KR20010104220A - 열가소성 재료로 제작된 물품의 열간 성형 장치 및 방법 - Google Patents

열가소성 재료로 제작된 물품의 열간 성형 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

열가소성 재료로 제작된 물품(L)의 열간 성형 방법에 있어서,
열가소성 재료의 하나 이상의 판(L)을 가소화 온도로 가열하고,
한 쌍의 반쪽 모울드(10,12)의 서로 대향되어 구성된 2개의 성형면(14,16) 사이에서 상기 가열된 판(L)을 압축하며,
판(L)의 면에 고정된 하나 이상의 부품(22)을 사출 성형에 의해 형성하고, 판은 상기 성형면(14,16) 사이에서 압축되는 단계로, 상기 방법은 구성된다.

Description

열가소성 재료로 제작된 물품의 열간 성형 장치 및 방법{Process and equipment for hot moulding of articles made of thermoplastic material}
본 발명은 열가소성 재료로 제작된 물품의 열간 성형 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 특히 자동차 내부의 라이닝(lining) 패널(panel)에 대한 성형을 위해 제시되었다. 라이닝 패널의 형성에 대한 종래의 기술에 따르면, 열가소성 재료의 하나 이상의 판을 가소화 온도로 가열하고, 내장 시이트(upholstery sheet)와 함께 판을 열간 성형용 장치의 2개의 반쪽 모울드(mould) 사이에 구성하며, 상기 반쪽 모울드에 서로 대향되어 구성된 각 성형면이 구성된다. 열간 성형은 소성 상태에서 판의 대향면에 압력을 가하는 것을 포함하고, 따라서 소요 형상을 판에 제공한다. 통상적으로, 판의 성형 중, 내장 시이트도 판의 한 면에 적용된다. 패널이 자동차의 내부 라이닝을 위해 형성될 때, 나사, 스냅인 핀(snap-in pin) 등과 같은 고정 수단용 고정 시트(seat)를 형성하는 하나 이상의 삽입물을 패널의 후면에 고정시키는 것이 종종 필요하다. 통상적으로, 상기 삽입물은 패널의 열간 성형과 분리되어 사출 성형에 의해 형성되고, 성형된 판의 후면에 용접에 의해 고정된다. 선택적으로, 사출 성형에 의해 형성된 삽입물은 판의 열간 성형 중 판에 고정될 수 있다. 상기 경우에, 삽입물은 열간 성형 장치에 구성되고, 성형 중 판에 기계적으로 고정된다.
후자의 접근방법은 열간 성형 장치와 독립적인 사출 성형 장치를 필요로 하고, 삽입물이 성형된 판에 고정되는 작업 단계를 포함하거나, 삽입물이 성형 장치에 구성되는 단계를 포함한다.
본 발명의 목적은 열가소성 재료로 제작된 물품의 열간 성형 장치 및 방법을 제공하는 것이고, 상기 열간 성형 장치 및 방법은 완성품의 비용 감소 및 생산 사이클의 단순화를 가능하게 한다.
본 발명에 따르면, 상기 목적은 청구범위에 제시된 특징을 가지는 장치 및 방법에 의해 이루어진다.
본 발명은 첨부 도면을 참고로 더 상세히 기술될 것이고, 상기 도면은 비제한적인 실시예로서 제공된다.
도 1 은 본 발명에 따른 열간 압연 장치의 부분 단면도.
도 2 및 도 3 은 도 1 의 장치가 작업 사이클의 다양한 단계에 형성되어 있는 단면도.
도 4 는 도 3 의 화살표 Ⅳ에 의해 도시된 부분의 사시도.
도 5 는 도 3 의 화살표 Ⅴ에 의해 도시된 부분의 확대 상세도.
*부호 설명
10...상반 모울드 12...하반 모울드
14,16...성형면 18...사출 성형 시트
20...주입 채널 22...삽입물
28...벽 30...변부
32...슬라이더 36...협폭 영역
L...판 R...내장 시이트
도 1 내지 도 3 에 열간 성형 장치의 상반 모울드(mould)(10) 및 하반 모울드(12)가 도시되어 있다. 반쪽 모울드(10,12)는 각각 성형면(14,16)을 가지고, 상기 성형면(14,16)은 서로 대향되어 구성되며, 개방 위치로부터 밀폐 위치로의 이동에 따라 열가소성 재료의 판(L)에 성형 압력을 가한다.
도 1 에 판(L)의 열간 성형 종료시 밀폐 위치의 반쪽 모울드가 도시되어 있다. 우선 판(L)은 가소화 온도로 가열되고, 2개의 반쪽 모울드(10,12)가 개방 위치에 구성된 상태에서 상기 판(L)은 상기 2개의 반쪽 모울드(10,12) 사이에 구성된다. 내장 시이트(upholstery sheet)(R)가 판(L)과 함께 2개의 반쪽 모울드 사이에 구성될 수 있어, 상기 내장 시이트(R)는 판(L)의 성형 중 상기 판(L)의 한 면에 적용될 것이다. 성형 작업 중, 판(L)이 열가소성 재료의 가소화 온도 아래의 온도로 냉각되도록, 종래의 방법으로 반쪽 모울드(10,12)에 냉각 시스템이 구성된다.
2개의 반쪽 모울드 중 하나(도시된 실시예에서 하반 모울드(12))에 하나 이상의 사출 성형 시트(seat)(18)가 구성되고, 상기 사출 성형 시트(18)는 주입 채널(channel)(20)과 소통되어 구성된다. 시트(18)는 예를 들어 도 4 에 도시된 형상을 가지는 삽입물(22)을 형성하도록 구성된다. 도 4 에 예로서 도시된 삽입물(22)은 홀(26)을 포함한 부분(24)으로 구성되고, 상기 홀(26)의 축은 판(L)에 수직이다. 부분(24)은 판(L)에 고정된 3개의 벽(28)을 통해 각각 변부(30) 중 하나를 따라 판(L)에 연결된다.
열간 성형 단계의 종료시 또한 사출 성형 시트(18)로 플라스틱 재료의 주입 전에, 성형 장치의 구성이 도 1 에 도시되어 있다. 시트(18)는 모울드(12)의 한 부분 및 슬라이더(32) 사이에 형성되고, 상기 슬라이더(32)는 시트(18)에 형성된 삽입물(22)의 배출을 위하여 반쪽 모울드(12)에 대해 이동가능하다. 슬라이더(32)는 반쪽 모울드(12)의 열간 성형면 부분을 구성하는 면(34)을 가진다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 성형 시트(18)는 협폭 영역(36)에 의해 열간 성형면(16,34)과 소통되고, 상기 협폭 영역(36)은 삽입물(22) 및 판(L) 사이의 결합 변부(30)를 구성한다. 협폭 영역(36)에서, 성형 시트(18)로 주입된 플라스틱 재료의 압력 감소를 형성하도록, 협폭 영역(36)은 캐비티(cavity)(18) 잔여 부품의 횡방향 영역의 면보다 작은 면을 가진다.
도 2 에 따르면, 판(L)의 열간 성형이 완료된 후, 또한 반쪽 모울드(10,12)와의 접촉에 의한 판(L)의 부분 냉각 후, 판(L)의 열가소성 매트릭스(matrix)와 호환성이 있는 플라스틱 재료는 사출 성형 시트(18)오 주입된다. 플라스틱 재료의 주입은 플라스틱 재료의 사출 성형에 통상적인 기술에 따라 수행된다. 예를 들어,플라스틱 재료는 프로필렌계일 수 있고, 600-1000바의 압력 범위 및 180℃의 온도 범위에서 주입될 수 있다. 성형 시트(18) 및 판(L) 사이 접촉부의 협폭 영역(36)은 주입된 재료의 판(L)에 대한 압력을 감소시키고, 따라서 주입된 재료로 인한 판(L) 및 내장 시이트(R)의 손상이 방지된다. 판에 대한 손상을 방지하고, 또한 동시에 판(L) 및 삽입물(22) 사이의 상호 고정을 위한 면을 형성하도록, 협폭 영역(36)의 크기는 주입 과정의 매개변수에 따라 변화될 수 있고, 상기 판(L)은 견고한 고정을 형성하도록 충분히 크다.
도 3 에 도시된 바와 같이, 삽입물(22)이 사출 성형에 의해 형성된 후, 반쪽 모울드(10,12)는 개방 위치로 구성되고, 시트(18)로부터 삽입물(22)의 배출을 위해, 동시에 슬라이더(32)는 화살표(A)에 의해 도시된 방향으로 반쪽 모울드(12)에 대해 이동된다. 도 3 및 도 5 에 도시된 바와 같이, 삽입물(22)은 협폭 영역을 가진 변부(30)를 따라 판(L)에 고정된다. 판(L)에 고정된 삽입물(22)의 수는 특정 요구사항에 따라 변화될 수 있다. 또한, 본원에서 실시예로서만 도시되고 기술된 사항에 대해 각 삽입물(22)의 크기 및 형상은 폭넓게 변화될 수 있다.
본 발명에 따라, 열가소성 재료로 제작된 물품의 열간 성형 장치 및 방법이 제공되고, 상기 열간 성형 장치 및 방법은 완성품의 비용 감소 및 생산 사이클의 단순화를 가능하게 한다.

Claims (7)

  1. 열가소성 재료의 하나 이상의 판(L)을 가소화 온도로 가열하고, 한 쌍의 반쪽 모울드(10,12)의 서로 대향되어 구성된 2개의 성형면(14,16) 사이에서 상기 가열된 판(L)을 압축하는 단계로 구성된, 열가소성 재료로 제작된 물품(L)의 열간 성형 방법에 있어서,
    판(L)의 면에 고정된 하나 이상의 부품(22)을 사출 성형에 의해 형성하는 단계로 구성되고, 판은 상기 성형면(14,16) 사이에서 압축되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 성형면(14,16)의 하나와 소통되는 시트(18)로 고압에서 플라스틱 재료를 주입함으로써 상기 부품(22)의 사출 성형이 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 시트(18)는 협폭 영역(36)을 가지고, 상기 협폭 영역(36)은 판(L)과 접촉되어 주입된 플라스틱 재료의 압력 감소가 형성되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 각 시트(18)로부터 사출 성형된 부품(32)을 배출하기 위해, 상기 시트(18)의 한 부분을 형성하는 슬라이더(32)를 이동시키는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 반쪽 모울드(10) 및 제 2 반쪽 모울드(12)로 구성되고, 상기 제 1 반쪽 모울드(10) 및 제 2 반쪽 모울드(12)는 개방 위치 및 밀폐 위치 사이에서 서로에 대해 자유이동되며, 상기 제 1 반쪽 모울드(10) 및 제 2 반쪽 모울드(12)에 각 성형면(14,16)이 구성되고, 상기 성형면(14,16)은 열가소성 재료의 하나 이상의 판(L)에 대한 열간 성형을 수행하도록 구성된, 열가소성 재료로 제작된 물품의 열간 성형 장치에 있어서,
    하나 이상의 상기 반쪽 모울드(10,12)는 각 열간 성형면(16,34)과 소통되는 하나 이상의 사출 성형 시트(18)로 구성되고, 하나 이상의 주입 채널(20)은 상기 시트(18) 내부로 플라스틱 재료를 주입하기 위해 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 사출 성형 시트(18)는 협폭 영역(36)을 가지고, 상기 협폭 영역(36)은 판(L)과 접촉되어 주입된 플라스틱 재료의 압력이 감소되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 사출 성형 시트(18)가 구성된 반쪽 모울드(12)는 슬라이더(32)를 지지하고, 상기 슬라이더(32)는 작동 위치 및 비작동 위치 사이에서 반쪽 모울드(12)에 대해 이동가능하며, 상기 작동 위치에서 슬라이더(32)는 상기사출 성형 시트(18)의 부분을 형성하고, 상기 비작동 위치에서 사출 성형된 부품은 시트(18)로부터 배출될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
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