KR102408498B1 - Pressurizing and exhausting the inside of the mold using the CPM method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가압밸브(12)와 배기밸브(11)를 갖는 씨피엠 장비(10)와 연결되는 사출금형(20)이 형성되고, 사출금형(20)과 연결된 사출성형기(30)를 포함하여 씨피엠 공법이 적용되는 사출성형 장치에 있어서, 상기 씨피엠 장비(10)와 상기 사출성형기(30)가 유선 또는 무선으로 연결설정되고 씨피엠 장비(10)와 사출금형(20) 사이에 압력센서(13)가 연결설정되어 사출금형(20)의 사출성형 작업시 사출성형기(30) 사출속도의 변화값을 그대로 씨피엠 장비(10)의 배기밸브(11)에 동기화하여서 사출성형기(30)를 통해 사출금형(20) 내부로 진입되는 용융수지의 양에 연동하여 씨피엠 장비(10)의 배기밸브(11)의 배기량이(배기 속도) 자동으로 조절되게 함으로서 초기 설정한 사출금형(20) 내부의 기준 압력값을 그대로 지속적으로 유지한 상태로 안정적인 사출성형 작업이 이루어지도록 하는 씨피엠 공법에서의 금형 내부 가압 및 배기 조절장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 씨피엠 공법적용 사출성형 공정에서 가압, 배기 조절의 현실적 어려움을 해결하기 위해 사출성형 작업시 사출성형기 사출속도의 변화값을 그대로 씨피엠 장비 배기밸브에 동기화하여서 금형 내부에 진입하는 용융수지 양에 연동하여 자동으로 배기량이(배기 속도) 조절되게 함으로서 초기 설정한 형내 기준 압력값을 유지한 상태로 안정적인 사출성형 작업을 완료할 수 있는 효과가 있다.In the present invention, an injection mold 20 connected to a CMP equipment 10 having a pressure valve 12 and an exhaust valve 11 is formed, and the CP includes an injection molding machine 30 connected to the injection mold 20 . In the injection molding apparatus to which the M method is applied, the CPM equipment 10 and the injection molding machine 30 are connected by wire or wirelessly, and a pressure sensor ( 13) is connected to synchronize the change value of the injection speed of the injection molding machine 30 during the injection molding operation of the injection mold 20 to the exhaust valve 11 of the CPM equipment 10 as it is through the injection molding machine 30 By automatically adjusting the exhaust amount (exhaust speed) of the exhaust valve 11 of the CPM equipment 10 in conjunction with the amount of molten resin entering the injection mold 20, the initially set It relates to a device for controlling the internal pressure and exhaust of a mold in the CPM method, which enables stable injection molding while maintaining a reference pressure value as it is.
The present invention synchronizes the change value of the injection speed of the injection molding machine with the exhaust valve of the CPM equipment as it is during the injection molding operation in order to solve the practical difficulties of controlling the pressure and exhaust in the injection molding process applying the CPM method. By automatically adjusting the amount of exhaust (exhaust speed) in conjunction with the amount of resin, it has the effect of completing stable injection molding while maintaining the initially set standard pressure value in the mold.
Description
본 발명은 씨피엠(CPM;Counter pressure molding) 공법에서의 금형 내부 가압 및 배기 조절장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 씨피엠 공법적용 사출성형 공정에서 가압, 배기 조절의 현실적 어려움을 해결하기 위해 사출성형 작업시 사출성형기 사출속도의 변화값을 그대로 씨피엠 장비 배기밸브에 동기화하여서 금형 내부에 진입하는 용융수지 양에 연동하여 자동으로 배기량이(배기 속도) 조절되게 함으로서 초기 설정한 형내 기준 압력값을 유지한 상태로 안정적인 사출성형 작업을 완료할 수 있는 씨피엠(CPM;Counter pressure molding) 공법에서의 금형 내부 가압 및 배기 조절장치에 관한 것이다. The present invention relates to a device for controlling pressure and exhaust inside a mold in a CPM (Counter Pressure Molding) method, and more particularly, to solve the practical difficulties of controlling pressure and exhaust in the CPM method applied injection molding process. During molding, the change value of the injection speed of the injection molding machine is synchronized with the exhaust valve of the CPM equipment, and the exhaust amount (exhaust speed) is automatically adjusted in conjunction with the amount of molten resin entering the mold. It relates to a device for controlling internal pressure and exhaust of a mold in a counter pressure molding (CPM) method that can complete a stable injection molding operation in a maintained state.
일반적으로 씨피엠(CPM;Counter pressure molding) 공법은 금형 캐비티(Cavity)를 밀폐처리 한 후 내부에 기체를 주입하여 금형 내부를 일정수준의 가압상태로 만들어 용융수지가 금형내부로 충전될 때 발생하는 가스 등 유해성분의 분출을 억제하여 궁극적으로 사출성형품의 외관품질을 개선하는 성형공법이다.In general, the CPM (Counter Pressure Molding) method seals the mold cavity and injects gas inside the mold to make the inside of the mold pressurized to a certain level, which occurs when the molten resin is filled into the mold. It is a molding method that ultimately improves the appearance quality of injection molded products by suppressing the emission of harmful components such as gas.
통상적으로 사출성형시 금형 내부에서는 용융수지와 금형내부의 압력차이로 인해, 높은압력 상태의 수지내부 휘발성 물질이 용융수지 선단으로 분출되어 성형품 외관의 기포, 은줄 등 표면불량의 원인이 되기 때문에, 이를 최소화 하기 위하여, 금형 내부에 일정한 가압을 하여 높은 압력상태의 용융수지 내부 휘발성 물질이 표면으로 분출되지 않도록 유도하여 외관 표면품질이 확보되도록 씨피엠(CPM;Counter pressure molding) 공법을 활용하고 있다.In general, during injection molding, due to the pressure difference between the molten resin and the inside of the mold, volatile substances in the resin at high pressure are ejected to the tip of the molten resin, causing surface defects such as air bubbles and silver lines on the exterior of the molded product. In order to minimize it, a constant pressure is applied to the inside of the mold to induce volatile substances inside the molten resin under high pressure not to be ejected to the surface, so that the exterior surface quality is secured, using the CPM (Counter Pressure Molding) method.
도 10과 같이, 씨피엠 장비와 금형의 연결구조는 씨피엠 장비로 부터 가압, 배기라인이 금형에 연결되고 씨피엠 장비에서 사용자가 설정한 이의의 가압, 배기 조절이 설정값에 맞추어 밸브를 열림, 닫힘하여 사용하는 구조이다. As shown in Figure 10, in the connection structure of the CPM equipment and the mold, the pressurization and exhaust lines from the CPM equipment are connected to the mold, and the pressure and exhaust control set by the user in the CPM equipment opens the valve according to the set values. , is a closed structure.
이런 씨피엠 공법을 적용한 사출성형 공정에서 작업순서를 보면, 우선 사용자가 원하는 일정 수준의 압력값으로 금형 내부를 가압 완료하고, 이어 용융수지가 금형 내부로 진입하게 되는데, 이때 용융수지가 점차 충전되면, 금형 내부의 기체가 압축되어 형내 압력은 상승하게 된다.(배기가 용융수지 충전속도 대비 부족할 경우) If you look at the work sequence in the injection molding process applying this CPM method, first, the inside of the mold is pressurized to a certain level of pressure desired by the user, and then the molten resin enters the mold. , the gas inside the mold is compressed and the pressure inside the mold rises.
이때, 상승한 압력은 진입되는 수지유동을 방해하므로 원활한 성형작업이 되지 않아 적절하게 배기작업이 이루어져야 용융수지 선단의 일정수준 압력이 유지되면서 충전 성형작업이 이루어지게 된다. At this time, since the increased pressure obstructs the flow of the resin entering, a smooth molding operation is not performed, and an appropriate exhaust operation must be performed to maintain a certain level of pressure at the tip of the molten resin and perform the filling molding operation.
반대로, 형내 압력이 낮은 경우(용융수지 충전속도 대비 배기가 빠를 경우), 충전되는 고압상태 용융수지 내부의 함유가스가 금형 내부의 낮은압력 쪽으로 방출되어 사출성형품 외관불량의 주요 원인이 된다. Conversely, when the pressure in the mold is low (when the exhaust is faster than the filling speed of the molten resin), the gas contained inside the high-pressure molten resin is discharged to the low pressure side of the mold, which is the main cause of poor appearance of the injection molded product.
씨피엠(CPM) 공법 적용 사출성형에서 형내 진입하는 용융수지 선단의 일정한 설정압력의 유지는, 원활한 성형작업 및 사출성형 외관품질의 확보를 위한 필수적인 공정조건으로 이를 만족하기 위해서는 용융수지의 형내 충전속도와 동기화된(Synchronize) 적절한 배기 조절이 필요하게 된다.In injection molding using the CPM method, the maintenance of a constant set pressure at the tip of the molten resin entering the mold is an essential process condition for smooth molding operation and securing the appearance quality of injection molding. Synchronized with and appropriate exhaust control is required.
현재 시중의 씨피엠(CPM) 작동방식은 별도 가압장비에서 사용자가 설정한 일정압력으로 가압을 설정, 가압이 완료된 후, 금형 내부로 용융수지가 충전, 진행됨에 따라 배기를 진행하는데 현재의 배기방식은 사전에 사용자가 설정한 시간(Time)값에 따라 배기라인(Line)의 공기배출 밸브(Valve)를 열림/닫힘(Open/Close) 반복, 배기량을 조절하여 설정한 압력값 이하로 감소되지 않도록 하는 방식이다.The current CPM operation method on the market is to set the pressurization to a certain pressure set by the user in a separate pressurization equipment, and after the pressurization is completed, the molten resin is filled into the mold and exhausted as it progresses. according to the time value set by the user in advance, opens/closes the air exhaust valve of the exhaust line repeatedly, and adjusts the exhaust volume so that the pressure does not decrease below the set pressure value. way to do it
기존 시간(Time) 설정 배기조절(Control) 방식은 배기시간 동안(작업자가 임의로 설정한 시간)에 열림(Open)과 닫힘(Close)을 수회 반복하는 방식으로(배기밸브 열림 시간(valve Open Time)과 닫힘시간(Close Time)도 작업자가 임의설정) 용융수지 급속진입에 따른 밸브 열림/닫힘(Valve Open/Close) 작동의 반응속도가 따라오지 못하여 실질적으로 용융수지의 금형 내부로 진입하는 다양한 속도변화 조건에 대응하여 형내 압력값을 즉각적으로 설정된 목표압력으로 상시, 유지하기에는 어려운 것이 현실인 문제점이 있었다. Existing time setting exhaust control method is a method that repeats open and close several times during the exhaust time (time set arbitrarily by the operator) (valve open time) and close time is also arbitrarily set by the operator) The reaction speed of the valve open/close operation due to the rapid entry of the molten resin does not follow, so the actual speed change of the molten resin entering the mold There was a problem in that it was difficult to always and always maintain the pressure value in the mold at the target pressure set immediately in response to the condition.
실제로 현장에서는, 가압, 배기 조절(Control) 진행시, 압력그래프는 압력을 유지하지 못하고 압력값이 초과되거나 감소하는 모양을 볼 수 있는 바, 실효적이고 안정적인 공정조건을 유지하기에 어려움이 있는 문제점이 있었다.In fact, in the field, during pressurization and exhaust control (Control), the pressure graph does not maintain the pressure and the pressure value exceeds or decreases. there was.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 씨피엠 공법적용 사출성형 공정에서 가압, 배기 조절의 현실적 어려움을 해결하기 위해 사출성형 작업시 사출성형기 사출속도의 변화값을 그대로 씨피엠 장비 배기밸브에 동기화하여서 금형 내부에 진입하는 용융수지 양에 연동하여 자동으로 배기량이(배기 속도) 조절되게 함으로서 초기 설정한 형내 기준 압력값을 유지한 상태로 안정적인 사출성형 작업을 완료할 수 있는 씨피엠 공법에서의 금형 내부 가압 및 배기 조절장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, and in order to solve the practical difficulties of controlling the pressure and exhaust in the injection molding process applying the CPM method, the change value of the injection speed of the injection molding machine during the injection molding operation is maintained as it is the CPM equipment exhaust valve In the CPM method, which can complete stable injection molding work while maintaining the initially set standard pressure value in the mold, by synchronizing with the An object of the present invention is to provide a device for controlling the internal pressure and exhaust of the mold.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 가압밸브(12)와 배기밸브(11)를 갖는 씨피엠 장비(10)와 연결되는 사출금형(20)이 형성되고, 사출금형(20)과 연결된 사출성형기(30)를 포함하여 씨피엠 공법이 적용되는 사출성형 장치에 있어서,In order to achieve the above object, in the present invention, an
상기 씨피엠 장비(10)와 상기 사출성형기(30)가 유선 또는 무선으로 연결설정되고 씨피엠 장비(10)와 사출금형(20) 사이에 압력센서(13)가 연결설정되어 사출금형(20)의 사출성형 작업시 사출성형기(30) 사출속도의 변화값을 그대로 씨피엠 장비(10)의 배기밸브(11)에 동기화하여서 사출성형기(30)를 통해 사출금형(20) 내부로 진입되는 용융수지의 양에 연동하여 씨피엠 장비(10)의 배기밸브(11)의 배기량이(배기 속도) 자동으로 조절되게 함으로서 초기 설정한 사출금형(20) 내부의 기준 압력값을 그대로 지속적으로 유지한 상태로 안정적인 사출성형 작업이 이루어지도록 하는 특징이 있다.The
상기 씨피엠 장비(10)의 배기밸브(11)는, 비례 제어 밸브로, The
밸브 개방수준(%)= 사출기의 최대 사출속도 대비 백분율 사출속도(%) × αValve opening level (%) = Percentage of the maximum injection speed of the injection machine Injection speed (%) × α
(단, 사출속도(%): 각 사출기의 최대 사출속도 대비 적용되는 사출속도 값의 백분율(%), 비례제어밸브 개방수준(%): 비례제어밸브는 입력되는 전압에 의해 작동하게 되는데 이때 0 ~ 100% 개방되는 전압을 백분율로 치환하여 적용(%), α: 사출속도 값에 대응하여 비례밸브 개방수준을 설정하는 임의의 비례값(0〈α≤1)임.)(However, injection speed (%): the percentage of the applied injection speed value compared to the maximum injection speed of each injection machine (%), proportional control valve opening level (%): The proportional control valve is operated by the input voltage. ~ 100% Apply by replacing the open voltage with a percentage (%), α: An arbitrary proportional value that sets the proportional valve opening level in response to the injection speed value (0<α≤1).)
의 공식에 의해 밸브 개방이 이루어지는 특징이 있다.The valve opening is characterized by the formula of
이와 같이, 본 발명은 씨피엠 공법적용 사출성형 공정에서 가압, 배기 조절의 현실적 어려움을 해결하기 위해 사출성형 작업시 사출성형기 사출속도의 변화값을 그대로 씨피엠 장비 배기밸브에 동기화하여서 금형 내부에 진입하는 용융수지 양에 연동하여 자동으로 배기량이(배기 속도) 조절되게 함으로서 초기 설정한 형내 기준 압력값을 유지한 상태로 안정적인 사출성형 작업을 완료할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention synchronizes the change value of the injection speed of the injection molding machine with the exhaust valve of the CPM equipment as it is during the injection molding operation to solve the practical difficulties of controlling the pressure and exhaust in the injection molding process applying the CPM method to enter the mold. By automatically adjusting the amount of exhaust (exhaust speed) in conjunction with the amount of melted resin being used, it has the effect of completing stable injection molding while maintaining the initially set standard pressure value in the mold.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.The present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and various modifications can be made by anyone with ordinary skill in the art to which the invention pertains without departing from the gist of the invention as claimed in the claims. Of course, such modifications are intended to be within the scope of the claims.
도 1은 본 발명 실시 예인 씨피엠 공법에서의 금형 내부 가압 및 배기 조절장치의 연결구조를 보인 작동상태 설명도,
도 2는 본 발명 실시 예인 씨피엠 공법에서의 금형 내부 가압 및 배기 조절장치의 비례제어 밸브가 사출성형기의 사출압력에 연동하여 A(100%개방), B(60%개방), C(30%개방), D(0%개방,폐쇄)로 순차적으로 작동변동되는 모습을 보인 요부확대 단면도,
도 3은 본 발명 실시 예인 씨피엠 공법에서의 금형 내부 가압 및 배기 조절장치에서 사출성형기의 사출압력에 연동하여 피씨엠 장비의 비례제어 밸브가 작동되는 모습을 대비하여 보인 그래프,
도 4는 본 발명 실시 예인 씨피엠 공법에서의 비레제어 밸브의 최대개방치 대비 개방수준 백분율(%)을 사출성형기의 최대 사출속도 대비 사출속도 백분율(%)과 비례상수값(α)으로 조절시 금형 내부 가압 및 배기 조절장치에서 사출성형기의 사출압력에 연동하여 피씨엠 장비의 비례제어 밸브가 작동전 준비완료 모습을 대비하여 보인 그래프 및 작동 설명도,
도 5는 본 발명 실시 예인 씨피엠 공법에서의 비레제어 밸브의 최대개방치 대비 개방수준 백분율(%)을 사출성형기의 최대 사출속도 대비 사출속도 백분율(%)과 비례상수값(α)으로 조절시 사출성형기의 사출이 개시되고 금형 내부 가압 및 배기 조절장치에서 사출성형기의 사출압력에 연동하여 피씨엠 장비의 비례제어 밸브가 배기시작하는 모습을 대비하여 보인 그래프 및 작동 설명도,
도 6은 본 발명 실시 예인 씨피엠 공법에서의 비레제어 밸브의 최대개방치 대비 개방수준 백분율(%)을 사출성형기의 최대 사출속도 대비 사출속도 백분율(%)과 비례상수값(α)으로 조절시 사출성형기의 사출이 계속 진행되고 금형 내부 가압 및 배기 조절장치에서 사출성형기의 사출압력에 연동하여 피씨엠 장비의 비례제어 밸브가 배기를 계속 진행하는 모습을 대비하여 보인 그래프 및 작동 설명도,
도 7은 본 발명 실시 예인 씨피엠 공법에서의 비레제어 밸브의 최대개방치 대비 개방수준 백분율(%)을 사출성형기의 최대 사출속도 대비 사출속도 백분율(%)과 비례상수값(α)으로 조절시 사출성형기의 사출이 완료되고 금형 내부 가압 및 배기 조절장치에서 사출성형기의 사출압력에 연동하여 피씨엠 장비의 비례제어 밸브의 배기가 완료되는 모습을 대비하여 보인 그래프 및 작동 설명도,
도 8은 본 발명 실시 예인 씨피엠 공법에서의 비레제어 밸브의 최대개방치 대비 개방수준 백분율(%)을 사출성형기의 최대 사출속도 대비 사출속도 백분율(%)과 비례상수값(α)으로 조절시 사출성형기의 사출이 완료되고 금형 내부 가압 및 배기 조절장치에서 사출성형기의 사출압력에 연동하여 피씨엠 장비의 비례제어 밸브의 배기가 완료될 때 씨피엠 공정상 충진이 완료되기 전 형내압력을 완전배기해야 하는 상황시 타이머 또는 사출계량값으로 설정하여 특정구간에 비례제어 밸브가 강제로 최대 개방되어 완전배기하는 모습을 대비하여 보인 그래프 및 작동 설명도,
도 9는 본 발명 실시 예인 씨피엠 공법에서의 비레제어 밸브의 최대개방치 대비 개방수준 백분율(%)을 사출성형기의 최대 사출속도 대비 사출속도 백분율(%)과 비례상수값(α)으로 조절시 사출성형기의 사출이 완료되고 금형 내부 가압 및 배기 조절장치에서 사출성형기의 사출압력에 연동하여 피씨엠 장비의 비례제어 밸브의 배기가 완료될 때 씨피엠 공정상 충진이 완료되기 전 형내압력을 완전배기해야 하는 상황시 타이머 또는 사출계량값으로 설정하여 특정구간에 온/오프 밸브가 개방되어 완전배기하는 모습을 대비하여 보인 그래프 및 작동 설명도,
도 10은 종래 씨피엠 공법에서의 사출성형기의 작동에 따른 씨피엠 장비의 작동 프로세스를 보인 설명도.1 is an explanatory view of an operating state showing a connection structure of a mold internal pressurization and exhaust control device in a CPM method according to an embodiment of the present invention;
2 is a view showing that the proportional control valve of the internal pressure and exhaust control device of the mold in the CPM method according to the embodiment of the present invention is linked to the injection pressure of the injection molding machine A (100% open), B (60% open), C (30%) open) and D (0% open, closed)
3 is a graph showing the operation of the proportional control valve of the PCM equipment in conjunction with the injection pressure of the injection molding machine in the mold internal pressure and exhaust control device in the CPM method according to the embodiment of the present invention;
4 is a mold when adjusting the percentage (%) of the opening level compared to the maximum opening value of the non-return control valve in the CPM method according to the embodiment of the present invention as the percentage (%) of the injection speed compared to the maximum injection speed of the injection molding machine and the proportional constant value (α) Graph and operation explanatory diagram showing the proportional control valve of PCM equipment in preparation for operation before operation by interlocking with the injection pressure of the injection molding machine in the internal pressure and exhaust control device;
5 is an injection when adjusting the percentage (%) of the opening level compared to the maximum opening value of the non-return control valve in the CPM method according to the embodiment of the present invention as the percentage (%) of the injection speed compared to the maximum injection speed of the injection molding machine and the proportional constant value (α) Graph and operation explanatory diagram showing the appearance of the proportional control valve of the PCM equipment in relation to the injection pressure of the injection molding machine when the injection of the molding machine starts and the internal pressure and exhaust control device of the mold starts to exhaust;
6 shows the injection when adjusting the percentage (%) of the opening level compared to the maximum opening value of the non-return control valve in the CPM method according to the embodiment of the present invention as the percentage (%) of the injection speed compared to the maximum injection speed of the injection molding machine and the proportional constant value (α). Graphs and operation explanations showing how the injection of the molding machine continues and the proportional control valve of the PCM equipment continues to exhaust in connection with the injection pressure of the injection molding machine in the mold internal pressurization and exhaust control device;
7 shows the injection when adjusting the percentage (%) of the opening level compared to the maximum opening value of the non-return control valve in the CPM method according to the embodiment of the present invention as the percentage (%) of the injection speed compared to the maximum injection speed of the injection molding machine and the proportional constant value (α). Graph and operation explanation diagram showing the preparation for the completion of injection of the molding machine and the completion of exhaust of the proportional control valve of the PCM equipment in conjunction with the injection pressure of the injection molding machine in the pressurization and exhaust control device inside the mold;
8 is an injection when adjusting the percentage (%) of the opening level compared to the maximum opening value of the non-return control valve in the CPM method according to the embodiment of the present invention as the percentage (%) of the injection speed compared to the maximum injection speed of the injection molding machine and the proportional constant value (α) When the injection of the molding machine is completed and the exhaust of the proportional control valve of the PCM equipment is completed in conjunction with the injection pressure of the injection molding machine in the mold pressurization and exhaust control device, the pressure in the mold must be completely exhausted before the filling is completed in the CPM process. Graph and operation explanatory diagram shown in preparation for full exhaust when the proportional control valve is forcibly opened to the maximum in a specific section by setting it as a timer or injection metering value,
9 shows the injection when adjusting the percentage (%) of the opening level compared to the maximum opening value of the non-restriction valve in the CPM method according to the embodiment of the present invention as the percentage (%) of the injection speed compared to the maximum injection speed of the injection molding machine and the proportional constant value (α). When the injection of the molding machine is completed and the exhaust of the proportional control valve of the PCM equipment is completed in conjunction with the injection pressure of the injection molding machine in the mold pressurization and exhaust control device, the pressure in the mold must be completely exhausted before the filling is completed in the CPM process. Graph and operation explanatory diagram shown in preparation for complete exhaust by opening the on/off valve in a specific section by setting it as a timer or injection metering value in case of
10 is an explanatory view showing the operation process of the CPM equipment according to the operation of the injection molding machine in the conventional CPM method.
이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의해 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement them. The present invention may be implemented in several different forms and is not limited to the embodiments described herein.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다. 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니되며, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are given to the same or similar components throughout the specification. The scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described in the text, and since the embodiments are capable of various changes and may have various forms, the scope of the present invention is intended to provide a scope for realizing the technical idea. It should be understood to include equivalents.
본 발명의 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우 뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification of the present invention, when a part is "connected" to another part, it includes not only the case where it is "directly connected" but also the case where it is "indirectly connected" with another member interposed therebetween. In addition, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated.
본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 발명의 기술적 사항에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.The terms used in the present invention are terms defined in consideration of the functions in the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user or operator, so the definitions of these terms correspond to the technical matters of the present invention and should be interpreted as a concept.
그리고, 아래 실시 예에서의 선택적인 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.In addition, optional terms in the examples below are used to distinguish one component from other components, and the components are not limited by the terms. Hereinafter, in describing the present invention, detailed descriptions of related known technologies that may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted.
본 발명의 씨피엠 공법에서의 금형 내부 가압 및 배기 조절장치는, 가압밸브(12)와 배기밸브(11)를 갖는 씨피엠 장비(10)와 연결되는 사출금형(20)이 형성되고, 사출금형(20)과 연결된 사출성형기(30)를 포함하여 씨피엠 공법이 적용되는 사출성형 장치에 있어서, 상기 씨피엠 장비(10)와 상기 사출성형기(30)가 유선 또는 무선으로 연결설정되고 씨피엠 장비(10)와 사출금형(20) 사이에 압력센서(13)가 연결설정되어 사출금형(20)의 사출성형 작업시 사출성형기(30) 사출속도의 변화값을 그대로 씨피엠 장비(10)의 배기밸브(11)에 동기화하여서 사출성형기(30)를 통해 사출금형(20) 내부로 진입되는 용융수지의 양에 연동하여 씨피엠 장비(10)의 배기밸브(11)의 배기량이(배기 속도) 자동으로 조절되게 함으로서 초기 설정한 사출금형(20) 내부의 기준 압력값을 그대로 지속적으로 유지한 상태로 안정적인 사출성형 작업이 이루어지도록 한다. In the mold internal pressurization and exhaust control device in the CPM method of the present invention, an
상기 씨피엠 장비(10)의 배기밸브(11)로는, 비례 제어 밸브를 사용함이 바람직하다.As the
상기 비례제어밸브의 개방수준을 산출하기 위한 [공식 1]은 아래와 같다.[Formula 1] for calculating the opening level of the proportional control valve is as follows.
[공식 1][Formula 1]
밸브 개방수준(%)= 사출기의 최대 사출속도 대비 백분율 사출속도(%) × αValve opening level (%) = Percentage of the maximum injection speed of the injection machine Injection speed (%) × α
(단, 사출속도(%): 각 사출기의 최대 사출속도 대비 적용되는 사출속도 값의 백분율(%), 비례제어밸브 개방수준(%): 비례제어밸브는 입력되는 전압에 의해 작동하게 되는데 이때 0 ~ 100% 개방되는 전압을 백분율로 치환하여 적용(%), α: 사출속도 값에 대응하여 비례밸브 개방수준을 설정하는 임의의 비례값(0〈α≤1)임.)(However, injection speed (%): the percentage of the applied injection speed value compared to the maximum injection speed of each injection machine (%), proportional control valve opening level (%): The proportional control valve is operated by the input voltage. ~ 100% Apply by replacing the open voltage with a percentage (%), α: An arbitrary proportional value that sets the proportional valve opening level in response to the injection speed value (0<α≤1).)
이에 따라 상기 씨피엠 장비(10)의 배기밸브(11)인 비례 제어밸브는, α가 0.5일 경우, 아래 [표 1]에서 와 같이, 상기 사출성형기(30)의 사출속도가 최대 사출속도 값 대비 백분율 0% 일때 0mA의 전압을 인가하여 밸브의 풀 개방 크기 대비 백분율 0%를 개방시키고, 사출속도가 최대 사출속도 값 대비 백분율 5% 일때 0.6mA의 전압을 인가하여 밸브의 풀 개방 크기 대비 백분율 2.5%를 개방시키며, 사출속도가 최대 사출속도 값 대비 백분율 10% 일때 1.2mA의 전압을 인가하여 밸브의 풀 개방 크기 대비 백분율 5.0%를 개방시키고, 사출속도가 25% 일때 3.0mA의 전압을 인가하여 밸브의 풀 개방 크기 대비 백분율 12.5%를 개방시키며, 사출속도가 최대 사출속도 값 대비 백분율 50% 일때 6.0mA의 전압을 인가하여 밸브의 풀 개방 크기 대비 백분율 25%를 개방시키고, 사출속도가 최대 사출속도 값 대비 백분율 75% 일때 9.0mA의 전압을 인가하여 밸브의 풀 개방 크기 대비 백분율 37.5%를 개방시키며, 사출속도가 최대 사출속도 값 대비 백분율 95% 일때 11.4mA의 전압을 인가하여 밸브의 풀 개방 크기 대비 백분율 47.5%를 개방시키고, 사출속도가 최대 사출속도 값 대비 백분율 100% 일때 12.0mA의 전압을 인가하여 밸브의 풀 개방 크기 대비 백분율 50%를 개방시키게 된다.Accordingly, in the proportional control valve, which is the
이런 본 발명은, 도 2 및 도 3과 같이, 씨피엠 장비(10)의 배기라인(Line)에 비례제어 밸브(11)를 적용하여, 사출금형(20) 내부로 진입되는 사출성형기(30)의 용융수지 양에 맞추어 비례제어 밸브(11)의 오픈(Open) 수준(양)을 조절하는 방식으로, A(100%개방), B(60%개방), C(30%개방), D(0%개방,폐쇄)와 같이 비례제어 밸브(11)가 사출성형기(30)의 용융수지 양에 맞추어 배기량을 동기화할 수도 있음은 물론이다.In this invention, as shown in FIGS. 2 and 3, the
또한, 아래 [표 1]에서 볼 수 있는 바와 같이, 즉각적인 사출금형(20) 내부 압력 변화에 따라 비례제어 밸브(11)의 배기량을 동기화 하기 위해서, 사출성형기(30)의 사출속도가 증가(금형내부 가압속도 증가)되면 속도 증가량에 대해 그 신호(전류량)를 씨피엠 장비(10) 배기라인에 설치된 비례제어 밸브(11)에 전달하여 사출성형기(30)의 사출속도 변화(전류량 변화)를 비례제어 밸브(11)의 배기량과 동기화(Synchronize)하여 즉각 동작 대응이 가능하게 된다.In addition, as can be seen in [Table 1] below, in order to synchronize the displacement of the
(%)injection speed
(%)
(mA)Proportional control valve voltage
(mA)
(%)valve opening level
(%)
0.5
0.5
이와 같은 본 발명은, 씨피엠 공법적용 사출성형 공정에서 가압, 배기 조절의 현실적 어려움을 해결하기 위해 사출성형 작업시 사출성형기(30) 사출속도의 변화값을 그대로 씨피엠 장비(10) 배기라인의 비례제어 밸브(11)에 동기화하여서 사출금형(20) 내부에 진입하는 사출성형기(30)의 용융수지 양에 연동하여 자동으로 비례제어 밸브(11)의 배기량이(배기 속도) 조절되게 함으로서 초기 설정한 형내 기준 압력값을 유지한 상태로 안정적인 사출성형 작업을 완료할 수 있게 된다.The present invention as described above, in order to solve the practical difficulties of controlling the pressure and exhaust in the injection molding process applying the CPM method, the change value of the injection speed of the
이에 작업자는 별다른 어려움 없이 기존 대비 손쉽게 조건설정 및 효율적인 사출성형 작업을 완료할 수 있게 된다.Accordingly, the operator can easily set the conditions and complete the efficient injection molding work compared to the existing ones without any difficulties.
또한, 도 8과 같이, 본 발명 실시 예인 씨피엠 공법에서의 비레제어 밸브의 최대개방치 대비 개방수준 백분율(%)을 사출성형기의 최대 사출속도 대비 사출속도 백분율(%)과 비례상수값(α)으로 조절시, 사출성형기의 사출이 완료되고 금형 내부 가압 및 배기 조절장치에서 사출성형기의 사출압력에 연동하여 피씨엠 장비의 비례제어 밸브의 배기가 완료될 때, 씨피엠 공정상 충진이 완료되기 전 형내압력을 완전배기해야 하는 상황에서는 타이머 또는 사출계량값으로 설정하여 특정구간에 비례제어 밸브가 강제로 최대 개방되어 완전배기할 수도 있음은 물론이다.In addition, as shown in FIG. 8, the percentage (%) of the opening level compared to the maximum opening value of the Vire control valve in the CPM method according to the embodiment of the present invention is the percentage of the injection speed compared to the maximum injection speed of the injection molding machine (%) and the proportional constant value (α) when the injection of the injection molding machine is completed and the proportional control valve of the PCM equipment is exhausted in conjunction with the injection pressure of the injection molding machine in the mold internal pressurization and exhaust control device, before the filling in the CPM process is completed Of course, in a situation where the mold pressure must be completely exhausted, the proportional control valve can be forcibly opened in a specific section by setting a timer or injection metering value to completely exhaust it.
또한, 도 9와 같이, 본 발명 실시 예인 씨피엠 공법에서의 비레제어 밸브의 최대개방치 대비 개방수준 백분율(%)을 사출성형기의 최대 사출속도 대비 사출속도 백분율(%)과 비례상수값(α)으로 조절시, 사출성형기의 사출이 완료되고 금형 내부 가압 및 배기 조절장치에서 사출성형기의 사출압력에 연동하여 피씨엠 장비의 비례제어 밸브의 배기가 완료될 때, 씨피엠 공정상 충진이 완료되기 전 형내압력을 완전배기해야 하는 상황에서는 타이머 또는 사출계량값으로 설정하여 특정구간에 온/오프 밸브가 최대 개방되어 완전배기할 수도 있음은 물론이다.In addition, as shown in Fig. 9, the percentage (%) of the opening level compared to the maximum opening value of the Vire control valve in the CPM method according to the embodiment of the present invention is the percentage of the injection speed compared to the maximum injection speed of the injection molding machine (%) and the proportional constant value (α) when the injection of the injection molding machine is completed and the proportional control valve of the PCM equipment is exhausted in conjunction with the injection pressure of the injection molding machine in the mold internal pressurization and exhaust control device, before the filling in the CPM process is completed Of course, in a situation where the pressure inside the mold needs to be completely exhausted, it is of course also possible to completely exhaust the on/off valve in a specific section by setting it to a timer or injection metering value.
본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함되는 것은 자명하다.This embodiment and the accompanying drawings in this specification merely clearly show some of the technical ideas included in the present invention, and those skilled in the art can easily infer within the scope of the technical ideas included in the specification and drawings of the present invention. It is obvious that all possible modifications and specific embodiments are included in the scope of the technical spirit of the present invention.
본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.
10 : 씨피엠 장비
11 : 배기밸브(비례제어 밸브)
12 : 가압밸브
13 : 압력밸브
20 : 사출금형
30 : 사출성형기10: CPM equipment
11: exhaust valve (proportional control valve)
12: pressure valve
13: pressure valve
20: injection mold
30: injection molding machine
Claims (2)
상기 사출금형(20)은, 가압밸브(12)와 배기밸브(11)를 갖는 씨피엠 장비(10)와 연결되고;
상기 사출성형기(30)는, 상기 씨피엠 장비(10)와 유선 또는 무선으로 연결설정되며;
상기 씨피엠 장비(10)는, 상기 사출금형(20)의 압력센서(13)와 연결설정되고;
상기 사출성형기(30) 사출속도의 변화값은 상기 씨피엠 장비(10)의 배기밸브(11)에 동기화하되,
상기 배기밸브(11)로는, 비례 제어 밸브를 사용하면서,
밸브 개방수준(%)= 사출기의 최대 사출속도 대비 백분율 사출속도(%) × α
(단, 사출속도(%): 각 사출기의 최대 사출속도 대비 적용되는 사출속도 값의 백분율(%), 비례제어 밸브 개방수준(%): 비례제어 밸브는 입력되는 전압에 의해 작동하게 되는데 이때 0 ~ 100% 개방되는 전압을 백분율로 치환하여 적용(%), α: 사출속도 값에 대응하여 비례밸브 개방수준을 설정하는 임의의 비례값(0〈α≤1)임.)
의 공식에 의해 비례 제어 밸브의 개방이 이루어져 안정적인 사출성형 작업이 이루어지는 것을 특징으로 하는 씨피엠 공법에서의 금형 내부 가압 및 배기 조절장치.The injection molding machine 30 includes an injection molding machine 30 connected to the injection mold 20 having a pressure sensor 13, and synchronizes the change value of the injection speed of the injection molding machine 30 during the injection molding operation of the injection mold 20. ) in the mold internal pressure and exhaust control device that automatically adjusts the exhaust amount (exhaust speed) in conjunction with the amount of molten resin that enters the injection mold 20 through the
The injection mold 20 is connected to the CPM equipment 10 having a pressure valve 12 and an exhaust valve 11;
The injection molding machine 30 is connected to the CPM equipment 10 by wire or wirelessly;
The CPM equipment 10 is connected to the pressure sensor 13 of the injection mold 20;
The change value of the injection speed of the injection molding machine 30 is synchronized with the exhaust valve 11 of the CPM equipment 10,
As the exhaust valve 11, while using a proportional control valve,
Valve opening level (%) = Percentage of the maximum injection speed of the injection machine Injection speed (%) × α
(However, injection speed (%): the percentage of the applied injection speed value compared to the maximum injection speed of each injection machine (%), proportional control valve opening level (%): The proportional control valve is operated by the input voltage. ~ 100% Apply by replacing the open voltage with a percentage (%), α: An arbitrary proportional value that sets the proportional valve opening level in response to the injection speed value (0<α≤1).)
The pressure and exhaust control device inside the mold in the CPM method, characterized in that the proportional control valve is opened by the formula of
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