KR20040050833A

KR20040050833A - 연료전지용 세퍼레이터의 성형방법 및 성형금형

Info

Publication number: KR20040050833A
Application number: KR1020030071336A
Authority: KR
Inventors: 오야마요스케
Original assignee: 가부시키가이샤 메이키 세이사쿠쇼
Priority date: 2002-12-10
Filing date: 2003-10-14
Publication date: 2004-06-17
Also published as: US20040115505A1; KR100524232B1; JP3561266B2; JP2004188722A

Abstract

유동성이 나쁜 도전성 용융재료를 이용하여, 성형품에 휘어짐이 없이 두께가 대략 균일한 PEFC용 세퍼레이터를 동시에 복수 성형하는 것을 목적으로 한다.

고정금형(1)과 가동금형(2)에 의하여 형성되는 캐비티(3)내에서 도전성 용융재료(M)를 성형하는 연료전지용 세퍼레이터(P1)의 성형방법에 있어서, 캐비티(3)는 용적가변이고, １개의 캐비티(3)에 복수의 세퍼레이터 성형부(3a)가 연설되고, 도전성 용융재료(M)를 캐비티(3)에 공급 후에 가동금형(2)을 고정금형(1)으로 향하여 이동시켜 상기 캐비티(3)의 용적을 감소시키고, 복수의 연료전지용 세퍼레이터(P1)를 동시에 성형한다.

Description

연료전지용 세퍼레이터의 성형방법 및 성형금형{MOLD AND MOLDING METHOD OF SEPARATOR FOR FUEL CELL}

본원발명은, 고체고분자형 연료전지용 세퍼레이터(이하 PEFC용 세퍼레이터라고 한다)의 성형방법 및 성형금형, 또는 상기 성형방법에 의하여 성형된 PEFC용 세퍼레이터에 관한 것이다.

PEFC용 세퍼레이터는, 차량용의 것을 예로 하면, A4 사이즈 정도의 판상체이고, 표리에 산소가스와 수소가스를 유통시키는 다수의 홈을 갖는다. PEFC용 세퍼레이터의 판두께 치수는 일반적으로 2mm이하이고, 표리의 홈을 고려하면, 가장 박육의 부분에서는 0.5mm이하로 된다. PEFC는 수백매의 PEFC용 세퍼레이터가 적층되어 구성되기 때문에, 1매의 PEFC용 세퍼레이터는 휘어짐이 없이 균일한 두께인 것이 요구된다.

종래, PEFC용 세퍼레이터의 성형방법으로서는, 흑연 1O0질량부에 대하여 에폭시수지 15질량부 이하와 경화제 9질량부 이하를 혼합한 혼합물을 이용하여, 압축성형이나 사출성형에 의하여 성형하는 방법이 공지되어 있다. 또 그것 이외에도 성형품을 기계가공하는 것이나 적층 프레스하는 방법도 공지되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

(특허문헌 1)

일본특개 2001-216976호 공보(청구항 3, 청구항 4, 0OO5 내지 OOO9)

상기 특허문헌 1에 기재된 PEFC용 세퍼레이터의 성형방법은, 어느것이든 동시에 1매의 세퍼레이터를 성형하는 것만이 기재되어 있고, 동시에 복수매의 PEFC용 세퍼레이터를 성형하는 것은 기재되어 있지 않다. 압축성형에 있어서, 만일 동시에 복수의 PEFC용 세퍼레이터를 성형하고자 하는 경우는, 각 캐비티마다에 용융재료를 공급하여 동시에 가압하는 것이 생각되지만, 상기 각 캐비티에 공급된 용융재료의 공급량에 약간이라도 차이가 있으면, 가동금형과 고정금형을 평행으로 유지할 수 없고, 성형된 PEFC용 세퍼레이터의 두께가 균일하게 되지 않는다. 또 각 캐비티로의 용융재료의 공급이 동시에 행해지지 않고, 순서를 마련하여 행해지면, 용융재료의 열이력이 변화하여, 성형된 PEFC용 세퍼레이터에 불균일이 발생하는 문제가 있다.

한편, 사출성형에 있어서, 만일 동시에 복수의 PEFC용 세퍼레이터를 성형하고자 하는 경우는, 각 캐비티마다 용융재료를 사출하는 것이 생각되지만, 각 캐비티에 런너를 통하여 유동성이 나쁜 용융재료를 캐비티의 말단까지, 균일하게 사출하는 것은 큰 압력손실을 초래하여 곤란하고, 예를 들어 캐비티의 말단까지 충전되어도 성형된 PEFC용 세퍼레이터의 두께가 균일하게 되지 않는다. 또 분기된 런너를 통하여 각 캐비티에 확실하게 동량의 용융재료가 공급된다고만 할 수는 없기 때문에, 일방의 캐비티에 용융재료가 많이 공급된 경우는, 가동금형을 고정금형에 대하여 평행으로 유지할 수 없고, 성형된 PEFC용 세퍼레이터의 두께가 균일하게 되지 않는다. 또 런너 부분의 용융재료가 쓸모없는 것으로 되는 문제도 있다.

그래서, 본원발명은 상기한 바와 같은 문제를 감안하여, 유동성이 나쁜 도전 성 용융재료를 이용하여, 성형품에 휘어짐이 없이 두께가 대략 균일한 PEFC용 세퍼레이터를 동시에 복수 성형하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 PEFC용 세퍼레이터의 사출압축 성형방법에 이용하는 고정금형의 정면 도,

도 2는 PEFC용 세퍼레이터의 사출압축 성형에 이용하는 성형금형의 단면도로서, A-A선보다 상측은 중앙단면을 나타내고, 하측은 그 바로 앞쪽의 단면을 나타내는 도,

도 3은 사출압축 성형방법에 의하여 성형된 복수의 PEFC용 세퍼레이터로 된 성형품의 사시도,

도 4는 복수의 PEFC용 세퍼레이터로 된 성형품의 접속부의 단면도, 및

도 5는 다른 실시형태의 PEFC용 세퍼레이터의 사출압축 성형방법에 이용하는 성형금형의 사시도.

(부호의 설명)

1, 21고정금형

2, 26가동금형

3캐비티

3a, 8, 13, 23, 28세퍼레이터 성형부

4, 22오목부

5, 8b, 13b, 27볼록부

6, 12, 25, 30캐비티 형성면

7, 32게이트부

8a, 23a凸능

9b, 24b경사면

9, 14, 24, 29연설부

9a, 14a, 24a, 29a凸선부

10, 11, 31측벽면

15노즐

16스풀부시

17이젝터 장치

B형개폐방향

P성형품

P1PEFC용 세퍼레이터(연료전지용 세퍼레이터)

P2홈부

P3구멍부

P4접속부

P5스풀

P6홈부

P7여잉부

본원발명의 청구항 1에 기재된 연료전지용 세퍼레이터의 성형방법은, 고정금형과 가동금형에 의하여 형성되는 캐비티내에서 도전성 용융재료를 성형하는 연료전지용 세퍼레이터의 성형방법에 있어서, 캐비티는 용적가변이고 １개의 캐비티에 복수의 세퍼레이터 성형부가 연설(連設)되고, 도전성 용융재료를 캐비티에 공급 후에 가동금형을 고정금형으로 향하여 이동시켜 상기 캐비티의 용적을 감소시키고, 복수의 연료전지용 세퍼레이터를 동시에 성형하는 것을 특징으로 한다.

본원발명의 청구항 2에 기재된 연료전지용 세퍼레이터의 성형방법은, 청구항 1에 있어서, 캐비티에는 1개의 공급수단으로부터 도전성 용융재료가 공급되어, 압축성형되는 것을 특징으로 한다.

본원발명의 청구항 3에 기재된 연료전지용 세퍼레이터의 성형방법은, 청구항 1에 있어서, 캐비티에는 사출장치로부터 게이트부만을 통하여 직접, 또는 스풀부 및 게이트부만을 통하여 도전성 용융재료가 공급되어, 사출압축 성형되는 것을 특징으로 한다.

본원발명의 청구항 4에 기재된 연료전지용 세퍼레이터의 성형방법은, 청구항 1에 있어서, 도전성 용융재료는 도전성 필러를 60중량% 내지 95중량% 함유한 용융수지재료인 것을 특징으로 한다.

본원발명의 청구항 5에 기재된 연료전지용 세퍼레이터의 성형금형은, 고정금형과 가동금형에 의하여 형성되는 캐비티에 도전성 용융재료를 사출하는 연료전지용 세퍼레이터의 성형금형에 있어서, 캐비티는 용적가변이고 １개의 캐비티에 복수의 세퍼레이터 성형부가 연설되고, 사출장치로부터 게이트부만을 통하여 직접, 또는 스풀부 및 게이트부만을 통하여 도전성 용융재료가 공급가능하게 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

본원발명의 청구항 6에 기재된 연료전지용 세퍼레이터는, 청구항 1의 연료전지용 세퍼레이터의 성형방법에 의하여 성형되고, 그 후 분할된 것인 것을 특징으로 한다.

(발명의 실시형태)

본원발명의 실시의 형태에 관하여 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다. 도 1은 PEFC용 세퍼레이터의 사출압축 성형에 이용하는 고정금형의 정면도이다. 도 2는, PEFC용 세퍼레이터의 사출압축 성형에 이용하는 성형금형의 단면도로서, A-A선보다 상측은 중앙단면을 나타내고, 하측은 그 바로 앞쪽의 단면을 나타내는 도이다. 도 3은, 사출압축 성형에 의하여 성형된 복수의 PEFC용 세퍼레이터로 된 성형품의 사시도이다. 도 4는, 복수의 PEFC용 세퍼레이터로 된 성형품의 접속부의 단면도이다.

도 1, 도 2에 도시된 PEFC용 세퍼레이터의 성형금형은, 사출후에 도전성 용융재료(M)가 압축되는 사출압축 성형에 사용되는 것이다. 도시하지 않은 고정반에 부착된 고정금형(1)과 도시하지 않은 가동반에 부착된 가동금형(2)과의 사이에 형성된 캐비티(3)는, 도시하지 않은 형체장치의 작동에 의한 가동반 및 가동금형(2)의 고정금형(1)에 대한 이동에 의하여, 용적가변으로 마련되어 있다. 그리고 이 실시의 형태에서는 PEFC용 세퍼레이터의 사출압축 성형금형은, 고정금형(1)의 오목부(4)의 중에 가동금형(2)의 볼록부(5)가 감합된 이른바 인로감합의 형태를 취하고 있다. 또한 PEFC용 세퍼레이터의 사출압축 성형금형으로서 상기 이외에, 일방의 금형의 캐비티의 측벽부분을 구성하는 외틀이, 타방의 금형과의 맞닿음시에 형개폐방향(B)으로 향하여 이동하는 금형을 이용해도 좋다.

도 1은 고정금형(1)을 가동금형(2)측으로부터 본 정면도이지만, 고정금형(1)의 오목부(4)에는, １개의 캐비티(3)를 형성하기 위한 대략 구형(矩形)의 캐비티 형성면(6)이 형성되어 있다. 캐비티 형성면(6)은, 그 중앙에 게이트부(7)가 마련되고, 게이트부(7)의 주위에 복수의 세퍼레이터 성형부(8)와, 상기 복수의 세퍼레이터 성형부(8) 사이를 연설하는 연설부(9)를 갖고 있다. 그리고 오목부(4)의 측벽면(10)은, 가동금형(2)이 감합된 때에, 가동금형(2)의 볼록부(5)의 측벽면(11)에 대하여, 용융재료가 들어가지 않는 근소한 간격으로 대향하도록 형성되어 있다. 또한 이 실시의 형태에 있어서 캐비티(3)는, 고정금형(1)과 가동금형(2)의 사이에 형성되고, 게이트부(7)에 연설되어 용융재료가 사출되는 공극부를 가리키고, 세퍼레이터 성형부(8) 뿐만 아니라, 기타 연설부(9) 등도 포함된다.

고정금형(1)의 캐비티 형성면(6)에는, 형개폐방향(B)과 수직방향의 동일평면상에 PEFC용 세퍼레이터(연료전지용 세퍼레이터; P1)가 성형되는 부분인 세퍼레이터 성형부(8)가, 게이트부(7)를 중심으로 하여 구형의 캐비티 형성면(6)을 4분할하여 4면형성되어 있다.

이 실시의 형태에 있어서 세퍼레이터 성형부(8)의 형상과, 상기 세퍼레이터 성형부(8)에 의하여 성형된 PEFC용 세퍼레이터(P1)에 관하여 도 1 및 도 3에 의하여 더욱 상술하면, 세퍼레이터 성형부(8)에는, PEFC용 세퍼레이터(P1)의 표면에 복수의 홈부(P2)를 형성하기 위한 凸능(8a)과, 구멍부(P3)를 형성하기 위한 볼록부(8b)가 형성되어 있다. 그리고 凸능(8a)에 의하여 형성된 홈부(P2)에 관해서는, PEFC의 촉매와 전극이 끼워진 PEFC 유닛셀에 있어서, PEFC용 세퍼레이터(P1)의 표면을 따라 흐르는 수소 또는 공기(산소)가 유통되는 유로로 된다. 또 PEFC용 세퍼레이터(P1)에 형성된 구멍부(P3)는, 복수의 PEFC용 세퍼레이터 유닛셀이 PEFC로 짜맞춰진 때에, 각 PEFC 유닛셀로 향해 수소와 공기(산소)를 공급하기 위한 유로로 된다.

이 실시의 형태에 있어서, PEFC용 세퍼레이터(P1)의 표면을 따라 형성된 홈부(P2)에 관해서는, 일방측과 타방측과의 사이에 있어서 복수 되돌아 형성되고, 홈부(P2)의 길이를 확보하도록 마련되어 있다. 단, 홈부(P2)의 형상에 관해서는 상기한 것으로 한정된 것이 아니고, 일방방향으로부터 타방방향으로만 형성된 것이라도 좋다. 또 표면과 이면의 홈부(P2)에 관해서는, 같은 방향으로 설치해도 좋고, 직각방향으로 설치해도 좋다. 또 세퍼레이터 성형부(8)의 표면에 오목홈을 형성하고, 오목홈에 대응하는 PEFC용 세퍼레이터(P1)의 부분이, 홈부(P2)와 홈부(P2)의 사이의 칸막이부로 되도록 하여도 좋다. 더욱 성형품(P)의 구멍부(P3)에 관해서는, 성형의 때에는 도전성 용융재료(M)의 유동을 위해 박육부로 하고, 성형완료후에 박육부를 제거하여 구멍부(P3)로 하는 것으로 하여도 좋고, PEFC용 세퍼레이터(P1)의 형상에 의해서는 마련하지 않는 경우도 있을 수 있다.

세퍼레이터 성형부(8)는 서로 이웃한 세퍼레이터 성형부(8, 8)에 대하여 연설부(9, 9)에 의하여 각자 접속되어 있다. 세퍼레이터 성형부(8)에 있어서, 다른 세퍼레이터 성형부(8, 8)와 서로 이웃하고 있지 않는 측에는, 상기한 측벽면(10)이 형성된다. 또한 본원발명에 있어서 캐비티 형성면(6)에 형성된 세퍼레이터 성형부(8)의 수는, ４개로 한정하지 않고, ２개 등 이어도 좋다.

캐비티 형성면(6)에 있어서 연설부(9)는, 게이트부(7)를 중심으로 게이트부(7)로부터 캐비티 형성면(6)의 측벽면(10)으로 향하여, 상기 측벽면(10)과 직각으로 맞닿도록, 「＋자」형상으로 형성된다. 이 실시의 형태에서는, 캐비티 형성면(6)에 있어서의 연설부(9)와 세퍼레이터 성형부(8, 8)와의 사이에 각자 凸선부(9a)가 형성된다. 그리고 상기 凸선부(9a)의 양측은, PEFC용 세퍼레이터(P1)의 측면을 형성하는 경사면(9b, 9b)이 凸선부(9a)와 평행으로 형성된다. 따라서 도 3에 도시된 성형품(P)에서는 상기 고정금형(1)의 연설부(9)에 의하여, 도 4(a)에 도시된 바와 같이, PEFC용 세퍼레이터(P1)를 연설하는 V홈형상의 접속부(P4)가 형성된다.

다음에 가동금형(2)에 관하여 도 2에 의하여 설명하면, 가동금형(2)은 그 볼록부(5)의 전면에, １개의 캐비티(3)를 형성하기 위한 대략 구형의 캐비티 형성 면(12)이, 형개폐방향(B)과 수직방향으로 형성되어 있다. 가동금형(2)의 캐비티 형성면(12)에 대해서도, 고정금형(1)의 캐비티 형성면(6)과 대향하여, 캐비티 형성면(6)과 대응하는 위치에, 복수의 세퍼레이터 성형부(13)와 상기 복수의 세퍼레이터 성형부(13) 사이를 연설하는 연설부(14)를 갖고 있다. 그리고 가동금형(2)의 세퍼레이터 성형부(13)에 대해서도, 복수의 홈부(P2)를 형성하기 위한 凸능(도시하지 않음)과, 구멍부(P3)를 형성하기 위한 볼록부(13b)가 형성되어 있다. 또 연설부(14)에 대해서도 고정금형(1)측의 연설부(9)와 같이 凸선부(14a)가 형성되어 있다.

다음에 이 실시형태의 PEFC용 세퍼레이터(P1)의 사출압축 성형방법에 관하여 도 1 내지 도 4에 의하여 설명한다. 도시하지 않은 형개폐장치에 의하여 가동반 및 가동금형(2)을 고정금형(1)으로 향하여 이동시키고, 가동금형(2)의 볼록부(5)를 고정금형(1)의 오목부(4)에 감합시켜 정지시키고, 양 금형의 사이에 용적가변의 １개의 캐비티(3)를 형성한다.

상기 가동금형(2)을 정지시키는 위치는, 형성된 캐비티(3)의 용적이, 도 3에 도시된 바와 같은 성형품(P)의, 4매의 PEFC용 세퍼레이터(P1)와 접속부(P4)를 더한 용적보다 10% 내지 200%정도 큰 용적으로 된 위치에 정지된다. 또한 이 정지위치에 관해서는, 사출되는 도전성 용융재료(M)의 조성이나 온도, 압력등에 의하여 최적의 위치가 결정된다. 그리고 다음에 사출장치의 노즐(15)로부터 스풀부시(16), 게이트부(7)를 통과하여 캐비티(3)의 내부에 도전성 용융재료(M)를 사출한다. 도전성 용융재료(M)의 사출량은, 캐비티(3)에 의해 성형되는 PEFC용 세퍼레이터(P1)의 매수분에 접속부(P4)나 스풀(P5) 등의 용적을 더한 양이 사출된다.

이 실시형태에 있어서, 캐비티(3)에 사출되는 도전성 용융재료(M)는, 도전성필러를 60중량% 내지 95중량%, 더욱 바람직하게는 75중량% 내지 85중량%를 함유한 페놀수지, 에폭시수지 등의 열경화성 수지재료, 또는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스틸렌, 폴리이미드, 폴리에틸렌 텔레프탈레이트, 폴리부틸렌, 폴리페닌살파이드 등의 열가소성 수지재료이다. 또 상기와 같은 수지재료로 한정하는 것이 아니고, 금속재료를 더한 것이어도 좋다.

그리고 도전성 용융재료(M)가 캐비티(3)에 사출되고, 스크류가 사출장치내에서 소정의 위치까지 전진한 것이 검출되면, 도시하지 않은 형체장치를 작동시키고, 다시 가동반 및 가동금형(2)을 고정금형(1)으로 향하여 이동시켜, 캐비티(3)의 용적을 감소시킨다. 이 때의 가동금형(2)의 이동속도는, 2mm/초 내지 50mm/초가 바람직하다. 그리고 상기 가동금형(2)의 이동에 의하여 캐비티(3)내에 사출된 도전성 용융재료(M)는 가압되어, 세퍼레이터 성형부(8 및 13)의 사이에 형성된 캐비티(3)의 복수의 세퍼레이터 성형부(3a)의 구석까지 균일하게 충전된다.

이 때에 캐비티(3)의 복수의 세퍼레이터 성형부(3a)는, 연설부(9 및 14)의 사이에 형성된 공간에 의하여 연설되어 있는 것으로, 만일 캐비티(3)의 복수의 세퍼레이터 성형부(3a) 중의 하나에 도전성 용융재료(M)가 치우쳐 사출될 것 같은 것이 있었다고 하더라도, 연설부(9 및 14)의 사이의 공간을 통하여 다른 세퍼레이터 성형부에 도전성 용융재료(M)가 흘러, 캐비티(3)의 각 세퍼레이터 성형부(3a)에는 도전성 용융재료(M)가 균등하게 사출충전된다.

그리고 가동금형(2)은, 고정금형(1)과 맞닿은 시점이, 소정의 위치, 또는 소정의 압력에 도달한 시점으로, 이동이 정지된다. 가동금형(2)이 정지된 위치에 있어서, 캐비티(3)의 세퍼레이터 성형부(3a)의 두께는, 성형된 PEFC용 세퍼레이터(P1)의 두께와 일치하도록 설정되고, 볼록부(8b 및 13b)가 맞닿아 구멍부(P3)가 형성된다. 또한 연설부(9 및 14)의 사이에는 도 4(a)에 도시된 바와 같은 V홈의 접속부(P4)가 형성된다. 그리고 가동금형(2)의 이동이 정지되면, 소정 시간의 열경화 또는 냉각이 행해진다. 그리고 열경화 또는 냉각의 어느 쪽인가에 의해 PEFC용 세퍼레이터(P1)의 고화가 완료되면, 가동금형(2)이 형개방향으로 이동되고, 도 3에 도시된 바와 같은 복수의 PEFC용 세퍼레이터(P1), 접속부(P4), 스풀(P5)로 된 성형품(P)이, 고정금형(1)으로부터 이형된다.

그 후, 가동금형(2)에 남아있던 상기 성형품(P)은, 가동금형(2)의 이젝터 장치(17)에 의하여 돌출되고, 도시하지 않은 취출장치에 흡착되어 취출된다. 그리고 상기 성형품(P)은, 접속부(P4)의 부분에 있어서 분할되어, 각자의 PEFC용 세퍼레이터(P1)로 분리된다. 그리고 PEFC용 세퍼레이터(P1)의 분할면은, 필요에 따라 마무리 되어진다.

또한 성형품(P)의 접속부(P4)의 형상으로서는, 도 4(a)에 도시된 것 이외에, 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 금형측의 인접하는 세퍼레이터 성형부(8, 8)의 사이에 2개의 형개폐방향으로 향하여 凸선부를 형성하고, 성형품(P)의 측에 2개의 홈부(P6, P6)가 새겨져 마련되도록 한 것이라도 좋다. 그 경우에 PEFC용 세퍼레이터(P1, P1)는, 2개의 홈부(P6, P6)의 부분에 의하여 분할되고, 그 사이의 부분은 여잉부(P7)로 된다. 또한 도 4(c)에 도시된 바와 같이, 금형측에 볼록형상의 평면부를 띠 모양으로 마련하고, 성형품(P)의 측에 띠 모양의 박육의 여잉부(P7)가 형성된 것이어도 좋다.

또 상기 실시형태의 변형예로서, 사출이 개시된다면 동시에 형체를 개시하는 것이나, 사출에 의하여 가동금형(2)이 일시적으로 형개방향으로 이동되는 것이어도 좋다. 또 도전성 용융재료(M)의 유동을 양호하게 하기 위해, 사출 전에 캐비티(3)내의 공기를 진공흡인하도록 하여도 좋다. 나아가서는 캐비티(3)에 접속된 게이트부(7) 및 사출장치의 수는 2이상 설치해도 좋다. 또 사출속도를 향상시켜 사출량을 일정화하는 목적으로부터 플런저에 의하여 사출을 하도록 하여도 좋다.

다음에 도 5에 도시된 바와 같은 다른 실시형태에 관하여 설명한다. 도 5에 도시된 PEFC용 세퍼레이터의 사출압축 성형금형은, 하형인 고정금형(21)에 형성된 오목부(22) 중의 동일평면상에 복수의 세퍼레이터 성형부(23)와 연설부(24)를 갖는 캐비티 형성면(25)이 형성되어 있다. 그리고 상형인 가동금형(26)의 볼록부(27)에도 세퍼레이터 성형부(28)와 연설부(29)를 갖는 캐비티 형성면(30)이 형성되고, 상기 가동금형(26)의 볼록부(27)가 상기 고정금형(21)의 오목부(22)에 인로감합되는 것에 의하여, 캐비티가 용적가변으로 마련되어 있다.

그리고 고정금형(21)의 오목부(22)의 측벽면(31)에는 캐비티에 연설된 게이트부(32)가 배치되어 있다. 도 5에 도시된 실시의 형태에서, 상기 게이트부(32)는, 캐비티의 측방에 형성되어 있다. 그리고 게이트부(32)에는, 도시하지 않은 노즐이 측방으로부터 직접 임하도록 형성되어 있다. 그리고 상기 게이트부(32)는, 가동금형(26)의 볼록부(27)의 형폐측으로의 이동에 의하여, 폐쇄되도록 되어 있다. 또한 게이트부(32)의 형상은 원형에 한하지 않고, 타원형으로서도 좋다. 또 게이트부(32)가 마련된 측벽면(31)은, 세퍼레이터 성형부(23)의 凸능(23a)의 방향과 일치하고 있는 것이, 사출된 도전성 용융재료(M)의 흐름의 점에서 바람직하다.

또한 고정금형(21)의 캐비티 형성면(25)에 있어서 연설부(24)는, 세퍼레이터 성형부(23, 23)의 사이에 凸선부(24a)로서 형성되고, 그 양측의 세퍼레이터 성형부(23, 23)에는 경사면(24b, 24b)이 형성되어 있다. 또 마찬가지로 가동금형(26)의 연설부(29)에 대해서도 凸선부(29a) 등이 형성되어 있다.

도 5에 도시된 실시형태의 사출성형방법에 관해서는, 상기의 도 1 등에 도시된 실시의 형태와 기본적으로 마찬가지이고, 도전성 용융재료(M)를 노즐로부터 게이트부(32)를 통하여 캐비티내에 사출 후에, 가동금형(26)을 고정금형(21)에 대하여 하강시켜, 캐비티의 용적을 감소시키고, 성형품(P)의 성형을 행한다. 다만, 도 5에 도시된 실시형태에서는, 게이트부(32)가 직접 캐비티의 측방에 연설되어 있기 때문에, 스풀(P5)이 형성되지 않는다. 또 성형품(P)의 취출에 관해서는, 형개시에 성형품(P)은 고정금형(21)에 남고, 상기 고정금형(21)의 캐비티 형성면(25) 중의 저면부 전체가 상승하여 성형품(P)이 취출되도록 되어 있다.

또한 본원발명은 압축성형에도 이용하는 것이 가능하다. 압축성형에 사용되는 성형금형에 관해서는 도시를 생략하지만, 하형인 고정금형에 형성된 오목부 중의 동일평면상에 복수의 세퍼레이터 성형부와 접속부를 갖는 캐비티 형성면이 형성되어 있다. 그리고 상형인 가동금형의 볼록부에도 세퍼레이터 성형부와 접속부를 갖는 캐비티 형성면이 형성되어 있다. 또한 이 압축성형에 사용되는 성형금형에는 상기한 사출압축 성형용의 성형금형과 같은 게이트부는 마련되어 있지 않다. 그리고 상기 고정금형의 오목부에 도전성 용융재료(M)의 １개의 공급수단으로부터 공급한 후, 가동금형의 볼록부에 의하여 가압하여 도전성 용융재료(M)를 캐비티내에 전연(展延)하여 성형을 행한다.

본원발명은, 고정금형과 가동금형에 의하여 형성되는 캐비티에 도전성 용융재료를 사출하는 연료전지용 세퍼레이터의 성형방법에 있어서, 복수의 세퍼레이터 성형부와, 복수의 세퍼레이터 성형부 사이를 연설하는 접속부를 갖는 용적가변인 캐비티내에, 도전성 용융재료를 사출 후에 가동금형을 고정금형으로 향하여 이동시켜 캐비티의 용적을 감소시키고, 복수의 연료전지용 세퍼레이터를 동시에 성형하도록 했기 때문에, 유동성이 나쁜 도전성 용융재료를 사용하여도, 휘어짐이 없이 두께가 균일한 연료전지용 세퍼레이터를 동시에 복수 성형할 수 있어, 연료전지용 세퍼레이터의 대량 생산에 적합하다.

Claims

고정금형과 가동금형에 의하여 형성되는 캐비티내에서 도전성 용융재료를 성형하는 연료전지용 세퍼레이터의 성형방법에 있어서,

상기 캐비티는 용적가변이고 １개의 캐비티에 복수의 세퍼레이터 성형부가 연설되고,

상기 도전성 용융재료를 상기 캐비티에 공급 후에 가동금형을 고정금형으로 향하여 이동시켜 상기 캐비티의 용적을 감소시키고,

복수의 연료전지용 세퍼레이터를 동시에 성형하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 세퍼레이터의 성형방법.
제 1 항에 있어서, 상기 캐비티에는 １개의 공급수단으로부터 도전성 용융재료가 공급되어, 압축성형되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 세퍼레이터의 성형방법.
제 1 항에 있어서, 상기 캐비티에는 사출장치로부터 게이트부만을 통하여 직접, 또는 스풀부 및 게이트부만을 통하여 도전성 용융재료가 공급되어, 사출압축 성형되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 세퍼레이터의 성형방법.
제 1 항에 있어서, 상기 도전성 용융재료는 도전성 필러를 60중량% 내지 95중량% 함유한 용융수지재료인 것을 특징으로 하는 연료전지용 세퍼레이터의 성형방법.
고정금형과 가동금형에 의하여 형성되는 캐비티에 도전성 용융재료를 사출하는 연료전지용 세퍼레이터의 성형금형에 있어서,

상기 캐비티는 용적가변이고 １개의 캐비티에 복수의 세퍼레이터 성형부가 연설되고,

사출장치로부터 게이트부만을 통하여 직접, 또는 스풀부 및 게이트부만을 통하여 도전성 용융재료가 공급가능하게 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지용 세퍼레이터의 성형금형.
제 1 항의 연료전지용 세퍼레이터의 성형방법에 의하여 성형되고, 그 후 분할된 것을 특징으로 하는 연료전지용 세퍼레이터.