KR102323284B1

KR102323284B1 - 사출 몰딩 시스템을 위한 노즐 차단

Info

Publication number: KR102323284B1
Application number: KR1020207034977A
Authority: KR
Inventors: 리차드 어니스트 피츠페트릭
Original assignee: 익스트루드 투 필, 인크.
Priority date: 2014-12-04
Filing date: 2015-12-04
Publication date: 2021-11-05
Also published as: EP3227081B1; MX2022002907A; US20210001532A1; MY190093A; KR20200139847A; JP2020203491A; JP6759226B2; KR102301593B1; JP6758312B2; US20160279841A1; CA2969701A1; CN107107408B; BR112017011755B1; CN107206652B; WO2016090319A1; EP3227078A4; KR20170093172A; EP3854564A1; AU2019284022A1; EP3227078B1

Abstract

사출 몰딩 장치와 성형품을 제조하는 방법이 제공된다. 본 장치는 배럴, 배럴의 내측과 유체 연통하는 개구를 형성하고 배럴의 일 단부를 에워싸는 노즐, 그리고 배럴의 적어도 부분적으로 내측에 위치설정되고 배럴에 대해 회전가능한 압출 스크류를 포함할 수 있다. 압출 스크류는 스크류 팁을 포함할 수 있다. 배럴과 압출 스크류 사이의 상대 축방향 이동은 각각 노즐의 개구를 통한 재료 유동을 허용하거나 방지하기 위해 노즐의 개구를 개방하거나 폐쇄할 수 있다. 본 방법은 몰드를 클램핑하는 것, 노즐을 개방하는 것, 몰드가 충전될 때까지 몰드 내로 용융된 재료를 펌핑하기 위해서 압출 스크류를 회전시키는 것, 노즐을 폐쇄하는 것, 성형품을 해제하기 위해 몰드를 클램핑 해제하는 것을 포함할 수 있다.

Description

사출 몰딩 시스템을 위한 노즐 차단{NOZZLE SHUT OFF FOR INJECTION MOLDING SYSTEM}

관련 특허 출원들에 대한 상호 참조들

본 특허 출원은 그 각각의 전문이 본원에 참조로서 포함되고 2014년 12월 4일자로 출원된 "Control System for Extrude-to-Fill Injection Molding"라는 제목의 미국 가특허 출원 번호 62/087,480, 2014년 12월 4일자로 출원된 "Nozzle Shut-off for Extrude-to-Fill Injection Molding System"라는 제목의 미국 가특허 출원 번호 62/087,449, 2014년 12월 4일자로 출원된 "Extrude-to-Fill Injection Molding and Extrusion Screw"라는 제목의 미국 가특허 출원 번호 62/087,414의 35 U.S.C 119(e) 하에서 혜택을 주장한다.

분야

본 개시내용은 사출 몰딩 시스템에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 개시내용은 노즐 폐쇄 장치를 포함하는 사출 몰딩 시스템에 관한 것이다. 예컨대, 사출 몰딩 시스템은 노즐을 차단하거나 폐쇄하도록 구성된 압출 스크류 팁을 포함할 수 있다.

종래의 사출 몰딩 시스템은 주로 스크류의 회전에 의해 동적으로 발생되는 전단 열에 의해 플라스틱과 같은 재료를 용융한다. 종래의 사출 몰딩 시스템은 플라스틱 펠릿이 시스템에 진입하는 호퍼에 개구를 가지는 배럴 및 사출 도중 플라스틱이 배럴에서 출사되는 노즐을 특징으로 한다. 호퍼 개구와 노즐 사이에서, 스크류는 전단 열을 발생시키기 위해서 플라스틱 수지 상에 압력을 가하고, 몰딩 주기의 회복 압출 단계동안 사출 존으로 플라스틱 용융물을 가져온다. 이러한 전단 열 발생 시스템은 각각의 샷 사이에 플라스틱을 수납하도록 노즐에서의 저온 슬러그의 형성에 의존한다. 저온 슬러그는 사출 주기 후에 노즐을 밀봉하고, 몰딩 샷들 사이에 있는 회복 압출 단계동안 추가적인 플라스틱이 노즐을 통해 외부로 유동하는 것을 방지하며, 전단 열을 발생시키기 위해 압력이 적용될 수 있도록 플라스틱을 배럴 내에 구속한다. 그러나, 용융된 수지가 다음 사출 주기동안 노즐을 통해 외부로 유동하는 것을 허용하기 위해서 저온 슬러그가 제거되기 위해 매우 높은 압력을 필요로 한다. 저온 슬러그를 제거하기 위해 적용된 압력은 스크류 팁과 노즐 사이의 플라스틱의 체적에 의해 대체로 흡수된다. 저온 슬러그가 제거되고나면, 높은 압력은 몰드 공동 내로 용융물을 반송하기 위해서 몰드 게이트(예컨대, 몰드 공동으로의 입구) 및 러너 또는 채널을 통해 몰드 공동 내로 수지 용융물을 밀어넣는다. 종래의 사출 몰딩 시스템이 몰드 공동 내에서 500-1500psi의 압력을 획득하기 위해 20,000 및 30,000psi 사이의 사출 압력을 가지는 것이 일반적이다. 높은 압력으로 인해서, 종래의 사출 몰딩 시스템은 통상적으로 무겁고 두꺼운 벽 섹션을 가지는 배럴을 포함하고, 이는 배럴을 둘러싸는 밴드 가열기로부터 플라스틱으로의 열 전도를 감소시킨다. 저온 슬러그는 종래의 사출 몰딩 시스템에 대해서 가장 큰 비효율 중 하나를 유발한다.

이들이 다양한 사출 몰딩 시스템을 포함하는 점에서 본 개시내용과 연관될 수도 있는 문헌들은 미국 특허 번호 7,906,048, 미국 특허 번호 7,172,333, 미국 특허 번호 2,734,226, 미국 특허 번호 4,154,536, 미국 특허 번호 6,059,556, 미국 특허 번호 7,291,297을 포함한다. 그러나, 본 제안들은 개선될 수 있다.

다양한 적용에 대해 추가적인 융통성을 제공할 수도 있는, 자동화되고 더욱 효율적인 시스템을 개발하기 위해서 본 사출 몰딩 시스템의 문제를 해결하기 위한 필요성이 여전히 남아있다.

본 개시내용은 일반적으로 사출 몰딩 시스템을 제공하고, 사출 몰딩 시스템은 본원에서 ETF(extrude-to-fill; 압출-충전) 사출 몰딩 장치, 기계, 또는 시스템으로 지칭될 수 있다. 사출 몰딩 시스템은 일반적으로 노즐 폐쇄 장치를 포함한다. 노즐 폐쇄 장치는 노즐을 개방하고 폐쇄하는 스크류 팁을 포함할 수 있다. 노즐을 개방하고 폐쇄하기 위해 스크류 팁을 사용함으로써, 종래 사출 몰딩 시스템의 저온 슬러그는 제거되고, 이는 사출 몰딩 시스템이 낮은 사출 압력에서 작동하는 것을 허용한다. 더 낮은 사출 압력은 배럴의 두께가 감소되는 것을 허용하고, 그 결과 배럴 내의 재료를 용융시키기 위해 필요한 대부분의 열에 기여하는 전도 가열을 더욱 효율적으로 만든다.

일 실시예에서, 압출-충전 사출 몰딩 장치가 제공된다. 상기 장치는 배럴 내측의 압출 스크류, 스크류 팁을 에워싸도록 구성된 팁 부분을 가지는 노즐, 배럴에 연결되도록 구성된 배럴 연결부, 그리고 팁 부분과 배럴 연결부 사이의 중간 부분을 포함할 수 있다. 노즐의 팁 부분은 재료를 사출 몰딩하기 위한 개구를 가질 수 있다. 본 장치는 압출 스크류에 커플링된 스크류 팁을 포함할 수 있다. 스크류 팁은 노즐을 밀봉하고 개방하기 위해서 노즐 내측에서 축방향을 따라 이동하도록 노즐의 팁 부분 내측에 끼워지도록 구성될 수 있다. 본 장치는 배럴에 커플링되며 배럴 내로 재료를 충전시키도록 구성된 호퍼와 배럴 외측에 위치된 하나 이상의 가열기를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 호퍼, 스크류 팁을 가지는 압출 스크류, 노즐, 하나 이상의 가열기, 모터를 포함할 수 있는 압출-충전 사출 몰딩 장치에 의해 플라스틱 구성요소를 제조하기 위한 방법이 제공된다. 본 방법은 몰드를 클램핑 하는 것과 노즐으로부터 이격하여 스크류 팁을 이동시키기 위해서 압출 스크류를 회전시키도록 모터를 동작시키는 것을 포함할 수 있고, 이는 노즐을 개방시킨다. 본 방법은 몰드가 충전될 때까지 몰드 내로 용융된 재료를 펌핑하기 위해서 압출 스크류를 회전시키는 것을 포함할 수 있다. 본 방법은 노즐을 폐쇄하기 위해서 스크류 팁을 이동시키도록 압출 스크류의 회전을 반전하는 것과 몰드 내의 용융된 재료를 응고하기 위해 몰드를 냉각하는 것을 포함할 수 있다. 본 방법은 성형품을 해제하기 위해 몰드를 클램핑 해제하는 것을 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 스크류 팁은 압출 스크류로부터 별개의 구성요소일 수 있다. 일부 실시예에서, 스크류 팁은 압출 스크류와 통합될 수 있다.

일부 실시예에서, 노즐은 배럴에 고정된 구성요소일 수 있다. 일부 실시예에서, 노즐은 본원에서 사출 몰드 내로 통합될 수 있으며 노즐 삽입부로서 지칭될 수 있다.

일 실시예에서, 사출 몰딩 장치가 제공된다. 사출 몰딩 장치는 배럴, 배럴에 부착되며 배럴의 내측과 유체 연통하는 개구를 형성하는 노즐, 배럴의 적어도 부분적으로 내측에 위치설정되며 배럴에 대해 회전가능한 압출 스크류를 포함할 수 있다. 압출 스크류는 스크류 팁을 포함할 수 있다. 배럴과 압출 스크류 사이의 상대 축방향 이동은 각각 노즐의 개구를 통한 재료 유동을 허용하거나 방지하기 위해 노즐의 개구를 개방하거나 폐쇄할 수 있다.

일 실시예에서, 성형품을 제조하는 방법이 제공된다. 본 방법은 몰드를 클램핑 하는 것, 노즐에 형성된 개구로부터 압출 스크류의 팁을 분리함으로써 노즐을 개방시키는 것, 몰드가 충전될 때까지 몰드 내로 용융된 재료를 펌핑하기 위해 압출 스크류를 회전시키는 것, 압출 스크류의 팁을 노즐과 밀봉 결합 상태로 위치설정함으로써 노즐을 폐쇄하는 것, 성형품을 해제하기 위해 몰드를 클램핑 해제하는 것을 포함할 수 있다.

부가적인 실시예들 및 특징들은 부분적으로는 다음의 설명에 제시되며, 본 명세서의 검토 시에 본 기술분야의 통상의 기술자에게 명백해질 것이거나 또는 개시된 주제의 실시에 의해 학습될 수 있다. 본 개시내용의 속성 및 이점들의 추가적인 이해는 도면들 및 본 명세서의 나머지 부분들을 참조하여 실현될 수 있고, 이는 본 개시내용의 일부를 형성한다.

본 개시내용은 이해를 보조하기 위해 제공되며, 본 기술 분야의 기술자는 본 개시내용의 각각의 다양한 양태 및 특성이 바람직하게는 일부 예시에서 개별적으로 사용되거나, 다른 예에서는 본 개시내용의 다른 양태 및 특성과 조합하여 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시내용은 실시예의 관점에서 제시되지만, 임의의 실시예의 개별 양태는 개별적으로, 또는 그 실시예나 임의의 다른 실시예의 양태 및 특성과 조합하여 주장될 수 있다는 것이 인지되어야 한다.

본 설명은 후속하는 도면 및 데이터 그래프를 참조하여 더욱 완전히 이해될 것이고, 이는 본 개시내용의 다양한 실시예로서 제시되며, 본 개시내용의 범주의 완전한 설명으로서 이해되어서는 안된다.
도 1은 본 개시내용의 실시예에 따라 몰드 내로 끼워지는 노즐을 차단하거나 폐쇄하기 위한 스크류 팁을 가지는 압출-충전(ETF) 사출 몰딩 시스템의 단면도이다.
도 2는 본 개시내용의 실시예에 따른 ETF 사출 몰딩 시스템의 스크류 팁의 사시도이다.
도 3a는 본 개시내용의 실시예에 따른 노즐의 전방 사시도이다.
도 3b는 도 3a의 노즐의 정면도이다.
도 3c는 도 3a의 노즐의 후방 사시도이다.
도 4는 본 개시내용의 실시예에 따라 도 3a 내지 도 3c의 노즐을 차단하거나 폐쇄하는 도 2의 스크류 팁의 단면도이다.
도 5는 본 개시내용의 실시예에 따른 조립 전의 노즐의 사시도이다.
도 6은 도 5의 노즐을 가지는 도 2의 조립된 스크류 팁의 단면도이다.
도 7a는 본 개시내용의 실시예에 따라 폐쇄된 위치에서의 노즐을 도시한다.
도 7b는 본 개시내용의 실시예에 따라 개방 위치에서의 도 7a의 노즐을 도시한다.
도 8은 본 개시내용의 실시예에 따라 ETF 사출 몰딩 시스템을 사용함으로써 부품을 몰딩하기 위한 단계를 예시하는 흐름도이다.

본 개시내용은 아래에 설명된 바와 같이 도면과 함께 이루어진 후속하는 상세한 설명을 참조로 이해될 수 있다. 예시의 명확성을 위해, 다양한 도면들에서의 특정 요소들은 비례에 맞춰 그려지지 않을 수 있다는 점에 유의한다.

본 개시내용은 일반적으로 본원에서 압출-충전(ETF) 사출 몰딩 시스템으로 지칭될 수 있는 사출 몰딩 장치, 기계, 또는 시스템을 위해 노즐을 차단하거나 폐쇄하도록 구성된 스크류 팁을 제공한다. 종래 사출 몰딩 시스템과 같이 높은 압력에서 제거될 저온 슬러그가 없기 때문에, 스크류 팁은 ETF 사출 몰딩 시스템에 대해 더 효율적으로 사출을 보조한다. ETF 사출 몰딩 시스템은 몰딩 샷들 사이에 노즐을 밀봉하기 위해 스크류 팁을 사용한다. 노즐은 노즐에 형성된 개구로부터 압출 스크류의 팁을 분리함으로써 개방될 수 있고, 노즐은 압출 스크류의 팁을 노즐과 밀봉 결합 상태로 위치설정함으로써 폐쇄될 수 있다.

스크류 팁이 노즐에 결합할 때 재료 유동이 금지되고 스크류 팁이 노즐으로부터 결합해제될 때 재료가 자유롭게 유동하도록 사출 몰딩 시스템은 노즐에 매칭되는 기하구조를 가지는 스크류 팁을 포함하는 스크류를 사용할 수 있다. 일부 실시예에서, 스크류는 스크류 팁이 노즐으로부터 결합해제되는 개방 위치와 스크류 팁이 노즐과 결합되는 폐쇄 위치 사이에서 왕복할 수 있다. 스크류의 회전은 노즐을 개방하고 폐쇄하기 위해 그의 축방향 위치를 변경할 수 있다. 즉, 단일 실린더 또는 모터는 각각 몰드에 의해 형성된 공동 내로의 재료의 유동을 방지하거나 허용하기 위해 스크류를 이동시킬 수 있고 스크류 팁을 노즐과의 결합 상태로, 그리고 그로부터 벗어나게 전진시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 스크류는 회전가능하지만 축방향으로 고정된다. 이러한 실시예에서, 스크류가 위치설정되는 배럴은 스크류에 대해 축방향으로 이동가능할 수 있다. 몰드를 향한 배럴의 이동이 몰드 탕구 또는 유입구에 대해 노즐을 밀봉하도록 노즐이 배럴에 부착될 수 있고, 배럴의 이러한 이동은 노즐을 개방시키며 재료가 배럴 내측으로부터 몰드 공동 내로 유동하는 것을 허용한다. 배럴은 노즐과 몰드 탕구 또는 유입구 사이에서 경계면을 밀봉하기 위해 노즐에 압력을 적용할 수 있다. 이러한 실시예에서, 모터는 스크류를 회전시키기 위해 스크류에 부착될 수 있고, 실린더는 노즐을 몰드 탕구 또는 유입구와 접촉하는 상태로 그리고 그로부터 벗어나는 상태로 이동시키기 위해서 전후로 배럴을 이동시키기 위해 배럴에 부착될 수 있다.

몰딩 샷들 사이에 형성된 저온 슬러그가 없으므로 사출 몰딩 시스템은 더 낮은 압력을 사용하기 때문에, 이는 배럴의 더 얇은 벽을 허용하고 ETF 사출 몰딩 시스템은 플라스틱과 같은 재료를 용융하기 위해 정적 열 전도의 사용을 촉진한다. 재료를 용융하기 위해 정적 열 전도를 사용하고 몰딩 샷들 사이에 어떠한 저온 슬러그도 형성되게 하지 않으면서 노즐을 밀봉하기 위해 스크류 팁을 사용함으로써, 사출 몰딩 시스템은 종래 사출 몰딩 시스템에 비해 현저히 낮은 압력 하에서 수요시(on demand) 그리고 간헐적으로 압출될 수 있다. 재료 유동에 대한 저항은 재료 점성의 함수이며, 사출 몰딩 시스템의 정적 열 전도는 일관적이고 제어된 재료 온도 및 점성을 보장한다. 일부 실시예에서, 사출 몰딩 시스템은 몰드 공동 내의 압력과 동일한 압력 또는 몰드 공동 내의 압력보다 약간 높은 사출 압력, 예컨대 5-10% 높은 사출 압력을 발생시킬 수 있다. 일부 몰드 적용례에서, 사출 몰딩 시스템은 몰드를 충전시키기 위해 오직 500psi 내지 1500psi의 사출 압력을 필요로 할 수 있다. 온도와 점성 일관성은 몰딩 후의 더 낮은 비틀림과 부품 변형뿐만 아니라 더욱 균일한 성형품 밀도를 초래할 수 있다. 일반적으로, 전단 열 발생으로 인해 생겨난 균일하지 않은 온도 및 점성으로 인해서, 그리고 저온 슬러그 제거에 대한 필요성으로 인해서 예를 들어 20,000 및 30,000psi 사이의 더 높은 사출 몰딩 압력이 종래 시스템에서 요구된다. 이는 성형품에서의 더 높은 밀도 변동과 부품 변형을 초래할 수 있다. 종래 시스템에서 큰 압력 차이가 몰드 공동 내측과 노즐 근처의 구역 사이에 존재할 수 있으며 그러므로 덜 균일한 부품을 생성할 수 있다.

도 1은 본 개시내용의 실시예에 따라 몰드(112) 내로 끼워지는 노즐(108)을 차단하거나 폐쇄하도록 작동가능한 스크류 팁(102)을 가지는, 본원에서 ETF 사출 몰딩 장치, 기계, 또는 시스템으로 지칭되는 사출 몰딩 시스템의 단면도이다. 도 1에서, 스크류 팁(102)은 몰드(112)에 의해 형성된 몰드 공동 내로의 재료 유동을 허락하기 위해 개방 위치에 있다. 도 1의 개방 위치에서, 스크류 팁(102)은 본원에서 수지 용융물로 지칭될 수도 있는 재료(116)가 노즐(108)에 형성된 개구(114)를 통해 유동하는 것을 허용하도록 노즐(108)으로부터 이격된다.

도 1에서 도시된 예시에서, 노즐(108)은 몰드(112)로 끼워지는 노즐 삽입부로서 형성된다. 도 1에서, 노즐(108)은 몰드(112)의 입구 또는 유입구에서 적어도 부분적으로 수용되며 밀봉 결합으로 몰드(112)에 결합한다. 노즐(108)은, 노즐(108)이 몰드(112)에 의해 형성된 입구 또는 유입구 내로 완전히 삽입될 때 몰드(112)에 대해 당접하는 주연 플랜지를 포함할 수 있다. 플랜지는 노즐(108)과 몰드(112) 사이의 밀봉 결합에 기여할 수 있다. 여전히 도 1을 참조하면, 개구(114)는 노즐(108)에서 형성되며 사출 몰딩 시스템 내의 배럴(106) 내로부터 몰드(112)에 의해 형성된 몰드 공동 내로 재료(116)를 사출하기 위한 통로를 제공한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 스크류 팁(102)이 노즐(108)으로부터 이격될 때, 수지 용융물(116)은 스크류 팁(102) 주변에서, 노즐(108)의 개구(114)를 통해서 몰드(112)에 의해 형성된 몰드 공동 내로 유동할 수 있다. 아래에서 추가로 논의된 바와 같이, 수지 용융물(116)의 유동은 압출 스크류(104)의 회전에 의해 유발될 수 있다.

계속해서 도 1을 참조하면, 압출 스크류(104)는 배럴(106) 내측에 위치설정될 수 있다. 압출 스크류(104)는 개구(114) 근처의 노즐(108)의 기하구조에 매칭되도록 구성되거나 형상화된 스크류 팁(102)을 포함할 수 있다. 압출 스크류(104)는 배럴(106) 내측에 위치되고, 두 방향으로, 예컨대 시계방향 및 반시계방향으로 배럴(106) 내측에서 회전할 수 있다. 일부 실시예에서, 압출 스크류(104)는 개구(114)를 향해 축방향으로 축(118)을 따라 전방으로 이동할 수 있고, 노즐(108)의 개구(114)로부터 이격되어 축방향으로 역방향으로 이동할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 배럴(106)의 단부(122)는 노즐(108) 내측에 끼워진다. 실시예에 도시된 바와 같이, 가열기(110)는 배럴(106)의 외부 표면에 부착된다. 이러한 실시예에서, 가열기(110)는 몰드(112)의 외측에 있다. 일부 실시예에서, 가열기는 배럴(106)의 단부(122)로 연장할 수 있고 노즐(108)의 내측에 끼워질 수 있다(도 6 참조).

도 1에 도시된 바와 같이, 스크류 팁(102)은 노즐(108)의 개구(114)로부터 소정의 거리에서 노즐(108)으로부터 이격되며, 이는 개방 위치에서 재료(116)가 개구(114)를 통해서 몰드(112)에 의해 형성된 공동 내로 유동하는 것을 허용한다. 예시된 실시예의 스크류 팁(102)은 재료 유동을 돕기 위해 경사진 천이 부분을 포함한다. 경사진 천이 부분은 축 118과 같은 압출 스크류(104)의 길이방향 축에 대해 도 1에서 화살표(120)로 식별된 각도 α로 형성될 수 있다. 각도(α)는 몰드 적용에 따라 변할 수 있다. 일부 실시예에서, 각도(α)는 15°와 45° 사이에 있을 수 있다. 더 작은 각도는 재료(116)가 더 양호하게 유동하는 것을 도울수 있지만, 스크류 팁(102)의 경사진 부분의 길이를 증가시킬 수 있다. 바람직하게는, 각도(α)는 20°와 40° 사이에 있을 수 있고, 더 바람직하게는 25°와 35° 사이에 있을 수 있다.

스크류 팁(102)은 노즐(108) 내로 축방향으로 연장할 수 있고 노즐(108)을 밀봉하고 개구(114)를 폐쇄하기 위해서 노즐(108) 내측으로 정확하게 끼워지며, 그로 인해 재료(116)가 개구(114)를 통해 유동하는 것을 제한한다. 일부 실시예에서, 스크류 팁(102)은 개구(114)를 향해 축(118)을 따라 이동한다. 스크류 팁(102)은 추가 수지 용융물(116)이 몰드(112)에 진입하는 것을 방지하기 위해 노즐(108)의 개구(114)를 밀봉할 수 있다. 스크류 팁(102)은 종래 사출 몰딩 프로세스의 회복 압출 단계 전에 일반적으로 저온 슬러그를 형성할 수 있는 수지 용융물(116)을 변위시킬 수 있다.

스크류 팁의 치수에 대한 예로서, 스크류 팁(102)은 재료가 몰드(112)의 몰드 공동 내로 유동하는 것을 허용하기 위해 노즐으로부터 소정의 거리로 이격하여 이동할 수 있다. 예컨대, 거리는 약 0.25인치일 수 있다. 개구는 스크류 루트 직경에 비례할 수 있다. 개구(114)는 직경이 0.25인치일 수 있고, 압출 스크류(104)는 0.5인치의 내부 직경(124)을 가질 수 있다. 배럴(106)은 0.75인치의 내부 직경과 1.0인치의 외부 직경을 가질 수 있다. 축방향으로부터 팁의 각도(α)는 약 30°일 수 있다. 통상의 숙련자는 노즐 삽입부, 배럴, 그리고 스크류의 치수 및 형상이 변할 수 있다는 것을 이해할 것이다.

실린더(미도시)와 같은 지지부는 스크류 팁(102)이 위치되는 전방 단부에 대향하는 압출 스크류(104)의 후방 단부에 위치될 수 있다. 사출 주기가 시작될 때, 지지부는 압출 스크류(104)가 역방향으로 이동하는 것을 허용하도록 압출 스크류(104)의 후방 단부로부터 해제될 수 있다. 압출 스크류(104)가 회전하기 시작할 때, 수지 용융물(116)이 개구(114)를 통해 몰드(112) 내로 사출되거나 펌핑될 수 있도록, 스크류 팁(102)은 노즐(108)을 개방하기 위해 즉시 축방향으로 역방향으로 이동할 수 있다.

사출 주기가 완료되었을 때, 예컨대 몰드(112)가 충전되었을 때, 압출 스크류(104)는 스크류 팁(102)이 노즐(108)을 폐쇄하거나 차단할 때까지 축방향으로 전방으로 스크류(104)를 이동시키기 위해 그의 회전을 반전시킨다. 지지부 또는 실린더는 노즐(108)의 차단 또는 폐쇄를 보장하기 위해서 스크류 반전 도중 전방으로 이동하도록 동작될 수 있다.

노즐(108)의 개구(114)를 개방하거나 폐쇄하기 위해 노즐(108)에 대한 스크류 팁(102)의 축방향 이동에 부가하여 또는 대안적으로, 노즐(108)은 노즐(108)의 개구(114)를 개방하거나 폐쇄하기 위해서 스크류 팁(102)에 대해 축방향으로 이동할 수 있다. 일부 실시예에서, 배럴(106)은 노즐(108)에 부착되며, 배럴(106)은 스크류 팁(102)에 대해 축(118)을 따라 축방향으로 이동가능하고, 그에 따라 노즐(108)이 스크류 팁(102)에 대해 이동하도록 유발한다. 폐쇄된 위치로부터, 배럴(102)은 스크류 팁(102)에 대해 전방으로 이동할 수 있고, 이는 노즐(108)이 스크류 팁(102)으로부터 이격되어 이동하도록 유발하며 재료(116)가 개구(114)를 통해서 몰드(112)에 의해 형성된 공동 내로 유동하는 것을 허용하기 위해 노즐(108)의 개구(114)를 개방시키도록 유발한다. 이러한 개방 위치로부터, 배럴(102)은 스크류 팁(102)에 대해 후방으로 이동할 수 있으며, 이는 노즐(108)이 스크류 팁(102)과의 결합상태로 이동하도록 유발하고, 재료(116)가 개구(114)를 통해 유동하는 것을 방지하기 위해 노즐(108)의 개구(114)를 폐쇄하도록 유발한다. 배럴(106)은 실린더에 작동가능하게 커플링될 수 있고, 실린더는 개방 및 폐쇄 위치 사이에서 배럴(106)을 이동시키고 배럴(106)이 개방 위치에 있을 때 몰드(112)에 대해 노즐(108)을 밀봉하기 위해서 배럴(106) 상에 압력을 가한다. 실린더는 개방 및 폐쇄 위치 사이에서 배럴(106)을, 그러므로 노즐(108)을 왕복시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 배럴(106)이 노즐(108)의 개구(114)를 통해서 몰드(112)가 형성한 공동 내로 재료(116)를 펌핑하기 위해 개방 위치에 있을 때, 스크류(104)는 축방향으로 고정되고, 스크류(104)는 배럴(106) 내에서 회전한다.

일부 실시예에서, 스크류 팁(102)은 압출 스크류(104)로부터 별개의 구성요소일 수 있다. 도 2는 본 개시내용의 실시예에 따른 스크류 팁의 사시도이다. 도시된 바와 같이, 스크류 팁(200)은 노즐(108)의 개구(114)에 매칭되는 스크류 팁 부분(202)을 포함한다. 스크류 팁 부분(202)은 무엇 보다도 원형, 사각형, 직사각형, 타원형을 포함하는 임의의 형상의 디스크 또는 판의 형태일 수 있다. 스크류 팁(200)은 나사식이 아닌 원통형 부분(206)을 포함할 수 있다. 스크류 팁(200)은 원통형 부분(206)에 스크류 팁 부분(202)을 연결하는 경사진 천이 부분(204)을 포함할 수 있다. 경사진 천이 부분(204)은 15°와 45° 사이의 각도 β를 가질 수 있다. 더 작은 각도는 재료 유동이 더 양호하도록 도울 수 있지만, 팁 치수를 증가시킬 수 있다. 바람직하게는, 각도(β)는 20°와 40° 사이에 있을 수 있고, 더욱 바람직하게는 25°와 35° 사이에 있을 수 있다.

스크류 팁(200)은 무엇보다도 나사식 결합, 핀 결합, 또는 스냅-끼움 결합을 포함하는 다양한 방식으로 압출 스크류(104)에 부착될 수 있다. 예로서, 스크류 팁(200)이 압출 스크류(104)의 단부에 부착될 수 있도록, 스크류 팁(200)은 스크류(104)의 단부 근처에서 압출 스크류(104)의 내부 나사에 매칭된 외부 나사를 가지는 나사식 원통형 부분(210)을 포함할 수 있다. 스크류 팁(200)은 나사식이 아닌 원통형 부분(206)과 나사식 원통형 부분(210) 사이에 중간 플랜지 부분(208)을 포함할 수 있다. 중간 플랜지 부분(208)은 스크류 팁(200)을 압출 스크류(104) 상으로 적절하게 위치설정하기 위해 나사식이 아닌 원통형 부분(206)과 나사식 원통형 부분(210)으로부터 축방향으로 연장할 수 있다.

스크류 팁(200)은 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이 노즐(300) 내로 끼워지도록 구성될 수 있다. 도 3a는 본 개시내용의 실시예에 따른 노즐의 전방 사시도이다. 도 3b는 도 3a의 노즐의 정면도이다. 도 3c는 도 3a의 노즐의 후방 사시도이다. 노즐(300)은 재료가 몰드 내로 사출되는 것을 허용하는 개구(302)를 가지는 노즐 팁 부분(306)을 포함할 수 있다. 개구(302)는 도시된 바와 같은 원통형 형상이거나 임의의 다른 형상일 수 있다.

노즐(300)은 무엇 보다도 나사식 결합, 핀 결합, 스냅-끼움 결합을 포함하는 다양한 방식으로 배럴(예컨대, 도 4의 배럴(402))에 부착될 수 있다. 예로서, 노즐(300)이 배럴(예컨대, 도 4의 배럴(402))의 단부에 부착될 수 있도록, 노즐(300)은 배럴의 단부 근처에서 배럴의 내부 나사에 매칭된 외부 나사를 가지는 나사식 배럴 부분(304)을 포함할 수 있다. 노즐(300)은 팁 부분(306)과 나사식 배럴 부분(304)을 연결하고 그 사이에 위치설정된 플랜지 부분(308)을 포함할 수 있다. 플랜지 부분(308)과 팁 부분(306)은 몰드 내로 끼워지도록 구성될 수 있다.

도 4는 본 개시내용의 실시예에 따라 도 3a 내지 도 3c의 노즐(300)을 차단하거나 폐쇄하는 도 2의 스크류 팁(200)의 단면도이다. 도 4는 스크류 팁이 노즐(300)의 개구(302)를 폐쇄하기 위한 위치에 위치된 상태를 도시한다. 도시된 바와 같이, 스크류 팁(200)의 일 단부는 스크류(404)의 일 단부에서 압출 스크류(404)의 내부 나사(410)에 스크류 팁(200)의 나사식 원통형 부분(210)의 외부 나사를 체결함으로써 압출 스크류(404)에 부착된다. 예시된 실시예에서, 스크류 팁(200)의 중간 플랜지 부분(208)은 압출 스크류(404)의 단부에 대해 당접한다.

스크류 팁(200)이 노즐(300)의 개구(302)를 밀봉할 수 있도록, 스크류 팁 부분(202)은 개구(302)의 기하구조에 매칭되도록 형상화될 수 있고, 스크류 팁(200)의 천이 부분(204)은 노즐 팁 부분(306)의 측부 벽의 내부 표면의 기하구조에 매칭되도록 형상화될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 수지 용융물(116)은 스크류 팁(200)의 천이 부분(204)과 팁 부분(202)에 의해 노즐(300)의 개구(302)로부터 멀리 밀린다.

여전히 도 4를 참조하면, 노즐(300)은 다양한 방식으로 배럴(402)의 일 단부에 부착될 수 있다. 예컨대, 노즐(300)은 배럴(402)의 단부 근처에서 배럴(402)의 내부 나사(406)에 노즐(300)의 나사 부분(304)의 외부 나사를 체결함으로써 배럴(402)의 일 단부에 부착될 수 있다. 노즐(300)의 플랜지 부분(308)은 배럴(402)의 상기 단부에 접한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 작은 틈새(412)가 배럴(402)과 압출 스크류(404) 사이에 존재할 수 있다. 틈새(412)는 배럴(402) 내에서 압출 스크류(404)가 자유롭게 회전하게 할 수 있다. 틈새(412)는 배럴(402)과 압출 스크류(404) 사이에서 재료(116)가 전단되는 것을 대부분 또는 실질적으로 방지하기에 충분하도록 클 수 있다.

일부 실시예에서, 압출 스크류(404)는 노즐(300)을 개방하기 위해서 작은 축방향 거리를 역방향으로 이동하고 회전할 수 있다. 압출 스크류(404)는 플라스틱이나 임의의 다른 재료와 같은 재료로 몰드(112)가 충전되는 것에 의해 압출 주기가 중지되었을 때 노즐(300)을 폐쇄하거나 차단하기 위해 전방으로 작은 축방향 거리를 이동하도록 반대로 회전할 수 있다. 압출 스크류(404)의 축방향 이동에 부가하여 또는 대안적으로, 배럴(402)은 노즐(300)을 개방하기 위해 스크류(404)에 대해 축방향 거리를 전방으로 이동할 수 있으며, 노즐(300)을 폐쇄하기 위해 스크류(404)에 대해 축방향 거리를 역방향으로 또는 후방으로 이동할 수 있다.

계속해서 도 4를 참조하면, 전기 가열기와 같은 밴드 가열기(110)는 재료 또는 수지(116)를 가열하기 위해 배럴(402)의 외측에 위치될 수 있다. 수지(116)를 추가로 가열하기 위해서 저항기 가열기(408)나 다른 열원이 압출 스크류(404) 내측에 위치되도록, 압출 스크류(404)는 내측이 중공일 수 있다. 압출 스크류(404)는 열 전도를 증진시키기 위해서 황동과 같은 고 전도성 재료로 형성될 수 있다.

일부 실시예에서, 유도성 열 전도는 자석 배럴 또는 자석 스크류를 사용함으로써 가능할 수도 있다. 유도 열 발생기는 전기 가열기보다 더 신속한 응답 시간을 촉진하기 위해 사용될 수 있다. 예컨대, ETF 사출 시스템은 배럴과 압출 스크류를 즉각 가열하기 위해 자석 배럴 섹션 및/또는 자석 스크류와 함께 유도 열 발생기를 사용할 수 있다. 일부 실시예에서, 배럴 및/또는 압출 스크류는 더 빠른 응답 시간을 추가로 촉진하기 위해서 적어도 하나의 자석 부분 또는 섹션을 포함할 수 있다.

ETF 사출 몰딩 시스템은 종래 시스템에 비해 재료 순도 수준, 재료 청결성, 오염물, 수지 등급 또는 알려지지 않은 소스에 대해 덜 민감하다. 몰딩을 위한 재료는 무엇보다도 임의의 비정질 열가소성물질, 결정질 및 반결정질 열가소성 물질, 버진 수지(virgin resin), 섬유 강화 플라스틱, 재활용된 열가소성물질, 산업 폐기물(post-industrial) 재활용 수지, 사용 후 재활용 수지, 혼합되고 섞인 열가소성 수지, 유기 수지, 유기 식품 화합물, 탄수화물 기재 수지, 당-기재 화합물, 젤라틴//프로필렌 글리콜 화합물, 전분 기재 화합물, 금속 사출 몰딩(MIM) 공급원료를 포함할 수 있다. 재료는 펠릿, 박편, 또는 임의의 불규칙한 형상의 형태일 수 있다. 예컨대, 현재 매립 폐기물로서 처리되어야 하는 혼합되고 섞인 열가소성 물질 폐기 재료가 ETF 사출 몰딩을 위해 사용될 수 있다.

사출 몰딩을 위해서 몰드와 배럴 사이에 노즐이 끼워진다. 일부 실시예에서, 노즐은 도 1에 도시된 바와 같이 단일 구성요소 또는 편일 수 있다. 일부 실시예에서, 개별 구성요소를 제조하는 것이 더 용이할 수 있기 때문에, 노즐은 몇 개의 개별 구성요소로부터 조립된 부품일 수 있다. 노즐은 다양한 재료로부터 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 노즐은 금속으로부터 형성된다.

도 5는 본 개시내용의 실시예에 따른 조립 전의 노즐의 사시도이다. 몰드 내로 통합될 수 있으며 본원에서 노즐 삽입부로서 지칭될 수 있는 노즐(500)은, 몰드 내로 재료를 사출하기 위한 입구인 몰드 게이트(504)를 포함할 수 있다. 몰드 게이트(504)는 제2 배럴 부분(512)에 비해 더 작은 직경을 갖는 제1 배럴 부분(510)을 가지는 배럴 형태로 형성될 수 있다. 노즐(500)은 몰드 나사부(506)를 포함할 수 있고, 이는 본원에서 노즐 삽입부로서 지칭될 수 있다. 몰드 나사부(506)는 몰드 게이트(504)를 에워쌀 수 있으며, 몰드에 부착될 수 있다.

노즐(500)은 몰드 코어 또는 몰드 코어 조립체(502)를 포함할 수 있고, 이는 상이한 내부 및 외부 직경의 다양한 부분을 가지는 배럴 또는 관형 형상으로 형성될 수 있다. 몰드 코어 조립체(502)는 도 6에 도시된 바와 같이 몰드 게이트(504)를 에워쌀 수 있고 몰드 게이트(504)와 몰드 나사부(506) 사이에 위치설정될 수 있다.

몰드 코어 조립체(502)는 몰드 게이트(504)의 외부 직경보다 큰 내부 직경을 가지며 몰드 나사부(506)의 내부 직경보다 더 작은 외부 직경을 가지는 제1 단부 부분(514)을 포함할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 몰드 나사부(506)는 몰드 코어 조립체(502)의 제1 단부 부분(514)의 외측에 위치될 수 있고 그를 둘러쌀 수 있다. 몰드 나사부(506)는 몰드에 부착하도록 구성될 수 있다. 도 6에 예시된 바와 같이, 몰드 게이트(504)는 몰드 코어 조립체(502)의 내측에 위치될 수 있다.

노즐(500)이 몰드 내로 위치될 때 제2 단부 부분(520)이 스토퍼(stopper)로서 작용할 수 있도록 몰드 코어 조립체(502)는 더 큰 외부 치수 또는 직경을 가지는 제2 단부 부분(520)을 포함할 수 있다. 제2 단부 부분(520)은 몰딩을 위해서 몰드에 대해 위치될 수 있다.

몰드 코어 조립체(502)는 몰드 게이트(504)를 둘러싸기 위해서 몰드 게이트(504)의 제2 배럴 부분(512)의 외부 직경에 근접한 내부 직경을 가지는 제1 중간 천이 부분(516)을 포함할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 몰드 게이트(504)의 제1 배럴 부분(510)은 몰드 코어 조립체(502)의 제1 단부 부분(514)의 내측에 위치설정될 수 있고, 몰드 게이트(504)의 제2 배럴 부분(512)은 몰드 코어 조립체(502)의 제1 중간 천이 부분(516)의 내측에 위치설정될 수 있다. 몰드 게이트(504)의 제2 배럴 부분(512)은 몰드 게이트(504)가 몰드 코어 조립체(502)의 내측에 안착될 때 몰드 코어 조립체(502)의 제1 단부 부분(514)에 대해 당접할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 몰드 나사부(508)는 몰드 코어 조립체(502)의 제1 단부 부분(514)을 둘러쌀 수 있고 몰드 코어 조립체(502)가 몰드 나사부(508) 내로 삽입될 때 몰드 코어 조립체(502)의 제1 중간 천이 부분(516)에 대해 당접할 수 있다. 제1 중간 천이 부분(516)은 몰드 나사부(508)로부터 몰드 코어 조립체(502)의 제2 중간 천이 부분(518)까지 매끄러운 천이부를 형성하기 위해 경사진 외부 표면을 가질 수 있다.

일부 실시예에서, 스크류 팁(102)은 단일 구성요소로서 압출 스크류(104)와 통합될 수 있다. 도 6은 스크류 팁에 의해 밀봉된 도 5의 노즐(500)과 도 2의 조립된 스크류 팁의 단면도이다. 도 6에 도시된 실시예에서, 스크류 팁은 압출 스크류(604)로부터 별개의 구성요소가 아니며, 이는 도 4의 실시예와 다르다. 압출 스크류(604)는 압출 스크류(604)가 압출 스크류(604)의 내측에 가열기를 수납하지 않도록 중실 단편일 수 있고, 이는 도 4에 도시된 압출 스크류로부터의 대안적인 실시예이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 몰드 게이트(504)의 제1 배럴 부분(510)은 배럴(602) 내측의 압출 스크류(604)의 팁 부분(608)을 에워싸도록 구성될 수 있다. 몰드 게이트(504)의 제2 배럴 부분(512)은 압출 스크류(604)를 부분적으로 에워싸기 위해서 제1 배럴 부분(510)보다 더 큰 치수를 가질 수 있다.

몰드 코어 조립체(502)는 도 6에 도시된 바와 같이 배럴(602)의 외측에서 가열기(606)를 에워쌀 수 있고, 이는 도 1에 도시된 실시예와 다르다. 몰드 코어 조립체(502)의 제2 단부 부분(520)은 밴드 가열기(606)를 에워싸기 위해서 밴드 가열기(606)보다 더 큰 내부 직경을 가질 수 있다. 몰드 코어 조립체(502)의 제2 중간 천이 부분(518)은 가열기(602)를 에워싸기 위해서 몰드 코어 조립체(502)의 제1 중간 천이 부분(516)보다 더 큰 내부 치수 또는 직경을 가질 수 있다.

도 7a는 스크류 팁(712)이 노즐(708)을 폐쇄하거나 차단하는 폐쇄 위치(700A)에서의 노즐(708)을 도시한다. 이전에 논의된 바와 같이, 노즐(708)을 폐쇄하기 위해서, 압출 스크류(702)는 노즐(708)을 향해서 전방으로 이동할 수 있다. 스크류(702)가 전방으로 이동할 때, 스크류 팁(712)은 노즐(708)의 측부 벽으로 끼워지고, 이는 용융된 재료가 몰드 내로 유동하는 것을 밀봉하며 또한 저온 슬러그의 형성을 방지한다. 대안적으로, 노즐(708)을 폐쇄하기 위해서, 배럴(710)은 스크류(702)에 대해서 후방으로 이동할 수 있고, 이는 용융된 재료가 노즐(708)을 통해서 유동하는 것을 밀봉하기 위해서 배럴(710)에 부착된 노즐(708)이 스크류 팁(712)을 향해 이동하고 스크류 팁(712)에 결합하도록 유발한다.

도 7b는 개방 위치(700B)에서의 노즐(708)을 도시한다. 이전에 논의된 바와 같이, 노즐(708)을 개방하기 위해서, 압출 스크류(702)가 노즐(708)으로부터 이격되어 역방향으로 이동할 수 있다. 압출 스크류(702) 뒤의 작은 실린더와 같은 지지부(미도시)는 사출 몰딩이 시작할 때 해제될 수 있다. 압출 스크류(702)가 배럴(710) 내측의 재료를 전진시키기 위해 초기에 회전할 때, 스크류 팁(712)은 노즐(708)으로부터 작은 거리를 역방향으로 이동할 수 있고, 그로 인해 노즐(708)을 개방한다. 노즐(708)이 개방 위치(700B)에 있는 상태에서, 압출 스크류(702)는 몰드가 충전될 때까지 몰드 내로 재료를 펌핑하기 위해 배럴(710) 내에서 회전한다. 즉, 샷 크기는 종래 사출 몰딩 시스템에서와 같이 고정된 스트로크에 의해 제한되지 않는다. 본 ETF 사출 시스템은 임의의 크기의 몰드 공동을 연속적으로 충전하기 위해서 플라스틱을 압출할 수 있다.

몰드 공동이 충전되었을 때, 스크류 회전은 노즐(708)에 대해 스크류 팁(712)을 위치시키도록 전방으로 스크류(702)를 이동시키기 위해 반전될 수 있고, 이는 배럴(710)과 배럴(710) 내의 재료를 압축해제한다. 동시에, 스크류(702)와 연관된 실린더는 스크류 팁(712)이 노즐(708)의 내측에 적절하게 안착되는 것을 보장하기 위해서 압출 스크류(702)의 후방으로 압력을 적용할 수 있다. 대안적으로, 노즐(708)을 개방하기 위해서, 배럴(710)은 스크류(702)에 대해 전방으로 이동할 수 있으며, 노즐(708)이 스크류 팁(712)과 이격되어 이동하고 결합해제하도록 유발하고, 그로 인해 용융된 재료가 배럴(710)의 내측으로부터, 노즐(708)을 통해서, 노즐(708)이 그에 대해 위치되는 몰드 내로 유동하는 것을 허용한다.

ETF 사출 몰딩 시스템을 사용하여 부품을 몰딩하는 것을 준비하기 위해서, 압출 스크류 및/또는 배럴이 몰드의 게이트에 대해 노즐을 위치시키기 위해 이동할 수 있다. 호퍼는 몰딩될 재료로 충전될 수 있다. 재료는 펠릿, 박편, 또는 임의의 불규칙한 형상의 형태일 수 있다. 호퍼는 물 또는 다른 냉각제에 의해 냉각될 수 있다. 재료가 호퍼로부터 배럴 내로 충전될 때, 재료를 용융시키기 위해서 하나 이상의 가열기가 켜질 수 있다. 도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이, 재료는 배럴의 내부 표면와 압출 스크류의 외부 표면 사이에 있다.

도 8은 본 개시내용의 실시예에 따라 ETF 사출 몰딩 시스템을 사용함으로써 부품을 몰딩하기 위한 단계를 예시하는 흐름도이다. 방법(800)은 작동 802에서 몰드를 클램핑하는 것을 포함할 수 있다. 클램핑은 다양한 방식으로 달성될 수 있고, 이는 작동 802에서 공압식 클램핑 힘(예컨대, 공기 압력 기반 동작 시스템), 기계적 클램핑 힘(예컨대, 기계적 클램프) 및/또는 전기적 클램핑 힘(예컨대, 서보모터-기반 동작 시스템)을 적용하는 것을 포함할 수 있지만, 그에 제한되지는 않는다. 공기 압력을 사용하는 실시예에서, 공기 압력은 몰드의 크기에 따라 다양할 수 있다. 일부 실시예에서, 사출 몰딩 시스템은 몰드 공동 내의 압력과 동일한 압력 또는 몰드 공동 내의 압력보다 약간 높은 사출 압력, 예컨대 5-10% 높은 사출 압력을 발생시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 공기 압력은 90psi로부터 110psi까지의 범위에 있을 수 있다. 몰드는 알루미늄이나 스틸과 같은 금속을 포함하여 다양한 재료로 형성될 수 있다. 압출에서 사용되는 낮은 압력으로 인해, 알루미늄 몰드는 ETF 사출 몰딩 시스템을 위해 사용될 수 있다. 종래의 사출 몰딩 시스템을 위해서는 압출을 위해 요구된 높은 압력으로 인해서 스틸 몰드가 통상적으로 사용되었다.

방법(800)은 작동 806에서 노즐을 개방하도록 압출 스크류를 회전시키기 위해 모터를 동작하는 것으로 계속된다. 대안적으로, 앞서 논의된 바와 같이, 노즐은 스크류에 대해 배럴을 이동시킴으로써 개방될 수 있다. 모터는 스크류 설계에 따라서 시계방향 또는 반시계방향 중 하나로, 한 방향으로 압출 스크류를 회전시키기 위해서 압출 스크류의 일 단부에 커플링될 수 있다. 본 방법(800)은 작동 810에서 몰드 내로 용융된 재료를 펌핑하기 위해 압출 스크류를 회전시키는 것을 포함할 수 있다. 몰드가 충전되었을 때, 모터는 작동 814에서 노즐을 폐쇄하기 위해서 전방으로 스크류 팁을 이동시키도록 스크류 회전을 반전시킬 수 있다. 대안적으로, 앞서 논의된 바와 같이, 노즐은 스크류에 대해 배럴을 이동시킴으로써 폐쇄될 수 있다. 용융된 재료는 작동 818에서 몰드 내에서 냉각되도록 시간을 취할 수 있다. 예컨대 냉각이 수초(few seconds) 내에 이루어지는 것과 같이 시간은 다양할 수 있다. 냉각 후에, 부품이 작동 822에서 해제될 수 있도록 몰드는 클램프해제될 수 있다. 몰드는 다양한 방식으로 클램프해제될 수 있고, 이는 몰드에 적용된 공기 압력을 해제하는 것을 포함할 수 있다.

몇몇의 실시예를 설명하였지만, 다양한 변경예, 대안적인 구성예 및 등가예가 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않고 사용될 수도 있다는 것을 통상의 기술자는 알 것이다. 추가적으로, 다수의 잘 알려진 프로세스 및 요소는 본 발명을 불필요하게 모호하게 하는 것을 피하기 위해 설명되지 않았다. 따라서, 상기 설명은 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 받아들여져서는 안 된다. 개시된 모든 특징은 개별적으로 또는 서로의 다양한 조합으로 사용될 수 있다.

통상의 기술자들은 현재 개시된 실시예가 예로서 및 비제한적으로 교시된다는 것을 이해할 것이다. 그러므로, 위의 설명에 함유되거나 첨부된 도면에 도시된 문제점들은 예시적인 것으로 해석해야 하고 제한적인 의미로 해석해서는 안된다. 다음의 청구항들은 언어적인 측면에서 그 사이에 위치한다고 볼 수 있는 본 발명의 방법 및 시스템의 범위의 모든 진술뿐 아니라, 여기에 설명된 모든 일반적인 특징 및 특수한 특징 모두를 포괄하기 위한 것이다.

Claims

부품을 성형하는 방법이며,
용융된 재료를 노즐의 노즐 개구를 통해 몰드 공동 내로 압출하기 위해 배럴 내에서 스크류를 회전시키는 단계와,
용융된 재료를 노즐 개구를 통해 압출한 후에, 모든 용융된 재료를 노즐 개구로부터 변위시키도록 노즐 개구의 전체 축방향 길이를 따라, 노즐 개구의 기하구조에 대응되는 스크류의 원통형 팁 부분을 노즐 개구 내로 삽입하는 단계를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서, 스크류의 팁 부분을 노즐 개구 내로 삽입하는 단계는, 스크류의 팁 부분이 노즐의 외부 표면과 실질적으로 동일 평면에 있게 될 때까지 스크류의 팁 부분을 노즐 개구 내로 삽입하는 단계를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서, 스크류의 팁 부분을 노즐 개구 내로 삽입하는 단계는, 노즐 개구의 전체 축방향 길이를 따라 스크류의 팁 부분을 노즐과 밀봉식으로 결합시키는 단계를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서,
노즐의 내부 표면을 스크류의 천이 부분과 밀봉식으로 결합시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
제4항에 있어서,
스크류의 천이 부분은 스크류의 팁 부분으로부터 외향으로 연장되는, 방법.
제5항에 있어서, 스크류의 천이 부분이 스크류의 팁 부분으로부터 후방으로 연장되는, 방법.
제4항에 있어서, 스크류의 팁 부분은 스크류의 천이 부분보다 더 작은 축방향 길이를 갖는, 방법.
제1항에 있어서, 배럴 내에서 스크류를 회전시키는 단계는 용융된 재료가 스크류의 팁 부분 주위로, 노즐 개구를 통해, 그리고 몰드 공동 내로 유동하게 하는, 방법.
부품을 성형하는 방법이며,
용융된 재료를 노즐의 노즐 개구를 통해 몰드 공동 내로 사출하는 단계와,
용융된 재료를 노즐 개구를 통해 사출한 후에, 모든 용융된 재료를 노즐 개구로부터 변위시키도록 노즐 개구의 전체 축방향 길이를 따라, 노즐 개구의 기하구조에 대응되는 스크류의 원통형 팁을 노즐 개구 내로 삽입하는 단계를 포함하는, 방법.
제9항에 있어서, 용융된 재료를 노즐 개구를 통해 사출하는 단계는 배럴 내에서 스크류를 회전시키는 단계를 포함하는, 방법.
제10항에 있어서, 배럴 내에서 스크류를 회전 시키는 단계는 용융된 재료가 스크류의 팁 주위로, 노즐 개구를 통해, 그리고 몰드 공동 내로 유동하게 하는, 방법.
제9항에 있어서, 스크류의 팁을 노즐 개구 내로 삽입하는 단계는, 스크류의 팁이 노즐의 외부 표면과 실질적으로 동일 평면에 있게 될 때까지 스크류의 팁을 노즐 개구 내로 삽입하는 단계를 포함하는, 방법.
제9항에 있어서, 스크류의 팁을 노즐 개구 내로 삽입하는 단계는, 스크류의 팁이 노즐 개구의 전체 축방향 길이를 따라 노즐 개구를 밀봉하도록 노즐 개구를 통해 스크류의 팁을 삽입하는 단계를 포함하는, 방법.
제9항에 있어서, 스크류의 팁을 노즐 개구 내로 삽입하는 단계는, 노즐 개구의 전체 축방향 길이를 따라 스크류의 팁을 노즐과 밀봉식으로 결합시키는 단계를 포함하는, 방법.
제9항에 있어서, 노즐의 내부 표면을 스크류의 팁의 후방에 위치된 스크류의 부분과 밀봉식으로 결합시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
제15항에 있어서, 상기 스크류의 부분이 스크류의 팁으로부터 외향으로 연장되는, 방법.
제15항에 있어서, 스크류의 팁은 상기 스크류의 부분보다 더 작은 축방향 길이를 갖는, 방법.
부품을 성형하는 방법이며,
용융된 재료를 노즐의 원통형 노즐 개구를 통해 몰드 공동 내로 펌핑하기 위해 배럴 내에서 스크류를 회전시키는 단계와,
용융된 재료를 노즐 개구를 통해 펌핑한 후에, 모든 용융된 재료를 노즐 개구로부터 변위시키도록 노즐 개구의 전체 축방향 길이를 따라, 노즐 개구의 기하구조에 대응되는 스크류의 원통형 팁을 노즐 개구 내로 삽입하는 단계를 포함하는, 방법.
제18항에 있어서, 용융된 재료를 노즐 개구를 통해, 스크류의 팁 주위로, 그리고 몰드 공동 내로 펌핑하기 위해 배럴 내에서 스크류를 회전시키는 동안 스크류의 팁이 노즐 개구로부터 이격되는, 방법.
제18항에 있어서, 스크류의 팁을 노즐 개구 내로 삽입하는 단계는, 스크류의 팁이 노즐의 외부 표면과 실질적으로 동일 평면에 있게 될 때까지 스크류의 팁을 노즐 개구 내로 삽입하는 단계를 포함하는, 방법.