KR19990063683A - 수지 성형 장치 - Google Patents

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이마이 기요스케
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Abstract

수지 성형 장치는 테블릿형으로 분말형 수지 재료의 예비 성형없이 공간의 발생을 방지하는 성형품을 제공한다. 상기 성형 장치는 상부 몰드와, 실린더를 가지는 하부 몰드와, 상부 및 하부 몰드를 가열하는 히터와, 실린더의 내부벽을 따라 슬라이드가능한 플런저와, 상부 및 하부 몰드 사이에 형성된 몰드 캐비티와, 수지 재료가 충진되는 실린더의 내측과 몰드 캐비티 사이를 연결하는 런너 및, 상기 런너의 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에 이동가능한 게이트 부재를 포함한다.
폐쇄 위치에서, 분말형 수지 재료에 함유된 공기가 플런저와 실린더 사이의 간극을 통하여 배출되도록, 충진된 수지 재료는 히터로 간접적으로 가열하는 동안 플런저의 운동으로 가압된다. 개방 위치에서, 실질적으로 용융된 상태에서의 수지 재료는 플런지에 의해 가압되고, 런너를 통하여 몰드 캐비티에 공급된다.

Description

수지 성형 장치
종래로부터, 트랜스퍼 성형 방법이 에폭시 수지, 페놀 수지 또는 불포화 폴리에스테르 수지와 같은 열경화성 수지를 사용하여 반도체 소자 등을 시일하기 위해 실시되어 왔다.
도 14에 도시된 바와 같이, 트랜스퍼 성형체를 위한 단일 플런저식 성형 장치는 상부 몰드(20D)와, 하부 몰드(10D)와, 상부 및 하부 몰드를 가열하는 히터(도시 생략)와, 상부 및 하부 몰드 사이에 형성된 몰드 캐비티(2D)를 포함한다. 하부 몰드(10D)는 하부 실린더(11D)와 상기 하부 실린더의 내부벽을 따라 슬라이드가능한 플런저(30D)를 가진다. 다른 한편, 상부 몰드(20D)는 하부 실린더(11D)에 접촉되는 위치에 형성된 컬(cull)용 오목부(21D)를 가진다. 상부 몰드(20D)가 하부 몰드(10D)에 고정될 때, 오목부(21D)의 측단부는 하부 몰드의 상부면에 형성된 런너(12D)와 연결된다. 결과적으로, 몰드 캐비티(2D)는 수지 찬넬을 얻기 위해 오목부(21D)와 런너(12D)를 통하여 하부 실린더의 내부 스페이스(13D)와 연결된다.
하술된 바와 같이, 트랜스퍼 성형 방법은 상기 성형 장치의 사용으로 성형품을 얻기 위해 실행된다. 성형품에서 공간의 발생을 방지하기 위해, 열경화성 수지 등과 같은 분말형 수지 재료(1D)는 분말형 수지 재료에 함유된 공기를 제거하기 위해 테블릿(tablet)형으로 미리 형성된다. 테블릿형인 가압 수지 재료는 하부 실린더(11D)안으로 충진된 후, 히터에 의해 가열되는 동안 플런저(30D)의 상부 운동에 의해 가압된다. 가압되고 가열된 수지 재료는 런너(12D)를 통하여 몰드 캐비티(2D)에 공급된다.
상기 트랜스퍼 성형 방법에 의해, 성형품의 공간의 발생을 방지할 수 있다. 그러나, 분말형 수지 재료를 테블릿형으로 실행하는 예비 처리 장치의 도입으로 인하여 비용이 상승되고 대체적으로 생산 단계가 증가되는 문제점이 있다. 그러므로, 분말형 수지 재료를 사용함으로써 예비 처리없이 트랜스퍼 성형 방법을 실행함이 바람직하다. 그러나, 종래 기술의 성형 장치를 사용함으로써 예비 처리없이 공간의 발생을 방지하기는 어렵다.
본 발명은 트랜스퍼 성형을 위한 수지 성형 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 수지 성형 장치의 평면도,
도 2는 본 발명의 수지 성형 장치의 정면도,
도 3은 본 발명의 수지 성형 장치의 측면도,
도 4는 성형 장치의 성형 유니트의 종단면도,
도 5a∼5d는 본 발명의 성형 유니트를 사용하는 트랜스퍼 성형 방법을 도시한 도면,
도 6a, 6b는 성형품의 제거 단계를 도시한 도면,
도 7은 성형 유니트의 변형예를 도시한 도면,
도 8은 슬라이드 블록의 작동을 도시한 도면,
도 9a∼9d는 본 발명의 성형 유니트를 사용하는 트랜스퍼 성형 방법을 도시한 도면,
도 10은 제 1 및 2 플런저의 제어를 도시한 도면,
도 11a∼11d는 본 발명의 성형 유니트를 사용하는 트랜스퍼 성형 방법을 도시한 도면,
도 12는 분말형 수지 재료를 계량하고 공급하기 위한 유니트의 정면도,
도 13a, 13b는 유니트의 계량부의 동작을 도시한 도면,
도 14는 종래 수지 성형 장치를 도시한 도면.
상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 테블릿으로 수지 재료를 실행하는 예비 처리없이 공간 결함의 발생을 방지하고 성형품을 분말형 수지 재료로부터 생산되는 수지 성형 장치를 제공한다. 즉, 본 발명의 성형 장치는 상부 몰드와, 실린더를 가지는 하부 몰드와, 상부 및 하부 몰드를 가열하는 히터와, 실린더의 내부벽을 따라 슬라이드가능한 제 1 플런저와, 상부 및 하부 몰드 사이의 성형품의 형상으로 형성된 몰드 캐비티와, 몰드 캐비티 사이를 연결하는 런너와, 수지 재료가 충진되는 스페이스 즉, 실린더의 내벽, 제 1 플런저, 상기 제 1 플런저의 대향 측부에 배치된 상부 몰드로 둘러싸인 스페이스 및, 런너의 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에 이동가능한 게이트 부재를 포함한다. 폐쇄 위치에서, 충진된 수지 재료는 히터에 의해 간접적으로 가열되는 동안 제 1 플런저의 운동에 의해 가압된다. 개방 위치에서, 실질적으로 용융된 상태에서의 수지 재료는 제 1 플런저의 부가적인 운동에 의해 몰드 캐비티로 가압되고 공급된다.
상부 몰드가 하기 성분으로 형성됨이 바람직하다. 즉, 상부 몰드는 하부 몰드의 제 1 실린더보다 큰 직경을 가지는 제 2 실린더와, 상기 제 2 실린더의 내부벽을 따라 슬라이드가능한 제 2 플런저를 포함한다. 제 2 실린더의 내측이 제 1 실린더의 내측과 결합되도록 상부 몰드는 하부 몰드상에 배치된다. 게이트 부재로서의 제 2 플런저 작동은 하부 몰드에 대하여 가압될 때 런너의 폐쇄 위치에서 이루어진다. 또한, 상부 몰드는 압력 로딩 유니트와 압력 해제 유니트를 가지고, 상기 압력 로딩 유니트는 런너의 폐쇄 위치가 유지되는 동안 수지 재료가 제 1 및 2 플런저 사이에 가압될 때 제 2 플런저로의 로드를 하부 몰드 방향으로 적용한다. 압력 해제 유니트는 제 2 플런저에 적용된 로드를 제거한다. 제 2 플런저는 하부 몰드로부터 떨어져 이격질 때 런너의 개방 위치를 이룬다.
또한, 게이트 부재는 런너안으로 돌출가능한 핀으로 형성됨이 바람직하다.
부가적으로, 게이트 부재는 런너를 횡단하는 방향으로 슬라이드가능하게 지지된 슬라이드 블록으로 형성되어 있다. 슬라이드 블록은 런너의 세로방향으로 연장되는 관통 구멍을 가진다. 관통 구멍이 런너와 일치되도록 슬라이드 블록이 런너를 횡단하는 방향으로 이동될 때, 런너의 개방 위치가 얻어진다.
상기 및 다른 목적 및 이점은 첨부된 도면을 동반하여 본 발명의 양호한 실시예의 하기 설명으로부터 자명하다.
도 1∼3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 수지 성형 장치는 트랜스퍼 성형 단계를 실행하는 성형 유니트(A1)와, 분말형 수지 재료를 계량하고 수지 재료를 성형 유니트에 공급하는 유니트(B)와, 성형 유니트에 수지 재료로 시일될 프레임 부재를 공급하는 유니트(C)와, 트랜스퍼 성형 단계 후 성형품을 성형 유니트로부터 제거하는 유니트(D)와, 프레임 부재를 유니트(C)에 공급하는 유니트(E) 및, 성형품을 저장하는 유니트(F)로 형성되어 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 성형 유니트(A1)는 상부 몰드(20), 실린더(11)를 가지는 하부 몰드(10), 실린더의 내부벽을 따라 슬라이드가능한 플런저(30) 및, 상부 및 하부 몰드 사이의 성형품의 형태로 형성된 각각의 몰드 캐비티(2)를 포함한다. 실린더(11)에 접촉되는 위치에 형성된 상부 몰드(20)는 컬(cull)용 오목부(21)를 가진다. 상부 몰드(20)가 하부 몰드(10)에 고정될 때, 오목부(21)의 대향 양단은 하부 몰드상에 형성된 런너(12)와 연결된다. 결과적으로, 몰드 캐비티(2)는 수지 찬넬을 한정하기 위해 런너(2)와 오목부(21)를 통하여 실린더(11D) 내측과 연결된다. 도 4는 실린더(11)의 내측과 몰드 캐비티(2) 사이에 존재하는 한 쌍의 수지 찬넬을 도시한다. 상기 성형 장치에서, 성형 유니트(A1)는 한 쌍의 수지 찬넬을 각각 가지는 복수의 실린더(11)로 이루어져 있다.
상부 몰드(20)는 오목부(21) 안으로 돌출가능한 한 쌍의 게이트 핀(22)을 가진다. 게이트 핀(22)의 상부가 하부 몰드(10)의 상부면에 대하여 가압될 때, 수지 찬넬은 폐쇄된다. 다른 한편, 게이트 핀(22)이 오목부(21)로 들어갈 때, 수지 찬넬은 개방된다.
상부 몰드(20)는 상부 접촉 보드(23)를 통하여 상부 베이스(25)에 지지된다. 유사하게, 하부 몰드(10)는 하부 접촉 보드(15)를 통하여 하부 베이스(17)에 지지된다. 상부 베이스(25)와 하부 베이스(17)의 적어도 어느 하나는 유압식 또는 전기식 구동 장치(도시 생략)에 의해 상부 및 하부로 이동될 수 있다. 도 4에서, 부호 (26) 및 (16)는 상부 및 하부 몰드를 가열하기 위한 히터(도시 생략)를 그에 배치시키기 위해 상부 및 하부 접촉 보드(23, 15)에 각각 형성된 구멍을 지시한다. 부가로, 부호(31)는 플런저(30)를 상부 및 하부로 이동하기 위한 원주형 로드를 도시한다. 부호(40)는 성형품을 상부 및 하부 몰드로 제거시키기 위해 사용된 이젝터 핀을 나타낸다.
도 1에 도시된 바와 같이, 성형 유니트(A1)의 사용과 함께 트랜스퍼 성형 단계 이전에, 수지 재료로 시일될 리드 프레임(8)은 유니트(E)는 공급 푸셔(61; supply pusher)에 의해 리드 프레임을 예열하기 위해 매거진 래크(60)로부터 테이블(62)로 전달된다. 또한, 리드 프레임(8)의 위치설정 단계는 테이블(62)상에서 실행된다. 상부 몰드가 하부 몰드로부터 분리된 후, 테이블(62)상의 리드 프레임(8)은 몰드 캐비티(2)안에 공급된다. 부가적으로, 유니트(B)의 호퍼(hopper)에 저장된 열경화성 수지와 같은 분말형 수지 재료(1)는 유니트(B)의 계량부(104)로 계량되고, 이어서 계량된 수지 재료는 하부 몰드(10)의 실린더(11) 각각에서의 스페이스(13)에 공급된다. 연속적으로, 도 5a에 도시된 바와 같이, 상부 몰드(20)는 하부 몰드(10)에 고정되고, 수지 찬넬은 게이트 핀(22)에 의해 폐쇄된다. 상부 및 하부 몰드(10, 20)는 실린더(11) 안으로 배출된 수지 재료(1)를 간접적으로 가열하기 위해 히터에 의해 가열된다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 플런저(30)는 수지 재료(1)를 가압하기 위해 상부로 이동된다. 수지 재료(1)의 상기 가열 및 가압 동안, 분말형 수지 재료에 존재하는 공기를 포함하는 실린더의 공기는 플런저(30)와 실린더 사이의 간극을 통하여 배출된다. 실린더(11)에서 외측으로 공기를 배출시키기 위해, 진공 펌프 등이 바람직하게 사용될 수 있다.
도 5c에 도시된 바와 같이, 수지 재료가 실질적으로 그 용융된 상태를 얻기 위해 곧 가열되고 가압된 후, 게이트 핀(22)은 수지 찬넬을 개방시키기 위해 오목부(21)로 들어간다. 실린더에서의 공기가 플런저와 실린더 사이의 간극을 통하여 외측으로 배출될 수 있도록 플런저(30)와 실린더(11)는 긴밀히 제한된 치수 공차로 도입되지만, 용융 수지 재료는 단기간에 간극안으로 함몰될 수 있다. 게이트 핀(22)이 함몰되고, 용융 수지 재료가 플런저(30)에 의해 가압될 때, 용융 수지 재료는 런너(12)를 통하여 몰드 캐비티(2)안으로 주입된다. 도 5d에 도시된 바와 같이, 몰드 캐비티(2)안으로 수지 재료(1)의 주입을 마무리하기 위해 하부 몰드(10)의 상부면보다 미소하게 높은 위치에 도달될 때까지 플런저(30)는 상방향으로 이동된다. 상술된 바와 같이, 수지 찬넬이 개방되기전 분말형 수지 재료에서의 공기가 외측으로 배출되므로, 몰드 캐비티(2)안에 주입된 수지 재료에 의해 공간이 없이 양호한 성형품을 생산할 수 있다. 부가적으로, 수지 재료(1)가 균일하게 용융될 때 수지 찬넬이 개방되므로, 용융 수지 재료를 몰드 캐비티안으로 부드럽게 공급할 가능성이 있다.
도 6a, 6b에 도시된 바와 같이, 주입된 수지 재료(1)가 몰드 캐비티(2)에 경화된 후, 성형품은 몰드 캐비티로부터 제거될 수 있다. 성형품은 유니트(D)에 의해 척킹되고, 이어서 픽업 테이블(70)에 위치된다. 픽업 테이블(70)상의 성형품은 제 2 푸셔(71)의 동작에 의해 유니트(F)의 매거진 래크(80)에 수용된다.
도 7에 도시된 바와 같이, 유니트(A1)의 변형에 따라, 게이트 핀(22) 대신에 슬라이드 블록을 사용할 가능성이 있다. 즉, 각각의 슬라이드 블록(27)은 런너(12; 수지 찬넬)가 횡단되는 방향으로 슬라이드식으로 지지되고, 런너(12)의 세로방향으로 연장되는 관통 구멍(28)을 가진다. 도 8a에 도시된 바와 같이, 런너(12)가 슬라이드 블록(27)에 의해 폐쇄될 때, 수지 찬넬의 폐쇄된 상태가 얻어진다. 다른 한편, 도 8b에 도시된 바와 같이, 관통 구멍(28)이 런너와 일치되도록 슬라이드 블록(27)이 런너(12)를 횡단하는 방향으로 이동될 때, 수지 찬넬의 개방 상태가 얻어진다.
도 9a∼9d에 도시된 바와 같이, 성형 유니트(A1) 대신에 성형 유니트(A2)를 사용할 수 있다. 즉, 성형 유니트(A2)는 상부 몰드(20A)와, 제 1 실린더(11A)를 가지는 하부 몰드(10A) 및, 상부 및 하부 몰드 사이의 성형품 형상으로 형성된 몰드 캐비티(20A)를 포함한다. 상부 몰드(20A)는 하부 몰드(10A)의 제 1 실린더보다 큰 직경을 가지는 제 2 실린더(22A)를 가진다. 제 2 실린더(22A)의 내측에 제 1 실린더(11A)의 그것과 인접되도록 상부 몰드(20A)는 하부 몰드상에 배치된다. 제 2 플런저(35A)는 성형 유니트(A1)의 게이트 핀(22)과 유사하게 작용한다. 압력은 압력 장치(도시 생략)를 사용함으로써 제 1 플런저(30A)와 제 2 플런저(35A)에 적용될 수 있다.
제 2 실린더(22A)의 내측에 존재하는 상부 런너(21A)는 상부 몰드(20A)의 바닥면에 형성된다. 상부 몰드(20A)가 하부 몰드(10A)에 고정될 때, 몰드 캐비티(2A)는 수지 찬넬을 한정하기 위해 하부 런너(12A)와 상부 런너(21A)를 통하여 제 2 실린더(22A)의 내측에 결합된다. 도 9b에 도시된 바와 같이, 제 2 플런저(35A)가 하부 몰드(10A)의 상부면에 대하여 가압될 때, 이것은 수지 찬넬를 폐쇄시키기 위해 제 1 실린더(11A)의 내측과 상부 런너(21A) 사이를 차단한다. 도 9c에 도시된 바와 같이, 제 2 플런저(35A)가 하부 몰드(10A)와 멀리 떨어져 이격질 때, 수지 찬넬이 개방되도록, 상부 런너(21A)가 제 2 실린더(22A)의 내측을 통하여 제 1 실린더(11A)의 내측과 결합된다. 도 9a에서, 몰드 캐비티(2A)로 연장되는 수지 찬넬은 제 1 실린더(11A)의 일측에만 당겨진다. 그러나, 제 1 실린더(11A) 둘레에 복수의 유사 수지 찬넬을 형성할 수 있다.
성형 유니트(A2)를 사용하는 트랜스퍼 성형 단계 이전에, 전자 성분이 형성되는 리드 프레임과 같은 리드 부재는 몰드 캐비티(2A)에 세트된다. 부가적으로, 열경화성 수지와 같은 분말형 수지 재료(1A)의 요구량은 하부 몰드(10A)의 제 1 실린더(11A)안에 공급된다. 연속적으로, 도 9a에 도시된 바와 같이, 제 2 플런저(35A)가 하부 몰드(10A)의 상부면에 대하여 가압되므로, 수지 찬넬은 폐쇄 상태로 유지된다. 상부 및 하부 몰드(20A, 10A)는 제 1 실린더(11A)안으로 배출된 수지 재료를 직접적으로 가열시키기 위해 히터에 의해 가열된다. 도 9b에 도시된 바와 같이, 제 1 플런저(30A)에 공급된 제 1 압력보다 큰 제 2 압력이 압력 장치에 의해 하부 몰드(10A) 방향으로 제 2 플런저(35A)에 로딩된다. 그러므로, 제 2 플런저(35A)는 수지 재료가 제 1 실린더(11A)의 상부 운동에 의해 가압될 때조차 줄어들지 않는다. 수지 재료(1A)의 상기 가열 및 가압 단계 동안, 분말형 수지 재료에 존재된 공기를 포함하는 제 1 실린더(11A)에서의 공기는 제 1 플런저(30A)와 제 1 실린더 사이의 간극을 통하여 배출된다.
수지 재료(1A)가 실질적으로 용융된 상태를 얻기 위해 가열되고 가압된 후, 수지 찬넬이 폐쇄 상태로 유지되는 동안, 압력 장치에 의해 제 2 플런저(35A)에 공급된 제 2 압력은 해제된다. 제 2 플런저(35A)가 수지 찬넬의 개방된 상태를 얻기 위해 가압 수지 재료(1A)에 의해 올리어지도록, 용융 수지 재료는 제 1 플런저(30A)에 의해 가압된다. 제 1 실린더에서의 공기는 제 1 플런저와 제 1 실린더 사이의 간극을 통하여 외측에 배출될 수 있도록 제 1 플런저(30A)와 제 1 실린더(11A)는 긴밀하게 수축된 치수 공차로 생산되지만, 용융 수지 재료는 단기간에 간극안으로 함몰될 수 없다. 상기 성형 유니트(A2)에서, 제 2 압력이 제 2 플런저로부터 해제된 후 제 1 플런저(30A)가 소정의 힘으로 상부로 이동될 때 용융 수지 재료의 내부 압력이 일정하게 유지되도록 조정력은 스프링(도시 생략)과 같은 압력 조절 부재에 의해 제 2 플런저(35A)에 공급된다. 이것은 일정 압력으로 용융 수지 재료를 몰드 캐비티(2A)안으로 이젝트하기 위해 유용하다. 부가로, 제 2 플런저(35A)의 상부 운동이 상부 런너(21A)를 개방하는 범위를 조절하기 위해 제어되고, 몰드 캐비티(2A)안으로 용융 수지 재료의 공급율을 적절하게 결정할 수 있다. 제 1 플런저(30A)에 의해 가압된 용융 수지 재료(1A)는 상부 런너(21A)와 하부 런너(12A)를 통하여 몰드 캐비티(2A)안으로 유입된다.
다음으로, 도 9d에 도시된 바와 같이, 제 1 플런저(30A)는 제 1 플런저의 상부가 제 2 실린더(22A)안에 미소하게 돌출되는 위치로 상방향으로 이동되고, 그 위치에 고착된다. 압력은 제 2 실린더(22A)에 존재하는 용융 수지 재료를 가압하기 위해 제 2 플런저(35A)에 적용되고 몰드 캐비티(2A)안으로 삽입된다. 결과적으로, 몰드 캐비티안으로 수지 재료(1A)의 주입이 종결된다. 주입 최종 단계에서 하방향으로 제 2 플런저(35A)의 이동은 일정 주입 속도로 몰드 캐비티(2A)안으로 수지 재료를 안정되게 공급하기에 유용하다. 부가로, 분말형 수지 재료에 존재하는 공기는 수지 찬넬이 개방되기 전에 제거되므로, 몰드 캐비티(2A)안으로 주입된 주입 재료에 의해 공간이 없이 양호한 성형품을 생산할 수 있다. 몰드 캐비티안으로 수지 재료의 주입이 종결된 후, 성형품은 성형 유니트(A1)의 경우와 같이 실질적으로 동일 방법에 따른 몰드 캐비티로부터 제거될 수 있다.
도 10에 의거하여, 성형 유니트(A2)의 사용과 함께 트랜스퍼 성형 단계가 더욱 정확하게 설명된다. 수지 재료(1A)는 제 1 실린더(11A)안으로 충진되고, 이어서 제 2 플런저(35A)는 수지 찬넬과 가까이 하기 위해 하방향으로 이동된다(S1 부분). 제 2 플런저(35A)의 바닥면이 하부 몰드(10A)의 상부면과 접촉된 후, 약 500 ㎏/㎠의 압력이 수지 재료의 가열과 가압 단계 동안 제 2 플런저의 위치를 유지하기 위해 제 2 플런저(35A)에 적용된다(S2 부분). 다른 한편, 수지 재료(1A)는 외측에 분말형 수지 재료가 존재하는 공기를 배출하기 위해 제 1 및 2 플런저(30A, 35A) 사이에서 가열되고 가압된다(P1 부분). P1 부분에서, 수지 재료는 하부 몰드(10A)와 상부 몰드(20A)는 요구된 온도로 예열된다. 열경화 수지는 수지 재료로서 사용될 때, 양 상부 및 하부 몰드(20A, 10A)는 165℃∼185℃의 온도로 바람직하게 가열된다. 제 1 플런저(30A)에 적용된 압력이 소정의 압력 값에 도달된 후, 가압된 수지 재료는 0.5∼2초 주기 동안 유지된다(P2 부분). 도 10의 P2 부분에 의해 도시된 바와 같이, 제 1 실린더(11A)에 존재하는 공기의 배출이 상기 주기 동안 외측에 계속되므로, 제 1 플런저(30A)가 상방향으로 느리게 이동된다. 소정의 압력 값에 따라, 제 1 실린더(11A)에서의 수지 재료의 내부 압력이 100∼300 ㎏f/㎠의 범위가 바람직하다. P2 부분에서, 수지 재료는 실질적으로 용융된 상태에 있다. 상기 주기의 경과 후 즉시, 제 2 플런저(35A)에 적용된 압력이 제거되고, 제 1 플런저(30A)가 용융 수지 재료를 가압하기 위해 일정 속도로 상방향으로 이동된다(P3 부분). 제 1 플런저(30A)로 가압된 용융 수지 재료는 수지 찬넬을 개방된 상태로 하기 위해 제 2 플런저(35A)를 압박한다(S3 부분). 용융 수지 재료는 제 1 플런저(30A)의 부가적인 상부 운동에 의해 수지 찬넬을 통하여 몰드 캐비티(2A)안으로 주입된다. 제 1 플런저의 상부가 제 2 실린더(22A)안으로 미소하게 주입되는 위치 예를 들면, 약 1 mm의 분리선 보다 높은 위치로 제 1 플런저가 도달될 때, 제 1 플런저(30A)는 상기 위치에서 정지되고 고착된다(P4 부분). 몰드 캐비티안으로 수지 재료(1A)의 주입이 종결되도록, 제 2 실린더(22A)에 존재하는 용융 수지 재료는 제 2 플런저(35A)의 하방향 운동으로 가압되고(S4 부분), 몰드 캐비티(2A)안으로 주입된다.
제 1 및 2 플런저의 운동은 몰드 캐비티(2A)가 용융 수지 재료로 충진될 때 정지된다. 그러므로, 다량의 수지 재료(1A)가 제 1 실린더(11A)안으로 충진될 때, 제 1 플런저(30A)의 상방향 운동은 P3 부분내의 분리선보다 낮은 위치에서 정지될 수 있다. 용융 수지 재료의 주입 마무리에 수지 찬넬의 개방으로부터의 주기는 성형품의 스케일에 의존되는 3∼15 초의 범위일 수 있다. 열경화성 수지가 수지 재료로서 사용될 때, 수지 재료의 경화 시간은 약 30∼90 초의 범위내일 수 있다. 수지 재료가 용융된 상태에 도달될 때 수지 재료의 경화 반응이 개시되고, 빠른 응답으로 제 1 및 2 플런저의 운동을 제어할 수 있는 전기식 압력 장치를 사용함이 바람직하다. 부가적으로, 전기식 압력 장치를 사용할 때, 유압 장치를 사용하는 경우와 비교한 바와 같이, 깨끗한 환경하에서 트랜스퍼 성형 단계를 실행할 수 있다.
성형 유니트(A2)에서, 제 1 실린더(11A)보다 큰 직경을 가지는 제 2 실린더(22A)가 사용된다. 그러나, 도 11a∼11d에 도시된 바와 같이, 제 1 실린더(11B)보다 작은 직경을 가지는 제 2 실린더(22B)를 가지는 성형 유니트(A3)를 사용할 수 있다. 즉, 도 11a에 도시된 바와 같이, 제 2 실린더(22B)의 단면이 상부 몰드(20B)의 상부 런너(21B)를 가깝게 하기 위해 하부 몰드(10B)의 상부면에 대하여 가압되도록 양 제 2 실린더(22B)와 제 2 플런저(35B)는 하방향으로 이동된다. 도 11b에 도시된 바와 같이, 수지 찬넬의 상기 폐쇄된 상태에서, 제 1 플런저(30B)는 분말형 수지 재료(1B)를 가압하기 위해 상방향으로 이동되고, 수지 재료는 가열된다. 이때, 제 2 플런저(35A)가 록킹되므로, 제 1 플런저(30B)로 가압된 수지 재료(1B)에 의해 상방향으로 이동되지 않는다. 수지 재료의 가열 및 가압 단계 동안, 분말형 수지 재료에 존재하는 공기를 포함하는 제 1 실린더(11B)에서의 공기는 제 1 플런저(30B)와 제 1 실린더 사이의 간극을 통하여 외측에 배출된다.
수지 재료(1B)가 실질적으로 용융된 상태를 얻기 위해 가열되고 가압된 후 즉시, 수지 찬넬의 폐쇄 상태가 유지되는 동안, 제 2 실린더(22B)는 수지 찬넬을 상방향으로 개방하기 위해 이동되고, 도 11c에 도시된 바와 같이, 제 2 플런저(35B)의 록킹이 제 2 플런저의 삽입가능한 상태를 얻기 위해 해제된다. 동일 시간에서, 제 1 플런저(30B)는 상부 런너(21B)와 하부 런너(12B)를 통하여 몰드 캐비티(2B)안으로 용융 수지 재료가 내밀려지도록 상방향으로 이동된다. 도 11d에 도시된 바와 같이, 제 1 플런저(30B)가 요구된 위치에 도달될 때, 제 1 플런저의 운동이 상기 위치에서 정지되고 고정된다. 이어서 압력은 상부 런너(21B)를 통하여 몰드 캐비티(2B)안으로 제 2 실린더(22B)에 존재하는 용융 수지 재료를 밀기 위해 제 2 플런저(35B)에 적용된다. 결과적으로, 몰드 캐비티(2B)안으로 수지 재료(1B)의 트랜스퍼 성형 단계가 종결된다. 도 11a에서, 부호(40B)는 성형품을 몰드 캐비티(2B)로부터 제거하기 위해 사용된 이젝터를 나타낸다.
도 12에 도시된 바와 같이, 분말형 수지 재료(1, 1A, 1B)를 정확하게 계량하기 위해서와 계량된 수지 재료를 성형 유니트(A1, A2, A3)에 효과적으로 공급하기 위해, 유니트(B)는 분말 수지 재료를 저장하는 카트리기 용기로서 사용된 호퍼(101)와, 상기 호퍼를 분리식으로 지지하는 지지부(102)와, 셔터(103)와, 호퍼로부터 공급된 수지 재료의 요구량을 계량하는 계량부(104) 및 계량된 수지 재료의 공급부(105)를 포함한다. 도 13a, 13b에 도시된 바와 같이, 계량부(104)는 원형 함몰부(111)를 가지는 케이스(110)와, 원형 함몰부의 내면에 맞추어질 주변면(121)과 상기 주변면에 형성된 계량 구멍(122)을 가지는 원기둥 로우터(120)와, 계량 구멍의 내벽을 따라 슬라이드가능한 계량 플런저(123) 및, 계량 구멍에서의 계량 플런저의 위치를 제어하는 플런저 위치 조정 유니트(도시 생략)를 포함한다. 케이스(110)는 원형 함몰부(111)와 케이스의 상부면 사이에 연장되는 제 1 관통 구멍(112) 및, 원형 함몰부와 케이스의 바닥면 사이에 연장되는 제 2 관통 구멍(113)을 가진다. 호퍼(101)에서의 수지 재료(1, 1A, 1B)는 제 1 관통 구멍(112)에 공급된다. 원기둥 로우터(120)는, 도 13a에 도시된 바와 같이, 제 1 관통 구멍(112)이 계량 구멍(122)과 일치되는 제 1 위치와, 도 13b에 도시된 바와 같이, 제 2 관통 구멍(113)이 계량 구멍과 일치되는 제 2 위치 사이의 그 축선 둘레에 회전식으로 지지된다. 도 12에서, 번호(130)는 원기둥 로우터(120)를 회전하는 로우터 액튜에이터를 도시한다. 원형 함몰부(111)의 내부면으로 감싸진 계량 스페이스와, 계량 구멍(122)의 내부벽 및, 계량 플런저(123)이 요구된 수지 재료량의 치수와 실질적으로 동일하도록, 조정 유니트는 계량 플런저(123)의 위치를 조정한다. 제 1 위치에서 제 1 관통 구멍(112)을 통하여 계량 구멍(122)안으로 공급된 수지 재료는 제 2 위치에서 원기둥 로우터(120)의 회전에 의해 제 2 관통 구멍(113)을 통하여 공급부(105)로 전달된다.

Claims (6)

  1. 분말형 수지 재료로부터 성형품을 형성하는 수지 성형 장치에 있어서,
    상부 몰드와,
    실린더를 가지는 하부 몰드와,
    상기 상부 몰드와 하부 몰드를 가열하는 가열 수단과,
    상기 실린더의 내부벽을 따라 슬라이드가능한 플런저와,
    상기 상부 몰드와 하부 몰드 사이의 성형품의 형상으로 형성된 몰드 캐비티와,
    상기 몰드 캐비티와 상기 수지 재료가 충진된 스페이스 사이를 연결하는 런너 및,
    상기 스페이스안에 충진된 수지 재료가 가열 수단에 의해 간접적으로 가열되는 동안 플런저의 운동으로 가압되는 런너의 폐쇄 위치와, 실질적으로 용융된 상태에서 상기 수지 재료가 플런저의 부가적인 운동에 의해 상기 몰드 캐비티에 가압되고 공급되는 런너의 개방 위치 사이를 이동가능한 게이트 수단을 포함하고,
    상기 수지 재료는 실린더의 내부벽과, 상기 플런저와, 상기 플런저의 대향 측부에 배치된 상부 몰드로 둘러싸인 스페이스안에 충진되는 수지 성형 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 상부 몰드는,
    하부 몰드의 실린더보다 큰 직경을 가지는 제 2 실린더와,
    상기 제 2 실린더의 내벽을 따라 슬라이드가능한 상기 게이트 수단으로서 작동되고, 상기 하부 몰드에 대하여 가압될 때 런너를 폐쇄 위치로 위치시키는 제 2 플런저와,
    상기 런너가 폐쇄 위치를 유지하는 동안 상기 플런저와 제 2 플런저 사이의 수지 재료를 가압하기 위해 제 2 플런저로의 로드를 하부 몰드 방향으로 적용하는 압력 로딩 수단 및,
    상기 하부 몰드로부터 떨어져 이격질 때 상기 런너를 개방 위치로 하는 제 2 플런저에 적용된 로드를 제거하는 압력 해제 수단을 포함하고,
    상기 제 2 실린더의 내측이 실린더의 그것과 결합되도록 상기 상부 몰드는 하부 몰드상에 배치된 수지 성형 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 게이트 수단은 런너를 가로지르는 방향으로 슬라이드식으로 지지되고 상기 런너에서 세로 방향으로 연장되는 관통 구멍을 가지는 슬라이드 블록으로 형성되고, 상기 관통 구멍이 상기 런너와 일치되도록 슬라이드 블록이 런너를 가로지르는 방향으로 이동될 때 런너의 개방 위치가 얻어지는 수지 성형 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 게이트 수단은 런너안으로 돌출가능한 핀으로 형성된 수지 성형 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 수지 재료를 저장하는 카트리지 용기와, 상기 카트리지 용기를 분리식으로 지지하는 지지 수단과, 상기 카트리지 용기로부터 공급된 수지 재료의 요구량을 계량하는 계량 수단 및, 상기 실린더안으로 수지 재료의 요구량을 공급하는 공급 수단을 포함하는 수지 성형 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 계량 수단은,
    원형 함몰부와, 원형 함몰부와 케이스의 상부면 사이에 연장되는 제 1 관통 구멍과, 원형 함몰부와 상기 케이스의 바닥면 사이에 연장되는 제 2 관통 구멍을 가지는 케이스와,
    상기 원형 함몰부의 내부면에 맞물릴 주변면과, 상기 주변면에 형성된 계량 구멍을 가지고, 제 1 관통 구멍이 계량 구멍과 일치되는 제 1 위치와 상기 제 2 관통 구멍이 계량 구멍과 일치되는 제 2 위치 사이의 그 축선 둘레에 회전식으로 지지되는 원기둥 로우터와,
    상기 계량 구멍의 내부벽을 따라 슬라이드가능한 제 3 플런저와,
    상기 원형 함몰부의 내부면과, 상기 관통 구멍의 내부벽 및 상기 제 3 플런저로 둘러싸인 계량 스페이스가 수지 재료의 요구량의 치수와 실질적으로 동일하도록 상기 제 3 플런저의 위치를 조정하는 수단을 포함하고,
    상기 카트리지 용기의 수지 재료는 상기 제 1 관통 구멍에 공급되고, 상기 원기둥 로우터의 제 1 위치에서 제 1 관통 구멍을 통하여 계량 구멍안으로 공급된 수지 재료는 상기 제 2 위치로 원기둥 로우터의 회전에 의해 제 2 관통 구멍을 통하여 공급 수단에 전달된 수지 성형 장치.
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