KR102006384B1 - 블로우 성형에 의한 두께가 일정한 중공품의 제조방법, 제조장치 및 이에 의해 제조된 중공품 - Google Patents

블로우 성형에 의한 두께가 일정한 중공품의 제조방법, 제조장치 및 이에 의해 제조된 중공품 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 압출성형에 의하여 중공부를 포함하는 압출물이 압출되고, 압출물을 블로우 성형하기 위한 금형의 내부에 압출물이 금형 내부의 중심에 위치하도록 가이드 리브에 의해 지지되며 안착되고, 공기를 불어넣는 블로우 성형 공정에 의해 압출물이 금형의 내벽에 밀착되어 금형의 내벽 형상으로 성형되는, 중공품 제조방법이 제공된다.

Description

블로우 성형에 의한 두께가 일정한 중공품의 제조방법, 제조장치 및 이에 의해 제조된 중공품{method of manufacturing hollow article having constant thickness by blow molding, manufacturing apparatus, and hollow article}
본 발명은 블로우 성형에 의하여 두께가 일정한 중공품을 제조하는 방법, 이런 중공품을 제조하기 위한 장치 및 이에 의해 제조되는 중공품에 관한 발명이다.
일반적으로 블로우 성형(blow molding)은 압출기로부터 성형 재료를 튜브 형태로 압출하고 이것을 금형에 끼워 내부에 공기를 불어넣어 중공품(中共品)을 성형하는 방법을 말한다. 블로우라는 것은 바람을 불어넣기 때문에 불리는 이름이다.
블로우 성형 방법으로는 압출식 블로우 성형, 사출식 블로우 성형, 다층식 블로우 성형, 연신 블로우 성형이 있으며 종래에는 병, 통과 같은 용기를 생산하는 방법이었으나 최근 들어 자동차를 비롯한 OA기기, 가구, 레저용품 등에서 중공부를 포함하는 제품을 생산하기 위한 방법으로 급속한 발전을 보이고 있다.
이 중 압출식 블로우 성형은 압출기에서 가소화된 용융수지를 압출해 패리손을 만든다. 이것을 성형하고 싶은 형상의 금형에 끼우면서 패리손 가운데 압축공기를 불어넣어 패리손을 금형면에 짝맞춰 성형하는 방법을 말한다.
또한, 중공품이 소형의 호스(hose)류이거나 곡선의 형태인 경우, 금형을 상하로 개폐동작하는 up down 수동방식을 채택하게 된다. 이는 소형제품 및 곡선의 형태를 갖는 제품에 적합하고 연속식 성형으로 작업시간 단축이 가능하며 성형시 불필요한 부분이 배제되어 원재료의 손실이 적기 때문이다.
하지만 정원형으로 압출되는 패리손을 금형의 중심에 안착시키기 어렵고, 패리손이 편향되면 중공품의 두께가 일정하지 못하고 편차가 발생하게 된다.
대한민국 공개특허공보 제10-2015-0051414호 (2015.05.13.)
본 발명의 일 실시예는 중공부를 포함하는 압출물을 블로우 성형에 의하여 중공품이 제조되는 중공품 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 본 발명의 일 실시예는 블로우 성형 시 튜브 형상인 압출물을 금형 내부의 중심에 안착시키기 위한 가이드 리브가 포함된 중공품 제조장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 압출물을 금형 내부의 중심에 위치시키기 위해 가이드 리브를 포함하는 금형이 마련되고 압출물이 금형 내부의 중심에서 블로우 성형됨으로써 블로우 성형되는 중공품의 두께가 일정하게 된다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 중공품 제조방법에 의하여 제조되는 두께가 일정한 중공품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예는 중공품 제조장치에 의하여 제조되는 두께가 일정한 중공품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 압출성형에 의하여 중공부를 포함하는 압출물이 압출되고, 압출물을 블로우 성형하기 위한 금형의 내부에 압출물이 금형 내부의 중심에 위치하도록 가이드 리브에 의해 지지되며 안착되고, 공기를 불어넣는 블로우 성형 공정에 의해 압출물이 금형의 내벽에 밀착되어 금형의 내벽 형상으로 성형되는, 중공품 제조방법이 제공된다.
그리고, 압출물은 중공부를 포함하여 튜브 형상으로 압출될 수 있고, 금형의 내벽은 원형 또는 타원형으로 형성되어 압출물이 원형 또는 타원형으로 블로우 성형될 수 있다.
또한, 가이드 리브는 한 쌍 이상으로 마련될 수 있으며, 압출물은 한 쌍 이상의 가이드 리브에 의하여 지지되어 금형 내부의 중심에서 블로우 성형될 수 있다.
또한, 가이드 리브는, 금형 내부의 중심에서 적어도 압출물의 직경보다 작은 간격만큼 이격된 상태로 금형 내벽에서 돌출되어 형성될 수 있다.
또한, 가이드 리브는, 블로우 성형되는 중공품의 외형에 따라 금형 내부의 중심에서 불연속적으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 압출성형에 의하여 중공부가 포함된 압출물을 내벽에 안착시킬 수 있는 공간이 마련되는 하부금형; 하부금형의 상측에 결합되어 상하로 개폐되는 상부금형; 및 하부금형 및 상부금형이 결합되면 내부에서 압출물에 대해 블로우 성형을 행하는 블로어를 포함하고, 압출물은 블로우 성형에 의하여 하부금형 및 상부금형의 내벽 형상으로 성형되고, 상부금형 및 하부금형 중 적어도 하나에는 튜브 형상인 압출물을 상부금형 또는 하부금형 내부의 중심에 안착시키기 위한 가이드 리브가 포함되는, 중공품 제조장치가 제공된다.
그리고, 블로어는 하부금형 및 상부금형의 일측에 연결될 수 있고, 하부금형 및 상부금형이 결합되면 내부에 위치한 압출물의 중공부에 공기를 주입하여 압출물이 하부금형 및 상부금형의 내벽 형상으로 블로우 성형되도록 할 수 있다.
또한, 가이드 리브는 한 쌍 이상으로 마련될 수 있으며, 압출물이 한 쌍 이상의 가이드 리브에 의하여 지지될 수 있다.
또한, 가이드 리브는, 상부금형 또는 하부금형 내부의 중심에서 기 결정된 간격만큼 이격된 상태로 상기 상부금형 또는 하부금형 내벽에서 돌출되어 형성될 수 있다.
또한, 가이드 리브는, 블로우 성형되는 중공품의 외형에 따라 상부금형 또는 하부금형 내부의 중심에서 불연속적으로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 중공품 제조방법으로 제조되는, 중공품이 제공된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 중공품 제조장치에 의하여 제조되는, 중공품이 제공된다.
본 발명의 일 실시예는 중공부를 포함하는 압출물을 블로우 성형에 의하여 중공품이 제조되는 중공품 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 본 발명의 일 실시예는 블로우 성형 시 튜브 형상인 압출물을 금형 내부의 중심에 안착시키기 위한 가이드 리브가 포함된 중공품 제조장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 압출물을 금형 내부의 중심에 위치시키기 위해 가이드 리브를 포함하는 금형이 마련되고 압출물이 금형 내부의 중심에서 블로우 성형됨으로써 블로우 성형되는 중공품의 두께가 일정하게 된다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 중공품 제조방법에 의하여 제조되는 두께가 일정한 중공품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예는 중공품 제조장치에 의하여 제조되는 두께가 일정한 중공품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공품이 제조되는 과정을 나타내는 개략적인 순서도.
도 2은 종래의 압출성형된 압출물이 금형의 중심에 안착되지 못한 상태로 블로우 성형되는 것을 나타내는 도면.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 압출된 패리손이 가이드 리브에 의해 금형의 중심에 안착되고 블로우 성형되는 것을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 리브를 포함하는 중공품 제조장치를 나타내는 도면.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공품이 제조되는 과정을 나타내는 개략적인 순서도이다.
도 1을 참조하면 우선, 중공품을 제조하기 위해 원료를 압출기에서 용융 압출하여 압출다이에서 튜브형의 압출물(또는 패리손;parison)(100)을 성형할 수 있다. 여기서 압출물(100)은 일반적으로 파이프(pipe)의 형태를 갖는, 즉, 중공부를 포함하는 형태로 성형될 수 있다.
그리고, 압출성형된 압출물(100)을 블로우 성형하기 위한 금형이 마련되어 압출물(100)이 금형의 내부에 안착될 수 있다. 이때, 압출물(100)을 금형 내부의 중심에 위치하도록 하기 위한 가이드 리브(310)가 형성되어 압출물(100)이 금형 내부 중심에서 지지될 수 있다.
그리고, 압출물(100)이 가이드 리브(310)에 의하여 금형 내부의 중심에서 지지되어 안착되면, 압출물(100)의 중공부에 공기를 불어넣는 블로우 성형 공정에 의하여 압출물(100)이 금형의 내벽에 밀착되고, 금형의 내벽 형상으로 블로우 성형될 수 있다.
그리고, 블로우 성형으로 금형의 내벽 형상으로 성형된 압출물(100)이 냉각되면 취출하여 중공품을 생산할 수 있다.
이때, 압출성형된 압출물(100)은 중공부를 포함하는 튜브 형상으로 압출될 수 있다. 튜브 형상으로 압출된 압출물(100)은 금형 내부의 중심에 안착될 때 중심에 위치되는 것이 용이하지 않을 수 있다. 압출물(100)이 금형 내부의 중심에 안착되지 못하고 일측으로 편향되는 경우, 블로우 성형되는 중공품의 두께에 편차가 발생할 수 있다. 이와 관련된 내용은 이하 도 2에서 자세히 설명하도록 한다.
도 2는 종래의 압출성형된 압출물(100)이 금형의 중심에 안착되지 못한 상태로 블로우 성형되는 것을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 압출물(100)이 튜브 형상인 경우, 금형 내부 중심에 안착되지 못하면 블로우 성형을 통해 압출물(100)이 연신되면서 금형 내벽에 밀착되는 두께가 달라질 수 있다. 이로 인해 블로우 성형되는 중공품이 금형 내벽의 형상으로 성형되지 못하고 일측으로 편향될 수 있다. 또한 외형에 따라 굴곡 또는 절곡되는 부분이 제대로 성형되지 못할 수 있음은 물론이다. 나아가, 블로우 성형된 중공품의 각 두께가 서로 달라 불량제품이 생산될 수 있다.
따라서, 튜브 형상으로 압출성형된 압출물(100)이 금형의 내부 중심에 위치되도록 하는 것이 매우 중요할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압출된 압출물(100)이 가이드 리브(310)에 의해 금형의 중심에 안착되고 블로우 성형되는 것을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 도 2에서 설명한 바와 마찬가지로 압출물(100)이 튜브 형상인 경우, 금형 내부 중심에 안착되는 것이 매우 중요할 수 있다. 여기서, 금형에 가이드 리브(310)가 형성되고, 이에 의해 압출물(100)이 지지되어 금형 내부의 중심에 안착되어 블로우 성형되면 중공품의 두께가 일정하게 형성될 수 있다.
이때, 가이드 리브(310)는 한 쌍 이상으로 마련될 수 있다. 또한, 튜브 형상인 압출물(100)을 지지하기 위해 금형 내부의 중심에서 일정간격 이격되어 형성될 수 있다. 여기서 일정간격이란, 압출물(100)의 직경에 따라 기 결정된 간격을 말할 수 있다. 한 쌍 이상으로 마련될 수 있는 가이드 리브(310)는 금형의 내벽에서 돌출되어 형성될 수 있다. 이로 인해, 압출물(100)은 금형의 내벽에서 돌출되어 형성될 수 있는 한 쌍 이상의 가이드 리브(310)에 의해 금형 내부의 중심에서 지지될 수 있으며, 블로우 성형되면 일정한 두께를 가진 중공품이 될 수 있다.
상술한 바와 같은 과정의 중공품 제조방법에 대해 설명하였으나 이는 본 발명의 일 실시예일 뿐이며 이에 한정되지는 아니하고, 중공품의 외형을 성형하기 위한 추가적인 공정이나 생략되는 공정이 있을 수 있음은 물론이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 리브(310)를 포함하는 중공품 제조장치를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 중공품 제조장치는 압출물(100)을 내벽에 안착시킬 수 있는 하부금형(300), 하부금형(300)의 상측에 결합되어 상하로 개폐동작을 할 수 있는 상부금형(200) 및 하부금형(300) 및 상부금형(200)이 결합되면 내부에서 압출물(100)에 대해 블로우 성형을 행할 수 있는 블로어(400)를 포함할 수 있다.
하부금형(300)은 압출성형에 의하여 중공부가 포함된 압출물(100)을 블로우 성형하기 위해 내벽에 안착시킬 수 있는 공간이 마련될 수 있다. 상부금형(200)은 하부금형(300)의 상측에 결합될 수 있고, 블로우 성형된 중공품의 냉각 및 취출을 위해 상하로 개폐동작을 할 수 있다. 물론 이에 한정되는 것은 아니며, 블로우 성형되는 중공품의 외형에 따라 좌우 개폐동작을 할 수도 있다. 하부금형(300) 및 상부금형(200)의 내벽에 안착시키기 위한 공간은 블로우 성형될 중공품의 형상에 따라 형성될 수 있다.
하부금형(300)에 압출물(100)이 안착되면 하부금형(300) 및 상부금형(200)이 결합될 수 있다. 이때, 압출물(100)의 중공부로 공기를 주입하는 블로우 성형을 위해 하부금형(300) 및 상부금형(200)에 블로어(400)가 포함될 수 있다.
그리고, 압출물(100)이 하부금형(300)에 안착되고, 블로어(400)를 통해 공기를 주입하여 하부금형(300) 및 상부금형(200)의 내벽 형상으로 성형됨에 있어서 압출물(100) 하부금형(300)의 내부 중심에서 지지할 수 있는 가이드 리브(310)가 하부금형(300)에 포함될 수 있다.
여기서, 가이드 리브(310)는 한 쌍 이상으로 마련될 수 있다. 또한 하부금형(300) 내부의 중심에서 기 결정된 간격만큼 이격된 형태로 형성될 수 있으며, 하부금형(300) 내벽에서 돌출되어 형성될 수 있다.
이때, 가이드 리브가 돌출되는 높이는 0.5 mm 내지 1.0 mm 정도일 수 있다. 이 수치는 범위를 한정하는 것은 아니며 블로우 성형되는 중공품의 외형에 영향을 미치지 않는 범위로 결정될 수 있다. 예를 들어 중공품의 두께보다 작은 수치의 범위로 결정되어 중공품의 외형에 영향을 미치지 않는다면 가이드 리브의 높이는 중공품의 형상 및 두께에 따라 달라질 수 있음은 당연하다.
또한, 한 쌍 이상의 가이드 리브(310)는 하부금형(300) 내부에서 중공품의 길이만큼 연속적으로 형성될 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 중공품의 외형에 따라 일부 굴곡되거나 절곡되는 등의 형상의 변화가 필요한 부분에서는 가이드 리브(310)가 절단된 형태로 하부금형(300) 내부에서 불연속적으로 형성될 수 있다. 또한, 한 쌍 이상의 가이드 리브(310)는 하부금형(300) 내부에서 위치하는 것에 한정되지 아니하며, 블로우 성형되는 중공품의 외형 및 공정의 필요에 따라 상부금형(200)의 내부에 위치할 수도 있음은 물론이다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 전술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 압출물
200 : 상부금형
300 : 하부금형
310 : 가이드 리브
400 : 블로어
S1 : 압출물의 압출성형
S2 : 압출물의 금형안착
S3 : 블로우 성형
S4 : 중공품 취출

Claims (12)

  1. 압출성형에 의하여 중공부를 포함하는 압출물이 압출되고,
    상기 압출물을 블로우 성형하기 위한 금형의 내부에 상기 압출물이 상기 금형 내부의 중심에 위치하도록 가이드 리브에 의해 지지되며 안착되고,
    공기를 불어넣는 블로우 성형 공정에 의해 상기 압출물이 상기 금형의 내벽에 밀착되어 상기 금형의 내벽 형상으로 성형되며,
    상기 가이드 리브는 상기 금형 내부의 중심에서 적어도 상기 압출물의 직경보다 작은 간격만큼 이격된 상태로 상기 금형 내벽에서 돌출되어 형성되는, 중공품 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 압출물은 중공부를 포함하여 튜브 형상으로 압출되고,
    상기 금형의 내벽은 원형 또는 타원형으로 형성되어 상기 압출물이 원형 또는 타원형으로 블로우 성형되는, 중공품 제조방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 가이드 리브는 한 쌍 이상으로 마련되며,
    상기 압출물은 상기 한 쌍 이상의 가이드 리브에 의하여 지지되어 상기 금형 내부의 중심에서 블로우 성형되는, 중공품 제조방법.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 가이드 리브는, 상기 블로우 성형되는 중공품의 외형에 따라 상기 금형 내부의 중심에서 불연속적으로 형성되는, 중공품 제조방법.
  6. 압출성형에 의하여 중공부가 포함된 압출물을 내벽에 안착시킬 수 있는 공간이 마련되는 하부금형;
    상기 하부금형의 상측에 결합되어 상하로 개폐되는 상부금형; 및
    상기 하부금형 및 상기 상부금형이 결합되면 내부에서 상기 압출물에 대해 블로우 성형을 행하는 블로어를 포함하고,
    상기 압출물은 상기 블로우 성형에 의하여 상기 하부금형 및 상기 상부금형의 내벽 형상으로 성형되고,
    상기 상부금형 및 상기 하부금형 중 적어도 하나에는 튜브 형상인 상기 압출물을 상기 상부금형 또는 상기 하부금형 내부의 중심에 안착시키기 위한 가이드 리브가 포함되며,
    상기 가이드 리브는 상기 상부금형 또는 상기 하부금형 내부의 중심에서 기 결정된 간격만큼 이격된 상태로 상기 상부금형 또는 상기 하부금형 내벽에서 돌출되어 형성되는, 중공품 제조장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 블로어는 상기 하부금형 및 상기 상부금형의 일측에 연결되고,
    상기 하부금형 및 상기 상부금형이 결합되면 내부에 위치한 상기 압출물의 상기 중공부에 공기를 주입하여 상기 압출물이 상기 하부금형 및 상기 상부금형의 내벽 형상으로 블로우 성형되도록 하는, 중공품 제조장치.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 가이드 리브는 한 쌍 이상으로 마련되며,
    상기 압출물이 상기 한 쌍 이상의 가이드 리브에 의하여 지지되는, 중공품 제조장치.
  9. 삭제
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 가이드 리브는, 상기 블로우 성형되는 중공품의 외형에 따라 상기 상부금형 또는 상기 하부금형 내부의 중심에서 불연속적으로 형성되는, 중공품 제조장치.
  11. 청구항 1 내지 청구항 3 및 청구항 5 중 어느 하나의 중공품 제조방법으로 제조되는, 중공품.
  12. 청구항 6 내지 청구항 8 및 청구항 10 중 어느 하나의 중공품 제조장치에 의하여 제조되는, 중공품.
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