, 성형틀 중 최대 높이지점으로부터 최소 높이지점을 향해 사선 방향으로 기술이도록 함에 따라, 발포수지가 성형지그 내에서 부풀어오르는 과정에서 성형틀의 최대 높이 지점까지 원활하게 차오를 수 있으므로 성형 지그 내 미충진 현상이 방지된다.

또한 성형 완료 후 성형물 표면에 붙어 있는 제1, 2커버의 단부를 커팅 또는 열융착 시켜 마감처리 함에 따라, 완성품의 제품성 향상 효과도 높이 수 있게 된다.

도1은 전체 공정 흐름도
도2는 커버설치공정 중 제1커버씌움단계를 나타낸 개략도
도3은 단부접착단계를 나타낸 개략도
도4는 홀덮개 설치단계를 나타낸 개략도
도5는 유입차단링 설치단계를 나타낸 개략도
도6은 제2커버씌움단계를 나타낸 개략도
도7은 통공형성단계를 나타낸 개략도
도8 및 도9는 발포 성형공정을 나타낸 개략도

이하 도면에 도시된 실시예를 바탕으로 본 발명에 대해 구체적으로 설명한다.

본 발명에 의한 발포 성형방법은 [도 1]에 도시된 바와 같이 크게 커버설치공정(S100)과 발포 성형공정(S200)을 포함하여 구성된다.

먼저 커버설치공정(S100)은 발포 성형 전 성형틀 표면에 커버비닐을 씌워 후술할 발포 성형공정(S200)에서 투입되는 발포수지가 성형틀(1) 표면에 붙지 않도록 하는 전 처리 과정으로, 다시 제1커버씌움단계(S110)와 단부접착단계(S120), 홀덮개 설치단계(S130), 유입차단링 설치단계(140) 및 통공형성단계(S160)0)로 나뉘어 구성된다.

그 중 제1커버씌움단계(S110)는 비닐재질의 제1커버(100)를 성형틀(1) 표면에 덮어 씌우는 과정으로, [도 2]처럼 성형틀(1) 표면 전체를 둘러싸는 형태로 씌워진다.

그 후 단부접착단계(S120)를 진행하는데, 단부접착단계(S120)는 성형틀(1)에 씌워진 제1커버(100)의 테두리를 성형틀(1)의 테두리에 접착시는 과정으로,

기존에는 접착을 시키지 않아 발포 성형과정에서 발포수지가 제1커버(100)와 성형틀(1) 사이로 유입되는 현상이 발생 되기도 하였다.

하지만 본 발명에서는 [도 3]과 같이 양면테이프 등의 접착부재(200)를 제1커버(100)와 성형틀(1) 사이에 위치시켜 접착부재(200)의 양측면을 통해 제1커버(100)가 성형틀(1)에 접착되도록 함으로써 발포수지의 유입이 차단되도록 함은 물론, 제1커버(100)를 성형틀(1)에 씌우는 과정에서 쉽게 떼었다 붙일 수 있어 위치 교정이 쉽게 이루어질 수 있게 된다.

이러한 제1커버씌움단계(S110) 및 단부접착단계(S120)가 완료되면 홀덮개 설치단계(S130)를 거친다.

홀덮개 설치단계(S130)는 성형틀(1)에 형성된 각종 홀(1a)에 홀덮개(300)를 끼워 넣어발포 성형 과정에서 발포수지가 홀(1a)내로 유입되는 현상을 방지하기 위한 과정으로, [도 4]처럼 제1커버(100) 중 해당 홀을 덮고 있는 지점을 도려내 제거한 후 각 홀(1a)의 형상에 맞는 홀덮개(300)를 해당 홀에 끼워넣는 형태로 진행된다.

그리고 홀덮개 설치단계(S130)가 완료되면 유입차단링 설치단계(140)를 거친다.

유입차단링 설치단계(140)는 성형물(10)이 만약 정수기나 공기정화기 등에 사용되는 부품일 경우 물이나 공기 등의 유입을 위한 유입관(500)이 성형틀(1)로부터 외부를 향해 돌출된 형상을 갖는데, 이러한 유입관(500) 상단 입구 주변에 별도의 유입차단링(400)을 설치하여 발포수지의 유입을 차단하는 과정이다.

이때 사용되는 유입차단링(400)은 [도 5]와 같이 유입관(500)의 상단입구 둘레면과 동일한 내경을 갖는 링 형태이고 해당 유입관(500)의 상단입구 둘레면을 둘러싸는 형태로 끼워진다.

따라서 유입관(500)의 상단 입구 둘레에는 유입차단링(400)에 의한 단턱이 형성됨에 따라, 추후 발포 성형과정에서 발포수지가 부풀어오르는 과정에서 유입차단링(400)에 걸려 유입관(500) 입구로 유입되지 못하게 된다.

참고로 유입차단링 설치단계(S140)는, 만약 성형물의 종류에 따라 유입관이 형성되지 않는 구조라면 생략될 수 있으며, 홀덮개 설치단계(S130) 또한 홀의 형성 여부에 따라 생략이 가능하다.

또한 유입차단링 설치단계(S140)와 홀덮개 설치단계(S130)를 함께 진행해야 하는 경우 유입차단링 설치단계(S140) 및 홀덮개 설치단계(S130)의 실시 순서는 선택적으로 적용할 수 있다.

이렇게 유입차단링 설치단계(S140)까지 완료되면 제2커버씌움단계(S150)를 거친다.

제2커버씌움단계(S150)는 [도 6]처럼 제1커버(100)와 동일한 재질의 제2커버(900)를 제2커버(900) 상에 덮어 씌우는 형태로 진행된다. 따라서 제2커버(900)와 제1커버(100)는 각각 중첩된상태가 된다.

이 상태에서 그 후 통공형성단계(S160)0)를 거친다

통공형성단계(S160)0)는 발포 성형 중 발포수지가 부풀어 오르는 과정에서 제1커버(100)와 제2커버(900) 사이에 발생 되는 발포가스를 제2커버(900) 외부로 배출시키기 위한 통공(600)을 형성시킴과 동시에 발포 성형과정에서 발포수지가 통공(600)을 통해 제2커버(900) 외부로 유출되는 현상을 방지하기 위한 전처리 과정으로,

[도 7]과 같이 제2커버(900)의 특정 지점에 통공(600)을 형성시키되 제2커버(900)의 외부면 중 통공(600)이 형성된 지점에 별도의 보조패드(700)를 부착시키고 보조패드(700)에는 제1커버(100)의 통공(600)과 동일선상을 이루는 보조통공(710)을 형성시켜 통공(600)과 보조통공(710)이 상호 연통된 상태가 되도록 하는 형태로 진행된다.

따라서 추후 발포 성형 중 발생되는 발포가스는 통공(600) 및 보조통공(710)을 통해 외부로 배출되어 발포 성형에 방해가 되지 않도록 하는데, 반면 제1커버(100)와 제2커버 사이의 발포수지도 가스와 함께 외부로 배출되려 한다.

그런데 기존처럼 보조패드(700)가 형성되지 않은 상태에서는 발포수지가 단순히 통공(600)만을 통과하기 때문에 쉽게 제1커버(100) 외부로 유출되었지만 본 발명에서는 발포수지가 통공(600)을 통과한 뒤 다시 보조패드(700)의 보조통공(710)을 지나야 하므로, 그만큼 통과 경로가 길어지게 된다.

따라서 발포수지가 통공(600)을 통과한 뒤 보조통공(710)을 통과하는 과정에서 경화되어 굳게 되므로, 결국 발포수지의 외부유출이 방지되는 것이다.

이상 설명한 커버설치공정(S100)이 완료되면 발포 성형공정(S200)을 실시한다.

발포 성형공정(S200)은 실제 성형물의 발포 과정이 이루어지는 과정으로 [도 8] 및 [도 9]와 같이 제1커버(100)와 제2커버(900)가 씌워진 상태의 성형틀(1)을 성형지그(800) 내에 안착시킨 뒤 제1커버(100)와 제2커버(900) 사이 공간에 발포수지를 주입시킨 뒤 적정 압력과 가열을 통해 발포수지가 부풀어오르도록 하는 방식으로 진행된다.

이때 성형지그(800)는 하부지그(810)와 상부지그(820)로 나뉘어 구성되고 성형틀(1)은 하부지그(810) 내에 안착되는데, 이 상태에서 제1커버(100)의 테두리는 하부지그(810)의 상단 테두리 상에 걸쳐진 상태가 되도록 한다.

그리고 이 상태에서 제1커버(100)를 일부 걷어올린 상태에서 발포수지를 해당 지점에 주입시킨 뒤 젖혀진 상태의 제1커버(100)를 그 위에 다시 덮는다.

따라서 발포수지는 제1커버(100)와 제2커버(900) 사이에 위치하게 된다.

이 상태에서 하부지그(810)를 상부지그(820) 상에 덮은 뒤 발포성형을 진행하면 발포수지가 부풀어 오르면서 성형틀(1)의 형상대로 성형이 이루어 진다.

이때 하부지그(810)의 하측 양단에는 승강 실린더(830)가 각각 연결되어 하부지그(810)의 상하높이를 조절할 수 있도록 하되, 하부지그(810) 중 각 승강실린더(830)가 연결된 지점의 높이를 다르게, 즉 일측으로 기울어진 형태가 되도록 설정할 수 있다.

만약 성형틀의 형상이 지점별로 높낮이가 다를 경우 발포 수지가 부풀어 오르는 과정에서 성형틀의 최대 높이 지점까지 상승되지 못하는 경우가 있다.

따라서 본 발명에서는 발포 성형 과정에서 각 승강 실린더(830)를 조작하여 하부지그(810) 중 성형틀(1)의 최대 높이지점이 위치하는 곳에서부터 최소 높이지점을 향하는 지점을 향해 아래쪽으로 기울임에 따라, 발포수지가 최대 높이지점까지 원활하게 상승될 수 있도록 한다.

이러한 과정을 거치게 되면 성형틀의 형상에 대응되는 형상의 발포 성형물이 완성되며, 그 이후 성형물을 성형지그로부터 분리시킨 뒤 성형물에 붙어 있는 제1커버(100)와 제2커버(900)의 단부들을 제단하거나 열 융착시켜 마감 처리한다.

이상 설명한 것처럼 본 발명은 발포성형과정에서 성형지그의 지점별 높낮이를 달리 형성시킴에 따라 발포수지가 최대 높이 지점까지 원활하게 성형될 수 있도록 한 점을 특징으로 하고,

발포 성형 전 성형틀의 각 홀 및 유입관에 발포수지의 유입을 차단하는 부재를 설치하여 성형 불량을 방지하도록 한 점을 또 다른 특징으로 한다.

또한 발포성형 과정에서 제1커버와 제2커버 내 가스의 배출이 통공을 통해 이루어지도록 하되 별도의 보조패드 및 보조통공을 통해 발포수지의 유출경로를 늘림으로써 발포수지 유출에 따른 성형 불량을 최소화 하도록 한 점도 또 다른 특징으로 한다.

1 : 성형틀 S100 : 커버설치공정
S110 : 제1커버씌움단계
100 : 제1커버 S120 : 단부접착단계
200 : 접착부재 S130 : 홀덮개 설치단계
300 : 홀덮개 S140 : 유입링 설치단계
400 : 유입차단링 500 : 유입관
S150 : 제2커버씌움단계 S160 : 통공형성단계
600 : 통공 700 : 보조패드
710 : 보조통공 S200 : 발포 성형공정
800 : 성형지그 810 : 하부지그
820 : 상부지그 830 : 승강 실린더
900 : 제2커버

Claims

2중으로이루어진 제1커버와 제2커버를 성형틀에 덮어씌우는 커버설치공정,
상기 성형틀을 성형지그 내에 안착시킨 후 발포수지를 상기 제1커버와 제2커버 사이에 주입시킨 후 발포 성형을 진행하되 성형 과정에서 상기 성형지그를 상기 성형틀 중 최대 높이지점으로부터 최소 높이지점을 향해 아래쪽으로 기울어지도록 한 상태로 이루어지는 발포 성형공정을 포함하는
발포 성형방법.
제1항에서,
상기 커버설치공정은 상기 제2커버에 가스배출용 통공을 형성시키되 상기 통공이 형성된 외부면에 별도의 보조패드를 부착시키고 보조패드 중 상기 통공과 동일선상을 이루는 지점에 보조통공을 형성시키는 통공형성단계
를 더 포함하는
발포 성형방법.
제2항에서,
상기 커버설치공정은 상기 성형틀에 형성된 홀을 덮는 형태의 홀덮개를 설치하는 홀덮개 설치단계를 더 포함하는
발포 성형방법.
제2항에서,
상기 커버설치공정은 상기 성형틀로부터 돌출 형성된 유입관의 상단부 둘레에 유입차단링을 설치하는 유입차단링 설치단계
를 더 포함하는
발포 성형방법.
제1항에서,
상기 커버설치공정은 상기 제1커버의 테두리와 상기 성형틀의 표면 사이에 접착부재를 위치시켜 상기 접착부재를 통해 상기 제1커버가 성형틀에 분리 가능하도록 접착시키는 단부접착단계
를 더 포함하는
발포 성형방법.