KR20020047664A - 스킨성형이 가능한 발포금형 및 그 성형방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 성형몰드와 발포몰드로 구분되어 있던 종래의 방식 대신에 하부금형을 이용하여 스킨을 성형함과 동시에 몰드의 재질로서 성형부는 알루미늄을 사용하고 비성형부는 일반 다공질수지 또는 규사를 사용하여 개발기간을 단축시키고 개발비용을 절감할 수 있는 스킨성형이 가능한 발포금형 및 그 성형방법에 관한 것으로, 이 발포금형은 상부에 스킨(44)이 장착되고 내부에는 다수의 진공라인(32, 34)이 형성된 하부금형(30)과, 폴리우레탄 발포액이 충진될 공간부를 두고 상기 하부금형(30) 상에 장착되는 상부금형(40)으로 이루어져 있다. 또한, 본 발명의 발포금형을 이용하여 제품을 성형하는 방법을 보면, 예열된 원단을 하부금형의 상단에 장착하는 단계와, 진공을 형성하여 스킨을 성형하는 단계와, 상기 스킨 위에 폴리우레탄 발포액을 주입하는 단계와, 상부금형을 닫고 숙성시키는 단계와, 숙성 후에 성형품을 추출하여 마무리 작업하는 단계로 이루어져 있다.

Description

스킨성형이 가능한 발포금형 및 그 성형방법{FOAM MOLD FOR SKIN FORMING AND FORMING METHOD USING IT}
본 발명은 스킨성형이 가능한 발포금형 및 그 성형방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 하부금형을 이용하여 스킨 성형함과 동시에 몰드의 재질로서 성형부는 알루미늄을 사용하고 비성형부는 일반 다공질수지 또는 규사를 사용하여 개발기간을 단축시키고 개발비용을 절감할 수 있는 스킨성형이 가능한 발포금형 및 그 성형방법에 관한 것이다.
통상, 표층이 되는 스킨부를 만든 다음, 이 스킨부에 발포 우레탄을 충진하기 위해서는 도 1에 도시한 바와 같은 스킨 성형몰드(10)와 발포 몰드를 사용하게 된다. 먼저, 도 1a에 도시한 스킨 성형몰드(10)에는 수평 및 수직 진공라인(12, 14)이 형성되어 있으며, 수직 진공라인(14)사이에는 냉각수 파이프(16)가 형성되어 있어, 대략 10∼15℃의 냉각수가 흐르게 된다. 다음에, 도 1b에 도시한 발포몰드는 스킨(18)이 장착되는 하부금형(20)과 상부금형(24)으로 이루어져 있으며, 이들 금형(20), (24)에는 각각 냉각수가 흐르는 냉각수 파이프(22)와 온수가 흐르는 온수 파이프(26)가 구비되어 있다.
이러한 스킨 성형몰드(10)를 이용하여 스킨 성형하기 위해서는 먼저, 도 2에 나타낸 바와 같이, 원단(H/Layer)을 전기오븐 등으로 예열한 다음, 성형몰드(10)의 상단에 장착한다. 다음에, 진공라인(12, 14)을 통해서 진공을 형성하여 성형한다. 이때, 형상변형 방지를 위해 냉각수 파이프에는 대략 5∼15℃의 냉각수를 공급하면서 스킨성형을 완성한다. 스킨성형 후에, 진공을 해지하고 냉각수 파이프(16)를 통해 냉각수를 순환시켜 스킨 성형하게 된다. 다음에, 발포몰드의 하부금형(20)에 스킨(18)을 장착한 후에, 스킨 위에 폴리우레탄 발포액을 주입한다. 이어서, 상부금형(24)을 닫고서 적당 시간 숙성시킨 다음에, 유압실린더를 이용하여 상부금형(24)을 개방하여 성형품을 추출해내고, 마무리 작업을 통해 불필요한 폴리우레탄 폼을 제거하여 제품을 완성하게 된다.
이러한 구성을 지닌 종래의 스킨 성형금형 및 발포금형을 이용한 성형방법에서는 냉각수를 순환시켜 원단을 성형하는 작업 개발 등에 많은 기간이 소요되어 시작차 개발 기간내에 제작이 불가능한 경우가 발생되며, 스킨 성형몰드와 발포몰드를 별도로 제작하기 때문에, 개발비가 과다하게 발생하며, 스틸 몰드의 가공비 및 냉각, 온수 파이프 등의 설치로 설계 및 제작이 복잡하며 그에 따른 제작비용의 상승을 초래하게 된다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 성형몰드와 발포몰드로 구분되어 있던 종래의 방식 대신에 하부금형을 이용하여 스킨 성형함과 동시에 몰드의 재질로서 성형부는 알루미늄을 사용하고 비성형부는 일반 다공질수지 또는 규사를 사용하여 개발기간을 단축시키고 개발비용을 절감할 수 있는 스킨성형이 가능한 발포금형 및 그 성형방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1a와 1b는 각각, 종래의 스킨 성형몰드와 발포몰드의 구성을 보인 단면도,
도 2는 종래의 스킨 성형몰드와 발포몰드를 이용하여 성형하는 과정을 나타낸 공정도,
도 3은 본 발명의 발포금형을 보인 단면도,
도 4는 본 발명의 발포금형을 이용하여 성형하는 과정을 나타낸 공정도.
[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]
30:하부금형 32, 34:진공라인
40:상부금형 42:성형부
44:스킨
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스킨성형이 가능한 발포금형은 상부에 스킨이 장착되고 내부에는 다수의 진공라인이 형성된 하부금형과, 폴리우레탄 발포액이 충진될 공간부를 두고 상기 하부금형 상에 장착되는 상부금형으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 스킨성형이 가능한 발포금형을 이용한 성형방법은 예열된 원단을 하부금형의 상단에 장착하는 단계와, 진공을 형성하여 스킨을 성형하는 단계와, 상기 스킨 위에 폴리우레탄 발포액을 주입하는 단계와, 상부금형을 닫고 숙성시키는 단계와, 숙성 후에 성형품을 추출하여 마무리 작업하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도 3과 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스킨성형이 가능한 발포금형 및 그 성형방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 발포금형을 보인 단면도이고, 도 4는 본 발명의 발포금형을 이용하여 성형하는 과정을 나타낸 공정도이다.
먼저, 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 스킨 성형이 가능한 발포금형의 전체적인 구성을 보면, 다수의 수평 및 수직 진공라인(32, 34)이 형성되어 있는 하부금형(30)과, 이 하부금형(30)의 상부에 배치되는 상부금형(40)으로 이루어져 있으며, 이들 금형(30), (40)사이의 스킨(44) 및 폴리우레탄 발포액이 충진되는 성형부(42)가 구비되어 있다.
여기에서, 부품성형에 필요한 하부금형(30)의 스킨부는 알루미늄으로 제작되어 있으며, 제작비의 절감을 위해서, 스킨부를 제외한 나머지 비성형부는 일반수지인 가공용 다공성 수지와 규사로 제작되어 있다.
다음에는 도 4를 참조하여 스킨성형 및 발포성형 하는 과정을 설명한다.
먼저, 스킨 성형을 위하여 상부금형(40)을 열어 발포몰드를 개방시킨다. 다음에, 롤 상태의 원단(H/Layer)을 전기오븐 등으로 예열한 다음, 가열된 원단을 발포몰드의 하부금형(30)상단에 장착한다. 다음에, 진공라인(32, 34)을 통해서 진공을 형성하여 성형하고 트리밍 라인(trimming line)을 따라 수작업 컷팅한다. 이때 상부금형(40)에는 온수 파이프가 설치되어 있지 않기 때문에, 토치를 이용하여 직접 가열한다. 스킨 성형이 완료된 후에는 진공을 해지하고 스킨(44) 위에 폴리우레탄 발포액을 주입한다. 이어서, 하부금형(20)위에 상부금형(24)을 닫고서 적당 시간 숙성시킨다.
다음에, 자연냉각에 의해 제품을 냉각시키고 유압실린더를 이용하여 상부금형(24)을 개방하여 성형품을 추출해내며, 마무리 작업을 통해 불필요한 폴리우레탄 폼을 제거하여 제품을 완성하게 된다.
이상으로 설명한 본 발명에 의하면, 성형몰드와 발포몰드로 구분되어 있던 종래의 방식에 비해서, 하부금형을 이용하여 스킨을 성형함과 동시에 몰드재질로서 성형부는 알루미늄을 사용하고 비성형부는 일반 다공질수지 또는 규사를 사용함으로써, 시작품 제작시에 개발기간을 대략 30%정도 단축시키고 개발비용을 대략 40%가까이 절감할 수 있다.

Claims (3)

  1. 상부에 스킨(44)이 장착되고 내부에는 다수의 진공라인(32, 34)이 형성된 하부금형(30)과,
    폴리우레탄 발포액이 충진될 공간부를 두고 상기 하부금형(30) 상에 장착되는 상부금형(40)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 스킨성형이 가능한 발포금형 및 그 성형방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    부품성형에 필요한 하부금형(30)의 스킨부는 알루미늄으로 제작되어 있으며, 스킨부를 제외한 나머지 비성형부는 일반수지인 가공용 다공성 수지와 규사로 제작되는 것을 특징으로 하는 스킨성형이 가능한 발포금형 및 그 성형방법.
  3. 예열된 원단을 하부금형의 상단에 장착하는 단계와,
    진공을 형성하여 스킨을 성형하는 단계와,
    상기 스킨 위에 폴리우레탄 발포액을 주입하는 단계와,
    상부금형을 닫고 숙성시키는 단계와,
    숙성 후에 성형품을 추출하여 마무리 작업하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스킨성형이 가능한 발포금형 및 그 성형방법.
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