KR101860152B1 - 균일한 금형 온도를 통한 우수한 품질의 복합성형체의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 균일한 금형 온도를 통한 우수한 품질의 복합성형체의 제조방법에 관한 것으로, 그 구성은 무늬를 갖는 무늬필름의 후면에 핫멜트를 도포한 후에 하부금형의 내부에 무늬필름의 후면이 노출되게 안치하는 제1안치단계(S10);와, 평평한 판 형상의 베이스 필름을 하부금형 내부에 안치하되, 상기 베이스 필름은 상기 무늬필름의 후면에 적층 안치되도록 하는 제2안치단계(S20);와, 상기 하부금형의 상부에 상부금형을 밀착시켜 가압 폐쇄한 후, 냉온 장치를 통해 30초 내지 5분 동안 상기 금형의 온도를 140 내지 170℃로 형성하여 상기 무늬필름과 베이스 필름이 일체화되도록 하되, 상기 금형의 일측과 중심 및 타측의 온도 편차를 5℃ 미만으로 형성하는 가열단계(S30);와, 상기 냉온 장치를 통해 30초 내지 5분 동안 상기 금형의 온도를 10 내지 30℃로 형성하여 일체화된 상기 무늬필름과 베이스 필름을 냉각하되, 상기 금형의 일측과 중심 및 타측의 온도 편차를 5℃ 미만으로 형성하는 냉각단계(S40);와, 상기 냉각단계(S40)가 완료되면 상기 하부금형을 개방하여 상기 무늬필름과 베이스 필름이 일체화된 완성품을 회수하는 회수단계(S50);로 이루어진 것을 특징으로 하는 것으로서,
금형 내부에 무늬필름과 베이스 필름을 순차적으로 안치한 후에 냉온 장치를 통해 금형을 균일한 온도로 가열하여 무늬필름과 베이스 필름을 견고한 일체화를 형성한 후, 냉온 장치를 통해 금형을 균일한 온도로 냉각하여 완제품인 복합성형체로 제작되도록 함으로, 종래에 금형으로 복합성형체를 제조하는 방법에서 발생할 수 있는 완제품의 비틀림 등과 같은 불량 발생의 문제점을 해소할 수 있어 완제품의 우수한 품질을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 금형을 통한 복합성형체의 대량 생산을 유도할 수 있어 완제품의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 냉온 장치의 전도패널에 좌우 측에 형성되는 순환로의 구조와, 순환로를 구성하는 이송통로의 직경 크기의 조절을 통한 효율적인 열교환을 통해 전도패널 전체의 균일한 가열 또는 냉각을 신속하게 유도할 수 있어 전도패널로부터 열을 전도받는 금형 전체의 균일한 가열 또는 냉각이 신속하게 이루어지므로, 종래와 같이 금형의 온도를 전체적으로 균일하게 형성하기 위해 장시간 가열 또는 냉각할 필요가 없어 금형을 통해 복합성형체를 생산하는 한 공정에 소요되는 시간을 대폭 절감하여 완제품의 생산성을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
금형 내부에 무늬필름과 베이스 필름을 순차적으로 안치한 후에 냉온 장치를 통해 금형을 균일한 온도로 가열하여 무늬필름과 베이스 필름을 견고한 일체화를 형성한 후, 냉온 장치를 통해 금형을 균일한 온도로 냉각하여 완제품인 복합성형체로 제작되도록 함으로, 종래에 금형으로 복합성형체를 제조하는 방법에서 발생할 수 있는 완제품의 비틀림 등과 같은 불량 발생의 문제점을 해소할 수 있어 완제품의 우수한 품질을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 금형을 통한 복합성형체의 대량 생산을 유도할 수 있어 완제품의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 냉온 장치의 전도패널에 좌우 측에 형성되는 순환로의 구조와, 순환로를 구성하는 이송통로의 직경 크기의 조절을 통한 효율적인 열교환을 통해 전도패널 전체의 균일한 가열 또는 냉각을 신속하게 유도할 수 있어 전도패널로부터 열을 전도받는 금형 전체의 균일한 가열 또는 냉각이 신속하게 이루어지므로, 종래와 같이 금형의 온도를 전체적으로 균일하게 형성하기 위해 장시간 가열 또는 냉각할 필요가 없어 금형을 통해 복합성형체를 생산하는 한 공정에 소요되는 시간을 대폭 절감하여 완제품의 생산성을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 균일한 금형 온도를 통한 우수한 품질의 복합성형체의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금형 내부에 무늬필름과 베이스 필름을 순차적으로 안치한 후에 냉온 장치를 통해 금형을 균일한 온도로 가열하여 무늬필름과 베이스 필름을 견고한 일체화를 형성한 후, 냉온 장치를 통해 금형을 균일한 온도로 냉각하여 완제품인 복합성형체로 제작되도록 함으로, 종래에 금형으로 복합성형체를 제조하는 방법에서 발생할 수 있는 완제품의 비틀림 등과 같은 불량 발생의 문제점을 해소할 수 있어 완제품의 우수한 품질을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 금형을 통한 복합성형체의 대량 생산을 유도할 수 있어 완제품의 생산성을 향상시킬 수 있는 균일한 금형 온도를 통한 우수한 품질의 복합성형체의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 신발의 갑피, 의류 및 모자 등의 제품 일면에는 부착되는 복합성형체는 제품의 디자인을 수려하게 보이도록 유도하여 제품의 부가가치를 증진시키는 주요한 수단으로, 얇은 원단 형상의 베이스 필름과 그 베이스 필름에 접착 고정되는 미관상 수려한 무늬를 갖는 무늬필름으로 구성된다.
이러한 복합성형체는 접착제를 도포한 무늬필름을 베이스 필름의 의도한 위치에 위치시킨 후, 프레스 등으로 가열, 압착하는 방식으로 제작하였다.
하지만, 상기와 같은 종래의 복합성형체 제조방법은 재료의 손실률이 높을 뿐만 아니라 작업의 상당 부분이 수작업으로 이루어지는 점에서 생산성이 매우 낮다는 문제점이 있었다.
또한, 제품 사용에 따른 빈번한 마찰 및 잦은 세탁 등으로 인해 접착 기능이 저하되어 베이스 필름으로부터 무늬필름이 쉽게 이탈되는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 방지하기 위해서 금형 내부에 무늬필름과 베이스 필름을 배치한 후에 금형을 고온으로 가열하여 무늬필름과 베이스 필름을 일체화한 후, 금형을 냉각하여 일체화된 무늬필름과 베이스 필름의 모양을 잡아 경화하여 견고하고 대량 생산이 가능한 복합성형체 제조방법이 제시되었으나.
상기와 같이 제시된 복합성형체 제조방법은 아래와 같은 단점으로 인해 현실적으로 실현 곤란하다는 문제점이 있었다.
첫째, 금형을 가열하거나 냉각하는 냉온 장치는 금형의 상·하부에 각각 위치되어 금형을 가열하거나 냉각하는 전도패널과, 그 전도패널 내부를 지그재그 형상으로 관통되어 스팀 또는 냉각수가 유통되되, 입구는 전도패널의 일 측에 형성되고 출구는 전도패널의 타 측에 형성되는 유통로를 포함하여 구성되며,
종래의 냉온 장치는 스팀 또는 냉각수가 유통로의 입구로 유입 유통된 후에 출구를 통해 배출되면서 전도패널과 열교환되어 전도패널을 가열 또는 냉각하게 되는데, 유통로의 입구가 형성되는 전도패널의 일 측은 최초 입구로 유입되는 고온의 스팀 또는 저온의 냉각수로 인해 신속하고 효율적으로 가열 또는 냉각되고, 유통로의 출구가 형성되는 전도패널의 타 측은 유통로를 유통하면서 열교환되어 식거나 데워진 스팀 또는 냉각수로 인해 원활한 가열 또는 냉각이 이루어지지 않는 문제점이 있었다.
따라서, 상기 전도패널의 일 측과 타 측간의 온도 편차가 발생하고, 그 온도 편차가 발생하는 전도패널로부터 열을 전도받는 금형 역시 양측 간의 온도 편차가 발생함으로, 금형을 통해 완성되는 완제품에 비틀림 등이 발생하여 완제품의 품질이 저하되는 문제점이 있었다.
둘째, 첫째와 같은 문제점을 방지하기 위해 전도패널의 양측 간의 온도 편차가 발생하지 않도록 장시간 연속 가열 또는 냉각한 후에 금형으로 열을 전도할 수 있지만, 전도패널을 전체 온도를 균일하게 가열 또는 냉각하는데 너무 많은 시간이 요구되므로 금형을 통해 한번 완제품을 생산하는 한 공정에 소요되는 시간이 너무 길어 완제품의 생산성이 대폭 절감되므로 현실적으로 실현 곤란한 문제점이 있을 뿐만 아니라, 장시간 가열로 인한 완제품의 변형(불량)이 발생되는 문제점이 있었다.
그러므로 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있는 복합성형체 제조방법의 개발이 절실히 필요한 실정이다.
본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 금형 내부에 무늬필름과 베이스 필름을 순차적으로 안치한 후에 냉온 장치를 통해 금형을 균일한 온도로 가열하여 무늬필름과 베이스 필름을 견고한 일체화를 형성한 후, 냉온 장치를 통해 금형을 균일한 온도로 냉각하여 완제품인 복합성형체로 제작되도록 함으로, 종래에 금형으로 복합성형체를 제조하는 방법에서 발생할 수 있는 완제품의 비틀림 등과 같은 불량 발생의 문제점을 해소할 수 있어 완제품의 우수한 품질을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 금형을 통한 복합성형체의 대량 생산을 유도할 수 있어 완제품의 생산성을 향상시킬 수 있는 균일한 금형 온도를 통한 우수한 품질의 복합성형체의 제조방법을 제공함에 있다.
또한, 냉온 장치의 전도패널에 좌우 측에 형성되는 순환로의 구조와, 순환로를 구성하는 이송통로의 직경 크기의 조절을 통한 효율적인 열교환을 통해 전도패널 전체의 균일한 가열 또는 냉각을 신속하게 유도할 수 있어 전도패널로부터 열을 전도받는 금형 전체의 균일한 가열 또는 냉각이 신속하게 이루어지므로, 종래와 같이 금형의 온도를 전체적으로 균일하게 형성하기 위해 장시간 가열 또는 냉각할 필요가 없어 금형을 통해 복합성형체를 생산하는 한 공정에 소요되는 시간을 대폭 절감하여 완제품의 생산성을 대폭 향상시킬 수 있는 균일한 금형 온도를 통한 우수한 품질의 복합성형체의 제조방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 균일한 금형 온도를 통한 우수한 품질의 복합성형체의 제조방법은 무늬를 갖는 무늬필름의 후면에 핫멜트를 도포한 후에 하부금형의 내부에 무늬필름의 후면이 노출되게 안치하는 제1안치단계(S10);와, 평평한 판 형상의 베이스 필름을 하부금형 내부에 안치하되, 상기 베이스 필름은 상기 무늬필름의 후면에 적층 안치되도록 하는 제2안치단계(S20);와, 상기 하부금형의 상부에 상부금형을 밀착시켜 가압 폐쇄한 후, 냉온 장치를 통해 30초 내지 5분 동안 상기 금형의 온도를 140 내지 170℃로 형성하여 상기 무늬필름과 베이스 필름이 일체화되도록 하되, 상기 금형의 일측과 중심 및 타측의 온도 편차를 5℃ 미만으로 형성하는 가열단계(S30);와, 상기 냉온 장치를 통해 30초 내지 5분 동안 상기 금형의 온도를 10 내지 30℃로 형성하여 일체화된 상기 무늬필름과 베이스 필름을 냉각하되, 상기 금형의 일측과 중심 및 타측의 온도 편차를 5℃ 미만으로 형성하는 냉각단계(S40);와, 상기 냉각단계(S40)가 완료되면 상기 하부금형을 개방하여 상기 무늬필름과 베이스 필름이 일체화된 완성품을 회수하는 회수단계(S50);를 포함하여 구성되며,
상기 냉온 장치는 상기 금형의 상·하부에 각각 위치되는 것으로, 상기 금형에 밀착되는 전도패널과, 상기 전도패널의 내부에 유체가 골고루 유통될 수 있도록 지그재그 형상으로 제1유체통로가 형성되되, 상기 전도패널의 좌측 끝단에는 상기 제1유체통로로 유체가 유입되는 입구가 형성되고, 상기 전도패널의 중심 부근에는 상기 제1유체통로로 유입되는 유체가 배출되는 출구가 형성되는 좌측 순환로와, 상기 전도패널의 내부에 유체가 골고루 유통될 수 있도록 지그재그 형상으로 제2유체통로가 형성되되, 상기 전도패널의 우측 끝단에는 상기 제2유체통로로 유체가 유입되는 입구가 형성되고, 상기 전도패널의 중심 부근에는 상기 제2유체통로로 유입되는 유체가 배출되는 출구가 형성되며, 상기 전도패널의 중심을 기준으로 상기 좌측 순환로와 대칭되게 형성되는 우측 순환로를 포함하여 구성되되,
지그재그로 형성되는 상기 순환로의 유체통로는,
상기 전도패널의 전·후 방향으로 일직선 되게 형성되는 다수의 이송통로와, 상기 이송통로를 서로 연통되게 연결하는 연결통로로 구성되며,
다수의 상기 이송통로는 상기 전도패널의 바깥쪽에서 안쪽 중심으로 수평 이격되어 위치되는데, 상기 전도패널의 안쪽 중심에 인접하는 상기 이송통로는 바깥쪽에 위치되는 다른 상기 이송통로에 대비하여 직경(D)이 동일하거나 크게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 냉온 장치는 상기 금형의 상·하부에 각각 위치되는 것으로, 상기 금형에 밀착되는 전도패널과, 상기 전도패널의 내부에 유체가 골고루 유통될 수 있도록 지그재그 형상으로 제1유체통로가 형성되되, 상기 전도패널의 좌측 끝단에는 상기 제1유체통로로 유체가 유입되는 입구가 형성되고, 상기 전도패널의 중심 부근에는 상기 제1유체통로로 유입되는 유체가 배출되는 출구가 형성되는 좌측 순환로와, 상기 전도패널의 내부에 유체가 골고루 유통될 수 있도록 지그재그 형상으로 제2유체통로가 형성되되, 상기 전도패널의 우측 끝단에는 상기 제2유체통로로 유체가 유입되는 입구가 형성되고, 상기 전도패널의 중심 부근에는 상기 제2유체통로로 유입되는 유체가 배출되는 출구가 형성되며, 상기 전도패널의 중심을 기준으로 상기 좌측 순환로와 대칭되게 형성되는 우측 순환로를 포함하여 구성되되,
지그재그로 형성되는 상기 순환로의 유체통로는,
상기 전도패널의 전·후 방향으로 일직선 되게 형성되는 다수의 이송통로와, 상기 이송통로를 서로 연통되게 연결하는 연결통로로 구성되며,
다수의 상기 이송통로는 상기 전도패널의 바깥쪽에서 안쪽 중심으로 수평 이격되어 위치되는데, 상기 전도패널의 안쪽 중심에 인접하는 상기 이송통로는 바깥쪽에 위치되는 다른 상기 이송통로에 대비하여 직경(D)이 동일하거나 크게 형성되는 것을 특징으로 한다.
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또한, 상기 전도패널에 형성되는 유체통로를 구성하는 다수의 이송통로가 위치에 따라 직경(D)이 상이하게 형성되면,
상기 금형과 밀착되는 상기 전도패널의 일면에서 상기 이송통로까지의 두께(T1)는 상기 전도패널의 바깥쪽에서 안쪽 중심 방향으로 점차 작아지도록 구성되되, 상기 금형과 밀착되지 않는 상기 전도패널의 타면에서 상기 이송통로까지의 두께(T2)는 모두 동일하게 형성되도록 하며,
상기 유체통로를 구성하는 다수의 이송통로를 서로 연통되게 연결하되, 상기 이송통로 직경(D)의 1/10의 직경을 갖는 하나 이상의 보상통로;를 더 형성하되, 상기 보상통로의 내주면에는 나선형의 홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 균일한 금형 온도를 통한 우수한 품질의 복합성형체의 제조방법에 의하면, 금형 내부에 무늬필름과 베이스 필름을 순차적으로 안치한 후에 냉온 장치를 통해 금형을 균일한 온도로 가열하여 무늬필름과 베이스 필름을 견고한 일체화를 형성한 후, 냉온 장치를 통해 금형을 균일한 온도로 냉각하여 완제품인 복합성형체로 제작되도록 함으로, 종래에 금형으로 복합성형체를 제조하는 방법에서 발생할 수 있는 완제품의 비틀림 등과 같은 불량 발생의 문제점을 해소할 수 있어 완제품의 우수한 품질을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 금형을 통한 복합성형체의 대량 생산을 유도할 수 있어 완제품의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 냉온 장치의 전도패널에 좌우 측에 형성되는 순환로의 구조와, 순환로를 구성하는 이송통로의 직경 크기의 조절을 통한 효율적인 열교환을 통해 전도패널 전체의 균일한 가열 또는 냉각을 신속하게 유도할 수 있어 전도패널로부터 열을 전도받는 금형 전체의 균일한 가열 또는 냉각이 신속하게 이루어지므로, 종래와 같이 금형의 온도를 전체적으로 균일하게 형성하기 위해 장시간 가열 또는 냉각할 필요가 없어 금형을 통해 복합성형체를 생산하는 한 공정에 소요되는 시간을 대폭 절감하여 완제품의 생산성을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 균일한 금형 온도를 통한 우수한 품질의 복합성형체의 제조방법의 블럭도
도 2는 도 1에 도시된 균일한 금형 온도를 통한 우수한 품질의 복합성형체의 제조방법에 사용되는 냉온 장치의 사시도
도 3은 도 2에 도시된 균일한 금형 온도를 통한 우수한 품질의 복합성형체의 제조방법에 사용되는 냉온 장치의 A-A 단면도
도 4는 도 1에 도시된 균일한 금형 온도를 통한 우수한 품질의 복합성형체의 제조방법을 설명하기 위한 도면
도 2는 도 1에 도시된 균일한 금형 온도를 통한 우수한 품질의 복합성형체의 제조방법에 사용되는 냉온 장치의 사시도
도 3은 도 2에 도시된 균일한 금형 온도를 통한 우수한 품질의 복합성형체의 제조방법에 사용되는 냉온 장치의 A-A 단면도
도 4는 도 1에 도시된 균일한 금형 온도를 통한 우수한 품질의 복합성형체의 제조방법을 설명하기 위한 도면
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 균일한 금형 온도를 통한 우수한 품질의 복합성형체의 제조방법을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략한다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 균일한 금형 온도를 통한 우수한 품질의 복합성형체의 제조방법을 도시한 것으로, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 균일한 금형 온도를 통한 우수한 품질의 복합성형체의 제조방법의 블럭도를, 도 2는 도 1에 도시된 균일한 금형 온도를 통한 우수한 품질의 복합성형체의 제조방법에 사용되는 냉온 장치의 사시도를, 도 3은 도 2에 도시된 균일한 금형 온도를 통한 우수한 품질의 복합성형체의 제조방법에 사용되는 냉온 장치의 A-A 단면도를, 도 4는 도 1에 도시된 균일한 금형 온도를 통한 우수한 품질의 복합성형체의 제조방법을 설명하기 위한 도면을 각각 나타낸 것이다.
상기 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 균일한 금형 온도를 통한 우수한 품질의 복합성형체의 제조방법(100)은 제1안치단계(S10)와, 제2안치단계(S20)와, 가열단계(S30)와, 냉각단계(S40)와, 회수단계(S50)를 포함하고 있다.
도 1과 4a에 도시된 바와 같이, 상기 제1안치단계(S10)는 무늬를 갖는 무늬필름(10)의 후면에 핫멜트(미도시)를 도포한 후에 하부금형(1)의 내부에 무늬필름(10)의 후면이 노출되게 안치하는 공정이다.
여기서, 상기 무늬필름(10)에 도포되는 핫멜트는 후설될 베이스 필름(20)과 견고히 결합하기 위한 접착제 용도이며, 상기 하부금형(1)에 안치되는 상기 무늬필름(10)은 완제품인 복합성형체의 대량 생산을 위해 상기 하부금형(1)에 다수가 배치될 수 있음은 물론이다.
이때, 상기 하부금형(1)에 배치되는 상기 무늬필름(10)의 용이한 배치를 위해 상기 하부금형(1)에 상기 무늬필름(10)이 안치될 수 있는 홈을 마련함이 바람직하다.
또한, 상기 무늬필름(10)은 열가소성 및 열경화성 수지나 열가소성 및 열경화성 수지 발포폼(foam) 등으로 제작할 수 있으나, 바람직하게는 용이한 발포 및 성형을 유도할 수 있는 PU(polyurethane) 재질로 제작한다.
도 1과 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 제2안치단계(S20)는 평평한 판 형상의 베이스 필름(20)을 하부금형(1) 내부에 안치하되, 상기 베이스 필름(20)은 상기 무늬필름(10)의 후면에 적층 안치되도록 하는 공정이다.
여기서, 상기 베이스 필름(20)은 열가소성 및 열경화성 수지나 열가소성 및 열경화성 수지 발포폼 등으로 제작할 수 있으나, 바람직하게는 가볍고 성형이 용이한 EVA(ethylene-vinyl acetate) 또는 PU 재질로 제작한다.
도 1과 도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 가열단계(S30)는 상기 하부금형(1)의 상부에 상부금형(2)을 밀착시켜 가압 폐쇄한 후, 냉온 장치(200)를 통해 상기 금형(1,2)의 온도를 140 내지 170℃로 형성하여 30초 내지 5분 동안 유지하여 상기 무늬필름(10)과 베이스 필름(20)이 일체화되도록 하는 공정이다.
즉, 상기 금형(1,2)이 고온으로 유지되면 상기 무늬필름(10)에 도포된 핫멜트가 용융되면서 상기 무늬필름(10)과 베이스 필름(20)을 결합시켜 일체화하는데, 이때 상기 무늬필름(10)과 베이스 필름(20)은 10 내지 50kgf/㎠의 압력으로 가압하여 핫멜트의 접착력을 통해 상기 무늬필름(10)과 베이스 필름(20)이 서로 견고히 일체화되도록 유도한다.
여기서, 상기 베이스 필름(20)에 수려한 무늬(21)를 형성하고자 하면 상기 금형 내부에 음각 또는 양각으로 틀(미도시)을 형성하여 상기 필름(10,20)이 금형에 가압 성형되는 과정에서 상기 베이스 필름(20)의 표면에 무늬(21)를 형성할 수 있음은 물론이다.
한편, 상기 금형(1,2)을 통해서 우수한 품질의 복합성형체(S)를 제작하기 위해서는 상기 가열단계(S30)에서 상기 금형(1,2)의 일측과 중심(3) 및 타측의 온도 편차를 5℃ 미만으로 형성해야 하는데,
도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 상기와 같이 금형(1)의 온도 편차를 최소화하는 상기 냉온 장치(200)는,
상기 금형(1,2)의 상·하부에 각각 위치되는 것으로, 상기 금형(1,2)에 밀착되는 전도패널(210)과, 상기 전도패널(210)의 내부에 유체가 골고루 유통될 수 있도록 지그재그 형상으로 제1유체통로(221)가 형성되되, 상기 전도패널(210)의 좌측 끝단에는 상기 제1유체통로(221)로 유체가 유입되는 입구(222)가 형성되고, 상기 전도패널(210)의 중심(3) 부근에는 상기 제1유체통로(221)로 유입되는 유체가 배출되는 출구(223)가 형성되는 좌측 순환로(220)와, 상기 전도패널(210)의 내부에 유체가 골고루 유통될 수 있도록 지그재그 형상으로 제2유체통로(231)가 형성되되, 상기 전도패널(210)의 우측 끝단에는 상기 제2유체통로(231)로 유체가 유입되는 입구(232)가 형성되고, 상기 전도패널(210)의 중심(3) 부근에는 상기 제2유체통로(231)로 유입되는 유체가 배출되는 출구(233)가 형성되며, 상기 전도패널(210)의 중심(3)을 기준으로 상기 좌측 순환로(220)와 대칭되게 형성되는 우측 순환로(230)를 포함하여 구성된다.
즉, 도 4c에 도시된 바와 같이 상기 좌측 및 우측 순환로(220,230)의 입구(222,233)로 유입되는 고온의 유체(이하, "스팀"으로 칭함)는 상기 순환로(220,230)를 따라 유통되면서 상기 전도패널(210)을 고온으로 가열한 후에 출구(223,233)를 통해 배출되는데, 상기 좌측 및 우측 순환로(220,230)를 유통하는 스팀은 상기 전도패널(210) 양측의 바깥쪽에서 점차 안쪽 중심(3)으로 이송 유통된 후에 배출되는 경로를 가짐으로 상기 전도패널(210)의 일측과 중심(3) 및 타측 간의 온도 편차가 최소화되어 상기 전도패널(210)로 인해 가열 또는 냉각되는 상기 금형(1,2) 전체가 균일하게 가열 또는 냉각되어 상기 금형(1)을 통해 우수한 품질을 갖는 복합성형체(S)가 대량 생산되도록 유도할 수 있다.
또한, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 지그재그로 형성되는 상기 순환로(220,230)의 유체통로(221,231)는 상기 전도패널(210)의 전·후 방향으로 일직선 되게 형성되는 다수의 이송통로(a)와, 상기 이송통로(a)를 서로 연통되게 연결하는 연결통로(b)로 구성되며,
다수의 상기 이송통로(a)는 상기 전도패널(210)의 바깥쪽에서 안쪽 중심(3)으로 수평 이격되어 위치되는데, 상기 전도패널(210)의 안쪽 중심(3)에 인접하는 상기 이송통로(a)는 바깥쪽에 위치되는 다른 상기 이송통로(a)에 대비하여 직경(D)이 동일하거나 크게 형성되도록 한다.
만약, 상기 순환로(220,230)의 유체통로(221,231)가 서로 동일한 직경으로 형성되는 경우에 상기 순환로(220,230)로 고온의 스팀이 유입되어 상기 유체통로(221,231)를 유통하는 과정을 살펴보면, 최초 고온의 스팀은 상기 유체통로(221,231)의 입구(222,232)를 통해 유입되어 상기 전도패널(210)의 바깥쪽 부분을 유통하면서 상기 전도패널(210)과 열교환되고, 그 열교환되어 다소 온도가 낮아진 스팀은 계속하여 상기 유체통로(221,231)로 유통되어 상기 전도패널(210)의 안쪽 중심(3)으로 이송되면서 상기 전도패널(210)과 열교환되어 점차 온도가 낮아지므로, 결국 상기 전도패널(210)의 바깥쪽 부분은 고온의 스팀과 열교환되고 상기 전도패널(210)의 안쪽 중심(3) 부분은 다소 온도가 낮아진 스팀과 열교환되는 구조상 상기 전도패널(210)의 바깥쪽 부분과 안쪽 중심(3) 부분은 미세한 온도 차이가 발생될 수 있다.
하지만, 상기와 같이 전도패널(210)의 안쪽 중심(3)에 인접하는 상기 이송통로(a)는 바깥쪽에 인접하는 다른 상기 이송통로(a)에 대비하여 직경(D)이 크게 형성되면, 도 4c에 도시된 바와 같이 상기 전도패널(210)의 바깥쪽 부분이 고온의 스팀과 열교환되고 상기 전도패널(210)의 안쪽 중심(3) 부분이 열교환으로 인해 다소 낮은 온도를 갖는 스팀과 열교환되더라도 상기 전도패널(210)의 안쪽 중심(3) 부분의 상기 유체통로(a)의 직경(D)이 바깥쪽에 대비하여 크게 형성되어 더욱 효율적인 열교환이 이루어지므로 결국 상기 전도패널(210)이 더욱 균일하게 가열된다.
따라서 상기 냉온 장치(200)를 통해서 상기 금형의 일측과 중심 및 타측의 온도 편차를 5℃ 미만으로 형성하되, 바람직하게는 3℃ 미만으로 형성하여 금형(1,2)을 통해 우수한 품질의 복합성형체(S)가 제작되도록 유도한다.
또한, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 상기 전도패널(210)에 형성되는 유체통로(221,231)를 구성하는 다수의 이송통로(a)가 위치에 따라 직경(D)이 상이하게 형성되면,
상기 금형(1,2)과 밀착되는 상기 전도패널(210)의 일면에서 상기 이송통로(a)까지의 두께(T1)는 상기 전도패널(210)의 바깥쪽에서 안쪽 중심(3) 방향으로 점차 작아지도록 구성되되, 상기 금형(1,2)과 밀착되지 않는 상기 전도패널(210)의 타면에서 상기 이송통로(a)까지의 두께(T2)는 모두 동일하게 형성되도록 구성한다.
즉, 도 4c에 도시된 바와 같이 상기 이송통로(a)들의 직경(D) 차이로 인해 상기 금형(1)과 밀착되는 상기 전도패널(210)의 일면에서 상기 이송통로(a)까지의 두께(T1)는 상기 전도패널(210)의 바깥쪽에서 안쪽 중심(3) 방향으로 점차 작게 형성되므로, 고온의 스팀이 상기 유체통로(221,231)로 유입되어 상기 전도패널(210)의 바깥쪽에서 안쪽 중심(3) 측으로 이송되면서 온도가 점차 낮아지더라도 점차 작아지는 두께(T1)로 인해 스팀이 상기 전도패널(210)의 바깥쪽에서 안쪽 중심(3) 측으로 유통될수록 효율적인 열전도가 수행되어 금형(1,2)에 밀착되는 상기 전도패널(210)의 일면이 더욱 균일하게 가열되도록 한다.
여기서, 상기 금형(1,2)과 밀착되지 않는 상기 전도패널(210)의 타면에서 상기 이송통로(a)까지의 두께(T2)는 상기 전도패널(210)의 바깥쪽에서 안쪽 중심(3) 방향으로 모두 동일하게 형성하여 상기와 같은 효율적인 열전도가 금형(1,2)과 밀착되는 상기 전도패널(210)의 일면에 집중되도록 유도하는 동시에, 금형(1,2)과 밀착되지 않는 상기 전도패널(210)의 타면으로 열이 방출되어 손실되는 것이 최소화되도록 함이 바람직하다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 유체통로(221,231)를 구성하는 다수의 이송통로(a)를 서로 연통되게 연결하되, 상기 이송통로(a) 직경(D)의 1/10의 직경을 갖는 하나 이상의 보상통로(250);를 더 형성하여,
도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 유체통로(221,231)의 입구(222,232)로 스팀이 유입되어 유통되는 과정에서 상기 이송통로(a)를 유통하는 스팀 중에서 일부는 상기 이송통로(a)를 유통하면서 열교환하지 않고 상기 보상통로(250)를 통해 상기 전도패널(210)의 안쪽 중심(3)에 인접하는 다른 상기 이송통로(a)로 곧바로 유통되어 다른 상기 이송통로(a)로 유통되는 스팀의 온도를 상승시켜 상기 유체통로(21,31)로 유통되는 스팀의 온도 편차를 절감하여 상기 유체통로(221,231)를 유통하는 스팀에 의해 가열된 상기 전도패널(210)을 통해 금형(1)이 전체적으로 균일하게 가열되도록 유도할 수 있다.
여기서, 상기 보상통로(250)의 내주면에 형성되는 나선형의 홈(251)을 통해 유통되는 유체의 와류를 형성하여 유체와 상기 전도패널(210)의 효율적인 열교환을 유도함이 바람직하다.
도 1과 도 4d에 도시된 바와 같이, 상기 냉각단계(S40)는 상기 냉온 장치(200)를 통해 30초 내지 5분 동안 상기 금형(1,2)의 온도를 10 내지 30℃로 형성하여 일체화된 상기 무늬필름(10)과 베이스 필름(20)을 냉각하는 공정으로, 상기 금형(1,2)의 일측과 중심 및 타측의 온도 편차를 5℃ 미만으로 형성한다.
즉, 상기 냉각단계(S40)를 금형(1,2)의 압력을 10 내지 50kgf/㎠로 유지한 상태에서 상기 냉온 장치(200)를 통해 상기 금형(1,2)의 온도를 10 내지 30℃로 형성하여 일체화된 상기 무늬필름(10)과 베이스 필름(20)을 냉각하여 완성품으로 완성하는 공정이다.
이때, 상기 냉온 장치(200)를 통해서 상기 금형(1,2)의 일측과 중심 및 타측의 온도 편차를 5℃ 미만으로 형성하되, 바람직하게는 3℃ 미만으로 형성하여 금형(1,2)을 통해 우수한 품질의 복합성형체(S)가 냉각 제작되도록 유도한다.
여기서, 상기 냉온 장치(200)의 전도패널(210)의 순환로(220,230)에 냉각수가 유통되면서 상기 금형(1,2)을 전체적으로 균일하게 냉각하게 되는데, 상기 냉온 장치(200)를 통해 금형(1,2)을 균일하게 냉각하는 방식은 상기 가열단계(S30)에서 설명한 스팀과 동일한 방식(원리)을 가짐으로, 상기 냉온 장치(200)를 통해 금형(1,2)을 냉각하는 방식에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
한편, 상기 냉온 장치(200)를 통해서 설정되는 상기 금형(1,2)의 온도는 상기 무늬필름(10)과 베이스 필름(20)의 재질 및 두께 등을 고려하여 적합하게 설정됨은 물론이다.
도 1과 도 4e에 도시된 바와 같이, 상기 회수단계(S50)는 상기 냉각단계(S40)가 완료되면 상기 하부금형(1)을 개방하여 상기 무늬필름(10)과 베이스 필름(20)이 일체화된 완성품을 회수하는 공정이다.
여기서, 회수되는 완성품은 복합성형체(S)의 대량 생산을 위해 다수의 무늬필름(10)이 형성된 것이므로, 완성품을 간편히 절단하여 다수의 복합성형체(S)로 제작하여 사용함은 물론이다.
상기와 같은 구성요소로 이루어지는 본 발명의 균일한 금형 온도를 통한 우수한 품질의 복합성형체의 제조방법(100)은 금형(1,2) 내부에 무늬필름(10)과 베이스 필름(20)을 순차적으로 안치한 후에 상기 냉온 장치(200)를 통해 금형(1,2)을 균일한 온도로 가열하여 상기 무늬필름(10)과 베이스 필름(20)을 견고한 일체화를 형성한 후, 상기 냉온 장치(200)를 통해 금형(1,2)을 균일한 온도로 냉각하여 완제품인 복합성형체(S)로 제작되도록 함으로, 종래에 금형으로 복합성형체를 제조하는 방법에서 발생할 수 있는 완제품의 비틀림 등과 같은 불량 발생의 문제점을 해소할 수 있어 완제품의 우수한 품질을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 금형(1,2)을 통한 복합성형체(S)의 대량 생산을 유도할 수 있어 완제품의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 냉온 장치(200)의 전도패널(210)에 좌우 측에 형성되는 상기 순환로(220,230)의 구조와, 상기 순환로(220,230)를 구성하는 이송통로(a)의 직경(D) 크기의 조절을 통한 효율적인 열교환을 통해 상기 전도패널(210) 전체의 균일한 가열 또는 냉각을 신속하게 유도할 수 있어 상기 전도패널(210)로부터 열을 전도받는 금형(1,2) 전체의 균일한 가열 또는 냉각이 신속하게 이루어지므로, 종래와 같이 금형의 온도를 전체적으로 균일하게 형성하기 위해 장시간 가열 또는 냉각할 필요가 없어 금형을 통해 복합성형체를 생산하는 한 공정에 소요되는 시간을 대폭 절감하여 완제품의 생산성을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 실시예에 따른 균일한 금형 온도를 통한 우수한 품질의 복합성형체의 제조방법(100)은 다음과 같은 공정으로 복합성형체를 대량으로 제작한다.
먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이 복합성형체의 대량 생산을 위해 하부금형(1) 내부에 미관상 수려한 다수의 무늬필름(10)을 배치 고정한다.
이때, 상기 무늬필름(10)의 후면에는 핫멜트가 도포되어 베이스 필름(20)과의 용이한 결합을 유도한다. (S10)
그런 후, 도 4b에 도시된 바와 같이 상기 하부금형(1)의 내부에 상기 베이스 필름(20)을 배치하여 상기 무늬필름(10)의 상부에 적층 안치한다. (S20)
그런 후, 도 4c에 도시된 바와 같이 냉온 장치(200)를 통해서 금형(1,2)의 온도를 전체적으로 150 내지 152℃로 120초 동안 가열하여 가압 성형하는 동시에, 상기 무늬필름(10)에 도포된 핫멜트를 용융시켜 상기 무늬필름(10)과 베이스 필름(20)이 일체화되게 한다.
이때, 상기 냉온 장치(200)를 통해 금형(1,2)의 온도가 전체적으로 균일하게 형성되므로 금형(1,2)에 안치되는 상기 무늬필름(10)과 베이스 필름(20) 전체의 안정적인 성형 및 일체화가 유도된다. (S30)
그런 후, 도 4d에 도시된 바와 같이 상기 냉온 장치(200)를 통해서 금형(1,2)의 온도를 전체적으로 14 내지 16℃로 120초 동안 냉각하여 성형된 모양을 형성한다.
이때, 상기 냉온 장치(200)를 통해 금형(1,2)의 온도가 전체적으로 균일하게 형성되므로 금형(1,2)에 안치되는 상기 무늬필름(10)과 베이스 필름(20) 전체가 안정적으로 형상이 형성되어 완성품으로 냉각 제작된다. (S40)
그런 후, 도 4e에 도시된 바와 같이 상기 금형(1,2)을 개방하여 완성품을 회수한 후에 절단하여 간편히 다수의 복합성형체(S)로 제작한다. (S50)
상기와 같은 공정을 통해 우수한 품질을 갖는 복합성형체(S)를 대량으로 제작할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것으로 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 사상을 해치지 않는 범위 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명에서 권리를 청구하는 범위는 상세한 설명의 범위 내로 정해지는 것이 아니라 후술되는 청구범위와 이의 기술적 사상에 의해 한정될 것이다.
1. 하부금형 2. 상부금형
3. 중심
10. 무늬필름 20. 베이스 필름
21. 무늬
200. 냉온장치 210. 전도패널
220. 좌측 순환로 221. 제1유체통로
222, 32. 입구 223, 233. 출구
230. 우측 순환로 231. 제2유체통로
250. 보상통로 251. 홈
a. 이송통로 b. 연결통로
D. 직경 T1, T2. 두께
200. 냉온 장치
S10. 제1안치단계 S20. 제2안치단계
S30. 가열단계 S40. 냉각단계
S50. 회수단계
100. 균일한 금형 온도를 통한 우수한 품질의 복합성형체의 제조방법
3. 중심
10. 무늬필름 20. 베이스 필름
21. 무늬
200. 냉온장치 210. 전도패널
220. 좌측 순환로 221. 제1유체통로
222, 32. 입구 223, 233. 출구
230. 우측 순환로 231. 제2유체통로
250. 보상통로 251. 홈
a. 이송통로 b. 연결통로
D. 직경 T1, T2. 두께
200. 냉온 장치
S10. 제1안치단계 S20. 제2안치단계
S30. 가열단계 S40. 냉각단계
S50. 회수단계
100. 균일한 금형 온도를 통한 우수한 품질의 복합성형체의 제조방법
Claims (4)
- 무늬를 갖는 무늬필름(10)의 후면에 핫멜트를 도포한 후에 하부금형(1)의 내부에 무늬필름(10)의 후면이 노출되게 안치하는 제1안치단계(S10);
평평한 판 형상의 베이스 필름(20)을 하부금형(1) 내부에 안치하되, 상기 베이스 필름(20)은 상기 무늬필름(10)의 후면에 적층 안치되도록 하는 제2안치단계(S20);
상기 하부금형(1)의 상부에 상부금형(2)을 밀착시켜 가압 폐쇄한 후, 냉온 장치(200)를 통해 30초 내지 5분 동안 상기 금형(1,2)의 온도를 140 내지 170℃로 형성하여 상기 무늬필름(10)과 베이스 필름(20)이 일체화되도록 하되, 상기 금형(1,2)의 일측과 중심 및 타측의 온도 편차를 5℃ 미만으로 형성하는 가열단계(S30);
상기 냉온 장치(200)를 통해 30초 내지 5분 동안 상기 금형(1,2)의 온도를 10 내지 30℃로 형성하여 일체화된 상기 무늬필름(10)과 베이스 필름(20)을 냉각하되, 상기 금형(1,2)의 일측과 중심 및 타측의 온도 편차를 5℃ 미만으로 형성하는 냉각단계(S40); 및
상기 냉각단계(S40)가 완료되면 상기 하부금형(1)을 개방하여 상기 무늬필름(10)과 베이스 필름(20)이 일체화된 완성품을 회수하는 회수단계(S50);를 포함하여 구성되며,
상기 냉온 장치(200)는 상기 금형(1,2)의 상·하부에 각각 위치되는 것으로, 상기 금형(1,2)에 밀착되는 전도패널(210)과, 상기 전도패널(210)의 내부에 유체가 골고루 유통될 수 있도록 지그재그 형상으로 제1유체통로(221)가 형성되되, 상기 전도패널(210)의 좌측 끝단에는 상기 제1유체통로(221)로 유체가 유입되는 입구(222)가 형성되고, 상기 전도패널(210)의 중심(3) 부근에는 상기 제1유체통로(221)로 유입되는 유체가 배출되는 출구(223)가 형성되는 좌측 순환로(220)와, 상기 전도패널(210)의 내부에 유체가 골고루 유통될 수 있도록 지그재그 형상으로 제2유체통로(231)가 형성되되, 상기 전도패널(210)의 우측 끝단에는 상기 제2유체통로(231)로 유체가 유입되는 입구(232)가 형성되고, 상기 전도패널(210)의 중심(3) 부근에는 상기 제2유체통로(231)로 유입되는 유체가 배출되는 출구(233)가 형성되며, 상기 전도패널(210)의 중심(3)을 기준으로 상기 좌측 순환로(220)와 대칭되게 형성되는 우측 순환로(230)를 포함하여 구성되되,
지그재그로 형성되는 상기 순환로(220,230)의 유체통로(221,231)는,
상기 전도패널(210)의 전·후 방향으로 일직선 되게 형성되는 다수의 이송통로(a)와, 상기 이송통로(a)를 서로 연통되게 연결하는 연결통로(b)로 구성되며,
다수의 상기 이송통로(a)는 상기 전도패널(210)의 바깥쪽에서 안쪽 중심(3)으로 수평 이격되어 위치되는데, 상기 전도패널(210)의 안쪽 중심(3)에 인접하는 상기 이송통로(a)는 바깥쪽에 위치되는 다른 상기 이송통로(a)에 대비하여 직경(D)이 동일하거나 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 균일한 금형 온도를 통한 우수한 품질의 복합성형체의 제조방법.
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 전도패널(210)에 형성되는 유체통로(221,231)를 구성하는 다수의 이송통로(a)가 위치에 따라 직경(D)이 상이하게 형성되면,
상기 금형(1,2)과 밀착되는 상기 전도패널(210)의 일면에서 상기 이송통로(a)까지의 두께(T1)는 상기 전도패널(210)의 바깥쪽에서 안쪽 중심(3) 방향으로 점차 작아지도록 구성되되, 상기 금형(1,2)과 밀착되지 않는 상기 전도패널(210)의 타면에서 상기 이송통로(a)까지의 두께(T2)는 모두 동일하게 형성되도록 하며,
상기 유체통로(221,231)를 구성하는 다수의 이송통로(a)를 서로 연통되게 연결하되, 상기 이송통로(a) 직경(D)의 1/10의 직경을 갖는 하나 이상의 보상통로(250);를 더 형성하되, 상기 보상통로(250)의 내주면에는 나선형의 홈(251)이 형성되는 것을 특징으로 하는 균일한 금형 온도를 통한 우수한 품질의 복합성형체의 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160133871A KR101860152B1 (ko) | 2016-10-15 | 2016-10-15 | 균일한 금형 온도를 통한 우수한 품질의 복합성형체의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160133871A KR101860152B1 (ko) | 2016-10-15 | 2016-10-15 | 균일한 금형 온도를 통한 우수한 품질의 복합성형체의 제조방법 |
Publications (2)
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|---|---|
| KR20180041818A KR20180041818A (ko) | 2018-04-25 |
| KR101860152B1 true KR101860152B1 (ko) | 2018-05-23 |
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ID=62088528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020160133871A KR101860152B1 (ko) | 2016-10-15 | 2016-10-15 | 균일한 금형 온도를 통한 우수한 품질의 복합성형체의 제조방법 |
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| KR (1) | KR101860152B1 (ko) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102266503B1 (ko) * | 2020-01-31 | 2021-06-22 | 주식회사 국제화학 | 부구 성형장치 |
-
2016
- 2016-10-15 KR KR1020160133871A patent/KR101860152B1/ko active IP Right Grant
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20180041818A (ko) | 2018-04-25 |
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