KR101727223B1 - PE(polyethylene) 용접 와이어 생산 장치 - Google Patents

PE(polyethylene) 용접 와이어 생산 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 PE 용접 와이어 생산 장치에 관한 것으로, 내다이스가 싸이징에 연결될 시 신속하게 연결될 수 있도록 내다이스를 관통시키면서 내재시키고, 일측이 사출 실린더에 장착되고, 타측이 싸이징과 면 접촉되도록 평평하게 형성된 외다이스를 포함하는 PE(polyethylene) 용접 와이어 생산 장치에 관한 것이다.

Description

PE(polyethylene) 용접 와이어 생산 장치{PE(polyethylene) WELDING WIRE PRODUCING APPARATUS}
본 발명은 PE(polyethylene) 용접 와이어 생산 장치에 관한 것으로, 폴리에틸렌(PE)소재를 용융시켜 균일한 직경 및 형상 정밀도가 향상된 용접 와이어로 압출 시킬 수 있는 PE(polyethylene) 용접 와이어 생산 장치에 관한 것이다.
사출 성형장치는 통상적으로 합성수지를 다양한 형태로 성형시키기 위한 장치로 금형을 닫은 상태에서 용융된 수지를 고압으로 사출하여 금형 내의 공간에 충진시킨 후 냉각하여 고형화한 후 금형을 열고 성형된 제품을 취출하는 구조로 구성되거나, 합성수지를 와이어 형상으로 취출하도록 냉각시키면서 롤러로 감으면서 사출할 수 있다. 이때 사용되는 합성수지는 사출 압력이나 계량압력이 작은 원료로 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS) 등이 있다.
한국등록특허공보 10-1118021의 고광택 압출 성형물의 제조를 위한 압출 시스템은 압출기의 노즐 부위에 고온 다이와 저온다이가 연속적으로 형성되어 있고, 상기 고온 다이와 저온 다이 사이의 온도변화구간에서 급격한 온도 구배를 형성하도록 고온 다이의 종점 온도와 저온 다이의 시점 온도를 소정의 온도차로 설정함으로써, 별도의 광택제의 첨가 또는 표면 처리 공정을 거치지 않고도 고광택의 표면을 갖는 압출 성형물을 제조할 수 있는 고광택 압출 성형물의 제조를 위한 압출 시스템에 관한 것이다.
하지만, 이와 같은 고광택 압출 성형물의 제조를 위한 압출 시스템은 고온 다이와 저온 다이 사이에 급격한 온도 구배를 형성하면서, 압출물이 뒤틀리거나 균일한 직경 및 형상 정밀도가 떨어지는 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 균일한 직경 및 형상 정밀도가 향상된 용접 와이어를 생산하고, 내다이스가 싸이징에 연결될 시 신속하게 연결 시킬 수 있는 외다이스를 포함하는 PE(polyethylene) 용접 와이어 생산 장치를 제공하는데 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, PE(polyethylene) 관을 접합할 수 있는 PE 용접 와이어 생산 장치에 있어서, 상기 폴리에틸렌(PE)소재를 저장하는 호퍼; 상기 호퍼 하부에 연결되며 외주면에 상기 폴리에틸렌(PE)소재를 용융시키도록, 열선이 배치되는 사출 실린더; 상기 사출 실린더에 장착되고, 원뿔형상의 중심축에 상기 용융된 폴리에틸렌(PE)소재가 이동될 수 있는 제1 관통홀이 형성된 내다이스; 상기 사출 실린더의 내부에 설치되며 상기 용융된 폴리에틸렌(PE)소재를 상기 내다이스 방향으로 압출하는 스크류; 상기 사출 실린더에 장착되어 상기 스크류를 회전 시키는 모터; 상기 용융된 폴리에틸렌(PE)소재를 냉각시켜 용접 와이어를 형성시키는 냉각부; 상기 냉각부에 장착되고, 상기 내다이스의 외주면과 접촉되도록, 제2 관통홀이 형성되는 싸이징 및 상기 내다이스를 관통시키면서 내재되도록 테이퍼 형상의 제3 관통홀이 형성되고, 일측이 상기 사출 실린더에 장착되고, 타측이 상기 싸이징과 면 접촉되도록 평평하게 형성됨으로써, 상기 내다이스가 상기 싸이징에 연결될 시 신속하게 연결될 수 있도록 하는 외다이스를 포함하는 PE(polyethylene) 용접 와이어 생산 장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 냉각부는 일측이 상기 싸이징과 연결되고 상기 싸이징을 통해 상기 용융된 폴리에틸렌(PE)소재가 인입되는 제4 관통홀이 형성되고, 타측이 상기 용융된 폴리에틸렌(PE)소재가 냉각되어 용접 와이어로 굳어지면서 토출되는 제5 관통홀이 형성되는 냉각통을 포함하고, 상기 냉각통의 내부가 4등분 되도록, 제1 격벽, 제2 격벽 및 제3 격벽이 형성되고, 상기 제1 격벽, 제2 격벽 및 제3 격벽을 상기 용접 와이어가 통과 하도록, 상기 제1 격벽, 제2 격벽 및 제3 격벽에 각각 제6 관통홀, 제7 관통홀 및 제8 관통홀이 형성되고, 상기 제4 관통홀 및 제1 격벽 사이의 공간이 진공이 되면서 상기 용접 와이어의 형상 정밀도가 향상되도록, 외부 진공흡입장치와 연결되는 제1 배관이 형성되고, 상기 제1 격벽 및 제2 격벽 사이, 상기 제2 격벽 및 제3 격벽 사이, 상기 제3 격벽 및 제5 관통홀 사이의 공간에 냉각수가 채워지도록, 상기 제1 격벽 및 제2 격벽 사이, 상기 제2 격벽 및 제3 격벽 사이, 상기 제3 격벽 및 제5 관통홀 사이의 공간이 위치하는 상기 냉각통에 제2 배관, 제3 배관 및 제4 배관이 형성될 수 있다.
또한, 상기 PE(polyethylene) 용접 와이어 생산 장치는 상기 싸이징 및 상기 냉각통으로 전달되는 상기 용융된 폴리에틸렌(PE)소재의 열을 빠르게 배출하도록, 상기 싸이징에서 상기 제1 격벽 방향으로 돌출되는 고정기둥에 배치되는 링 형상의 복수의 냉각판을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 싸이징은 상기 용융된 폴리에틸렌(PE)소재로부터 전달되는 열을 냉각시키도록, 상기 싸이징 외주면에서 내부로 냉각수가 순환되는 냉각수 순환로를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제4 관통홀 및 제1 격벽 사이의 공간이 상기 용접 와이어의 형상 정밀도를 향상시킬 수 있도록, 9~11cmHg의 진공압력이 될 수 있다.
또한, 상기 제1 격벽 및 제2 격벽 사이 공간의 냉각수 온도는 8~10이고, 상기 제2 격벽 및 제3 격벽 사이 공간의 냉각수 온도는 5~7이고, 상기 제3 격벽 및 제5 관통홀 사이 공간의 냉각수 온도는 2~4가 될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 PE(polyethylene) 용접 와이어 생산 장치는 외다이스가 내다이스를 내재시키면서 싸이징과 면 접촉됨으로써, 내다이스가 싸이징에 연결될 시 신속하게 연결될 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 PE(polyethylene) 용접 와이어 생산 장치는 제4 관통홀 및 제1 격벽 사이의 진공이 형성된 공간을 용접 와이어가 통과하면서 표면에 형성된 기포가 외부로 빠져나가므로, 표면이 매끄러워지는 형상 정밀도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 PE(polyethylene) 용접 와이어 생산 장치를 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 PE(polyethylene) 용접 와이어 생산 장치의 단면을 도시한 단면도.
도 3 및 도 4는 PE(polyethylene) 용접 와이어 생산 장치의 와이어를 유도하는 가이드 줄을 도시한 예시도.
이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 PE(polyethylene) 용접 와이어 생산 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 PE(polyethylene) 용접 와이어 생산 장치의 단면을 도시한 단면도이고, 도 3 및 도 4는 PE(polyethylene) 용접 와이어 생산 장치의 와이어를 유도하는 가이드 줄을 도시한 예시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, PE(polyethylene) 용접 와이어 생산 장치(10)는 호퍼(20), 사출 실린더(30), 모터(40), 내다이스(50), 외다이스(60), 싸이징(70) 및 냉각부(80)를 포함할 수 있다.
호퍼(20)는 폴리에틸렌(PE)소재를 저장할 수 있다.
사출 실린더(30)는 호퍼(20)와 연결될 수 있다. 사출 실린더(30)는 호퍼(20)의 하부 방향에 배치될 수 있다. 사출 실린더(30)는 호퍼(20)로부터 전달받은 폴리에틸렌(PE)소재를 용융시키도록, 외주면에 열선(미도시)이 배치될 수 있다. 사출 실린더(30)는 폴리에틸렌(PE)소재를 일 방향으로 압출할 수 있도록, 내부에 스크류(31)가 설치될 수 있다.
모터(40)는 사출 실린더(30)에 장착되면서 스크류(31)를 회전 시킬 수 있다.
내다이스(50)는 사출 실린더(30)에 장착될 수 있다. 내다이스(50)는 원뿔형상으로 형성될 수 있다. 내다이스(50)는 원뿔형상의 중심축에 폴리에틸렌(PE)소재가 이동될 수 있는 제1 관통홀(51)이 형성될 수 있다.
외다이스(60)는 원반형 형상의 일측이 사출 실린더(30) 에 장착될 수 있다. 외다이스(60)는 내다이스(50)가 관통되면서 돌출되도록 제3 관통홀(61)을 포함할 수 있다.
제3 관통홀(61)은 내다이스(50) 외주면과 상응하는 형상으로 형성될 수 있다.
외다이스(60)는 싸이징(70)과 접촉하는 일면이 평평하게 형성됨으로써, 내다이스(50)가 싸이징(70)에 연결될 시 신속하게 연결될 수 있다.
외다이스(60)는 내다이스(50)가 싸이징(70)에 연결될 시 내다이스(50)의 제1 관통홀(51)과 싸이징(70)의 제2 관통홀(71)의 중심점이 일치될 수 있도록, 할 수 있다.
싸이징(70)은 내다이스(50)가 냉각부(80)에 견고하게 밀착되면서 연결될 수 있게 한다. 싸이징(70)은 내다이스(50) 외주면과 접촉되도록, 제2 관통홀(71)이 형성될 수 있다.
여기서, 제2 관통홀(71)은 도 2에 도시된 바와 같이, 내다이스(50)와 접촉하는 소정의 구간이 테이퍼 형상(t)으로 형성될 수 있다.
싸이징(70)은 외다이스(60)와 접촉되는 일면이 평평하게 형성될 수 있다. 싸이징(70)은 폴리에틸렌(PE)소재로부터 전달되는 열을 식혀주도록, 싸이징(70) 외주면에서 내부로 냉각수가 순환되는 냉각수 순환로(72)를 포함할 수 있다.
냉각부(80)는 폴리에틸렌(PE)소재를 냉각 시키면서 사출되는 용접 와이어(w)를 형성시킬 수 있다. 냉각부(80)는 냉각통(81)을 포함할 수 있다.
냉각통(81)은 속이 비어있는 통 형상으로 형성될 수 있다. 냉각통(81)은 일측이 용융된 폴리에틸렌(PE)소재가 인입되는 제4 관통홀(82)을 포함할 수 있다. 냉각통(81)은 타측이 용융된 폴리에틸렌(PE)소재가 용접 와이어(w)로 굳어지면서 토출되는 제5 관통홀(83)을 포함할 수 있다. 냉각통(81)은 냉각통(81)의 내부가 4 등분 되도록, 제1 격벽(84), 제2 격벽(85) 및 제3 격벽(86)을 포함할 수 있다.
제1 격벽(84), 제2 격벽(85) 및 제3 격벽(86)은 용접 와이어(w)가 제1 격벽(84), 제2 격벽(85) 및 제3 격벽(86)을 차례대로 관통할 수 있도록, 제1 격벽(84), 제2 격벽(85) 및 제3 격벽(86)에 각각 제6 관통홀(87), 제7 관통홀(88) 및 제8 관통홀(89)을 포함할 수 있다.
냉각통(81)은 제4 관통홀(82) 및 제1 격벽(84) 사이의 공간이 진공이 되면서 용접 와이어(w)의 형상 정밀도가 향상되도록, 외부 진공흡입장치와 연결되는 제1 배관(90)을 포함할 수 있다.
여기서, 용접 와이어(w)가 제4 관통홀(82) 및 제1 격벽(84) 사이의 공간을 통과할 시 용접 와이어(w)의 표면에 형성된 기포들이 외부로 배출되면서 용접 와이어(w)의 표면은 팽창압력을 받게 되고, 이에 따라 용접 와이어(w)의 외주면이 균일하게 정원의 형태로 형성되는 형상 정밀도가 향상될 수 있다.
또한, 제4 관통홀(82) 및 제1 격벽(84) 사이 공간의 진공 압력은 9~11cmHg의 진공압력이 될 수 있다.
냉각통(81)은 제1 격벽(84) 및 제2 격벽(85) 사이, 제2 격벽(85) 및 제3 격벽(86) 사이, 제3 격벽(86) 및 제5 관통홀(83) 사이의 공간으로 냉각수를 공급받거나 배출시킬 수 있도록, 제1 격벽(84) 및 제2 격벽(85) 사이, 제2 격벽(85) 및 제3 격벽(86) 사이, 제3 격벽(86) 및 제5 관통홀(83) 사이의 공간이 위치하는 냉각통(81)에 제2 배관(91), 제3 배관(92) 및 제4 배관(93)이 형성될 수 있다.
여기서, 냉각수는 물이 될 수 있다.
또한, 제1 격벽(84) 및 제2 격벽(85) 사이 공간의 냉각수 온도는 8~10이고, 제2 격벽(85) 및 제3 격벽(86) 사이 공간의 냉각수 온도는 5~7이고, 제3 격벽(86) 및 제5 관통홀(83) 사이 공간의 냉각수 온도는 2~4가 될 수 있다.
또한, 제1 격벽(84) 및 제2 격벽(85) 사이 공간의 냉각수 온도, 제2 격벽(85) 및 제3 격벽(86) 사이 공간의 냉각수 온도 및 제3 격벽(86) 및 제5 관통홀(83) 사이 공간의 냉각수 온도는 외부 보일러 장치에 의해 설정된 온도로 조절되면서 조절된 냉각수를 각각 제2 배관(91), 제3 배관(92) 및 제4 배관(93)으로 공급받을 수 있다.
이에 따라, 용접 와이어(w)가 점진적으로 냉각됨으로써, 비틀림 및 직경이 변하지 않으면서 냉각될 수 있는 효과가 있다.
냉각통(81)은 제4 관통홀(82) 및 제1 격벽(84) 사이, 제1 격벽(84) 및 제2 격벽(85) 사이, 제2 격벽(85) 및 제3 격벽(86) 사이 및 제3 격벽(85) 및 제5 관통홀(83) 사이의 내부 공간을 볼 수 있도록 냉각통(81)의 상부면에 개폐되는 덮개(96)가 장착될 수 있다.
냉각통(81)은 싸이징(70) 및 냉각통(81)으로 전달되는 폴리에틸렌(PE)소재의 열을 빠르게 배출하도록, 제4 관통홀(82) 및 제1 격벽(84) 사이의 공간에 고정기둥(94)에 소정의 간격으로 배치되는 링 형상의 복수의 냉각판(95)이 형성될 수 있다.
여기서, 고정기둥(94) 및 냉각판(95)은 싸이징(70)의 열을 전달 받을 수 있도록, 일측이 냉각통(81) 내부를 관통하면서 싸이징(70)과 접촉할 수 있다.
또한, 냉각판(95)은 링 형상의 홀(h) 사이를 용접 와이어(w)가 통과 할 수 있도록, 홀(h)사이의 지름이 용접 와이어(w)의 지름과 상응하거나, 또는 좀 더 넓은 지름으로 형성될 수 있다.
또한, 싸이징(70)을 통해 제4 관통홀(82)로 전달되는 용접 와이어(w)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 냉각통(81)의 외부에서 제5 관통홀(83), 제8 관통홀(89), 제7 관통홀(88) 및 제6 관통홀(87)을 통해 삽입된 가이드 줄(g)의 일측에 부착된 후 가이드 줄(g)의 타측을 당기면서 제6 관통홀(87), 제7 관통홀(88), 제8 관통홀(89) 및 제5 관통홀(83)을 통해 유도되면서 냉각통(81) 외부로 토출될 수 있다.
여기서, 가이드 줄(g)은 용접 와이어(w)와 같은 재질이거나, 또는 폴리에틸렌(PE)소재와 쉽게 융착되면서 붙을 수 있는 재질일 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
10 : PE(polyethylene) 용접 와이어 생산 장치
20 : 호퍼
30 : 사출 실린더
31 : 스크류
40 : 모터
50 : 내다이스
51 : 제1 관통홀
60 : 외다이스
61 : 제3 관통홀
70 : 싸이징
71 : 제2 관통홀
72 : 냉각수 순환로
80 : 냉각부
81 : 냉각통
82 : 제4 관통홀
83 : 제5 관통홀
84 : 제1 격벽
85 : 제2 격벽
86 : 제3 격벽
87 : 제6 관통홀
88 : 제7 관통홀
89 : 제8 관통홀
90 : 제1 배관
91 : 제2 배관
92 : 제3 배관
93 : 제4 배관
94 : 고정기둥
95 : 냉각판
96 : 덮개

Claims (6)

  1. PE(polyethylene) 관을 접합할 수 있는 PE 용접 와이어 생산 장치에 있어서,
    상기 폴리에틸렌(PE)소재를 저장하는 호퍼;
    상기 호퍼 하부에 연결되며 외주면에 상기 폴리에틸렌(PE)소재를 용융시키도록, 열선이 배치되는 사출 실린더;
    상기 사출 실린더에 장착되고, 원뿔형상의 중심축에 상기 용융된 폴리에틸렌(PE)소재가 이동될 수 있는 제1 관통홀이 형성된 내다이스;
    상기 사출 실린더의 내부에 설치되며 상기 용융된 폴리에틸렌(PE)소재를 상기 내다이스 방향으로 압출하는 스크류;
    상기 사출 실린더에 장착되어 상기 스크류를 회전 시키는 모터;
    상기 용융된 폴리에틸렌(PE)소재를 냉각시켜 용접 와이어를 형성시키는 냉각부;
    상기 냉각부에 장착되고, 상기 내다이스의 외주면과 접촉되도록, 제2 관통홀이 형성되는 싸이징 및
    상기 내다이스를 관통시키면서 내재되도록 테이퍼 형상의 제3 관통홀이 형성되고, 일측이 상기 사출 실린더에 장착되고, 타측이 상기 싸이징과 면 접촉되도록 평평하게 형성됨으로써, 상기 내다이스가 상기 싸이징에 연결될 시 신속하게 연결될 수 있도록 하는 외다이스를 포함하는 PE(polyethylene) 용접 와이어 생산 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각부는
    일측이 상기 싸이징과 연결되고 상기 싸이징을 통해 상기 용융된 폴리에틸렌(PE)소재가 인입되는 제4 관통홀이 형성되고, 타측이 상기 용융된 폴리에틸렌(PE)소재가 냉각되어 용접 와이어로 굳어지면서 토출되는 제5 관통홀이 형성되는 냉각통을 포함하고,
    상기 냉각통의 내부가 4등분 되도록, 제1 격벽, 제2 격벽 및 제3 격벽이 형성되고, 상기 제1 격벽, 제2 격벽 및 제3 격벽을 상기 용접 와이어가 통과 하도록, 상기 제1 격벽, 제2 격벽 및 제3 격벽에 각각 제6 관통홀, 제7 관통홀 및 제8 관통홀이 형성되고,
    상기 제4 관통홀 및 제1 격벽 사이의 공간이 진공이 되면서 상기 용접 와이어의 형상 정밀도가 향상되도록, 외부 진공흡입장치와 연결되는 제1 배관이 형성되고,
    상기 제1 격벽 및 제2 격벽 사이, 상기 제2 격벽 및 제3 격벽 사이, 상기 제3 격벽 및 제5 관통홀 사이의 공간에 냉각수가 채워지도록, 상기 제1 격벽 및 제2 격벽 사이, 상기 제2 격벽 및 제3 격벽 사이, 상기 제3 격벽 및 제5 관통홀 사이의 공간이 위치하는 상기 냉각통에 제2 배관, 제3 배관 및 제4 배관이 형성되는 것을 특징으로 하는 PE(polyethylene) 용접 와이어 생산 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 싸이징 및 상기 냉각통으로 전달되는 상기 용융된 폴리에틸렌(PE)소재의 열을 빠르게 배출하도록, 상기 싸이징에서 상기 제1 격벽 방향으로 돌출되는 고정기둥에 배치되는 링 형상의 복수의 냉각판을 더 포함하는 PE(polyethylene) 용접 와이어 생산 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 싸이징은 상기 용융된 폴리에틸렌(PE)소재로부터 전달되는 열을 냉각시키도록, 상기 싸이징 외주면에서 내부로 냉각수가 순환되는 냉각수 순환로를 더 포함하는 PE(polyethylene) 용접 와이어 생산 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제4 관통홀 및 제1 격벽 사이의 공간이 상기 용접 와이어의 형상 정밀도를 향상시킬 수 있도록, 9~11cmHg의 진공압력이 되는 것을 특징으로 하는 PE(polyethylene) 용접 와이어 생산 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 격벽 및 제2 격벽 사이 공간의 냉각수 온도는 8~10이고, 상기 제2 격벽 및 제3 격벽 사이 공간의 냉각수 온도는 5~7이고, 상기 제3 격벽 및 제5 관통홀 사이 공간의 냉각수 온도는 2~4인 것을 특징으로 하는 PE(polyethylene) 용접 와이어 생산 장치.
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