KR101535074B1 - 플라스틱 선체 회전 성형 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전성형을 이용한 플라스틱 선체 제조에 사용되는 선체 회전 성형장치에 관한 것으로, 일 측면에 따르면 선체 형상의 금형을 고정하는 금형고정부; 상기 선체 형상의 금형을 가열하는 열공급부; 상기 선체 형상의 금형을 회전시키는 금형회전부; 및 상기 선체 형상의 금형을 냉각시키는 냉각부;를 포함하는 플라스틱 선체 회전 성형 장치가 제공된다.

Description

플라스틱 선체 회전 성형 장치{Rotational molding apparatus for producing Plastic hull}

본 발명은 회전성형을 이용한 플라스틱 선체 제조에 사용되는 선체 회전 성형장치에 관한 것으로, 상기 플라스틱 선체 제조에 최적화된 선체 회전 성형장치를 제공한다.

최근 해양레저시장은 성장초기단계로서 주5일제 근무제의 시행과 함께 1인당 국민소득의 증가로 인하여 향후 10년내 고속성장을 할 것으로 기대된다. 그럼에도 불구하고 현재 세계 제일의 조선강국이라 불리는 한국은 대부분의 해양레저 스포츠분야제품에서 선진국에 비해 설계 및 제작 기술이 매우 떨어져 있는 실정이다.

특히, 해양 레저 분야 중 가장 대중성이 있는 피싱 보트(Fishing boat) 분야의 설계는 거의 수입에 의존하고 있으며 겨우 제작만 국내에서 이루어질 뿐이다. 특히 보트 판매 시장은 선진국에서 폐기 처리되는 FRP(fiber reinforced plastics) 보트가 주류를 이루고 있어 국내 연안이 선진국의 중고 보트 폐기장이 되었다.

플레저 보트나 요트 제작업체는 현재까지 선체 재료로 부피에 비해 강도가 큰 FRP를 이용하고 있으나 2000년대에 들어오면서 FRP선체에 대한 환경오염 및 해양안전에 관한 법규 규제가 강화되고 있다. 즉, FRP는 재활용이 불가능하며 폐기시 자연에서 분해되는 데 100년 이상 걸리는 매우 반환경적 특성을 가지고 있다.

따라서 플레저 보트에 대한 독자적 연구 개발을 통한 국내 자체의 설계 기술을 확보하는 것은 해상환경 오염방지 및 중소조선업체들의 블루 오션을 개척하는 지름길이다.

일반 선체 재료로서는 한국 선급의 경우 강, 알루미늄, FRP를 제안하고 있으며 이에 따른 구조설계규격 및 재료설계강도를 제안하고 있다. 그러나 소형 선박에 적합한 염가 재료에 대한 연구는 전혀 진행되지 않고 있으며 단지 소형조선산업계에서 카누나 카약 선체를 폴리에틸렌을 이용하여 제작하여 판매하고 있다.

본 발명은 기존의 FRP 선체를 대체할 수 있고, 저렴한 플라스틱 선체의 효율적인 제조에 최적화된 플라스틱 선체 회전 성형장치를 제공한다.

일 측면에 따르면, 선체 형상의 금형을 고정하는 금형고정부; 상기 선체 형상의 금형을 가열하는 열공급부; 상기 선체 형상의 금형을 회전시키는 금형회전부; 및 상기 선체 형상의 금형을 냉각시키는 냉각부;를 포함하는 플라스틱 선체 회전 성형 장치가 제공된다.

일 실시예에 따르면, 상기 선체 형상의 금형은 판금 가공 금형일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 열공급부는 금형고정부 하단에 하나 이상의 가스 토치(gas torch)를 구비할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 냉각부는 금형고정부 하단에 하나 이상의 팬(fan)을 구비할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 금형고정부는 전면 또는 후면이 개방되는 구조일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 금형 고정부를 지면과 수직방향으로 움직이는 제어부를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 기어(gear) 또는 유압 실린더를 구비할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 선체 형상의 금형에 공기를 주입하는 공기주입부를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 선체 형상의 금형에 플라스틱 원료를 공급하는 원료충전부를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 원료충전부는 원료공급 자동제어부 또는 항온유지부를 구비할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 열공급부가 공급한 열의 방출을 차단하는 금형단열부를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 금형단열부는 철, 알루미늄, 구리 및 열경화성 합성수지로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택될 수 있다.

본 발명의 선체 회전 성형장치를 통해 생산공정시스템의 자동화가 가능하므로 현장인력에 대한 의존성이 줄어 안정적 생산 시스템 구축할 수 있으며 생산성을 높일 수 있다.

본 발명의 선체 회전 성형장치는 복잡한 형태의 선체도 일체로 성형이 성형할 수 있으며, 착색이 자유로워 다양한 디자인의 선체를 효율적으로 제조할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 플라스틱 선체 회전 성형 장치의 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 선체 형상의 금형이 금형고정부에 연결된 선체 회전 성형 장치의 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 금형고정부의 사시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 기어를 구비한 제어부를 포함하는 플라스틱 선체 회전 성형 장치의 측면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 금형단열부가 결합된 선체 회전 성형장치의 사시도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 전면이 개방된 금형고정부의 사시도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

플라스틱 선체 회전 성형 장치

일 측면에 따르면, 선체 형상의 금형을 고정하는 금형고정부; 상기 선체 형상의 금형을 가열하는 열공급부; 상기 선체 형상의 금형을 회전시키는 금형회전부; 상기 선체 형상의 금형을 냉각시키는 냉각부;를 포함하는 플라스틱 선체 회전 성형 장치가 제공된다.

도 1은 일 실시예에 따른 플라스틱 선체 회전 성형 장치의 사시도이다.

상기 플라스틱 선체 회전 성형 장치(100)는 플라스틱 선체의 회전 성형 공정에 최적화 되도록 고안되었으며, 본 장치를 활용함으로써 저렴한 플라스틱 선체를 효율적으로 제조할 수 있다.

먼저 선체 회전 성형 공정을 개략적으로 설명한다.

상기 선체 회전 성형 공정은 선체 형상의 주형에 플라스틱 원료를 충전시킨 후 밀폐하는 단계; 금형을 회전시키면서 상기 금형을 가열 하는 단계; 상기 가열된 금형을 냉각시키는 단계; 및 냉각된 금형을 탈형 시키는 단계;로 이루어질 수 있다.

즉, 플라스틱 원료를 충전시킨 후 밀폐하는 단계는 회전성형체의 원료인 플라스틱 분체를 금형에 넣고 밀폐시키는 단계로써, 플라스틱 분체의 투입량에 따라 선체의 두께가 달라질 수 있다.

따라서, 최종 제품의 가격, 품질, 가열 온도 및 작업 공정의 여러 변수를 고려하여 투입되는 플라스틱 분체의 투입량을 조절할 수 있다.

상기 플라스틱 원료는 특별히 제한되지 않으며 폴리에틸렌, 가교폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리비닐클로라이드, 나일론, 불소수지 등 열가소성 엔지니어링 플라스틱의 다양한 재료를 활용할 수 있다. 바람직하게는 폴리에틸렌을 사용할 수 있다.

폴리에틸렌은 해수에 의해 침식이나 부식이 전혀 되지 않기 때문에 수명이 길고 위생성도 좋아 인체에 전혀 유해하지 않으며, 물보다 비중이 낮아 물에 뜨는 충분한 부력을 가지고 있는 재료이다. 이러한 특성을 응용하여 폴리에틸렌 선박을 제작하게 된다면 선박이 물에 자연스럽게 뜰 수 있다.

선체 전장이 긴 상업용 선박의 경우 거친 사용 환경에 노출되므로 연성 재료인 폴리에틸렌으로 선체를 제작하기에는 부적합하나 선체 전장이 짧은 플레저 보트의 경우 역학적 특성이 설계하기에 매우 유리한 장점을 가지고 있다.

즉, 폴리에틸렌 선체는 파손되더라도 선체 구조체가 물에 뜰 수 있으므로 급박한 상황에서 선체 구조체가 인명 구조를 할 수 있어 해난 사고에 빠르게 대처할 수 있다. 또한, 폴리에틸렌 선체는 물과 전혀 반응하지 않는 화학적 안정성을 가지고 있어 선체 도장이 따로 필요하지 않을 뿐만 아니라 경량 선체로 인한 보트 연비가 높아 저렴한 유지 보수비가 필요하므로 해양 레저 스포츠 문화 보급 확산에 큰 역할을 할 수 있다.

다음으로 상기와 같이 주형에 플라스틱 원료를 밀폐시킨 후 상기 금형을 가열할 수 있다.

상기 가열에 의해 금형 내부의 플라스틱 분체 원료는 용융되면서 금형 내부벽에 일정한 두께로 균일하게 층을 형성한다.

플라스틱 분체 원료가 용융되어 금형 내부벽에 층이 고르게 형성되도록 상기 금형을 일정한 속도 및 다방향(multidirection)으로 균형 있게 회전시키는 것이 바람직하며, 상기 회전은 x축, y축, z축 방향 중 적어도 2축 방향으로 이루어질 수 있고, 3축 방향 모두에서 회전이 이루어질 수 있다.

상기 가열 공정 이후 냉각 단계를 거침으로써, 금형 내부벽에 층을 이룬 플라스틱 원료가 금형 형태에 따라 소정의 선체 형태를 이루게 된다.

이어서, 밀폐된 선체 형태의 금형이 개방되고 상기 냉각된 선체 형태의 플라스틱 제품이 탈형됨으로써, 본 선체 회전 성형 공정이 종료된다.

상기 선체 형상의 금형(110)은 판금 가공 금형, 알루미늄 주조 금형, CNC가공 금형 또는 니켈 전주 금형 일 수 있으며, 바람직하게는 판금 가공 금형일 수 있다.

본 발명에 따른 선체 회전 성형 장치에 의해 제조하고자 하는 플라스틱 기반의 플래져 보트는 금형이 매우 커야 하며, 주로 소량생산을 하게 되므로, 판금 가공 금형이 상기 보트 제조에 적합할 수 있다.

즉, 판금 가공 금형은 일반적으로 i) 제작비가 저렴하고 ii) 제작기간이 짧고 제작 설비가 간단하며 iii) 대부분의 형상 제작이 가능하고 iv)금형 수정이 용이하며 v) 금형의 재료의 제한성이 적고vi) 재료 가공비의 절감으로 초대형 제품에 제조에 적합하므로, 대형 플래져 보트 생산에 유리할 수 있다.

이와 같이, 전술한 플라스틱 선체 성형을 위해, 본 발명의 플라스틱 선체 회전 성형 장치(100)는 금형고정부(101), 열공급부(102), 금형회전부(104), 냉각부(103)를 포함할 수 있다.

상기 금형고정부(101)는 도 1에 나타난 것처럼, 소정 형태의 구조재로써 본 성형 장치(100)의 주요 골격을 이루게 된다. 금형고정부는 본 발명에 따른 선체 회전 성형 장치의 주요 골격을 이루게 되며, 금형의 결합 및 회전에 따른 하중을 받게 되므로, 장치 및 금형의 중량을 고려하여 튼튼하게 설계되고 제작되어야 한다.

상기 금형고정부(101)의 소재는 특정 소재에 한정되지 않으나 바람직하게는 철, 알루미늄 또는 티타늄일 수 있다.

도 2를 참고하면, 금형고정부(101)에는 선체 형태의 금형(110)이 연결되며, 상기 금형의 회전축이 되는 봉(112)이 결합될 수 있도록, 상기 봉과 결합이 가능한 결합홀(109)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 금형의 봉(112)은 금형회전부(104)와도 연결되며, 상기 금형 회전부(104)는 금형고정부(101)의 일면(一面)에 설치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 금형회전부(104)는 금형고정부의 일면에 결합된 형태이나 금형의 무게와 금형회전부의 회전력을 고려하여, 양면(兩面)에 설치될 수도 있다.

금형회전부(104)는 금형을 회전시키도록 하는 기어(gear) 및 구동 장치(107)를 포함할 수 있으며, 구동 장치는 전기 모터 또는 엔진일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

일 실시예에 따르면, 상기 구동 장치(107)는 동력전달장치(예컨대, 체인 또는 벨트)를 통해 기어와 연결될 수 있으며, 구동장치의 구동력이 금형회전부(104)와 연결된 금형에 전달되어 상기 금형이 회전될 수 있다.

다음으로 상기 열공급부는 상기 선체 형태의 금형(110)에 열을 공급하여, 금형(110)에 투입된 플라스틱 원료를 용융시킨다.

상기 열공급부의 가열 방식은 특정 방식에 한정되지 않으며, 예컨대, 가스연소, 열풍공급, 수증기공급 또는 전기가열방식 등 다양한 방식으로 상기 금형(110)에 열에너지를 공급할 수 있다. 또한, 고르게 열에너지를 공급하기 위해 다방향에서 동시적으로 가열할 수 있으며, 상기 다른 가열 방식을 조합하여 효율적으로 열에너지를 공급할 수도 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 열공급부는 가스연소 방식을 통해 상기 금형에 열 에너지를 공급한다.

상기와 같이 가스연소를 통한 열에너지 공급을 위해 상기 열공급부는 금형고정부 하단에 하나 이상의 가스 토치(gas torch, 102)를 구비할 수 있다.

이와 같은 가스 토치는 도 1에 나타난 것처럼, 하단에 2열로 다수가 배치되어, 금형에 열에너지를 공급할 수 있으며, 필요에 따라 열의 개수나 배치형태를 변경하는 등 다양한 방식으로 설치될 수 있다.

이와 같이 가스 토치(102)를 통한 가열 방식은 가스 공급이 용이하며, 열원의 세기 조정이 손 쉬우므로, 효율적으로 열 에너지를 공급 및 조절할 수 있다. 상기 가스 토치(102)는 가스 공급을 위해 파이프(pipe)를 통해 가스공급원(도면 미표시)과 연결되어, 연속적으로 가스를 공급받아 지속적으로 금형(110)을 가열할 수 있다.

다음으로 상기 냉각부의 냉각 방식 역시 특정 방식에 한정되지 않으며, 예컨대, 송풍을 통해 공랭시키거나, 물을 금형에 고르게 분무시킴으로써 냉각시킬 수 있다. 상기 금형이 냉각됨에 따라 내부 성형품은 고화(固化)되어 수축되고, 금형 내부벽에서 격리된다.

이때, 단시간 내에 급랭시키면 내부 성형품의 수축이 과도하게 일어나게 되어 성형품에 굴곡이 심하게 발생할 수 있으므로, 작업환경 또는 투입된 플라스틱 원료의 특성 등을 고려하여 적절한 속도로 냉각시키는 것이 바람직하다.

일 실시예에 따르면, 공랭 방식의 냉각을 위해 금형고정부(101) 하단에, 하나 이상의 냉각팬(103)이 설치될 수 있다.

상기 공랭 방식의 냉각은 수냉이나 기타 방식의 냉각 방식에 비해 냉각 속도는 더디지만, 시간에 따라 냉각이 서서히 일어나게 되므로, 금형 내부의 플라스틱 성형품의 변형을 최소화할 수 있다.

상기 냉각팬은 여러 방식으로 배치될 수 있으나, 바람직하게는 도 1에 나타난 것과 같이, 상기 냉각팬(103)은 금형고정부(101) 하단의 일면(一面)에 1열로 배치될 수 있다.

이와 같이 냉각팬(103)이 하단의 일면에 1열로 배치되는 경우, 하단의 차가운 공기로 상기 금형(110)을 냉각시킬 수 있으며, 일면에서 흡입되고 데워진 공기가 냉각팬이 설치되지 않은 타면 (他面)을 통해 효율적으로 배출될 수 있다.

다음으로, 상기 금형고정부(101)는 전면 또는 후면이 개방되는 구조일 수 있다.

도 6은 일 실시예에 따른 전면이 개방된 금형고정부의 사시도이다.

도 6을 참조하면, 상기 금형고정부(101)의 후면에는 금형회전부(104)가 결합되었어 있으며, 전면이 개방될 수 있는 구조이다.

선체 형태의 금형(110)은 금형의 봉(112)이 금형고정부의 결합홀(109) 및 금형회전부(104)에 삽입되는 방식으로 결합될 수 있으므로, 금형고정부(101)의 전면이 개방되지 않는 경우라면, 봉의 길이가 결합홀(109) 및 금형회전부(104)간의 거리보다 길기 때문에 결합이 난해할 수 있다.

따라서, 상기와 같이 금형고정부(101)의 전면이나 후면이 개방되는 방식으로 설계함으로써, 상기 선체 형태의 금형(110)을 금형고정부(101)에 용이하게 결합 및 분리시킬 수 있다.

상기의 설명은 본 발명의 일 실시예에 불과하며, 전술한 바와 같이 금형고정부(101)의 전면 및 후면 양면 모두에 금형회전부가 결합된 경우에도 금형고정부를 개방할 수 있도록 설계할 수 있음은 물론이다.

다음으로, 선체 회전 성형장치는 상기 금형 고정부를 지면과 수직방향으로 움직이는 제어부를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 기어(gear) 또는 유압 실린더를 구비할 수 있다.

도 4는 일 실시예에 따른 기어를 구비한 제어부를 포함하는 플라스틱 선체 회전 성형 장치의 측면도이다

도 4를 참고하면, 상기 제어부는 기어(105) 및 구동 장치(106)를 포함할 수 있으며, 상기 기어(105)의 회전에 따라 금형고정부(101)의 지면과 이루는 각도가 변할 수 있다.

상기 구동 장치(106)는 전기 모터 또는 엔진일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

일 실시예에 따르면, 상기 구동 장치(106)는 동력전달장치(예컨대, 체인 또는 벨트)를 통해 기어와 연결될 수 있으며, 구동장치의 구동력이 기어(105)로 전달되어 이에 따라 금형고정부(101)가 지면과 수직 방향으로 움직일 수 있다.

전술한 바와 같이 상기 선체 형태의 금형(110)은 회전에 따라 금형 내부의 용융된 플라스틱 분체가 금형 내부벽에 층을 형성하게 되는데, 단순하게 1축방향으로만 회전하게 되는 경우 금형내부벽에서 골고루 층이 형성되지 않을 수 있다.

따라서, 회전축의 방향을 바꾸고자 하는 경우, 제어부가 금형고정부(101)의 각도를 변경함으로써, 회전축의 방향을 변화시킬 수 있다.

상기 제어부는 기어(105) 외에도 유압실린더(도면 미표시)를 구비할 수도 있으며, 이에 한정되지 않고 상기 금형 고정부의 각도를 변경하기 위한 다양한 방식의 기계 장치를 활용할 수 있다.

상기와 같이 유압실린더를 활용하는 경우에는, 금형고정부(101) 하단의 일면 또는 양면에 유압실린더가 설치되고, 일면의 유압실린더가 수축 또는 신장(伸張)됨에 따라 금형고정부(101)의 지면과 이루는 각도가 변할 수 있다.

이어서, 상기 선체 회전 성형 장치(100)는 상기 선체 형상의 금형에 공기를 주입하는 공기주입부(도면 미표시)를 더 포함할 수 있다.

상기 공기주입부는 가열된 금형 내에 공기를 주입하는 역할을 한다.

가열된 금형 내에 공기를 주입함으로써 금형 내에 일정한 압력이 형성되며, 이와 같은 압력은 금형 내부벽에 형성되는 플라스틱 층이 금형 내부벽에 밀착될 수 있도록 하며, 균일한 두께를 형성할 수 있도록 한다.

또한, 상기와 같이 금형 내의 압력을 증가시킬 뿐만 아니라, 내부 공기가 순환되고 배출되므로, 냉각의 효율이 향상될 수 있다.

상기 공기주입부는 송풍기, 콤프레셔 등 공기를 주입하는 여러 가지 장치일 수 있으며, 주형의 형태와 공기 주입홀의 위치 등을 고려하여 적절한 위치에 설치될 수 있다.

상기 공기 주입부는 금형 외부의 공기 주입홀(도면 미표시)과 연결된 연결 부재(예컨대, 파이프 또는 호스)를 통해 공기를 주입하거나, 또는 직접적으로 공기를 주입할 수 있으며, 이외에도 다양한 방식으로 공기를 주입할 수 있다.

상기 금형 외부의 공기 주입홀(도면 미표시)을 통해 주입된 공기는 공기 배출홀(도면 미표시)를 통해 배출되며, 이후 공기 주입홀과 공기 배출홀로 인해 탈형된 플라스틱 선체에 존재하는 구멍은 캡 등의 구멍을 막는 부속을 이용해 막거나, 다양한 재료를 통해 메워질 수 있다.

다음으로, 상기 선체 회전 성형 장치(100)는 선체 형상의 금형에 플라스틱 원료를 공급하는 원료충전부(도면 미표시)를 더 포함할 수 있다.

상기 선체 형상의 금형은 결합되기 전에 플라스틱 분체 원료가 투입되고 밀폐된 상태로 금형고정부에 연결될 수 있으나, 상기 금형이 금형고정부에 결합된 이후에 상기 선체 회전 성형 장치의 원료충전부에서 플라스틱 분체 원료를 공급하는 방식으로 플라스틱 원료를 충전할 수도 있다.

후자의 선체 회전 성형 장치의 원료충전부를 이용해 플라스틱 분체 원료를 공급하는 경우에는 원료 투입부터 냉각 및 탈형 공정까지 선체 제조 공정이 매끄럽게 이루어질 수 있어 생산성이 향상될 수 있다.

상기 원료충전부는 원료공급 자동제어부 또는 항온유지부를 구비할 수 있다.

상기 원료 공급 자동제어부(도면 미표시)는 형성하려는 선체 두께에 따라 투입되는 플라스틱 분체 원료의 양을 조절한다.

즉, 플라스틱 분체의 투입량에 따라 선체의 두께가 달라지므로, 상기 원료 공급 자동제어부는 선체 형태의 금형의 부피 및 형성하려는 선체 두께를 고려하여 투입하여야 할 플라스틱 분체 원료의 양을 자동으로 계산하고 이에 따라 원료가 투입된다. 이와 같은 투입되는 플라스틱 분체 원료의 자동 제어를 위하여, 각종 데이터를 분석하는 컴퓨터를 포함할 수 있다.

상기의 컴퓨터는 전자 회로를 이용한 고속의 자동 계산기를 지칭하며, 숫자 계산, 자동 제어, 데이터 처리, 사무 관리, 언어나 영상 정보 처리 따위에 광범위하게 이용되는 연산이 가능한 장치를 통칭한다.

또한, 상기 항온 유지부(도면 미표시)는 투입되는 플라스틱 분체 원료를 적정 온도로 유지하는 역할을 한다. 이를 위해 온도 센서 및 가열 장치 등을 포함할 수 있으며, 플라스틱 분체 원료의 특성, 이후 회전 성형 공정, 최종 제품의 품질 등을 고려하여 플라스틱 분체 원료의 온도를 조절하여 투입할 수 있다.

다음으로, 상기 선체 회전 성형 장치(100)는 상기 열공급부가 공급한 열의 방출을 차단하는 금형단열부를 더 포함할 수 있다.

도 5는 일 실시예에 따른 금형단열부(108)가 결합된 선체 회전 성형장치의 사시도이다.

도 5를 참고하면, 상기 금형단열부(108)는 회전 성형되는 금형 상부를 밀폐시키는 방식으로 결합된다.

상기 금형단열부(108)는 선체 회전 성형 장치와 분리될 수 있고, 또는 금형단열부의 한쪽 모서리가 경첩과 같은 이음부속을 통해 금형고정부(101)와 결합되어 개폐가 용이하도록 연결되어 있을 수도 있으며, 이와는 다른 다양한 방식으로 결합될 수도 있다.

금형단열부(108)가 금형 상부를 밀폐시킴으로써, 열공급원에서 공급되는 열이 금형단열부 내에 머무르게 되어, 선체 형태의 금형에 공급되는 열에너지 효율이 향상되며, 에너지의 낭비를 최소화 할 수 있다.

또한, 금형단열부(108) 내에 열기가 머무르게 되므로, 상기 금형(110)의 전면에서 열이 가해져 골고루 금형이 가열될 수 있으므로, 금형 내부의 플라스틱 분체 원료는 균일하게 용융되고 금형 내부벽에 일정한 두께로 고르게 층이 형성될 수 있다.

상기 금형단열부는 철, 알루미늄, 구리 및 열경화성 합성수지로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택될 수 있다.

상기 금형단열부(108)는 철, 알루미늄, 구리 또는 열경화성 합성수지 등 일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는, 알루미늄판재로 이루어진 관 형태의 구조일 수 있다.

알루미늄은 무게가 가볍고 단열성이 뛰어나므로, 전술한 단열을 통한 균일한 플라스틱 층의 형성이 용이하며, 가벼운 중량으로 인해 상기 선체 회전 성형 장치의 조작이 수월할 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 플라스틱 선체 회전 성형 장치
101: 금형고정부
102: 가스 토치
103: 냉각팬
104: 금형회전부
105: 기어
106: 구동장치
107: 구동장치
108: 금형단열부
109: 결합홀
110: 금형
111: 금형 접합 부속
112: 봉

Claims (12)

1. 선체 형상의 금형을 고정하는 금형고정부;
   상기 선체 형상의 금형을 회전시키는 금형회전부;
   상기 금형고정부 하단의 좌측 또는 우측 일면에 위치한 하나 이상의 팬(fan);
   상기 금형 고정부 하단에 위치한 하나 이상의 가스 토치(gas torch); 및
   상기 선체 형상의 금형 상부를 밀폐시키는 금형단열부;를 포함하는 플라스틱 선체 회전 성형 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 선체 형상의 금형은 판금 가공 금형인 플라스틱 선체 회전 성형 장치.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 금형고정부는 전면 또는 후면이 개방되는 구조인 플라스틱 선체 회전 성형 장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 금형 고정부를 지면과 수직방향으로 움직이는 제어부를 더 포함하는 플라스틱 선체 회전 성형 장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 제어부는 기어(gear) 또는 유압 실린더를 구비하는 플라스틱 선체 회전 성형 장치.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 선체 형상의 금형에 공기를 주입하는 공기주입부를 더 포함하는 플라스틱 선체 회전 성형 장치.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 선체 형상의 금형에 플라스틱 원료를 공급하는 원료충전부를 더 포함하는 플라스틱 선체 회전 성형 장치.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 원료충전부는 원료공급 자동제어부 또는 항온유지부를 구비하는 플라스틱 선체 회전 성형 장치.
    
11. 삭제
12. 제1항에 있어서,
    상기 금형단열부는 철, 알루미늄, 구리 및 열경화성 합성수지로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 것인 플라스틱 선체 회전 성형 장치.

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