KR101557159B1 - 사출 성형품에 후크 필드를 형성하기 위한 삽입 블록, 및 이러한 형태의 후크 필드를 포함하는 성형품 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열가소성 재료로 성형되어 외부면을 구비한 임의의 형상의 성형품으로서, 성형품과 일편인 적어도 하나의 후크가 상기 외부면으로부터 돌출하며, 성형품 및 후크는 사출 성형에 의해 형성되며, 각각의 후크는 기부 부분 및 기부 부분으로부터 돌출한 헤드 또는 후킹부를 포함하고 제1 및 제2 측면에 의해 한정되며, 상기 제1 및 제2 측면 각각은 성형품의 외부면에서 연장하고 후크의 에지를 형성하는 중간면에 의해 서로로부터 분리되며, 후크가 돌출하는 기부 평면과 평행하면서 이 기부 평면으로부터 거리(h) 만큼 떨어진 평면들과 제1 및/또는 제2 측면 중 적어도 하나가 교차하여 형성되는 만곡부들은 거리(h)의 함수로서 변하는 곡률을 가지며, h=0일 때(기부 평면과 상기 평행한 평면이 합체될 때)의 만곡부의 곡률은 후크의 헤드 레벨에 대체로 대응하는 거리(h)에서의 적어도 하나의 만곡부의 곡률보다 크다.

성형품, 기부 평면, 후크 에지, 만곡부, 헤드, 사출 성형

Description

사출 성형품에 후크 필드를 형성하기 위한 삽입 블록, 및 이러한 형태의 후크 필드를 포함하는 성형품 {INSERTION BLOCK FOR THE FORMATION OF A HOOK FIELD ON AN INJECTION-MOULDED OBJECT, AND A MOULDED OBJECT COMPRISING A HOOK FIELD OF THIS TYPE}

본 발명은 성형품을 형성하기 위한 주형 내에 장착되는 성형 삽입 블록(moulding insertion block)에 관한 것으로서, 상기 성형 삽입 블록은 성형품과 일편으로 후크 필드(hook field)를 형성한다. 또한 본 발명은 성형품에 관한 것으로서, 상기 성형품은 성형품과 일편으로 생성된 후크 필드를 포함한다.

임의의 형상의 물품이 특히 사출 성형법으로 성형될 때, 성형품에 후크 필드가 갖춰지는 것이 소망되며, 상기 후크 필드는 성형품이 예를 들어, 후크 필드와 협동하는 다른 후크 또는 직포 재료(moven material)로 된 루프(loop)에 부착되는 것을 가능하게 하며, 삽입 블록은 성형품을 형성하기 위한 주형에 삽입되도록 사전에 제조되며 일반적으로 공동(cavity)들의 필드를 포함하고, 상기 공동은 삽입 블록의 상부면에 형성되고 후크 필드의 후크 형상과 상보적인 형상을 갖는다. 그 후, 이러한 삽입 블록이 성형품이 성형되는 주형 내에 배치되어, 후크는 성형품과 동시에 일편으로 형성된다.

최근에 알려진 삽입 블록은 서로에 대해 적층된 플레이트들로 형성되며, 이러한 플레이트 중 일부 플레이트의 상부 에지 또는 필드에는 후크와 상보적인 형상을 갖는 절결부가, 예를 들어 스파크 기계 가공, 레이저 에칭, 화학적 절단 등의 기계 가공에 의해 형성된다. 일반적으로, 적층된 플레이트들은 절결부를 갖는 플레이트와 절결부가 없는 플레이트의 두 가지 형태의 플레이트로 형성되며, 절결부가 없는 플레이트는 절결부를 갖춘 두 플레이트들 사이에 배치되어 공동을 형성하며, 각 공동은 하나의 절결부와 절결부 없는 인접 플레이트의 측벽으로 형성된다. 그러나, 또한, 모든 플레이트가 절결부를 갖추어 적층될 수 있으며, 이때, 두 개의 연속된 절결부 사이에 있는 플레이트의 부분이 인접한 플레이트의 공동의 측벽을 형성하도록, 두 연속된 플레이트에 형성된 절결부는 오프셋된다.

일단 플레이트가 다른 플레이트 위에 적층되면, 이 플레이트들을 함께 유지시키기 위해, 플레이트들은 조 타입(jaw-type) 시스템에 의해 함께 가압 및/또는 주연부에서 용접되며, 이들 방법의 조합 또한 가능하다.

종래 기술의 이러한 삽입 블록은 하기와 같은 많은 단점을 갖는다.

후크 필드를 구비하는 성형품을 형성하기 위해 삽입 블록이 주형 내에 배치될 때, 함께 고정되거나 단부에서 함께 용접되는 플레이트들은, 열가소성 재료의 사출 압력의 영향에 의해 서로로부터 약간 분리될 수 있어 두 연속 플레이트들 사이로 열가소성 재료가 통과할 수 있다. 주형에서 빼내면, 성형품에 형성된 후크 필드는 일종의 벽으로 형성된 버(burr)를 갖게 되며, 상기 버는 후크보다 더 높은 높이를 갖고 사실상 후크 필드의 전체 폭에 걸쳐 연장되어, 이러한 버는, 후크 필드가 예를 들어 다른 후크 필드 또는 직포 재료로 된 루프에의 고정에 사용될 수 없게 하거나, 적어도 순조롭게 사용될 수 없게 한다. 또한, 이는 성형품 자체를 사용할 수 없게 하여 성형품이 폐기되게 한다. 또한, 그 후 이러한 삽입 블록은 수선되어야 한다. 즉, 성형품의 제조 공정이 중단되어야 하며 삽입 블록을 형성하는 플레이트들이 서로 더 양호하게 고정되도록 보장되어야 한다. 물론, 이는 시간, 인력 및 생산 비용을 증가시킨다.

한편, 플레이트들을 고정시켜 서로에 대해 유지시킬 필요가 있기 때문에, 종래의 이러한 삽입 블록에서는 삽입체를 예를 들어, 10mm보다 작은 두께로 제작하는 것이 곤란하다.

또한, 종래의 삽입체는 고정된 플레이트들을 함께 유지하기 위한 장치를 필요로 하기 때문에, 다시 말해 삽입체와 이러한 고정/유지 장치가 주형 안에서 매우 큰 공간을 필요로 하기 때문에, 특히, 후크 필드가 취하는 표면적보다 훨씬 넓은 표면적이 삽입체에 의해 이용된다.

본 발명의 목적은, 사출 성형 후에 후크 필드에 버가 나타나는 것을 완전히 또는 적어도 거의 방지할 수 있는 전술된 형태의 삽입 블록을 제공함으로써 종래 기술의 단점을 극복하는 것이다. 한편, 성형품의 후크 구역과 사실상 동일한 표면적을 갖는 매우 얇은 삽입체를 얻을 수도 있다.

본 발명에 따른 삽입 블록이 청구항 제11항에 개시된다.

고형편(solid piece)을 형성하기 위한 단편 접합 공정(piece-joining process)에 의해 플레이트들을 서로 부착시킴으로써, 납땜에서와 같이 액상 계면을 필요로 하지 않고, 통상의 융해 용접(fusion welding)에서와 같은 용융 및 재응고로 인한 다공성 접합부가 발생하지 않는다. 특히 사출 압력에 대한 저항성을 갖고 플레이트들 사이에 계면이 존재하지 않는 삽입 블록이 얻어지며, 플레이트들은 서로 확산 접합하여 서로로부터 더 이상 분리될 수 없기 때문에, 열가소성 재료는 플레이트 내로 침투하지 못하여 버(burr)가 형성되지 않는다.

통기 채널을 제공함에 따라, 공동으로 사출되는 열가소성 재료에 의해 공동의 바닥으로 가압되는 공기는 공동의 바닥을 통해 빠져나갈 수 있다. 형체력(clamping force)은 동일하지만, 열가소성 재료가 플레이트들 사이를 침투하여 버를 형성할 가능성이 감소한다.

바람직하게는, 적어도 하나의 채널이 공동의 후크의 헤드를 형성하게 되는 부분과 소통하도록 형성된다.

본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 통기 채널은 작은 단면을 갖는 제1 부분과 상기 작은 단면보다는 큰 단면을 갖는 제2 부분에 의해 형성되는 단차식 단면을 가지며, 작은 단면은 공동의 헤드부와 소통하도록 구성되며, 상기 공동의 헤드부는 상기 작은 단면으로 공기는 통과하지만 열가소성 재료는 통과하지 못하도록 후크와 상보적인 형상을 가지며, 큰 단면은 작은 단면으로부터 큰 단면으로 공기를 빠르게 통과시켜 외측부와의 접촉을 허용한다.

본 발명의 다른 양호한 실시예에 따르면, 채널의 단면은 플레어 형상(flared)이며, 공기는 통과할 수 있으나 사출된 열가소성 재료는 통과하지 못하는 작은 치수로 시작하여 공기가 빠르게 통과할 수 있게 하는 큰 치수로 마무리된다.

양호한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 보조 절결부가 적어도 하나의 제1 플레이트에 형성된다.

양호하게, 제2 플레이트는 절결부가 없는 플레이트이다.

가능한 일 실시예에 따르면, 제2 플레이트는 그 에지에 적어도 하나의 제2 플레이트 절결부를 가지며, 제2 플레이트가 적어도 하나의 제1 플레이트에 배치될 때 제2 플레이트 공동은 제1 플레이트의 공동에 대해 오프셋되어, 제1 플레이트는 제2 플레이트의 공동을 위한 벽을 형성하고 각각의 제2 플레이트는 제1 플레이트의 공동을 위한 벽을 형성한다.

바람직하게, 공동과 통기 채널 사이의 소통을 위한 개방부의 동일한 단면(equivalent cross-section)의 직경은 50㎛보다 작으며, 양호하게는 10㎛ 내지 40 ㎛이다.

적어도 두 개의 플레이트의 확산 접합은, 연결 시스템으로 모든 표면을 서로 가압하여 유지시킴으로 플레이트들을 서로에 대해 견고하게 조립하는 단계로 이루어진다. 그 후 주형은, 바람직하게는 진공하에서, 플레이트의 재료의 용융 온도의 통상적으로 약 0.5배 내지 0.8배와 동일한 온도로 가열된다. 그러므로, 이 압력을 유지시키면 플레이트들 사이에 확산 접합이 발생한다. 용어 "확산 접합(diffusion bonding)"은 고압력 하에서 용융 온도에 근접한 온도에서 원자들이 플레이트 사이를 확산하여 플레이트 각각의 결합을 허용하는 것과 관련되다. 이러한 기술은, 예를 들어 미국 특허 출원 제2005/0109821호에 개시되어 공지되어 있다.

또한 본 발명은 열가소성 재료로 성형되어 기부 평면을 형성하는 외부면을 구비한 임의의 형상의 성형품에 관한 것으로서, 성형품과 일편인 적어도 하나의 후크가 상기 외부면으로부터 돌출한다. 성형품 및 적어도 하나의 후크는 사출 성형에 의해 형성되며, 적어도 하나의 후크는 기부 부분 및 기부 부분으로부터 돌출한 헤드 또는 후킹부(hooking part)를 포함하고 제1 및 제2 측면에 의해 한정되며, 상기 제1 측면과 제2 측면 각각은 성형품의 외부면에서 연장하고 적어도 하나의 후크의 에지를 형성하는 중간면에 의해 서로로부터 분리되며, 기부 평면과 평행하면서 이 기부 평면으로부터 거리(h)만큼 떨어진 평면들과 제1 측면 및/또는 제2 측면이 교차하여 형성되는 만곡부들은 거리(h)의 함수로서 변하는 각각의 곡률을 가지며, h=0일 때(기부 평면과 상기 평행한 평면이 합체될 때)의 만곡부의 곡률은 적어도 하나의 후크의 헤드 레벨에 대체로 대응하는 거리(h)에서의 적어도 하나의 만곡부의 곡률보다 큰 것을 특징으로 한다.

사실, 확산 결합에 의해 플레이트들이 정착될 때, 적층된 플레이트에 고압이 가해지고, 이는 이들 플레이트에 형성된 공동의 벽을 변형시킨다. 이러한 변형으로 측벽은 오목한 형상을 갖게 되며, 오목부는 기부 레벨에서 더 분명하게 나타나 고 후크의 헤드를 향할수록 (또는 공동의 바닥을 향할수록) 감소한다. 특히, 헤드의 레벨에서, 이러한 오목부는 사실상 존재하지 않는다. 반대로, 종종 단면의 코너들은 재료 압력, 점성 상태 등에 따라 둥글려진다.

바람직하게, 두 개의 제1 측면 및 제2 측면의 만곡부는 두 측면의 오목부가 대향하도록 곡률을 갖는다.

바람직하게, 소위 헤드의 변이부의 레벨 이상에서, 두 측면들 중 하나 이상의 측면과 중간면 사이의 변이부는 각진 부분 또는 날카로운 에지 없이 평활하며, 특히 만곡된다.

바람직하게, 중간면은 두 개의 제1 측면 및 제2 측면에 대체로 수직이다.

사실, 종래 기술과는 반대로 본 발명에 따른 신규한 삽입 블록을 사용하면, 열가소성 재료를 로드의 형태인 공동에 주입할 때, 후크의 기부 레벨에서 측면을 통해 (그 후 종래 기술에서와 같이 플레이트들 사이의 간극을 통해) 이탈하는 공기의 경로는 없어지거나 또는 매우 작아지기 때문에, 열가소성 재료의 유동은 로드의 기부 레벨에서 실질적으로 균일해지거나, 적어도 종래 기술의 시스템의 경우보다는 더 균일해지게 된다. 반대로, 헤드의 레벨에서는, 특히 공동의 상이한 통기법을 고려하여 열가소성 재료가 상이하게 유동할 수 있다. 통기 채널의 크기 및 위치에 따라, 공기는 공동의 바닥에 포획된 채로 남아 있어 열가소성 재료가 코너에 도달하는 것을 막을 수 있으며, 이로 인해 후크를 공동으로부터의 취출한 후 후크의 헤드의 형상은 종래 기술과 같은 각진 부분을 포함하지 않고 둥근 부분을 포함하게 된다.

양호한 일 실시예에 따르면, 횡단부(기부 평면에 평행한 평면의 단면)의 두께(제1 측면과 제2 측면 사이의 거리)는 후크의 기부로부터 헤드를 향해 감소한다.

양호한 일 실시예에 따르면, 후크의 헤드 레벨에서의 제1 단면은 제1 곡률 반경을 갖는 하나 이상의 둥글려진 코너(rounded corner)를 구비한 제1 단면을 가지며, 후크의 헤드 레벨에서의 제2 단면은 제2 곡률 반경을 갖는 하나 이상의 둥글려진 코너를 구비한 제2 단면을 가지며, 제2 단면은 헤드의 말단부에 더 가깝고 제2 반경은 제1 반경보다 크다.

양호한 실시예에 따르면, 후크 헤드의 단면보다 작은 단면을 갖는 (두 측면과 중간면을 횡단하는) 연장부(development)가 후크의 헤드의 말단부로부터 돌출한다. 특히 이러한 경우는, 사용되는 열가소성 재료가 극한 유체(extremely fluid)이거나, 또는 성형 공동과 통기 채널 사이의 개방부가 커서 열가소성 재료가 이러한 개방부를 통해 유입되는 경우이다.

일 양호한 실시예에 따르면, 연장부의 적어도 일부는 소위 헤드의 변이부를 형성하는 반면, 후크의 나머지 부분의 단면은 사각형, 직사각형, 마름모형 등의 사변형의 형상을 갖는다.

일 양호한 실시예에 따르면, 후크의 헤드와 연장부 사이의 변이부는 견부 또는 코너를 형성한다.

본 발명에서, "평활한 변이부(smooth transition)"라는 용어는, 특히 만곡되어 각진 부분 또는 날카로운 에지가 없는 부분을 이르며, 최소 150 배율의 현미경으로 볼 때, 만곡부는 변이부의 레벨에서 후크의 (측면을 횡단하고 중간면을 횡단 하는) 단면을 한정하는 곡선이 평활한 곡선이며, 특히 제1 유도부(derivative)가 연속적인 것을 의미한다.

도2 및 도3b에 도시된 삽입 블록(1)은 후크와 상보적인 형상의 절결부(cut-outs; 4)를 구비한 플레이트(2)와, 후크의 형상과 상보적인 형상의 절결부를 구비하지 않는 플레이트(3)의 교호적인 적층체로 형성된다. 도1에 도시된 플레이트(2)는 두 개의 측면(5)과, 상부 에지 또는 필드(7)를 구비한 플레이트이며, 상부 에지 또는 필드 상에는 형성하고자 하는 후크와 상보적인 형상의 절결부(4)가 스파크 기계가공(spark-machining)에 의해 형성된다. 이 플레이트(2)가 후크 형상의 공동이 없는 2개의 플레이트(3) 사이에 개재될 때, 각 절결부(4)는, 플레이트(2)와 접하는 2개의 플레이트(3)에 의해 형성된 2개의 평면 측벽에 의해 측부가 폐쇄된 공동을 형성하며, 이 공동은 후크의 기부를 형성하는 상부 개방부에 의해 상부에서 개방된다. 또한, 절결부를 갖춘 플레이트의 두 측면(5)에는 두 개의 홈(8)이 스파크 기계 가공에 의해 형성되며, 상기 홈은 후크의 형상과 상보적인 형상의 공동의 헤드를 형성하는 부분과 교차한다. 각 홈은 단차져 있으며, 공기만이 통과할 수 있고 열가소성 재료는 통과할 수 없는 작은 단면 치수의 제1 부분과, 공기가 더 빠르게 통과할 수 있는 보다 큰 단면 치수의 제2 부분을 구비한다. 이러한 단차식 채널들은 절결부를 갖춘 플레이트가 아닌 후크형상 절결부가 없는 중간 플레이트에 형성되거나, 또는 중간 플레이트와 절결부를 갖춘 플레이트 모두에 형성될 수도 있다.

절결부를 갖춘 플레이트와 중간 플레이트가 형성되면, 이들은 견고하게 함께 가압되고 확산 접합되어 모든 요소가 결합된 최종 블록이 얻어진다. 열 처리 오븐은 예를 들어, 온도와 압력의 통합 작용 하에서 (진공 또는 비활성 가스의 존재 하에서) 원자가 플레이트들 사이를 확산하는 사이클 동안 압력에 의해 플레이트들을 함께 유지시키는 데마그 프레스(Demag press)의 실린더를 구비할 수 있으며, 이러한 확산 공정에 의해, 원자 레벨에서 각각의 인접한 플레이트 사이가 결합되어 결국에는 모든 요소들이 결합된 블록을 얻을 수 있다. 이러한 공정의 마지막 단계에서, 플레이트는 0.5% 내지 8%, 양호하게는 1% 내지 4%, 특히 약 2%로 압축되고, 빈 부분과 같은 플레이트(2)의 공동(4)의 벽(30)은 변형되며(공동은 이러한 압축에 의해 영향받지 않음), 이러한 변형은 벽이 기부 또는 개방부로부터 공동의 바닥 또는 헤드를 향해 평평해지는 캠버(camber)를 갖추게 한다. 특히, 이러한 변형은 중간 플레이트(3)의 초기 두께의 약 2% 정도이나, 약 0.5% 내지 8%, 양호하게는 약 1% 내지 4%일 수 있다. 측벽들 중 하나의 캠버는 다른 측벽의 캠버의 오목부에 대해 반대 방향으로 배향된 오목부를 구비한다.

그러므로, 도2의 삽입 블록은 사출 성형품을 형성하기 위한 어떠한 형태의 주형에도 배치될 수 있다. 예를 들어, 도4에 도시된 성형품이 제조될 수 있다. 블록(1)의 공동에 의해 형성되는 후크에 대응하는 후크 필드는 성형품으로부터 돌출하여 응고될 수 있다. 필드가 연장되는 표면은 성형품의 총 표면보다는 상당히 작지만, 표면의 대부분이 후크 필드로 덮인 성형품을 제공할 수도 있다. 성형품이 형성될 때, 사실상 성형품과 일편으로 형성될 후크 필드를 형성하고자 하는 위치에 삽입 블록이 미리 삽입되어 있는 주형 내로 열가소성 재료가 주입된다. 이러한 열 가소성 재료는 삽입 블록의 공동으로 유입된 후에, 통기 채널의 존재로 인해 공기를 통기 채널로 가압하면서 절결부의 바닥에 도달하게 된다.

도5 및 도6은 본 발명에 따라 얻어지는 후크를 도시한다. 각각의 후크(10)는, 사실상 평면인 평행한 2개의 측면(11, 12)과 두 측면(11, 12)과 접하는 중간면(13)에 의해 한정된다. 중간면(13)은 후크의 팁을 통과하면서 우측의 후크의 바닥으로부터 좌측의 후크의 바닥까지 두 측면의 상부 에지에 의해 한정된다. 중간면(13)은 후크의 상부 에지를 형성한다. 따라서, 이러한 세 표면은 로드 부분 또는 기부 부분(14) 및 로드 부분으로부터 돌출한 헤드부(15)를 포함하는 후크를 한정한다. 각각의 측면과 중간면 사이의 변이부는, 기부 또는 로드의 하부 레벨에서 라인에 의해 형성되어 상기 표면들은 그들 사이에 소정의 각도, 특히 직각을 형성하는 반면, 예를 들어 헤드부의 레벨, 예컨대 상부에서는 평활하게 굴곡진다. 그러므로, 도6에 도시된 바와 같이, 헤드의 A-A로 취해진 후크의 단면 형상은 큰 곡률의 만곡부(17)에 의해 함께 연결되는 네 개의 직선(16)으로 형성된다. 단면이 취해진 위치에 기초하여, 단면의 모든 코너 또는 단 하나의 코너 또는 둘 혹은 세 개의 코너가 둥글려질 수 있다.

도7에 도시된 도5의 후크의 B-B를 취한 단면은 도5의 A-A를 취한 단면의 형상과 동일한 형태를 가지나, 둥글려진 코너(17')는 도5의 둥글려진 코너(17)의 곡률 반경보다 큰 곡률 반경을 갖는다.

도8에 도시된 기부 레벨에서 C-C로 취해진 단면은, 날카로운 에지, 즉 일종의 전환점을 형성하는 비원형의 코너를 갖는다. 그러나, 각각의 측면(11, 12)과 기부 평면(P₀)에 평행하게 이 평면으로부터 일정 거리(h_c)에 있는 평면 사이의 교차부에 대응하는 두 만곡부(20, 21)는 만곡되어, 후크의 외부를 향해 오목하며 서로 대향하는 오목부를 구비한다.

유사하게, 도10에 도시된 기부 평면의 레벨에서의 단면은, 날카로운 에지, 즉 일종의 전환점을 형성하는 비원형의 코너를 갖는다. 그러나, 각각의 측면(11, 12)과 기부 평면(P₀) 사이의 교차부에 대응하는 두 만곡부(22, 23)는 만곡되어 후크의 외부를 향해 오목하며 서로 대향하는 오목부를 구비한다. 만곡부(22)의 곡률 또는 오목부는 만곡부(20)의 곡률 또는 오목부보다 크며, 만곡부(23)의 곡률 또는 오목부는 만곡부(21)의 곡률 또는 오목부보다 크다. 유사하게, 헤드 레벨에서, 선(D-D)을 따르는 단면에 대응하는 구역(24, 25)은 사실상 직선이기 때문에 오목한 부분이 없고, 이에 따라 구역(24, 25)의 오목부는 만곡부(20, 21)의 오목부보다는 작다.

기부 평면의 레벨에서의 두께(e₀)는 C-C로 취해진 단면의 레벨에서의 두께보다 작으며, C-C로 취해진 단면의 레벨에서의 두께는 D-D로 취해진 단면의 레벨(h_d)에서의 두께(e_DD)보다 작다.

도4의 성형품의 후크 필드에서, 후크는 특히 서로에 대해 수직인 횡열 및 종열로 배치된다.

열가소성 성형 재료는 폴리올레핀, 폴리아미드, TPE 등으로부터 선택될 수 있다.

도5의 경우에, 대응 삽입 블록의 공동은, 작은 단면을 갖고 특히 헤드의 일 측에만 존재하는 통기 채널로 향하는 개방부를 구비한다. 이는, 재료를 어느 정도 차단하여 공동의 코너들이 완전하게 충진될 수 없기 때문에, 헤드는 공동의 코너에서 둥글려진 형상을 갖게 된다.

반대로, 도11에 도시된 바와 같이, 개방부가 큰 단면을 갖고 특히 개방부가 헤드의 사실상 전체 바닥에 걸쳐 연장하는 경우에, 코너는 양호하게 형성되며, 후크는 둥글려진 형상을 갖지 않거나, 단지 약간만 둥글려진 형상을 갖게 된다.

성형 공동과 통기 채널 사이의 개방부가 매우 클 때, 또한 재료의 점성이 극도의 유체 유동을 허용할 때, 열가소성 재료는 이러한 개방부 내로 가압되어 채널로 유입될 수 있다. 이러한 경우에, 도12에 도시된 바와 같이, 헤드 레벨에서 후크는 성형 공동의 통기 채널을 향하는 통로 개방부 내의 열가소성 재료의 침투에 의해 형성된 연장부(40)를 포함한다. 이러한 경우, 종종, 측면과 중간면 사이의 변이부는 후크의 중간면의 좌측으로부터 우측으로의 전체 범위에 걸쳐 날카로운 에지 또는 코너로 형성된다. 특히 연장부의 레벨에서는 날카로운 에지 또는 코너가 없는 단면이 형성된다.

(헤드의 레벨에서 곡률이 사실상 없거나 또는 최소한 후크 기부의 레벨에서의 곡률보다는 작은) 후크의 측면의 곡률 구배를 도시하기 위해, 하기의 테스트가 사용될 수 있다.

성형품의 후크 필드는 수형 방향에 대해 15°경사져 있어야 하며, 이러한 경 사는 후크 윤곽의 기부 평면과 횡방향 평면의 교차부와 평행한 축을 중심으로 기울어진다.

후크는, 최소 150 배율을 갖는 현미경, 예를 들어, 가변 압력, 히타치사의 S 3200N 주사 전자 현미경(S 3200N Scanning Electron Microscope), 고진공 관측, 및 금/팔라듐(Au/Pd) 금속화 공정 후의 2차 전자를 사용하여 관찰될 수 있다.

후크 필드 중간의 후크를 관찰할 수 있게 하기 위해, 중간 후크 주변의 후크는 면도날(razor blade)을 사용하여 절단될 수 있다.

사실상 직사각형인 단면이 도시된다. 그러나, 또한 플레이트 평면에 대해 90°가 아닌 경사진 블레이드로 절단함으로 단순하게 대체로 사변형이 될 수도 있다.

도1은 삽입 블록의 일 플레이트의 측면도.

도2는 도1에 도시된 플레이트를 적층하여 형성한 본 발명에 따른 삽입 블록으로서, 상기 플레이트들 사이에는 공동이 없는 플레이트가 개재되는 삽입 블록의 사시도.

도3a 및 도3b는 각각, 확산 접합 전, 후의 도2의 플레이트 적층체의 일부의 평면도.

도4는 후크 필드를 형성하도록 삽입 블록이 사전에 배치된 주형에서 사출 성형으로 일편으로 제조된 후크 필드를 갖춘 성형품을 도시하는 도면.

도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 성형 삽입부를 사용하여 형성된 후크 필드의 일 후크의 사시도.

도6은 도5의 선A-A를 따라 취한 단면도.

도7은 도5의 선B-B를 따라 취한 단면도.

도8은 도5의 선C-C를 따라 취한 단면도.

도9는 도5의 선D-D를 따라 취한 단면도.

도10은 후크의 기부 평면(P0)의 단면도.

도11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 성형 삽입부를 사용하여 형성된 후크 필드의 일 후크의 사시도.

도12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 형성된 후크 필드의 일 후크의 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2 : 플레이트

4 : 절결부

11, 12 : 측면

13 : 중간면

14 : 기부 부분

15 : 헤드부

20, 21: 만곡부

40 : 연장부

Claims (17)

1. 열가소성 재료로 성형되어 기부 평면을 형성하는 외부면을 구비한 임의의 형상의 성형품으로서, 성형품과 일편인 하나 이상의 후크가 상기 외부면으로부터 돌출하며, 성형품 및 하나 이상의 후크는 사출 성형에 의해 형성되며, 하나 이상의 후크는 기부 부분 및 기부 부분으로부터 돌출한 헤드 또는 후킹부를 포함하고 제1 측면과 제2 측면에 의해 한정되며, 상기 제1 측면과 제2 측면 각각은 성형품의 외부면에서 연장하고 하나 이상의 후크의 에지를 형성하는 중간면에 의해 서로로부터 분리되는 성형품에 있어서,

   기부 평면과 평행하면서 이 기부 평면으로부터 거리(h)만큼 떨어진 평면들과 제1 측면 또는 제2 측면이 교차하여 형성되는 만곡부들은 거리(h)의 함수로서 변하는 각각의 곡률을 가지며, h=0일 때(기부 평면과 상기 평행한 평면이 합체될 때)의 만곡부의 곡률은 하나 이상의 후크의 헤드 레벨에 대응하는 거리(h)에서의 하나 이상의 만곡부의 곡률보다 큰 것을 특징으로 하는 성형품.
2. 제1항에 있어서, 두 개의 제1 측면 및 제2 측면의 만곡부는 두 측면의 오목부가 대향하도록 곡률을 갖는 것을 특징으로 하는 성형품.
3. 제1항에 있어서, 헤드의 변이부의 레벨 이상에서, 두 측면들 중 하나 이상의 측면과 중간면 사이의 변이부는 각진 부분 또는 날카로운 에지 없이 평활한 것을 특징으로 하는 성형품.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 중간면은 두 개의 제1 측면 및 제2 측면에 수직인 것을 특징으로 하는 성형품.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 후크의 헤드 레벨에서의 제1 단면은 제1 곡률 반경을 갖는 하나 이상의 둥글려진 코너를 구비한 제1 단면을 가지며, 후크의 헤드 레벨에서의 제2 단면은 제2 곡률 반경을 갖는 하나 이상의 둥글려진 코너를 구비한 제2 단면을 가지며, 제2 단면은 헤드의 말단부에 인접하고 제2 반경은 제1 반경보다 큰 것을 특징으로 하는 성형품.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 횡단부(기부 평면에 평행한 평면의 단면)의 두께(제1 측면과 제2 측면 사이의 거리)는 후크의 기부로부터 헤드를 향해 감소하는 것을 특징으로 하는 성형품.
7. 삭제
8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 후크 헤드의 단면보다 작은 단면을 갖는 (두 측면과 중간면을 횡단하는) 연장부가 후크의 헤드의 말단부로부터 돌출하는 것을 특징으로 하는 성형품.
9. 제8항에 있어서, 연장부의 적어도 일부는 헤드의 변이부를 형성하는 반면, 후크의 나머지 부분의 단면은 네 개의 코너를 갖는 사변형의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 성형품.
10. 제8항에 있어서, 후크의 헤드와 연장부 사이의 변이부는 견부 또는 코너를 형성하는 것을 특징으로 하는 성형품.
11. 성형품과 일편으로 있는 하나 이상의 후크를 형성하도록, 성형품을 형성하기 위해 주형에 배치되는 삽입 블록으로서, 하나 이상의 제1 플레이트와 두 개 이상의 제2 플레이트를 포함하며, 상기 제1 플레이트는 후크와 상보적인 형상을 갖는 하나 이상의 절결부를 상부 에지에 구비하며, 상기 절결부는 제1 플레이트의 두 대향 측면과 제1 플레이트의 상부 에지로 형성되며, 상기 두개 이상의 제2 플레이트는 후크와 상보적인 상기 형상을 갖는 공동을 형성하기 위해 그 사이에 상기 하나 이상의 제1 플레이트를 개재하고, 상기 공동은 두 개의 제2 플레이트에 의해 형성되는 측벽에 의해 한정되고 제1 플레이트의 상부 에지에서 개방부로 나타나며, 상기 플레이트들은 함께 고정되는 삽입 블록에 있어서,

    플레이트들은 "확산 접합" 공정에 의해 서로 고정되며, 플레이트들 중 하나 이상에 하나 이상의 보조 오목부가 형성되며, 보조 오목부는 플레이트들이 서로 대항할 때, 한편으로는 하나 이상의 공동의 적어도 일부분과 소통하고 다른 한편으로는 서로 대향하여 배치된 플레이트들에 의해 형성된 삽입 블록의 외부와 소통하는 하나 이상의 통기 채널을 형성하도록 구성되고,

    확산 접합 공정 동안에 적층된 플레이트에 인가되는 압력이 높아서, 상기 플레이트들에 형성되는 적어도 하나의 공동의 벽이 변형되고, 성형품은 제1항에 따른 성형품인 것을 특징으로 하는 삽입 블록.
12. 제11항에 있어서, 하나 이상의 채널이 공동의 후크의 헤드를 형성하는 부분과 소통하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 삽입 블록.
13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 통기 채널은 작은 단면을 갖는 제1 부분과 상기 작은 단면보다는 큰 단면을 갖는 제2 부분에 의해 형성되는 단차식 단면을 가지며, 작은 단면은 공동의 헤드부와 소통하도록 구성되며, 상기 공동의 헤드부는 상기 작은 단면으로 공기는 통과하지만 열가소성 재료는 통과하지 못하도록 후크와 상보적인 형상을 가지며, 큰 단면은 작은 단면으로부터 큰 단면으로 공기를 빠르게 통과시켜 외측부와의 접촉을 허용하는 것을 특징으로 하는 삽입 블록.
14. 제11항 또는 제12항에 있어서, 채널의 단면은 플레어 형상이며, 공기는 통과할 수 있으나 사출된 열가소성 재료는 통과하지 못하는 작은 치수로 시작하여 공기가 빠르게 통과할 수 있게 하는 큰 치수로 마무리되는 것을 특징으로 하는 삽입 블록.
15. 제11항 또는 제12항에 있어서, 하나 이상의 보조 절결부가 하나 이상의 제1 플레이트에 형성되는 것을 특징으로 하는 삽입 블록.
16. 제11항 또는 제12항에 있어서, 제2 플레이트는 절결부가 없는 플레이트인 것을 특징으로 하는 삽입 블록.
17. 제11항 또는 제12항에 있어서, 공동과 통기 채널 사이의 소통을 위한 개방부의 동등한 단면의 직경은 5.10^-2mm보다 작은 것을 특징으로 하는 삽입 블록.

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