KR101552572B1 - Mold release spray apparatus using steam - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자동차 좌석 완충체 등의 합성수지 성형물(10) 제조용 금형(11) 내부 표면에 이형제(離形劑)를 분사, 도포하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 이형제를 무화(霧化) 분사하는 분사건(噴射gun)(20)에, 이형제를 액상으로 용융하는 가열저류조(30)와 고온고압의 수증기를 발생하는 증기발생기(40)를 연결하여, 유기용제를 사용하지 않고도 효과적인 이형제 도포가 가능하도록 한 것이다.
The present invention relates to a method and an apparatus for spraying and applying a releasing agent onto the inner surface of a
합형식 금형(11)을 이용한 합성수지 성형물(10)의 제조시 최종 공정으로 성형물(10)과 금형(11)을 분리하는 탈형 공정에 있어서, 금형(11) 내부 표면과 성형물(10)의 원활한 분리는 작업 편의성은 물론 탈형시 발생될 수 있는 성형물(10)의 2차 변형 및 파손을 방지하는 차원에서도 매우 중요하다 할 수 있으며, 이에 성형물(10) 원료의 주입전 금형(11) 내부에 이형제를 도포하여 미세한 윤활성 피막을 형성하는 것이 일반적이다.In the demoulding step of separating the
도 1은 합성수지 발포 성형물(10)인 자동차 좌석 완충체 제조 공정을 모식화 하여 도시한 것으로, 동 도면의 우측에 도시된 바와 같이, 합형식 금형(11) 내부 표면에 분사건(20)을 이용하여 이형제를 도포한 후, 원료의 주입, 합형, 발포 및 경화, 탈형에 이르는 후속 공정을 진행하게 된다.1 is a schematic view showing a process of manufacturing an automobile
이러한 합성수지 성형용 금형(11) 내부 표면에 도포되는 이형제는 왁스(Wax)계 이형제가 널리 사용되는데, 종래 이형제 도포 장치의 구성이 도 2에 도시되어 있다.A wax type mold releasing agent is widely used as the releasing agent applied to the inner surface of the synthetic resin molding die 11, and the structure of a conventional releasing agent applying apparatus is shown in Fig.
종래기술에 있어서 금형(11)에 도포되는 이형제는 솔벤트 등의 유기용제에 용해된 상태로 분사된 후, 유기용제는 휘발되고 고형물인 왁스계 이형제가 금형(11) 표면에 잔류되어 윤활성 피막을 형성하게 된다.In the prior art, the release agent applied to the
즉, 도 2에서와 같이, 희석조(39)에서 유기용제와 혼합되어 왁스계 이형제가 희석되고, 희석된 이형제 용액이 펌프(33)에 의하여 급액관(35)으로 이송되며, 컴프레서(49)에 발생된 압축공기가 급압관(45)으로 압송되어, 분사건(20)에서 무화된 이형제 용액이 분사되는 것으로, 무화된 이형제 용액은 금형(11) 내부 표면에 도포된 후, 이형제 용액 중 용매인 유기용제는 휘발되고 용질인 왁스계 이형제가 미세한 고형물 입자 형태로 잔류되는 것이다.
2, the wax type mold release agent is mixed with the organic solvent in the
전술한 바와 같이, 종래기술에 의한 합성수지 성형 금형(11)용 이형제 도포는 솔벤트 등의 유기용제에 왁스계 이형제가 용해된 용액을 도포하는 것으로, 도포 후 유기용제의 휘발을 전제로 성립되는 것인 바, 해당 공정의 작업자가 인체에 유해한 유기용제에 무방비로 노출될 수 밖에 없는 문제점이 있다.As described above, the application of the releasing agent for the synthetic resin forming
특히, 유기용제는 인체 유해성 뿐 아니라 가연성이 높은 특성이 있으므로 화재 및 폭발 위험이 상존할 수 밖에 없는 심각한 문제점이 있다.Particularly, since organic solvents have high flammability characteristics as well as human health hazards, there is a serious problem that fire and explosion risk remain.
또한, 이형제 용액의 도포 후 유기용제가 휘발되는 시간이 필요하므로, 이형제 도포 공정에 장시간이 소요될 수 밖에 없고, 대량 생산 제품의 경우 다수의 금형(11)이 순환 이송되면서 이형제 도포, 원료 주입, 경화 및 탈형에 이르는 전체 성형 공정이 연속 수행되는 연속 발포 성형 설비에 의하여 제조되는 점을 감안할 때, 이러한 공정 지체는 생산성 확보에 있어 심각한 장애물로 작용할 수 밖에 없다.Further, since it takes a long time to apply the releasing agent after the application of the releasing agent solution and the volatilization of the organic solvent, a large amount of time is required for the step of applying the releasing agent. And the demolding process is continuously performed by the continuous foaming molding equipment, such a process delay is a serious obstacle to securing productivity.
이에, 이형제의 이송 관로를 가열하여 용매의 휘발을 촉진하는 방식인 공개실용신안 제2000-20805호가 개발된 바 있으나, 공개실용신안 제2000-20805호는 타이어의 가류(加硫) 공정에 있어서 몰드가 아닌 반제품 타이어에 도포되는 분산 이형제에 관한 것으로, 미세한 탄소 분말이 물에 분산된 형태의 이형제가 적용되는 바, 충분한 가열이 가능하지만, 본 발명의 기술분야인 합성수지 성형용 금형(11)에 있어서는 유기용제에 왁스계 이형제가 용해되는 바, 유기용제의 가연성 및 폭발성으로 인하여 사전 가열은 사실상 불가능한 문제점이 있다.Accordingly, there has been developed a public utility model 2000-20805 which is a method for promoting the volatilization of a solvent by heating a transfer pipe of a release agent. However, the public utility model 2000-20805 discloses a mold for vulcanizing a tire, A mold releasing agent in which fine carbon powder is dispersed in water can be heated sufficiently. However, in the
설령, 이형제가 용해된 유기용제를 충분히 가열할 수 있다고 가정 하여도, 분사의 최종 단계인 분사건(20)에서 고속으로 압송되는 압축공기와 혼합되는 과정에서 급속하게 냉각되어 가열효과가 반감되며, 특히, 왁스계 이형제 등 침착성 분사물에 적용되는 분사건(20)은 선단의 노즐을 분리하여 구성하고, 액체와 압축공기를 분리 분사한 후 상호 충돌시키는 방식으로 분사건(20) 외부에서 이형제와 압축공기를 혼합하게 되므로, 분사물의 냉각이 더욱 촉진될 수 밖에 없다.
Even if it is assumed that the organic solvent in which the releasing agent is dissolved can be sufficiently heated, the heating effect is halved by being rapidly cooled in the process of mixing with the compressed air fed at high speed in the
본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 창안된 것으로, 합성수지 성형물(10) 제조용 금형(11) 내부 표면에 이형제(離形劑)를 도포하는 방법에 있어서, 이형제(離形劑) 가열하여 용융한 후 분사건(20)으로 이송하고, 고온고압의 수증기를 분사건(20)으로 압송하며, 분사건(20)에서 액체상태의 이형제와 고온고압의 수증기를 혼합 및 무화(霧化)하여 금형(11)으로 분사함을 특징으로 하는 수증기를 이용한 이형제 도포 방법이다.Disclosure of the Invention The present invention was conceived in view of the problems described above, and it is an object of the present invention to provide a method of applying a mold releasing agent to the inner surface of a
또한, 상기 수증기를 이용한 이형제 도포 방법을 수행하는 장치에 있어서, 분사 대상 액체 및 고압 기체가 각각 주입되는 급액구(21) 및 급압구(22)가 형성되어 분사구에서 무화(霧化)된 액체가 분사되는 분사건(20)과, 이형제를 가열하여 액체상태로 저류하는 가열저류조(30)와, 물을 가열하여 고온고압의 수증기를 발생시키는 증기발생기(40)가 구성되고, 분사건(20)의 급액구(21)와 가열저류조(30)는 급액관(35)으로 연결되어 액상의 이형제가 이송되며, 분사건(20)의 급압구(22)와 증기발생기(40)는 급압관(45)으로 연결되어 고온고압의 수증기가 압송되고, 액상의 이형제가 고온고압의 수증기와 혼합되면서 무화(霧化)되어 분사됨을 특징으로 수증기를 이용한 이형제 도포 방법을 수행하는 도포 장치이자, 상기 급액관(35)에는 급액관(35)을 포위하는 발열체(37)가 설치되어 이송중인 액상 이형제의 냉각을 억제함을 특징으로 하는 수증기를 이용한 이형제 도포 방법을 수행하는 도포 장치이다.
In addition, in the apparatus for performing the method of applying a releasing agent using steam, a
본 발명을 통하여, 합성수지 성형용 금형(11)에 이형제를 도포하는 공정에 있어서, 인체에 유해할 뿐 아니라 가연성 물질인 유기용제 사용을 배제할 수 있으므로, 작업환경을 개선하고 작업 안전성을 획기적으로 향상시킬 수 있다.Through the present invention, in the step of applying the releasing agent to the
또한, 이형제 분사액의 신속한 건조가 가능하여, 이형제 도포 후 피막 형성 시간을 단축할 수 있으며, 이로써 해당 합성수지 성형물(10) 생산 설비의 생산성을 제고할 수 있다.Further, it is possible to rapidly dry the releasing agent injection liquid, shorten the film formation time after application of the releasing agent, and thereby improve the productivity of the production apparatus of the synthetic resin molded
그 뿐 아니라 용융상태의 이형제가 고온 고압의 수증기와 혼합되어 분사됨에 따라 일층 미립화된 무화가 가능하며, 미세하면서도 균일한 유활성 피막 형성이 가능하여, 이형제의 소모량을 절감함은 물론 탈형후 금형 표면의 이형제 잔류량을 최소화함으로써, 금형의 청소 주기를 연장하고 작업 편의성을 확보할 수 있다.
In addition, since the mold release agent in a molten state is mixed with water vapor of high temperature and high pressure, atomized atomization can be performed in a single layer, and a minute but uniform oil film can be formed to reduce the consumption amount of the mold release agent. It is possible to extend the cleaning cycle of the mold and ensure the convenience of the operation.
도 1은 이형제 도포 금형을 이용한 합성수지 성형물 제조과정 예시도
도 2는 종래의 이형제 분사 장치 구성도
도 3은 본 발명 장치의 구성도FIG. 1 is a view showing an example of a manufacturing process of a synthetic resin molding using a mold for applying a mold releasing agent.
Fig. 2 is a schematic view of a conventional releasing agent injecting apparatus
3 is a block diagram of the apparatus of the present invention
본 발명의 상세한 구성 및 작용을 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 고형물인 이형제(離形劑)가 유기용제에 희석된 상태로 분사 및 도포된 후 유기용제가 휘발되어 금형(11) 내부 표면에 윤활성 피막을 형성하는 종래의 이형제 도포 방법을 탈피하여, 일체의 유기용제 사용을 배제한 상태에서 용융된 이형제를 고온고압의 수증기를 매개로 무화(霧化), 분사하는 방법으로서, 이형제(離形劑) 가열하여 용융한 후 분사건(20)으로 이송하고, 고온고압의 수증기를 분사건(20)으로 압송하며, 분사건(20)에서 액체상태의 이형제와 고온고압의 수증기를 혼합 및 무화(霧化)하여 금형(11)으로 분사함으로써 수행된다.The present invention is a method of dispensing a conventional releasing agent coating method in which a releasing agent which is a solid material is sprayed and applied in a diluted state in an organic solvent and then the organic solvent is volatilized to form a lubricous coating on the inner surface of the
또한, 이러한 본 발명을 구성하는 물리적 구성요소 및 각 구성요소간 연결 구조를 도시한 도 3에서와 같이, 본 발명을 수행하는 장치는 분사 대상 액체 및 고압 기체가 각각 주입되는 급액구(21) 및 급압구(22)가 형성되어 분사구에서 무화(霧化)된 액체가 분사되는 분사건(20)과, 이형제를 가열하여 액체상태로 저류하는 가열저류조(30)와, 물을 가열하여 고온고압의 수증기를 발생시키는 증기발생기(40) 등으로 구성된다.As shown in FIG. 3 showing the physical components constituting the present invention and the connection structure between the respective components, the apparatus for carrying out the present invention comprises a
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 분사건(20)의 급액구(21)와 가열저류조(30)는 급액관(35)으로 연결되어 액상의 이형제가 이송되고, 분사건(20)의 급압구(22)와 증기발생기(40)는 급압관(45)으로 연결되어 고온고압의 수증기가 압송된다.3, the
가열저류조(30)는 그 사전적 의미에서와 같이, 상온에서 고체 또는 반액반고상(半液半固狀)인 왁스계 이형제를 가열하여 액체상태로 용융시키는 저류 용기로서, 가열방식은 전열체에 의한 직접가열 또는 중탕(中湯) 등 다양한 방식이 적용될 수 있다.The
가열저류조(30)에서 용융된 액상 이형제는 급액관(35)을 통하여 분사건(20)으로 이송되는데, 이형제의 이송은 급액관(35)의 관로상에 펌프(33)를 설치하거나, 가열저류조(30)를 압력용기로 구성하고 가열저류조(30) 내부를 가압하는 등, 다양한 방식으로 수행할 수 있다.The liquid release agent melted in the
증기발생기(40)는 물이 저류되고 전열체 등 가열수단이 내장된 압력용기로서, 내부의 물이 비등(沸騰)함에 따라 증기 발생기의 유출구를 기준으로 상온 이상의 온도와 대기압 이상의 압력을 가지는 고온고압의 수증기를 배출하게되 되며, 통상 물의 비등점 이상, 수기압 이상의 고온고압 수증기가 배출되는 바, 도 3에 도시된 바와 같이, 증기발생기(40)의 유출구에는 조압밸브(42)를 설치하여 분사건(20) 가동이 가능한 적정압을 유지하게 된다.The steam generator (40) is a pressure vessel in which water is stored and a heating means such as an electric heater is built therein. The steam generator (40) is a pressure vessel in which water is boiled and the temperature of the steam generator 3, the
종래의 이형제 분사 장치에서는 도 2에서와 같이 컴프레서(49) 등에서 공급되는 압축공기에 의하여 이형제 희석액이 무화 분사되는 반면, 본 발명에서는 용융된 액상 이형제와 고온고압의 수증기가 분사건(20)에서 혼합되면서 무화되어 분사된다.2, the dilution liquid of the releasing agent is atomized by the compressed air supplied from the
즉, 본 발명에서는 무화 분사의 압력원이 증기발생기(40)에서 발생되는 고압 수증기로서, 용융상태의 이형제와 고온고압의 수증기가 혼합되면서 무화와 동시에 이형제가 물에 희석된 것과 동일한 상태의 분사액이 형성되며, 이형제와 고온 수증기의 혼합과정에서 이형제의 열손실이 억제됨은 물론 오히려 수증기의 잠열(潛熱)이 방출되면서 이형제의 용융상태 유지는 물론, 일층 미세화된 무화가 가능하게 된다.That is, in the present invention, the pressure source of atomization is the high-pressure steam generated in the
따라서, 본 발명의 분사건(20)에서 분사된 수증기 및 이형제 혼합물은 금형(11)에 도포됨과 동시에 수증기는 소산되고, 이형제는 미세하고 균일한 피막을 형성하며, 일부 응결된 수증기 또한 순간적으로 증발되므로, 유기용제 기반의 종래 기술에 비하여 월등하게 향상된 작업 속도를 확보할 수 있을 뿐 아니라, 이형제의 소모량을 절감함은 물론 탈형후 금형 표면의 이형제 잔류량을 최소화함으로써, 금형의 청소 주기를 연장하고 작업 편의성을 확보할 수 있다.Therefore, the water vapor and the release agent mixture injected in the
또한, 유기용제를 일체 사용하지 않고도 효과적인 이형제 도포가 가능하므로, 작업환경을 획기적으로 개선할 수 있다.In addition, since it is possible to apply an effective releasing agent without using any organic solvent, the working environment can be remarkably improved.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 용융 상태의 이형제가 이송되는 급액관(35)에는 발열체(37)가 설치되어, 이송중인 액상 이형제의 냉각을 억제할 수 있는데, 동 도면에 도시된 바와 같이, 발열체(37)는 급액관(35)을 포위하는 형태로 설치되며, 전열선 또는 열매체 배관 등의 선상(線狀) 발열체(37)가 급액관(35) 외주면에 나선으로 권취되는 구조로 설치될 수 있다.
On the other hand, as shown in Fig. 3, a
10 : 성형물
11 : 금형
20 : 분사건
21 : 급액구
22 : 급압구
30 : 가열저류조
33 : 펌프
35 : 급액관
37 : 발열체
39 : 희석조
40 : 증기발생기
42 : 조압밸브
45 : 급압관
49 : 컴프레서10: Molding material
11: Mold
20: minute event
21:
22:
30: Heat storage tank
33: Pump
35: Water supply tube
37: Heating element
39: Dilution tank
40: Steam generator
42: Pressure regulating valve
45:
49: Compressor
Claims (3)
가열 및 용융된 이형제(離形劑)가 분사건(20)으로 이송되고, 고온고압의 수증기가 분사건(20)으로 압송되며, 분사건(20)에서 액체상태의 이형제와 고온고압의 수증기가 혼합 및 무화(霧化)되어 금형(11)으로 분사되되,
분사 대상 액체 및 고압 기체가 각각 주입되는 급액구(21) 및 급압구(22)가 형성되어 분사구에서 무화(霧化)된 액체가 분사되는 분사건(20)과;
이형제를 가열 및 용융하여 액체상태로 저류하는 가열저류조(30)와;
물을 가열하여 고온고압의 수증기를 발생시키는 증기발생기(40)가 구성되고;
분사건(20)의 급액구(21)와 가열저류조(30)는 급액관(35)으로 연결되어 액상의 이형제가 이송되며;
분사건(20)의 급압구(22)와 증기발생기(40)는 급압관(45)으로 연결되어 고온고압의 수증기가 압송되고, 액상의 이형제가 고온고압의 수증기와 혼합되면서 무화(霧化)되어 분사됨을 특징으로 하는 수증기를 이용한 이형제 도포 장치.An apparatus for applying a mold releasing agent to an inner surface of a mold (11) for manufacturing a molded synthetic resin product (10)
The heated and melted release agent is transferred to the fractionation event 20 and the high temperature and high pressure steam is fed to the fractionation event 20 where the liquid release agent and the high temperature, Mixed and atomized and injected into the mold 11,
(20) in which atomized liquid is jetted from the jetting port formed with the liquid supply port (21) and the power supply port (22) through which the liquid to be jetted and the high pressure gas are respectively injected;
A heating storage tank (30) for heating and melting the releasing agent and storing the releasing agent in a liquid state;
A steam generator (40) for heating water to generate steam of high temperature and high pressure is constituted;
The liquid supply port 21 and the heating storage tank 30 of the second branch 20 are connected to the liquid supply pipe 35 so that the liquid release agent is transferred;
The steam feeder 22 and the steam generator 40 of the steam generator 20 are connected to each other by a steam feed pipe 45 so that steam of high temperature and high pressure is fed under pressure and mixed with vapor of high temperature and high pressure, And spraying the releasing agent using water vapor.
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- 2014-03-21 KR KR1020140033597A patent/KR101552572B1/en active IP Right Grant
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