KR19980024455A

KR19980024455A - 사출압축 성형 방법

Info

Publication number: KR19980024455A
Application number: KR1019970046382A
Authority: KR
Inventors: 유지 다나까; 마사히또 구라미쓰; 노부요시 우메니와; 요시마사 마쓰우라
Original assignee: 야마모또 가즈요또; 아사히 가세이 고오교 가부시끼가이샤
Priority date: 1996-09-10
Filing date: 1997-09-09
Publication date: 1998-07-06
Also published as: CN1069862C; DE19739522C2; MY124557A; CN1176874A; ID18461A; US5993723A; KR100254092B1; DE19739522A1

Abstract

사출압축 성형 방법은 수지가 두꺼운 리브부에 상응하는 몰드의 리세스부 근처에 제공된 수지게이트로부터 주입되는 단계와, 몰드가 닫히어 압축되기 전에 두꺼운 리브부로부터 가스가 주입되는 단계와, 그 다음 몰드가 닫히어서 압축되는 동안에 수지게이트로부터 주입노즐까지 수지를 역류시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

사출압축 성형 방법

본 발명은 두꺼운 리브부를 갖는 성형제품의 사출압축 성형 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 고정력과 가스압을 이용한 사출압축 성형 방법에 관한 것이다.

종래에는, 성형제품에 있어서의 함몰부를 개선시키기 위하여 중공체로 형성시킨 성형제품의 두꺼운 부위 쪽으로 가스를 주입시키는 가스주입 성형 방법이 광범위하게 공지되어 있다.

이러한 가스주입 성형 방법에 있어서, 가스를 용융수지 쪽으로 주입시키기 위하여 극도의 저압으로 몰드 캐비티 쪽으로 용융수지를 주입시킬 필요가 있다. 그 결과, 몰드의 이동성이 악화되고, 성형제품의 외관이 손상되기 쉬워서, 필요시 페인팅 등의 작업이 종종 필요하게 된다. 또한, 소정의 두꺼운 부위의 중공체를 제조하기 위하여 두꺼운 부위의 배열, 크기, 게이트의 배열 기타 등등의 많은 것들을 포함하는 기술적인 조사가 필요하게 됨을 알 수 있다. 또, 사용될 가스압이 일반적으로 높으며, 가스의 소비도 역시 커지게 되어, 생산비의 증가를 가져온다. 더욱이, 도금 (plating) 기타 등의 처리가 필요한 경우, 도금 용액은 가스주입구의 구멍으로부터 중공부에 침투하기 용이하여 하자있는 제품을 발생시킨다. 그러므로, 고통스럽게도 가스주입구의 구멍을 밀봉하기 위한 예비공정이 필요하게 된다.

전술한 가스주입 성형 방법이 갖는 문제를 해결하기 위한 사출 성형 방법으로서, 고정력과 가스압을 사용한 사출압축 성형방법이 제공된다. 예를들면, 이 방법은 여전히 몰드가 완전히 닫히지 않는 상태에서 용융수지가 주입되어, 몰드의 압축을 고정하여 용융수지가 두꺼운 부위에 도달한 후에 두꺼운 부위의 수지와 몰드 사이에 가스가 주입되는 방법이다.

고정력과 가스압을 이용한 사출압축 성형 방법은 보스 등의 국부적으로 두꺼운 부위를 갖는 성형제품을 성형하는데 효과적으로 여겨진다. 즉, 함몰부는 두꺼운 부위에 발생하기 쉽고, 이러한 성형제품이 통상의 사출성형 방법에 의해 성형될 때에 그 외관을 손상시키기 쉽다. 한편, 고정력과 가스압을 이용한 상술한 사출압축 성형 방법에 있어서는, 상기 문제가 없으며, 함물부는 생기지 않게 되고, 뛰어난 외관을 갖는 성형제품이 용이하게 획득된다.

그러나, 고정력과 가스압을 이용한 상술한 종래의 사출압축 성형 방법은 다음의 문제점을 겪게 된다.

몰드 고정을 완료한 후에 고정력이 유지되는 동안 가스가 주입될 때, 보스 등의 국부적으로 두꺼운 부위상에 가스압이 직접 작용하게 하는 것이 실제로 가능하지만, 고정력을 유지시킴으로써 기인된 몰드내의 용융수지의 압력이 증가하기 때문에, 리브 등의 연속적으로 두꺼운 부위 위에 가스압을 충분하게 가하는 것이 어렵다. 그러므로, 리브 등의 연속적으로 두꺼운 부위가 형성될 때, 가스압을 증가시키거나 또는 다수의 가스주입구를 제공할 필요가 있다. 그 결과, 가스주입을 위해 두꺼운 부위의 설계는 어쩔수 없이 제한되고, 이렇게 생성된 성형제품에 있어서의 함몰부의 높이는 만족스럽지 못하게 된다.

본 발명은 고정력과 가스압을 이용한 종래의 사출압축 성형 방법이 갖는 전술한 문제점들을 해결하기 위하여 행해졌다. 본 발명의 목적은 두꺼운 부위가 저가스압에서 큰 영역에 설치되는 설계에도 용이하게 적용할 수 있으며, 함몰부 없는 두꺼운 부위와 뛰어난 외관을 안정적으로 갖는 성형제품을 성형할 수 있는 사출압축 성형 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제 1 실시예에 따라서, 몰드가 완전히 닫히지 않는 상태에서 용융수지가 캐비티 쪽으로 주입되어, 전진함으로써 두꺼운 리브부를 갖는 성형제품을 형성하는 사출압축성형 방법이 제공되는데, 이 성형방법은, 두꺼운 리브부 근처에 수지게이트를 제공하여 수지게이트에서 수지를 주입하는 단계와, 몰드를 닫아서 압축시키기 전에 두꺼운 리브부의 수지와 몰드 사이에 가스를 유동시키도록 두꺼운 리브부로부터 주입하는 단계와, 그 후 몰드를 닫아서 압축시키는 동안에 수지를 수지게이트로부터 역류시키는 단계와, 두꺼운 리브부 근처로 가스를 더 유동시키는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명의 제 2 사출압축 성형 방법에 따라서, 몰드가 완전히 닫히지 않는 상태에서 용융수지가 캐비티 쪽으로 주입되어, 전진함으로써 두꺼운 리브부를 갖는 성형제품을 형성하는 사출압축성형 방법이 제공되는데, 이 성형방법은, 두꺼운 리브부 근처에 수지게이트를 제공하여 수지게이트에서 수지를 주입하는 단계와, 연속하여, 몰드를 닫아서 압축시키는 동안에 수지를 수지게이트로부터 역류시키는 단계와, 동시에 또는 그 후에 두꺼운 리브부 근처로 가스를 유동시키도록 두꺼운 리브부에서 가스를 주입시키는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 고정력과 함께 가스압을 이용한 사출압축 성형 방법은, 몰드를 이용하여, 가스주입구가 수지게이트와 거의 반대로 배열되는 단계와, 몰드를 닫아서 압축이 완료된 후에 즉시 압축력을 낮추는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 상기 및 기타 목적과 특징은 첨부도면을 연결하여 다음의 기술내용으로부터 보다 명백해질 것이다.

도 1 은 본 발명에 사용된 몰드의 일예를 도시하는 단면도이다.

도 2a 는 본 발명에 따라 성형된 성형제품의 일예를 도시하는 평면도이고, 도 2b 는 도 2a 의 선 ⅡB - ⅡB 를 따라 취한 단면도이다.

도 3a 내지 도 3c 는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 사출압축 성형 방법을 도시하는 도면이다.

도 4a 및 도 4b 는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 사출압축 성형 방법을 도시하는 도면이다.

도 5a 및 도 5b 는 본 발명에 따라 성형된 성형제품의 두꺼운 부위의 형태의 일예를 도시하는 단면도이다.

도 6a 및 도 6b 는 본 발명에 따라 성형된 성형제품의 또 다른 일예를 도시하는 단면도이다.

도 7 은 제 4 실시예에 사용된 몰드를 도시하는 단면도이다.

도 8a 는 제 4 실시예에서 성형된 성형제품을 도시하는 배면도이고, 도 8b 는 도 8a 의 선 ⅧB - ⅧB 를 따라 취해 도시한 단면도이다.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

1 : 캐비티 2 : 몰드

2a : 이동몰드 2b : 고정몰드

3 : 용융수지 4 : 리세스부

5 : 가스주입구 6 : 이젝터 핀

6a : 파이프 슬리브 6b : 축핀

7 : 가압가스통로 9 : 수지게이트

10 : 성형제품 11 : 두꺼운 리브부

11a, 11b, 11c : 두꺼운 부위

20 : 주입노즐 21 : 노즐게이트

22 : 주입나사

지금부터 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 은 본 발명의 실시예에 사용된 몰드의 일례를 도시하는 견본 도면이다. 본 발명에 있어서, 도 1 에 도시된 바와 같이, 몰드가 약간 또는 반 정도 개방된 경우에도 캐비티 (1) 가 개방되지 않는 몰드는 몰드가 완전히 개방되지 않는 (또는, 약간 혹은 반 정도 개방된) 상태에서 용융수지를 주입시키도록 사용된다.

캐비티 (1) 는 도 2a 및 도 2b 에 도시된 바와 같은 형태의 성형제품 (10) 이 성형되도록 설계되며, 차량내의 포장박스, 전자장비의 하우징, 캐비넷 등의 도어, 화장 드레스 도구 (toiletry dressing table), 휠 캡 (wheel cap), 범퍼, 스포일러 등을 포함하는 공구파넬, 도어, 필라 등의 스포일러 등의 라이닝 (lining) 과 같이, 몰드 (2) 의 개방, 닫힘방향의 일단측은 몰드 (2) 의 개방, 닫힘방향의 타단측과 그 원주가 닫히는 사이에 개방된다.

몰드 (2) 를 상세히 설명한다. 캐비티 (1) 는 도 1 에 도시된 바와 같이 이동몰드 (2a) 와 고정몰드 (2b) 사이에서 형성된다. 도면에서 이동몰드 (2a) 가 코어몰드이고 고정몰드 (2b) 가 캐비티몰드 이지만, 고정몰드 (2b) 가 코어몰드이고 이동몰드 (2a) 가 캐비티몰드인 경우에도 문제는 없다.

성형제품의 두꺼운 리브 (rib) 부 (11) 에 대응하는 리세스부 (4) 는 이동몰드 (2a) 의 측면상에 형성된다. 고정몰드 (2b) 의 측면상에는, 수지 게이트 (9) 가 리세스부 (4) 근처에 제공된다. 부가하여, 이동몰드 (2a) 를 투과하는 이젝터 핀 (6) 은 이동몰드 (2a) 의 측면상에 제공되어 이젝터 핀 (6) 이 리세스부 (4) 와 교차하는 위치에서 이젝터 핀 (6) 의 전단면이 캐비티 (1) 와 접하게 된다. 이젝터 핀 (6) 은 파이프 슬리브 (6a) 와 이 슬리브 (6a) 에 삽입된 축핀 (6b) 으로 구성된다. 후술될, 가압가스의 통로로서의 틈새는 슬리브 (6a) 및 축핀 (6b) 사이에 남게 된다. 이젝터 핀 (6) 의 후단은 가압가스통로 (7) 와 접촉한다. 이젝터 핀 (6) 의 위치는 그 전단면이 리세스부 (4) 와 대향도록 바람직하게 설정될 수 있다.

가압가스통로 (7) 를 통하여 공급된 가압가스는 이젝터 핀 (6) 의 후단에서 슬리브 (6a) 및 축핀 (6b) 사이의 틈새를 통과하여, 이젝터 핀 (6) 의 전단부의 가스주입구 (5) 에서 캐비티 (1) 쪽으로 공급된다. 참조번호 8a 내지 8d 는 밀봉재를 표시한다.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 사출압축 성형 방법으로서 도 3a 내지 3c 를 참조하여 도 2a 및 2b 에 도시된 성형제품 (10) 이 도 1 에 도시된 구조를 갖는 몰드 (2) 를 사용하여 성형되는 실시예를 설명한다. 이젝터 핀 (6) 은 도 3a 내지 3c 에 간략하게 도시되어 있다.

먼저, 용융수지 (3) 가 도 3a 에 도시된 바와 같이, 몰드 (2) 가 약간 개방된 상태에서 용융수지 (3) 는 주입노즐 (20) 에 의해 수지게이트 (9) 쪽으로 주입된다. 수지로는, 일반적인 사출성형방법이나 또는 일반적인 압출성형방법에 사용된 열가소성 수지가 폭넓게 사용될 수 있다. 또, 열경화성 수지가 필요에 따라 사용될 수 있다. 또, 충전물, 강화섬유 등의 버킹제 (bulking agent), 또는 여러 가지 부가물 (가소제, 윤활제, 자외선 흠수제, 염색제, 색료, 아티포그 (anti-fog) 부가제, 안티스테이틱 부가물 (antistatic addictive), 화염 지연제 (flame retarder) 등) 이 상기 수지에 부가될 수 있다.

다음은, 가압가스가 도 3b 에 도시된 바와 같이, 가스주입구 (5) 에서 캐비티 (1) 쪽으로 주입된다. 가스로서는, 질소가스 등의 불활성 가스, 공기 등이 사용될 수 있다. 질소가스 등의 불활성가스는 바람직하게 가스가 옐로잉 (yellowing) 등이 되는 것을 바람직하게 방지한다. 또, 만족스런 성형제품은 본 발명에 따른 성형방법으로 저압가스 (예컨대, 60 ㎏/㎠ 이하) 로 성형될 수 있기 때문에, 공기가 사용된 경우에도 문제가 발생하지 않는다. 이 경우, 압축가스와 공급장치를 생산하기가 용이하기 때문에, 성형은 질소가스 등이 사용된 경우보다 저가로 달성될 수 있다.

가스를 주입하는 경우 특별한 제어가 필요 없으며, 가스는 항상 주입될 수 있다. 또, 몰더에서 주입출발신호, 몰드고정시작신호 등을 사용하여 가스주입시기 및 기간을 제어할 때, 가스소비에 대하여도 보다 효과적이다.

압축가스를 주입하는 것은 이젝터 핀 (6) 을 통하여 수행되는 방법에 제한되지 않으며, 몰드 (2) 에 별도로 형성된 압축가스의 통로를 형성하여 수행될 수 있다. 예컨대, 가스는 가스사출성형 방법에 사용된 가스공급장비를 사용하여 공급될 수 있다.

다음은, 도 3c 에 도시된 바와 같이 몰드 (2) 가 닫혀서 압축되는 동안에 캐비티 (1) 내의 수지는 수지게이트 (9) 로부터 역류되도록 한다. 특히, 주입노즐 (20), 노즐게이트 (21) 가 개방된 상태로 있는 동안에, 수지가 수지게이트 (9) 에서 주입노즐 (20) 쪽으로 역류시키는 결과와 함께, 몰드 (2) 는 닫혀서 압축된다. 또, 용융수지의 주입이 완료된 후에, 노즐게이트 (21) 는 한 번 닫힐 수 있고, 몰드 (2) 는 캐비티 (1) 내에서 수지를 전진시키도록 닫혀서 압축된다. 이 경우, 몰드 (2) 가 닫혀서 압축되는 동안에 노즐게이트 (21) 가 다시 개방된 경우, 수지는 주입노즐 (20) 쪽으로 역류될 수 있다. 어느 경우에도, 주입나사 (22) 는 수지가 역류할 때 후퇴한다.

주입나사 (22) 의 이와 같은 후퇴는 몰드 (2) 의 닫힘과 압축과 동기 (synchronism) 의 타이밍으로 강제로 또한 수행될 수 있다. 특히, 몰드 (2) 가 닫히어 압축되거나 몰드고정력이 증가된 경우, 미리 설정된 양으로, 예컨대, 몰드 (2) 의 닫힘과 압축을 지정한 출발신호의 사용에 의해 주입나사 (22) 가 후퇴되거나 또는 주입나사 (22) 가 이와 같은 검출신호를 사용하여 주입나사 (22) 가 후퇴되도록 제어될 수 있기 위해서 몰드고정력은 또한 몰드개방양으로 검출된다.

몰드 (2) 의 닫힘과 압축이 완료된 후에, 몰드 (2) 는 실제로 소정시간 동안 유지된다. 성형제품 (10) 이 냉각된 후에, 몰드 (2) 가 개방되어 성형제품 (10) 이 꺼내진다.

다음은, 도 2 에 도시된 성형제품 (10) 이 상기 실시예와 동일한 방법의 도 1 에 도시된 구조를 갖는 몰드 (2) 를 사용하여 성형되는 실시예를 본 발명의 제 2 실시예에 따른 사출압력성형 방법으로서 도 4a 및 도 4b 를 참조하여 기술한다. 도 4a 및 도 4b 에는 이젝터 핀 (6) 이 또한 간단하게 도시되어 있다.

먼저, 상술한 용융수지 (3) 는 몰드 (2) 가 도 4a 에 도시된 바와 같이 약간 개방된 상태에서 주입노즐 (20) 에 의해 수지게이트 (9) 에서 캐비티 (1) 쪽으로 주입된다.

다음은, 도 4b 에 도시된 바와 같이 몰드 (2) 가 닫혀서 압축되는 동안에 캐비티 (1) 내의 수지가 수지게이트 (9) 로부터 역류시킨다. 또, 상술한 압축가스가 몰드 (2) 의 닫힘과 압축 후에 또는 동시에 가스주입구 (5) 에서 캐비티 (1) 쪽으로 주입된다. 본 발명의 제 1 실시예에 따른 사출압축 성형 방법과 동일한 방법으로, 주입나사 (22) 는 수지가 역류될 때 후퇴한다.

본 발명의 사출압축 성형 방법에 따라서, 몰드 (2) 가 닫혀서 압축될 때에 두꺼운 리브부 (11) 의 수지압력을 대단히 효과적으로 감소시키는 작용을 발생시키는 결과와 함께, 수지가 두꺼운 리브부 (11) 근처에 제공된 수지게이트 (9) 에서 역류된다. 따라서, 가스압력을 극도로 증가시키지 않고서 가스를 두꺼운 리브부 (11) 의 원주에 유입시키는 것이 가능하다.

즉, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 사출압축 성형 방법에 있어서, 몰드 (2) 가 닫혀서 압축되기 전에 주입된 가스는 이동몰드 (2a) 와 용융수지 (3) 사에에 어느 정도 유동시키도록 하고, 그 후 몰드 (2) 가 닫혀서 압축된 경우 고유동성을 가지면서 보통의 두께부 (얇은 부위) 보다 후에 냉각된 두꺼운 리브부 (11) 의 원주에 바람직하게 유입되도록 한다. 또, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 사출압축 성형 방법에 있어서, 몰드 (2) 가 닫혀서 압축된 후에 주입된 가스는 상술한 방법과 동일한 방법으로 그 후 몰드 (2) 가 닫혀서 압축된 경우 두꺼운 리브부 (11) 의 원주에 바람직하게 유입되도록 한다. 따라서, 두꺼운 리브부 (11) 를 선택적으로 가압하는 것이 가능하여, 가스의 가압효과를 증가시키는 것이 가능하게 된다. 가스유동, 몰드 (2) 의 약간의 개방, 및 이들 조건으로 충전된 수지의 양에 기한 가스주입구 (5) 의 수지압력에 따라서 가스압력은 변하지만, 그러나 가스압력은 60 ㎏/㎠ 이하가 될 수 있으며, 통상적으로는 가스압력이 5 내지 40 ㎏/㎠ 인 경우에 바람직하다.

또, 본 발명의 사출압축 성형 방법에 따라서, 압축부는 몰드 (2) 가 닫혀서 압축될 때의 수지역류와 함께 증사할 수 있기 때문에, 캐비티내의 수지압력은 균일해질 수 있다. 따라서, 특히 도 2 에 도시된 바와 같은 박스형 성형제품이 성형될 때에, 성형제품의 단부 (박스형의 측부) 상에 압축력을 충분히 가하게 할 수 있다.

본 발명에 따른 사출압축 성형 방법에 따라 얻은 성형제품은 두꺼운 리브부 (11) 가 가스에 의해 가압되는 것과 같이 캐비티 (1) 의 형태를 반영하지 않는다. 즉, 도 2 의 성형제품 (10) 의 두꺼운 리브부 (11) 는 예컨대 도 5a 및 도 5b 에 도시된 바와 같이, A - A 단면을 갖는다. 도 5a 및 도 5b 의 점선은 캐비티면을 나타내고, 캐비티면과 두꺼운 리브부 (11) 사이의 공간은 가스가 포함되거나 또는 유동한 공간이다. 두꺼운 리브부 (11) 의 최종 형태는 두꺼운 리브부 (11) 에 상응하는 캐비티 형태, 충전수지의 양, 포함된 가스의 양과 압력 등에 의존한다. 그러나, 리브 등의 두꺼운 부위, 보스 등등이 성형제품의 뒷면상에 형성되기 때문에 성형제품의 외관이 손상될 위험은 없다.

본 발명에 따른 사출압축 성형 방법에 있어서, 보통의 두께부는 가스에 의해 직접 가압되지 않지만 보통의 면 (두꺼운 리브부 (11) 와 반대의 면) 은 가스로 가압된다. 외관상 함몰부는 이와 같은 두꺼운 부위 위에 가해진 가스압력에 의해 개선된다.

본 발명에 따른 사출압축 성형 방법에 있어서, 가스는 후에 냉각되어 고유동성을 갖는 두꺼운 부위의 원주에 선택적으로 유입된다. 따라서, 가스주입구 (5) 는 가스주입구 (5) 가 도 1 에 도시된 성형제품의 두꺼운 부위에 대응하는 리세스부 (4) 와 교차하는 위치에 제공된다. 또, 수지게이트 (9) 와 반대가 되도록 가스주입구 (5) 를 배열하는 것이 특히 바람직하다. 따라서, 가스주입구 (5) 의 부위에서의 수지압력은 몰드 (2) 가 닫혀서 압축될 때의 수지의 역류에 의해 대단히 효과적으로 감소될 수 있으므로, 가스유입을 부드럽게 촉지시키는 것이 가능하게 된다.

도 6a 에 도시된 복수의 독립의 두꺼운 부위 (11a 및 11b) 를 갖는 성형제품 (10) 이 성형될 때, 각각의 두꺼운 부위가 서로 교차하는 위치에서 복수의 가스주입구가 제공된 몰드를 사용하는 것이 바람직하다.

또, 도 6b 에 도시된 바와 같이, 두꺼운 부위 (11a 및 11b) 를 연결하는 두꺼운 부위 (11c) 를 제공하여, 두꺼운 부위 전부를 연속적으로 만드는 것이 바람직하다. 따라서, 하나의 가스주입구를 통하여 모든 두꺼운 부위상에 가스압력을 작용시키는 것이 바람직하다. 그러나, 두꺼운 부위의 전장이 특히 긴 경우에는 복수의 가스주입구를 제공하는 것이 바람직하다. 이 경우에, 수지를 역류시키는 다른 게이트가 용융수지를 주입시키는 수지게이트 (9) 에 부가하여 각각의 주입구와 반대로 별도로 제공될 수 있다.

또, 본 발명의 따른 사출압축 성형 방법에 있어서, 몰드의 닫힘과 압축이 완료된 후에 즉시, 즉 설정된 압축시간이 경과하거나 또는 이동몰드측면이 설정된 압축완료위치에 도달된 후에 즉시 압축력을 낮추는 것이 바람직하다.

끝으로, 압축력이 낮아지면, 가스가 가스주입구 (5) 로부터 이격하여 성형제품의 원주부에 있는 두꺼운 부위에 보다 확실하게 또한 유입될 수 있다. 이때의 압축력은 용융수지가 주입되어 충전될 때의 몰드고정력이나 또는 몰드가 닫혀서 압축될 때의 압축력 보다 낮아지도록 설정될 수 있다. 바람직하게는, 압축력 P₁과 가스압력 P₂사이에는 P₁(㎏/㎠) ≥ P₂(㎏/㎠) 의 관계가 설정된다.

본 발명에 따라서, 특히 압축가스가 가압되지 않는 측면상에서의 성형제품 (10) 의 표면조건, 즉 압축가스의 가압에 의해 캐비티 면 (1b) 위에 가압되는 측면상에서의 성형제품 (10) 의 표면조건은 개선된다. 따라서, 압축가스가 제품이 사용된 때에 거의 보이지 않는 성형제품의 측면상에 압축가스가 가압되는 것이 바람직하다. 예컨대, 전자장비의 하우징에 대하여, 내면측으로 압축가스가 가압되는 것이 바람직하다.

지금부터 실시예와 비고예를 설명한다.

아래 도시된 각각의 비교예 1 및 2 와 실시예 1 내지 3 에 있어서, 도 2 에 도시된 성형제품 (10) 은 도 1 에 도시된 몰드 (2) 를 사용하여 성형된다.

성형시 이돌몰드가 이동하여 바람직하게 고정될 수 있는 고마쓰 컴퍼니 리미티드가 제작한 사출 몰더 IP.1050 이 몰더로서 사용되었다. 몰드고정력, 가압력, 압력비, 및 압력출발위치가 이 몰더에서 설정될 수 있다.

수지게이트 (9) 와 가스주입구 (5) 는 몰드 (2) 내에서 서로 반대로 배열되었다. 이동몰드 (2a) 내에는, 성형제품의 두꺼운 부위 (11) 에 상응하는 리세스부 (4) 가 형성됨으로써 가스주입구 (5) 와 교차되었다. 예컨대 도 3a 내지 3c 에 도시된 주입노즐 (20) 은 핫런너 및 버블 게이트 (hot-runner and bubble-gate) 구조를 갖는다. 이젝터 핀 (6) 은 내경이 2 mm 이고 외경이 4 mm 인 계단식 슬리브 (6a) 와, 외경이 1.98 mm 인 축핀 (6b) 과 조합하여 형성되며, 틈새가 특히 조절되지 않았다. 또, 이젝터 핀 (6) 의 전단면 (가스주입구 (5)) 은 성형제품에 각각 평행하게 제조되었다.

(20) 에 있어서, 천장면은 250 mm× 250 mm (천장면 부위의 두께는 자유롭게 설정됨) 이였고, 측면의 높이는 80 mm (측면의 드래프트 각도는 10 도임) 였다. 폭이 3 mm 이고 높이가 5 mm 인 리브 (두꺼운 부위 (11)) 는 천장면의 뒷면에 반경방향으로 설정되었다.

ABS (STYLUCK 191F), MODIFIED PPE (ZYLON 220Z), ABS-GF (10 % GF 로 부가된 STYLUCK R220A), 및 HIPS (STYLON 408) 의 4 가지 종류의 수지가 사용되었고, 몰드온도가 70 ℃ 로 설정되었다.

비교예 1

보통의 사출성형제품 무게의 98 % 의 양의 수지는 스페이서가 이동몰드와 고정몰드측 사이로 삽입되는 상태에서 주입되어 천장면의 두께가 2 mm 가 되도록 하고, 몰드는 300 톤의 몰드고정력으로 완전하게 고정된다. 75 ㎏/㎠ 하의 질소가스가 주입이 완료된 후에 즉시 30 초간 몰드 쪽으로 가압되었다. 냉각이 완료된 후에 몰드가 개방되었고, 성형제품을 꺼냈다. 이렇게 생성된 성형제품에 있어서의 함몰부 높이는 통상의 사출성형제품과 비교하여 개선되었지만, 만족할만한 수준은 아니었다.

비교예 2

몰드를 약간 개방시킨 상태 (천장면 부위의 두께는 4 mm 였음) 로 용융수지의 주입을 완료한 후에, 몰드가 즉시 냉각되어 압축되었다. 그 다음, 충전된 용융수지의 양은 최종제품의 두께가 2 mm 가 되도록 조절되었으며, 압축력은 150 ㎏/㎠ 이였다. 70 ㎏/㎠ 하의 질소가스가 압축이 완료된 후에 즉시 30 초간 몰드 쪽으로 가압되었다. 냉각이 완료된 후에 몰드가 개방되었고, 성형제품을 꺼냈다. 이렇게 생성된 성형제품에 있어서의 함몰부 높이는 통상의 사출성형제품과 비교하여 개선되었지만, 만족할만한 수준은 아니었다.

실시예 1

몰드를 약간 개방시킨 상태 (천장면 부위의 두께는 4 mm 였음) 로 용융수지의 주입을 완료한 후에, 몰드가 즉시 냉각되어 압축됨과 동시에, 주입나사가 9 mm 정도 후퇴하였다. 이 때에, 충전된 용융수지의 양은 최종제품의 두께가 1.8 mm 가 되도록 조절되었으며, 압축력은 150 ㎏/㎠ 이였다. 55 ㎏/㎠ 하의 질소가스가 압축이 완료된 후에 즉시 30 초간 몰드 쪽으로 가압되었다. 냉각이 완료된 후에 몰드가 개방되었고, 성형제품을 꺼냈다. 이렇게 생성된 성형제품에 있어서의 함몰부 높이는 비교예 2 와 비교하여 상당히 개선되었다.

실시예 2

몰드의 닫힘과 압축에 의해 성형제품의 두께가 1.8 mm 에 도달된 후에 즉시 몰드고정력이 150 ㎏/㎠ 에서 80 ㎏/㎠ 까지 낮아진 점과, 질소가스가 35 ㎏/㎠ 의 압력에서 몰드 쪽으로 가압되는 점을 제외하고는 실시예 1 과 동일한 방법으로 성형이 수행되었다. 이렇게 생성된 성형제품에 있어서의 함몰부 높이는 낮은 가스압력에도 불구하고 실시예 1 과 동일한 방법으로 개선되었다.

실시예 3

용융수지의 주입주입이 시작됨과 동시에 가스가 몰드 쪽으로 가압되는 점을 제외하고는 실시예 2 와 동일한 방법으로 성형이 수행되었다. 이렇게 생성된 성형제품에 있어서의 함몰부 높이는 낮은 가스압력에도 불구하고 실시예 1 과 동일한 방법으로 개선되었다.

실시예 4

도 8a 및 8b 에 도시된 성형제품 (10) 은 수지게이트 (9) 및 가스주입구 (5) 가 도 7 에 도시된 바와 같은 동일측면 (고정몰드 (2b) 의 측면) 상에 배열되는 몰드 (2) 를 사용하여 실시예 3 과 동일한 방법으로 성형되었다. 성형제품 (10) 에 대하여, 크기는 250 mm × 250 mm 이였고, 두께는 1.8 mm 였다. 또, 3 mm 의 폭과 5 mm 의 높이의 리브 (두꺼운 부위(11)) 가 성형제품 (10) 의 뒷면에 제공되었다.

이렇게 생성된 성형제품에 있어서의 함몰부 높이는 낮은 가스압력에도 불구하고 실시예 1 과 동일한 방법으로 개선되었다.

표 1 은 상기 비교예와 실시예에 따라 생성된 성형제품에 있어서의 함몰부의 측정결과와 시각외관평가를 나타낸다.

	함몰부의 측정결과 (㎛)	외관의 시각평가함몰부, 플래싱 등.
비교예 1	10	불량
비교예 2	7	불량
실시예 1	1 이하	양호
실시예 2	1 이하	양호
실시예 3	1 이하	양호
실시예 4	1 이하	양호

상술한 본 발명은 다음의 특징을 갖는다.

(1) 수지는 두꺼운 리브 부위의 수지압력은 대단히 효과적으로 감소될 수 있는 결과를 가짐과 동시에, 몰드가 닫혀서 압축될 때에 두꺼운 리브부 근처에 배열된 수지게이트로부터 역류한다. 따라서, 두꺼운 리브부위의 원주까지 가스를 확실히 유입하는 것이 가능하게 한다. 그러므로, 압축성형방법에 있어서의 수지확산효과를 희생시키지 않고서, 두꺼운 리브부는 저압가스를 사용하여 선택적으로 가압될 수 있으며, 따라서, 가스의 가압효과를 개선시키는 것이 가능하게 된다.

(2) 압축영역은 몰드가 닫혀서 압축될 때에 수지의 역류로 증가될 수 있기 때문에, 캐비티내의 수지압력은 균일하게 될 수 있다. 그러므로, 특히 박스형 성형제품이 성형될 때에, 압축력을 성형제품의 단부상에 또한 충분하게 작용시키는 것이 가능하게 된다.

(3) 따라서, 본 발명은 두꺼운 부위는 저가스압력에서 큰 영역에 설정되는 설계에 용이하게 적용할 수 있으며, 함몰부가 없고 휼륭한 외관을 갖는 두꺼운 부위를 구비한 성형제품을 안정하게 성형하는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 바람직한 실시예의 전술한 기술내용은 설명과 기술내용의 목적을 위하여 설명되었다. 본 발명은 개시된 정확한 형태에 제한되거나 또는 철저한 것이 아니며, 상기 기술에 비추어 정정과 변형이 가능하거나 또는 본 발명의 실시로부터 획득될 수 있다. 본 발명의 원칙과 그 실시사용을 설명하기 위하여 당업자가 의도된 특정 사용에 적합한 여러 가지 정정과 여러 가지 실시예로 본 발명을 사용하도록 실시예가 선택되어 기술되었다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 등가물에 의해 한정되도록 의도되었다.

본 발명에 의하여 두꺼운 부위가 저가스압에서 큰 영역에 설치되는 설계에도 용이하게 적용할 수 있으며, 함몰부 없는 두꺼운 부위와 뛰어난 외관을 갖는 성형제품을 성형할 수 있는 효과를 제공한다.

Claims

두꺼운 리브를 갖는 성형제품용 사출압축 성형 방법에 있어서,

캐비티의 두꺼운 리브부 근처에 수지게이트를 제공시키는 단계와,

몰드가 완전히 닫히지 않는 상태에서 상기 수지게이트에서 상기 캐비티 쪽으로 용융수지를 주입시키는 단계와,

상기 두꺼운 리브부에서 상기 캐비티 쪽으로 가스를 주입하여 상기 가스가 상기 두꺼운 리브부의 수지와 상기 몰드 사이로 유동시키는 단계와,

그 후 상기 몰드를 완전히 닫히게 하여 상기 수지를 압축시키는 동안에 상기 수지를 상기 수지게이트로부터 역류시키는 단계와,

상기 두꺼운 리브부내의 상기 수지의 원주에 상기 가스를 더 유동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출압축 성형 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 몰드의 가스주입구가 상기 수지게이트와 거의 반대로 배열되는 것을 특징으로 하는 사출압축 성형 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 몰드를 완전히 닫히도록 한 다음에 즉시 압축력을 낮추는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사출압축 성형 방법.
제 1 항에 있어서, 가스주입 시기 및 기간은 주입시작신호, 몰드고정시작신호를 이용하여 제어되는 것을 특징으로 하는 사출압축 성형 방법.
제 1 항에 있어서, 복수의 가스주입구는 상기 성형제품의 복수의 두꺼운 리브에 따라서 제공되는 것을 특징으로 하는 사출압축 성형 방법.
두꺼운 리브를 갖는 성형제품용 사출압축 성형 방법에 있어서,

캐비티의 두꺼운 리브부 근처에 수지게이트를 제공시키는 단계와,

몰드가 완전히 닫히지 않는 상태에서 상기 수지게이트에서 상기 캐비티 쪽으로 수지를 주입시키는 단계와,

연속하여, 상기 몰드를 완전히 닫히게 하여 상기 수지를 압축시키는 동안에 상기 수지를 상기 수지게이트로부터 역류시키는 단계와,

동시에 또는 그 후에 상기 두꺼운 리브부 근처로 상기 가스를 유동시키도록 상기 두꺼운 리브부에서 상기 캐비티 쪽으로 가스를 주입시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출압축 성형 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 몰드의 가스주입구는 상기 수지게이트와 거의 반대로 배열되는 것을 특징으로 하는 사출압축 성형 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 몰드를 완전히 닫히도록 한 다음에 즉시 압축력을 낮추는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사출압축 성형 방법.
제 6 항에 있어서, 가스주입 시기 및 기간은 주입시작신호, 몰드고정시작신호를 이용하여 제어되는 것을 특징으로 하는 사출압축 성형 방법.
제 6 항에 있어서, 복수의 가스주입구는 상기 성형제품의 복수의 두꺼운 리브에 따라서 제공되는 것을 특징으로 하는 사출압축 성형 방법.