KR20040103741A - 파우더 슬라쉬 성형기 및 파우더 슬라쉬 성형 방법 - Google Patents
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Abstract
시트 형상물의 파우더 슬라쉬 성형 공정과 표면 처리 공정과의 연속 실시가 가능하고, 접착성이 뛰어난 시트 형상물을 효율적으로 제조할 수가 있는 파우더 슬라쉬 성형기 및 파우더 슬라쉬 성형 방법을 제공한다.
그 때문에, 파우더 슬라쉬부와 금형 냉각부와 표면 처리부를 구비한 파우더 슬라쉬 성형기 및 그것을 사용한 파우더 슬라쉬 성형 방법에 있어서, 표면 처리부에, 파우더 슬라쉬부에 성형되는 것과 동시에, 금형 냉각부에, 소정 온도에 냉각된 시트 형상물의 표면에, 표면 처리층을 형성 하기 위한 표면 처리 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
Description
종래, 자동차의 내장재 등의 대형이고, 복잡 형상을 가지는 시트 형상물을 제조할 때, 파우더 슬라쉬부와 금형 냉각부를 갖춘 파우더 슬라쉬를 이용해, 파우더 (분말 수지)를 슬라쉬 성형하는 파우더 슬라쉬 성형 방법이 널리 실시되어 있다.
예를 들면, 특개 2000-334843호 공보나 특개 2001-219433호 공보에는, 파우더 슬라쉬 성형된 표피와 접착층과 심재(芯材)로부터 자동차 내장 부품의 제조 방법이 개시되어 있다. 보다 구체적으로는, 파우더 슬라쉬 성형 방법으로, 표피(表皮)를 작성한 후, 해당 표피를, 화염 처리 등을 한 심재에 대해서, 접착제로 붙이는 것을 특징으로 한 제조 방법이 개시되어 있다.
그렇지만, 어떤 자동차 내장 부품의 제조 방법으로도, 파우더 슬라쉬 성형된표피에 대해서, 직접적으로 표면 처리를 가할 수 없었다. 따라서, 심재의 표면 처리에 시간이나 수고가 요구되거나, 표면 처리가 불충분하게 되거나 해서, 표피와 접착제의 계면에서 박리하기 쉽다고 하는 문제점을 볼 수 있었다.
이에, 본 발명의 발명자는 예의 검토한 결과, 시트 형상물의 표면에, 파우더 슬라쉬 성형 직후에, 표면 처리를 실시하므로서, 그 후의 프라이머 가공등이 필요 없게 되거나 혹은 가능한 줄일 수가 있고 게다가, 접착 가공등이 용이한 시트 형상물을 효율적으로 제공 할 수 있다는 것을 알아냈다.
즉, 시트 형상물의 파우더 슬라쉬 성형 공정과 표면 처리 공정의 연속 실시가 가능하고, 접착성이 뛰어난 시트 형상물을 효율적으로 제조할 수가 있는 파우더 슬라쉬 성형기 및 파우더 슬라쉬 성형 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명은, 파우더 슬라쉬 성형기 및 파우더 슬라쉬 성형 방법에 관한 것으로, 특히, 시트 형상물의 파우더 슬라쉬 성형 공정과 표면 처리 공정의 연속 실시가 가능하고, 접착성이 뛰어난 시트 형상물을 효율적으로 제조할 수가 있는 파우더 슬라쉬 성형기 및 파우더 슬라쉬 성형 방법에 관한 것이다.
도 1은, 본 발명의 파우더 슬라쉬 성형기를 설명하기 위해서 제공하는 측면도이다.
도 2는, 본 발명의 파우더 슬라쉬 성형기를 설명하기 위해서 제공하는 평면도이다.
도 3은, 금형 가열부를 설명하기 위해서 제공하는 도면이다.
도 4는, 금형 가열부에 있어서의 가열로 내 바닥면에, 열풍 분출부 및 에너지 회수부와의 관계를 설명하기 위해서 제공하는 도면이다.
도 5는, 금형 가열부의 측방향 열풍 분출부를 설명하기 위해서 제공하는 도면이다.
도 6은, 금형에 있어서의 성형면의 배치를 설명하기 위해서 제공하는 도면이다.
도 7은, 본 발명의 파우더 슬라쉬 성형 방법을 설명하기 위해서 제공하는 도면이다(첫번째).
도 8은, 본 발명의 파우더 슬라쉬 성형 방법을 설명하기 위해서 제공하는 도면이다(두번째).
도 9는, 파우더 슬라쉬 성형시의 압력 조정 장치의 기능을 설명하기 위해서 제공하는 도면이다.
도 10은, 금형 냉각부를 설명하기 위해서 제공하는 도면이다.
도 11은, 시트 형상물의 예를 나타내는 사시도이다(첫번째).
도 12는, 시트 형상물의 예를 나타내는 사시도이다(두번째).
도 13은, 입체적 장식체를 작성할 때의 장식부재의 적층 방법을 설명하기 위해서 제공하는 도면이다(첫번째).
도 14는, 입체적 장식체를 작성할 때의 장식부재의 적층 방법을 설명하기 위해서 제공하는 도면이다(두번째).
발명을 실시 하기 위한 최선의 형태
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 파우더 슬라쉬 성형기 및 파우더 슬라쉬 성형 방법에 관한 매우 적합한 실시 형태에 대해서 구체적으로 설명한다.
[제1 실시형태]
제1 실시형태는, 도 1,2에 예시되는 바와 같이, 파우더 슬라쉬부(A부)와 금형 가열부(B부)와 금형 냉각부(C부)와 표면 처리부(D부)를 갖춘 파우더 슬라쉬 성형기(10)이다. 그리고, 표면 처리부에, 파우더 슬라쉬부에서 성형되는 것과 동시에, 금형 냉각부에서 냉각된 시트 형상물의 표면에, 표면 처리층을 형성 하기 위한 표면 처리 장치 (68)이 갖춰져 있는 파우더 슬라쉬 성형기(10)이다.
덧붙이면, 도 1은, 파우더 슬라쉬 성형기의 측면도를, 도 2는, 파우더 슬라쉬 성형기를 위에서 본 평면도를 각각 나타내고 있다.
이하, 파우더 슬라쉬 성형기(10)의 적합예에 대해서 구체적으로 설명한다.
1. 금형 가열부
(1) 열풍 분출부
금형 가열부에서 금형을 직접적으로 가열 하기 위한 열풍 분출부의 구조는, 특히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 도 3(a)에 나타내듯이, 열풍 발생 장치(도시하지 않음)에 의해 얻을 수 있던 열풍을, 열풍 분출구（16）의 하부 혹은 아래 쪽에 설치한 공기 공급 팬（46）에 의해, 주배관（43）을 통해서, 열풍 분출구（16）으로 공급하는 구성이 바람직하다. 즉, 열풍 발생 장치에서 얻을 수 있던 열풍과 에너지 회수부（24）를 통해 가열로 내로 부터 회수되어 공기 순환 팬（42）에 의해 혼합실（44）에 이송된 열풍을, 혼합실 (44)에서 적당히 혼합한 후, 공기 공급 팬（46）에 의해, 소정 풍속을 가지는 대량의 열풍으로서 주배관（43）을 통해서, 열풍 분출구（16）으로 공급하는 구성인 것이 바람직하다.
이 이유는, 이와 같이 구성함으로, 가열로 (28)의 금형（12）의 가열 모드에 대해서, 열풍(14)가 금형（12）의 내면을 따라 흐를 때, 열풍(14)가 가지는 열이, 금형（12）에 전열(傳熱)됨에 의해 행해지기 때문이다. 즉, 주로 전열모드로, 열이 전해지기 때문에, 가열로（28）의 내부에 공급된 열이, 가열로（28）의 밖으로 방산(放散)하는 것이 적게 되기 때문이다. 따라서, 가열로 (28)및 열풍 발생 순환 장치 (40)이 소형이라 하더라도, 종래의 대형 가열로와 비교해, 동등 이상의 생산성을 가지게 된다. 또한, 열풍 분출구 (16)을 통해서 공급되는 열풍 발생 장치(도시하지 않음)로부터의 열풍에, 에너지 회수부 (24)를 통해서 가열로 내 로부터 회수된 열풍을 혼합하는 것으로서, 풍량이 증가해, 가열로 (28)내 등이 가압되기 때문에, 금형 (12)에 대한 가열 효과가 증대하게 된다. 게다가 에너지 회수부(24)는, 가열로 (28)의 주위 또는 하부에 설치해 있어 풍량의 관계로, 가열로 (28)과 비교해, 감압 상태로 되어 있기 때문에, 금형(12)를 가열 한 후의 열풍을 한층 더 효과적으로 회수할 수가 있다.
또한, 주배관(43)의 도중에, 열풍 저장실 (39)를 설치하는 것과 동시에, 그 열풍 저장실(39) 안에 있어, 주배관(43)의 출구 부분에 방해판자 (49)를 설치하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 이와 같이 구성함으로서, 공기 공급 팬(46)에 의해 이송되어 오는 열풍을, 방해판자 (49)에 의해 분산 시킬 수가 있어 복수의 열풍 분출구(16)을 설치 할 경우라 하더라도, 각각의 열풍 분출구로부터, 균일하게 열풍을 불게 할 수가 있기 때문이다.
또한, 소정의 풍속을 가지는 열풍을 제어된 상태로 불도록, 열풍 분출부에 있어서의 개구부(開口部)의 형상을, 원형, 타원형태, 사각형(정방형이나 장방형, 띠형상 등을 포함한다), 다각형, 기타 다른 형상으로 한 구조로 하는 것이 바람직하다.
또한, 열풍 분출구의 수에 관해서도, 도 3(a) 및 (b)에 나타내듯이, 1개 또는 그 이상의 수로 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 도 3(a)에 나타내듯이, 열풍 분출구(16)의 수를 실질적으로 1개로 할 경우라도, 에너지 회수부(24)를, 적당히설치함에 따라, 비교적 대형의 금형이라 하더라도, 효율적으로 가열할 수 있다. 또한, 도 3(b)에 나타내듯이, 열풍 분출구 (16)의 수를 실질적으로 2개 이상으로 하는 것도, 복수의 금형을, 동시에, 더욱이 가열 조건을 다르게 한 상태라 하더라도, 효율적으로 가열할 수가 있다.
(2) 에너지 회수부
금형을 가열한 후의, 적지않게 온도가 아직도 높고, 많은 에너지를 가지는 열풍(열에너지)를 회수 하기 위한 에너지 회수부를 설치하는 것이 바람직하다. 즉, 도 3(a)에 나타내듯이, 가열로(28)의 바닥면 (18) 혹은, 가열로 (28)의 주위를 이용해, 이러한 에너지 회수부(24)를 배설(配設)하는 것이 바람직하다.
여기서, 에너지 회수부(24)의 구조 자체는 특히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 도 3(a)에 나타내듯이, 가열로 (28)의 가열로 내 바닥면 (18)으로 통하는 개구부를 가짐과 동시에, 열풍 발생 순환 장치 (40)에 이어지는 분기 배관 (47)을 갖춘 덕트(duct)구조를 가지는 것이 바람직하다. 그리고, 이미 상술한 것처럼, 에너지 회수부 (24)에 이어지는 분기 배관 (47)의 도중에, 댐퍼(damper) (47a)를 배설하는 것이 바람직하다.
또한, 가열로 (28)의 가열로 바닥면(18)으로 배설하는 에너지 회수부 (24)는, 도 4(a) 및 (b)에 그 개구부를 나타내는 바와 같이, 가열로 내 바닥면(18)의 각부(角部) 또는 변부(邊部)를 따라 설치되는 것이 바람직하다.
이 이유는, 금형(12)내에서, 금형(12)의 내면을 따라, 열풍 분출구(16)으로부터 에너지 회수부(24)로 향해 이동하는 열풍(14)의 흐름이 쉬워지게 됨으로, 체류 시간이 한층 더 길어져, 그 결과, 금형(12)내의 구석구석까지, 열풍(14)에 의해 효과적으로 전열모드로 가열할 수가 있게 되기 때문이다. 또한, 열풍(14)의 풍속이 빠르므로, 전열모드가 확산율속(擴散律束)이 되는 것을 유효하게 방지할 수가 있기 때문이다.
또한, 에너지 회수부의 개구부의 형상을, 도 4(b)에 나타내듯이, 실질적으로 V자 모양 또는 ㄷ자 모양으로 하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 열풍 분출구 (16)으로부터 부는 열풍 (14)가, 이러한 소정 형상의 에너지 회수부 (24)쪽으로 용이하고, 신속히 이동해, 그 사이에, 적당한 열풍의 흐름이 생겨, 금형 (12)를 효과적으로 가열할 수가 있기 때문이다.
또한, 에너지 회수부 (24)의 개구부의 형상에 관해서, 도 4(a) 및 도 4(b)에 나타내는 바와 같이 형상을 조합하는 것도 가능하지만, 그 경우라 하더라도, 적당한 열풍의 흐름이 한층 더 용이하게 생성하기 쉽게 구성하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 사각형의 에너지 회수부(부회수부) (24)의 위쪽부분은, 소정 공간을 마련한 상태로 실질적으로 가려지게 되고, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이 V자 모양 또는 ㄷ자 모양의 에너지 회수부(주회수부)를 통하여 열에너지를 회수한 후에, 소정 공간을 이용해, 도 4(a)에 나타내는 사각형의 에너지 회수부(부회수부) (24)로부터, 최종적으로 열에너지를 회수하는 것이 보다 바람직하다.
(3) 가열로
①기본적 구조
가열로 (28)은, 도 3(a)에 나타내듯이, 열풍 발생 순환 장치(40)의 위쪽에 배치되어 있어 전체로서 하나의 컴팩트한 가열 장치로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하는 것으로서, 가열로(28)에의 열에너지의 공급이 용이하게 될 뿐더러, 에너지 회수부(24)를 이용해, 가열로 (28)로부터의 열에너지의 회수에 대해서도 용이하게 실시할 수가 있다.
또한, 가열로 (28)에 포함되는 가열로 본체는, 예를 들면, 위쪽면에 개폐 가능한 개구부를 가지는 평면 장방형의 상자 모양체로 형성되어 있어, 위쪽면의 개구부를 열린 상태로, 금형 (12) 및 그 프레임부재 (13)을 가열로 내에 반입한 후, 개구부를 닫아, 열풍 발생 순환 장치(40)에 의해 열풍(14)를 불어옴으로서, 금형(12)에 대해 가열이 되어지게 구성되어 있는 것이 바람직하다.
덧붙여, 가열로 (28)에 포함되는 가열로 본체의 형태로서는, 적당히 변경하는 것이 가능하다. 예를 들면, 가열로 본체를, 금형의 형상에 대응시켜, 원통형이나 입방체, 혹은 기타 다른 형상으로 하는 것도 바람직하다.
② 측방열풍 분출부
또한, 가열로 (28)은, 도 3및 도 5에 나타내듯이, 주배관(43)의 출구 부분에 분기시켜 구성 하고, 소정 높이를 가져, 가열로 (28)내의 금형 (12)를 측방향으로부터도 가열 할 수 있도록, 수직 방향으로 연장 시킨 덕트 구조, 즉, 측방열풍 분출구(50)을 설치하는 것이 바람직하다.
또한, 이러한 측방열풍 분출구(50)은, 가열로(28)의 안쪽을 따라 배치 되어 있는 것이 바람직하고, 또한, 열풍 발생 순환 장치 (40)에 이어지는 분기 배관 (41)이나, 주배관(43)으로 연결 되어, 그 풍량을 댐퍼 (48)등에 의해 조절하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 이와 같이 구성하는 것으로서, 금형 (12)를, 아래방향만이 아니라, 횡(橫)방향으로부터도 열풍을 내뿜어 가열할 수가 있어 금형 (12)를 한층 더 효과적으로 가열할 수가 있기 때문이다.
덧붙여, 측방열풍 분출구(덕트) (50)의 형상은, 금형의 형상에 따라 적당히 변경하는 것이 바람직하지만, 예를 들면, 슈뇌르켈형태로 하는 것으로서, 측방열풍 분출구 (50)과 금형 (12)와의 거리를 일정 범위로 용이하게 제어할 수가 있는 것과 동시에, 열풍 분출부 방향이 일정화 되므로, 금형 (12)에 대한 가열 효율을 한층 더 증가 시킬 수가 있어서 바람직한 구조라고 할 수 있다.
(4) 금형
①구성
금형(12)는, 도 3(a)에 나타내듯이, 금형(12)의 이동 및 조작을 위한 프레임부재(13)이 부착된 상태로, 가열로(28)내의 바닥면 (18)에 배설된 금형 지지부재(支持部材)(도시하지 않음) 위에 올려 놓아져 있는 것이 바람직하다.
또한, 금형 (12)는, 도 10(a) 및 (b)에 나타내듯이, 금형 (12)의 프레임부(13)과 성형면 (85)와의 이음매가 되는 부분을, 예를 들면 시일재(seal材)(87)에 의해 방수 처리 되어 있는 것이 바람직하다. 이 이유는, 이와 같이 구성하는 것으로서, 금형 냉각 공정에서, 시트 형상물의 표면에, 과도하게 수분이 부착하는 것을 방지할 수가 있기 때문이다. 따라서, 표면 처리 공정에 있어서, 예를 들면, 규산 화염 처리에 의한 표면 처리층의 형성이 용이하게 된다.
또한, 이러한 금형(12)는, 로봇 팔(도시하지 않음)에 프레임부재 (13)을 꽉 쥐거나 매단 상태에서 움직여, 예를 들면, 금형 가열부에 있어, 로봇 팔에 의해 프레임부재 (13)을 상면부(上面部)까지까지 이동 시켜, 거기서 표면부에 설치된 개구부로 부터 가열로 (28)내에 반입 할 수 있는 구조인 것이 바람직하다. 이러한 구조이면, 금형의 반송이 용이하게 되는 것과 동시에, 파우더 슬라쉬 성형기에 있는 각 구성부의 배치등에 대해서도 용이하게 되기 때문이다.
또한, 금형 지지부재는, 그 표면을, 실링(ceiling)효과를 가지는 단열재(도시하지 않음), 예를 들면, 실리콘 고무/불소 수지 필름의 조합에 의해, 덮는 것이 바람직하다. 이 이유는, 금형 지지부재에 의해, 금형 (12)와 가열로 내 바닥면 (18)의 사이의 틈을 메워, 열풍이 외부로 달아나는 것을 유효하게 방지할 수가 있기 때문이다. 더욱이, 이러한 금형 지지부재는, 가열을 위해서 가열로내에 수용하는 금형 (12)의 위치 결정과 가열로 내 바닥면(18)의 열풍 분출구(16)으로부터의 열풍(14)가, 금형 (12)의 내면에 효율적으로 잘 맞도록, 열풍 분출구(16)으로부터의 높이를 조절하는 기능을 각각 가지고 있는 것이 바람직하다.
②성형면
금형(12)는, 도 3(b)에 나타내듯이, 분리 독립해도 좋지만, 시트 형상물의 성형면 (85)를, 실질적으로 2 곳이상 가지는 것이 바람직하다.
이 이유는, 이러한 금형에 의하면, 하나의 금형으로, 동시에 2이상의 시트 형상물을 성형할 수가 있기 때문이다.
여기서, 성형면을 실질적으로 2곳이상 설치할지, 혹은, 성형면은 하나이지만 복수의 금형을 가열하는 경우에는, 도 6(a) 및(b)에 나타내듯이, 금형 (12)의 회전축 방향 X에 대해서, 각각의 성형면 (85)를 떨어지게 배치함과 함께, 파우더가 용이하게 왕래 할 수 있도록 통로(도시하지 않음)를 설치하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 이와 같이 구성하는 것으로서, 파우더 슬라쉬 공정에서 금형 (12)를 회전 시킬 경우에, 각각의 성형면에 파우더가 들어가기 쉬워져, 균일한 두께를 가지는 시트 형상물을 용이하게 얻을 수 있기 때문이다.
2. 파우더 슬라쉬부
(1) 기본적 구성
파우더 슬라쉬부는, 도 7(b)에 나타나는 바와 같이, 도 7(a)에서 가열된 프레임부재(82)를 포함한 금형(84)와 유동형상을 가지는 파우더(92)를 수용한 리저브 탱크(reserve tank)(88)을, 금형(성형형)(84)의 성형면(85)를 아래쪽으로 하는 것과 동시에, 리저브 탱크(88)의 개구면을 위쪽으로 향하게 한 상태에서, 상하 일체적으로 연결하는 공정을 실시하기 위한 부위이다.
따라서, 리저브 탱크(88) 내의 파우더(92)의 분산성을 향상 시켜, 균일한 두께의 수지막(시트 형상물)(94)를 형성하기 위해서, 리저브 탱크(88)의 아래쪽에 설치한 교반실(88a) 공기를 도입해, 파우더(92)를 유동 상태로 하는 것이 바람직하다. 도 9(a)에 공기의 도입 방향을 구체적으로 나타내지만, 교반실(88)a의 윗쪽은, 구멍 뚫린 부재(메쉬부재)로 구성하고, 도입된 공기에 의해, 파우더(92)를 감아올리는 구조인 것이 바람직하다.
(2) 사각틀
또한, 프레임부재(82)를 포함한 금형(84)를 반대로 회전 시킬 때, 금형(84)에 있어 목적으로 하는 성형면(85)에만, 수지막(94)를 형성 할 수 있도록, 금형 (84)와 리저브 탱크(88)과의 사이에, 소정의 두께(높이)를 가지는 사각틀(84a,84b)를 설치하는 것이 바람직하다. 여기서, 이러한 사각틀의 하부(84b)를, 예를 들면, 알루미늄으로 구성하고, 사각틀의 상부(84)a를 실리콘 고무/불소 수지 필름의 조합으로 구성함으로서, 금형(84)와 리저브 탱크(88)과의 사이의 틈새를 충전하는 역할을 할 수 있다.
3. 금형 냉각부
(1) 구성
금형 냉각부는, 도 8(b)에 나타나는 바와 같이, 프레임부재(82)를 포함한 금형(84)를, 물냉각 또는 공기냉각등의 냉각 장치(98)에 의해 냉각해, 수지막(94)를소정의 정도로 경화 시키기 위한 부위이다.
따라서, 금형 냉각부에, 냉각 장치로서 도 10(a)에 나타내는 바와 같이 분무 장치(121)과 도 8(b)에 나타내는 바와 같이 샤워 장치(98)을 갖추는 것이 바람직하다. 이 이유는, 이와 같이 구성함으로, 금형의 열손상이나 균열 등의 발생을 유효하게 방지할 수가 있기 때문이다.
덧붙여 샤워 장치 및 분무 장치는, 하나의 급수 탱크에 연결되어 있어, 분출구에 설치한 제어 밸브등의 변환 장치에 의해, 분무량이나 샤워량을 결정하는 것도 바람직하다.
(2) 온도
시트 형상물을 냉각해, 해당 시트 형상물의 표면 온도를 30~100℃의 범위내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 이러한 시트 형상물의 표면 온도가 30℃미만이 되면, 다음 공정인 표면 처리부에서의 하한계(下限)온도의 조정이 곤란하게 되어, 예를 들면, 규산화염 처리에 의한 표면 처리층의 형성이 곤란하게 되는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 시트 형상물의 표면 온도가 100℃을 넘으면, 다음 공정인 표면 처리부에서의 시트 형상물의 단단함이 불충분하게 되어, 반대로, 표면 처리층의 형성이 곤란하게 되는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 금형 냉각부에 있어서 시트 형상물을 냉각했을 때의 표면 온도를 35~80℃의 범위내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 40~60℃의 범위내의 값으로 하는 것이 더욱 바람직하다.
덧붙여, 금형 냉각부에 있어서의 시트 형상물의 표면 온도는, 냉각 처리를 실시한 직후에, 표면 온도계등을 이용해 측정되는 시트 형상물의 표면 온도이다.
4. 금형 교환부
(1) 구성
본 발명의 파우더 슬라쉬부 성형기는, 금형 교환부를 한층 더 갖추는 것이 바람직하다. 즉, 금형 교환부를 이용해, 파우더 슬라쉬부 성형의 도중에, 종류가 다른 시트 형상물을 성형 하기 위한 금형으로 변경하거나, 파우더 슬라쉬부 성형중에, 금형 손상이 생기거나 하는 경우가 있지만, 그러한 경우 하더라도, 파우더 슬라쉬부 성형기를 동작 시킨 채로, 금형을 교환할 수가 있기 때문이다.
따라서, 도 1 및 2에 나타나는 바와같이, 금형(60)을 설치하기 위한 지지대(66)을 적어도 2개 이상 갖추는 것과 동시에, 각각의 지지대 (66)이 외부 제어에 의해, 이동 가능한 것이 바람직하다.
여기서, 도 2를 참조해서, 복수의 금형(60b,60c,60d) 중, 하나의 금형(60d)가 파손할 경우를 가정해, 신규 금형 (60f)로 교환하는 구조에 대해서 구체적으로 설명한다.
예를 들면, 제1의 금형(60c)는, 파우더 슬라쉬부(A부)에서 파우더 슬라쉬부 공정에 놓여져 있고, 제2의 금형(60c)는 금형 가열부(B부)에서 가열 공정에 놓여져 있고, 그리고 제3의 금형(60d)는 금형 냉각부(C부)에 냉각 공정에 놓여져 있다고 한다. 그리고, 금형 냉각부(C부)의 제3의 금형(60d)에 균열이 발견될 경우, 제3의 금형(60d)는, 통상, 금형 냉각부(C부)의 뒤, 표면 처리부(D부)에 표면 처리되는 대신에, 표면 처리부(D부)와 공통되는 금형 교환부(E부)의 소정 위치에 정지되어지는 것과 동시에, 제1의 지지대(66a)위에 하강설치 된다. 그 다음에, 제1의 지지대 (66a)상의 손상한 제3의 금형 (60d)는, 롤러를 포함한 교환대(69)의 한쪽 끝으로 향해 횡방향으로 이동되는 한편, 교환대(69)의 이미 한쪽 끝에 미리 설치되어 있던 제2의 지지대(66b)상의 신규 금형 (60f)가, 역횡방향으로 이동되어, 금형 교환부(E부)의 위치에 설치된다.
이와 같이 해서, 금형 교환부(E부)에, 파손한 금형(60d)를, 신규 금형(60f)로 교환 할 수 있지만, 그 택트 시간을, 표면 처리 시간, 혹은 파우더 슬라쉬 성형 시간이나, 금형 가열 시간보다 짧아지게 함으로서 다른 공정에 영향을 주는 것이 적게 된다.
(2) 배치
금형 교환부는, 금형 냉각부의 다음 공정이 되도록 배치하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 이와 같이 구성하는 것으로서, 금형이 냉각된 단계에서의 교환이기 때문에, 새롭게 사용하는 금형을, 사전에, 혹은, 교환 직후에 가열할 필요가 없고, 보다 순조롭게 다음 공정에 옮길 수가 있기 때문이다. 또한, 냉각된 상태의 금형이면, 교환 후의 작업도 안전하게 할 수가 있기 때문이다.
4. 표면 처리부
(1) 표면 처리 장치
표면 처리 장치의 종류는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 다음에 나타내는 바와 같이, 오존 처리, 플라스마 처리, 코로나 처리, 고압 방전 처리, 자외선 처리, 및 규산화염 처리의 적어도 하나의 표면 처리를 가하기 위한 표면 처리 장치인 것이 바람직하다.
이 이유는, 이러한 표면 처리 장치이면, 표면 처리 장치나 처리부의 크기가 비교적 작으므로, 종래의 파우더 슬라쉬 성형기라 하더라도, 비교적 용이하게 끼워 넣을 수도 있기 때문이다. 또한, 이러한 표면 처리 장치이면, 시트 형상물이 소정 온도에 냉각되어 있어서, 보다 단시간에서의 표면 처리가 가능하기 때문이다.
게다가 이러한 표면 처리 장치 중, 규산화염 처리를 가하기 위한 표면 처리 장치인 것이 보다 바람직하다. 이 이유는, 규산화염 처리이면, 표면 개질층의 효과가, 외부의 수분등이나 먼지등에 의해 소멸하는 것이 적고, 표면 개질층을 형성한 시트 형상물을 장기간, 예를 들면, 6개월 이상 그대로 보관 할 수 있기 때문이다.
①오존 처리
오존 처리는, 시트 형상물의 표면에 대해서, 오존 물질(O3)을 조사(照射)하는 것으로서 표면을 산화시켜, 표면 개질층을 형성하는 표면 처리인 것이다.
②플라스마 처리
플라스마 처리는, 시트 형상물의 표면에 대해서, 플라스마 방전에 의해 생성 시킨 플라스마 물질 (여기(勵起)물질, 래디칼 물질, 이온물질 등)을 조사(照射)해, 표면을 에칭(etching) 하므로서 표면 개질층을 형성하는 표면 처리인 것이다.
③코로나 처리
코로나 처리는, 시트 형상물의 표면에 대해서, 코로나 방전 처리를 실시해, 극성기등을 생성하므로서, 표면 개질층을 형성하는 표면 처리인 것이다.
④고압 방전 처리
고압 방전 처리는, 시트 형상물의 표면에 대해서, 고압 방전을 반복실시해, 표면의 일부를 절연 파괴 하므로서, 표면 개질층을 형성하는 표면 처리인 것이다.
⑤자외선 처리
자외선 처리는, 시트 형상물의 표면에 대해서, 소정 파장의 자외선을 소정량 조사해, 표면의 일부를 활성화 하므로서, 표면 개질층을 형성하는 표면 처리인것이다.
⑥규산화염 처리
규산화염 처리는, 시란 화합물을 포함한 연료 가스의 화염을, 시트 형상물의 표면에 대해서, 전면 또는 부분적으로 내뿜어 시란 화합물의 화염 분해물로부터, 실리카층을 형성하는 표면 처리인것이다.
여기서, 시란 화합물의 비점(대기압하)을 10~100℃의 범위내의 값이라고 하는 것이 바람직하고, 15~80℃의 범위내의 값이라고 하는 것이 보다 바람직하고,20~60℃의 범위내의 값이라고 하는 것이 더욱 바람직하다. 이 이유는, 이러한 시란 화합물의 비점이 10℃미만의 값에서는, 휘발성이 격렬해서, 취급이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 시란 화합물의 비점이 100℃을 넘으면, 공기등의 인화성 가스나 조연제와의 혼합성이 현저하게 저하해, 시란 화합물이 불완전 연소 하기 쉬워져, 표면 개질 효과가 불균일이 되거나 장시간에 걸쳐서, 개질 효과를 지속시키는 것이 곤란하게 되거나 하는 경우가 있기 때문이다.
또한, 시란 화합물의 종류에 대해서도 특히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 알킬시란 화합물이나 알콕시시란 화합물, 혹은 그 변성물을 들 수 있다. 또한, 이러한 화합물 중, 알킬시란 화합물은, 일반적으로 비점이 낮은 것이 많아, 가열에 의해 용이하게 기화해, 공기등과 균일하게 혼합 할 수 있으므로 바람직한 시란 화합물이다.
보다 구체적으로는, 테트라메틸시란 및 테트라에틸시란은, 특히 비점이 낮고, 공기등과 용이하게 혼합하므로 바람직한 시란 화합물이고, 1, 2-디클로로테트라메틸시란 등의 할로겐화 시란 화합물은, 표면 개질 효과가 특별히 우수하므로 바람직한 시란 화합물이다.
또한, 연료 가스중의 시란 화합물의 첨가량을, 연소 가스의 전체양을 100 몰%라고 했을 때에, 1×10-10~10몰%의 범위내의 값이라고 하는 것이 바람직하고, 1×10-9~5몰%의 범위내의 값이라고 하는 것이 보다 바람직하고, 1×10-8~1몰%의 범위내의 값이라고 하는 것이 더욱 바람직하다.
이 이유는, 이러한 시란 화합물의 첨가량이 1×10-10몰%미만의 값이 되면, 개질 효과가 발현하지 않는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 시란 화합물의 첨가량이 10몰%를 넘으면, 시란 화합물과 공기 등과의 혼합성이 저하해, 거기에 따라 시란 화합물이 불완전 연소 하는 경우가 있기 때문이다.
또한, 규산화염 처리를 실시하는 것에 있어, 화염 온도의 제어가 용이하게 되므로, 연소 가스중에, 통상, 인화성 가스를 첨가하는 것이 바람직하다. 이러한 인화성 가스로서는, 프로판 가스, 천연 가스, 산소, 공기, 수소 등을 들 수 있다. 덧붙여 연소 가스를 에어졸캔에 넣어 사용하는 경우에는, 이러한 인화성 가스로서 프로판 가스 및 압축 공기등을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 이러한 인화성 가스의 함유량을, 연소 가스의 전체양을 100몰%라고 했을 때에, 80~99.9몰%의 범위내의 값이라고 하는 것이 바람직하고, 85~99몰%의 범위내의 값이라고 하는 것이 보다 바람직하고, 90~99몰%의 범위내의 값이라고 하는 것이 더욱 바람직하다. 이 이유는, 이러한 인화성 가스의 함유량이 80몰%미만의 값이 되면, 시란 화합물과 공기등과의 혼합성이 저하해, 거기에 따라 시란 화합물이 불완전 연소 하는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 시란 화합물의 첨가량이 99.9몰%를 넘으면, 개질 효과가 발현하지 않는 경우가 있기 때문이다.
(2) 배치
표면 처리부는, 시트 형상물의 표면을 정확하게 처리할 수 있도록, 금형 냉각부의 다음 공정이 되도록 배치하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 표면 처리부가 금형 냉각부의 앞 공정이 되면, 시트 형상물의 표면이 소정 정도로 경화하고 있지 않은 경우가 있어, 규산화염 처리등의 표면 처리 효과가 발현하지 않는 경우가 있기 때문이다.
또한, 표면 처리부와 금형 교환부가. 즉, 도 1에 나타내는 바와 같이, 금형 교환부에 있어서의 지지대(66)의 하부에 표면 처리 장치(68)을 갖추는 것이 바람직하다.
이 이유는, 금형 교환부의 금형 냉각부에서 냉각된 금형 (60)이 일단 지지대 (66)위에 설치되기 위해서, 이 상태를 이용해 시트 형상물에 대해서 표면 처리함으로, 공간 절약화를 꾀할 수가 있는 것과 동시에, 접착성이 뛰어난 시트 형상물을 한층 더 효율적으로 얻을 수 있기 때문이다.
5. 시트 형상물
(1) 형태
시트 형상물의 형태에 관해서, 그 구성 재료는 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 에폭시 수지, 염화 비닐 수지, 아크릴 수지, 올레핀 수지, 우레탄 수지, 폴리카보네이트 수지, 또는 폴리에스텔 수지의 적어도 하나의 수지로부터 구성되어 있는 것이 바람직하다.
이 이유는, 이와 같이 구성하므로서, 범용성이 높고, 염가로, 게다가 장식성이 뛰어난 시트 형상물을 사용할 수가 있기 때문이다.
또한, 시트 형상물의 두꺼움을 10~500㎛범위내의 값으로 하는 것이 바람직하다. 이 이유는, 이러한 시트 형상물의 두꺼움이 10㎛미만의 값이 되면, 시트 형상물의 기계적 강도나 내구성이 현저하게 저하하는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 시트 형상물의 두꺼움이 500㎛를 넘으면, 취급이나 접착이 곤란하게 되는 경우가 있기 때문이다. 따라서, 시트 형상물의 두꺼움을 25~300㎛범위내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 시트 형상물의 형태는, 접착성이나 취급이 용이하므로 평탄한 필름인 것도 바람직하지만, 보다 장식성이 뛰어나므로, 표면에 엠보스 처리나 개구부(슬릿을 포함)가 설치해 있는 것도 바람직하다. 게다가 시트 형상물의 표면이나 내부에, 소정의 인쇄나 착색이 있는 것도 바람직하다. 덧붙여 시트 형상물이, 도 11(a)~(c) 및 도 12(a)~(b)에 나타내는 바와 같이, 자동차 부품에 적절한 외형을 가지는 것이 바람직하다.
(2) 표면 처리층
또한, 시트 형상물상에 형성되는 표면 처리층은, 표면 처리의 종류에 따라서 다르지만, 예를 들면, 규산화염 처리를 실시할 경우에는, 실리카층이 해당한다.
또한, 표면 처리층의 두꺼움은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 0.01~100㎛의 범위내의 값으로 하는 것이 바람직하다. 이 이유는, 이러한 표면 처리층의 두꺼움이 0.01㎛미만의 값이 되면, 표면 처리 효과가 발현하지 않기도 하고, 혹은, 흩어지거나 하는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 표면 처리층의두꺼움이 100㎛를 넘으면, 시트 형상물의 두꺼움이 과도하게 두꺼워지거나 시트 형상물의 표면으로부터 박리하기 쉬워지거나 하는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 시트 형상물상에 형성되는 표면 처리층의 두꺼움을 0.05~20㎛의 범위내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.1~5㎛의 범위내의 값으로 하는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 시트 형상물상에 형성되는 표면 처리층은, 반드시 연속층일 필요는 없고, 불연속층이나 반점 형태라도 좋다.
[제2 실시형태]
제2의 실시 형태는, 도 7(a)~(c) 및 도 8(a)~(c)에 나타내는 바와 같이, 파우더 슬라쉬부와 금형 냉각부와 표면 처리부와를 갖춘 파우더 슬라쉬 성형기를 이용한 파우더 슬라쉬 성형 방법으로, 이하의 공정(1)~(3)을 포함하는 것을 특징으로 하는 파우더 슬라쉬 성형 방법이다.
(1) 파우더 슬라쉬부에 있어 시트 형상물(94)를 성형하는 공정(이하, 파우더 슬라쉬 공정이라고 칭하는 경우가 있다.)
(2) 금형 냉각부에 있어 시트 형상물 (94)를 냉각하는 공정(이하, 금형 냉각 공정이라고 칭하는 경우가 있다.)
(3) 표면 처리부에 있어, 냉각된 시트 형상물(94)의 표면에, 표면 처리층 (53)을 형성하는 공정(이하, 표면 처리 공정이라고 칭하는 경우가 있다.)
1. 파우더 슬라쉬 공정
파우더 슬라쉬 공정을 실시할 때, 도 7(c)에 나타내는 바와 같이, 프레임부재(82)를 포함한 금형(84)와 리저브 탱크(88)을 연결한 상태로 회전시켜, 금형(84)의 성형면(85)에 소정의 두께의 수지막(94)를 형성하는 것이 바람직하다.
즉, 프레임부재 (82)를 포함한 금형(84)와 리저브 탱크 (88)을 조합 상태로, 상하 방향으로 반전 시키는 것이 바람직하다. 이 이유는, 이와 같이 실시하면, 리저브 탱크 (88)내의 파우더(92)는 자체 무게에 의하여 성형형(84)의 성형면(85)로 낙하해, 금형(84)의 성형면(85)에 접하는 파우더(92) 및 그 근방의 파우더(92)만이, 금형(84)의 열에 의해 용해 상태로 부착해, 금형(84)의 성형면(85)에 대해서, 수지막 (94)를 한순간에 형성할 수가 있기 때문이다.
또한, 프레임부재(82)를 포함한 금형(84)를 반회전 시킬 때, 파우더(92)가 소정의 장소 이외로 흩어지지 않게, 금형(84)에 있어서의 목적으로 하는 성형면(85)에만, 수지막(94)를 형성 할 수 있도록, 도 9(b)에 나타내는 바와 같이, 교반실(88a)를 통해 흡인해, 금형 (84)내의 압력을 저하 시키는 것이 바람직하다. 즉, 금형(84)를 회전 시켜 파우더 슬라쉬 성형중인 정확히 중간에는, 금형(84)의 내압을 저하 시키기 위해서 흡인하고, 파우더 슬라쉬 성형전에는, 리저브 탱크 (88)의 파우더(92)내에 공기를 불어오기 위한 압력 조정 장치(도시하지 않음)가 설치되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 도 3(b)에 나타나는 바와 같이, 복수의 성형면(83),(85)를 가지는 금형을 이용해, 파우더 슬라쉬 성형하는 것이 바람직하다. 이 이유는, 이와 같이 실시하면, 1회의 공정으로, 동시에 복수의 시트 형상물을 성형할 수가 있어 접착성이 뛰어난 시트 형상물을, 한층 더 효율적으로 얻을 수 있기 때문이다.
2. 금형 냉각 공정
금형 냉각 공정을 실시할 때에, 단일 냉각 공정으로 하는 것도 가능하고 , 혹은 다단계 냉각 공정으로 하는 것도 가능하다.
예를 들면, 단일 냉각 공정으로 할 경우, 도 10(a)에 나타내는 바와 같이, 분무 장치(121)에 의해, 물이나 온수를 분무해, 100℃정도까지, 비교적 자극이 없이 금형(84)를 냉각하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 이와 같이 실시하는 것으로서, 대형화 한편 복잡화한 금형이 불균일하게 가열되어 있는 경우라 하더라도, 비교적 자극이 없이 금형을 냉각해, 금형의 열손상이나 균열 등의 발생을 유효하게 방지할 수가 있기 때문이다.
한편, 2단계 냉각 공정이라고 할 경우, 제1냉각 단계로서 도 10(a)에 나타내는 바와 같이, 분무 장치(121)에 의해, 물이나 온수를 분무해, 150℃정도까지, 비교적 가볍게 금형(84)를 냉각하는 것이 바람직하다. 그 다음에, 제２냉각 단계로서 도 8(b)에 나타내는 바와 같이, 샤워 장치(98)에 의해, 물이나 온수를 비교적 다량으로 내뿜어 증발 엔타르피를 이용해, 수지막(94)가 박리 할 정도로, 예를 들면, 100℃정도의 온도에까지 금형을 효율적으로 냉각하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 이와 같이 실시함으로서, 금형의 열손상이나 균열 등의 발생을 유효하게 방지할 수가 있는 것과 동시에, 냉각에 필요할 시간을 단축 시킬 수가 있기 때문이다.
3. 표면 처리 공정
(1) 상호 동작
표면 처리 공정을 실시할 때, 도 1 및 2에 나타내는 바와 같이, 금형 교환부(E부)와 표면 처리부(D부)가 일체적이게 설치되고 해당 금형 교환부에 설치되어 있는 금형 교환 장치 (69)와 표면 처리 장치(68)이, 각각 외부 제어된 상태로 상호 동작 시키는 것이 바람직하다.
즉, 금형 교환부와 표면 처리부를 일체화 해서, 그곳에 설치된 지지대(66)을 포함한 금형 교환 장치 (69) 및 표면 처리 장치 (68)을 상호 동작 하게 함으로서 , 공간절약화를 꾀하는 것이 바람직하다. 또한, 마이크로컴퓨터등에 의해, 지지대(66)을 포함한 금형 교환 장치 (69) 및 표면 처리 장치(68)의 동작을, 외부로부터 제어하는 것으로서, 좁은 공간이라 하더라도, 금형 교환 공정과 표면 처리 공정을, 연속적 혹은 띄엄띄엄, 또한, 일부 반복적으로, 금형 교환 및 표면 처리를 실시하는 것이 바람직하다.
따라서, 파우더 슬라쉬 성형기를 가동 시킨 상태로 금형 교환을 순조롭게 실시할 수가 있고, 한편, 금형이 일단 지지대에 설치된 상태를 이용해 표면 처리 공정을 실시할 수가 있다.
(2) 표면 처리 조건
①처리 방향
금형 냉각부에 있어 냉각된 시트 형상물을, 도 8(c)에 나타내는 바와 같이, 실질적으로 수평 상태로 유지한 채로, 표면 처리부의 표면 처리 장치(68)에 의해, 하부에서 표면 처리하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 이와 같이 표면 처리함으로서, 시트 형상물이 과도하게 습해 있는 상태였다고 해도, 예를 들면, 규산화염 처리에 의해, 시트 형상물의 전체에 걸쳐서, 실리카등의 표면 처리층을, 용이하게 형성할 수가 있기 때문이다.
또한, 이와 같이 표면 처리함으로서, 만일, 금형의 내부에 파인곳 등이 형성되어 있는 경우라 하더라도, 예를 들면, 규산화염 처리에 의해, 금형의 내부 형상을 따라, 실리카등의 표면 처리층을, 용이하게 형성할 수가 있기 때문이다.
②화염 온도
또한, 표면 처리로서 규산화염 처리를 실시하는 경우, 그 화염 온도를 500~1500℃의 범위내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 이러한 화염 온도가 500℃미만의 값이 되면, 시란 화합물의 불완전 연소를 유효하게 방지하는 것이 곤란하게 되는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 화염의 온도가 1500℃을 넘으면, 시트 형상물이, 열변형하거나 열열화(熱劣化) 하거나 하는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 이러한 화염 온도를 550~1200℃의 범위내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 600~900℃미만의 범위내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하다.
③처리 시간
또한, 표면 처리로서 규산화염 처리를 실시하는 경우, 단위면적(1 m2) 당의 화염의 처리 시간(분사 시간)을 0.1초~100초의 범위내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 화염의 처리 시간이 0.1초 미만의 값이 되면, 시란 화합물에 의한 개질 효과가 균일에 발현하지 않는 경우가 있기 때문이다. 한편, 화염의 처리 시간이 100초를 넘으면, 시트 형상물이, 열변형하거나 열열화(熱劣化) 하거나 하는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 화염의 처리 시간을 0.3~30초의 범위내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 0.5~20초의 범위내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하다.
4. 기타
(1) 이탈 공정
파우더 슬라쉬 성형 방법을 실시한 후, 표면 처리된 시트 형상물을 금형로부터 이탈하는 것이 바람직하다.
다만, 그 자리에서 이탈하지 않고, 다음 공정에 운반한 단계에서, 금형으로부터 이탈하는 것도 바람직하다.
(2) 적층 공정
또한, 파우더 슬라쉬 성형을 실시한 후, 혹은 그 일부로서,얻을 수 있던 시트 형상물과 기재를 적층하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 도 13에 예시되는 바와 같이, 기재(58)위에, 중간층(56)을 통하여, 표면 처리된 시트 형상물 (54)를 적층하는 것이 바람직하다. 덧붙여 중간층 (56)으로서는, 예를 들면, 발포층을 마련하는 것이 바람직하다.
다만, 보다 공정이 간편화 및 신속화 될 수있으므로, 도 14로, 중간층 (56)의 원료가 되는 발포재료(56')을 기재(58)위에 조합한 후, 표면 처리된 시트 형상물 (54)를 한층 더 그 위에 적층한 상태로, 가열하거나 자외선을 조사하거나 해서, 시트 형상물(54)의 접착 고정과, 중간층(56)의 형성을 동시에 실시하는 것도 바람직하다.
발명의 개시
[1] 본 발명에 의하면, 파우더 슬라쉬부와 금형(金型) 냉각부와 표면 처리부를 구비한 파우더 슬라쉬 성형기로서, 표면 처리부에 파우더 슬라쉬부에서 성형되는 것과 동시에, 금형 냉각부에서 냉각된 시트 형상물의 표면에 표면 처리층을 형성 하기 위한 표면 처리 장치를 구비한 파우더 슬라쉬 성형기가 제공되어져 상술한 문제점을 해결할 수가 있다.
즉, 이와 같이 파우더 슬라쉬 성형기를 구성함으로, 내부에 표면 처리부가 들어가기 때문에, 시트 형상물의 파우더 슬라쉬 성형 공정과 표면 처리 공정을 연속적으로 실시할 수 있어서 파우더 슬라쉬 성형기와 표면 처리 장치와의 사이의 운반 장치등이 불필요하게 되고, 전체로서 컴팩트한 파우더 슬라쉬 성형기를 제공할 수가 있다.
또한, 파우더 슬라쉬 성형 직후에, 시트 형상물에 대해서, 신속하고 균일하게 표면 처리를 실시할 수가 있어서, 그 후의 프라이머 가공등이 불필요하고, 접착 가공등이 용이한 시트 형상물을 효율적으로 제조 가능한 파우더 슬라쉬 성형기를 제공할 수가 있다.
게다가 소정의 금형 교환부를 갖추고 있는 경우에는, 파우더 슬라쉬 성형기를 가동 시킨 상태로 금형 교환을 실시할 수가 있어 보다 효율적으로, 한편, 저비용화가 가능한 파우더 슬라쉬 성형기를 제공할 수가 있다.
[2] 또한, 본 발명의 다른 양태(樣態)는, 파우더 슬라쉬부와 금형 냉각부와 표면 처리부를 갖춘 파우더 슬라쉬 성형기를 이용한 파우더 슬라쉬 성형 방법으로, 파우더 슬라쉬부에 있어 시트 형상물을 성형하는 공정과, 금형 냉각부에 있어 시트 형상물을 냉각하는 공정과, 표면 처리부에 있어 냉각된 시트 형상물의 표면에 표면 처리층을 형성하는 공정을 포함한 파우더 슬라쉬 성형 방법이다.
즉, 이와 같이 파우더 슬라쉬부 성형 방법을 실시함으로서, 파우더 슬라쉬부 성형 직후에, 시트 형상물에 대해서, 신속하고 균일하게 표면 처리를 실시할 수가 있다. 따라서, 그 후의 프라이머 가공등이 불필요하고, 접착 가공등이 용이한 시트 형상물을 효율적으로 제조 가능한 파우더 슬라쉬 성형 방법을 제공할 수가 있다. 또한, 시트 형상물의 파우더 슬라쉬 성형 공정과 표면 처리 공정을 연속적으로 실시할 수가 있기 때문에, 전체로서 컴팩트하고, 염가의 파우더 슬라쉬 성형 방법을 제공할 수가 있다.
실시예 １
1. 시트 형상물의 작성
도 1에 나타내는 것과 같은 파우더 슬라쉬 성형기를 이용해, 도 11(a)에 나타내는 것과 같은 입체적인 시트 형상물을, B스테이지 에폭시 수지 파우더로, 파우더 슬라쉬 성형했다.
그 다음에, 금형 냉각부에서, 시트 형상물의 표면 온도를 100℃까지 샤워 냉각한 후, 한층 더 표면 처리부에서, 이하의 조건으로 규산화염 처리를 실시해서 시트 형상물의 표면에 실리카층을 형성했다.
연료 가스값: 프로판가스
시란 화합물: 테트라메틸시란/테트라에틸시란의 각 50몰%혼합물
화염 온도: 1,000℃(화염 선단부）
화염 처리 시간: 5초/m2
표면 온도: 45℃
2. 입체적 장식체의 작성 및 접착성 평가
(1) 작성
프로필렌 수지제의 기재상에, 발포성 우레탄 재료를 이용하여, 입체적인 시트 형상물을 적층한 상태로 가열 시켜, 자동차용 내장재로서의 입체적 장식체를 작성했다.
(2) 접착성 평가
입체적 장식체를 박리 파괴해, 그 박리상태를 관찰해, 이하의 기준에 준해, 접착성을 평가했다.
◎：박리 면적의 95%이상이, 발포성 우레탄 재료의 응집 파괴이다.
○：박리 면적의 70%이상이, 발포성 우레탄 재료의 응집 파괴이지만, 일부, 계면박리이다.
△：박리 면적의 50%이상이 발포성 우레탄 재료의 응집 파괴이지만, 일부, 계면박리이다.
×：박리 면적의 50%이상이 계면박리 이다.
실시예 ２
실시예 1에 있어, 규산화염 처리의 대신에, 통상의 화염 처리(시란 화합물을 포함하지 않는다.)를 실시한 것 외에는, 실시예 1과 같게, 시트 형상물을 작성해, 그것을 이용해 입체적 장식체를 작성함과 동시에, 접착성을 평가했다.
실시예 3
실시예 1에 있어, 규산화염 처리 대신에 코로나 처리를 실시한 것 외에는, 실시예 1과 같게, 시트 형상물을 작성해, 그것을 이용해 입체적 장식체를 작성함과 동시에, 접착성을 평가했다.
비교예 1
실시예 1에 있어, 규산화염 처리를 실시하지 않았던 외에는, 실시예 1과 같게, 시트 형상물을 작성해, 그것을 이용해 입체적 장식체를 작성함과 동시에, 접착성을 평가했다.
| 표면 처리 | 표면 온도(℃) | 접착성 | |
| 실시예 1 | 규산화염 처리 | 45 | ◎ |
| 실시예 2 | 화염 처리 | 45 | △ |
| 실시예 3 | 코로나 처리 | 45 | △ |
| 비교예 4 | 없음 | － | × |
본 발명의 파우더 슬라쉬 성형기 및 파우더 슬라쉬 성형 방법에 의하면, 시트 형상물의 파우더 슬라쉬 성형 공정과 표면 처리 공정과의 연속 실시가 가능하므로, 소정 온도에 냉각된 시트 형상물의 표면에 대해서, 파우더 슬라쉬 성형 직후에, 표면 처리를 실시하는 것이 가능하게 되었다. 따라서, 효과적으로 표면 처리층이 형성되기 때문에, 그 후의 프라이머 가공등이 불필요하고, 접착 가공등이 용이한 시트 형상물을 효율적으로 제공 할 수 있도록 되었다.
Claims (12)
- 파우더 슬라쉬부와 금형 냉각부와 표면 처리부를 갖춘 파우더 슬라쉬 성형기로, 상기 표면 처리부에는, 상기 파우더 슬라쉬부에서 성형되는 것과 동시에, 상기 금형 냉각부에서 냉각된 시트 형상물의 표면에, 표면 처리층을 형성하기 위한 표면 처리 장치를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 파우더 슬라쉬 성형기.
- 제1항에 있어서, 상기 시트 형상물의 제조 공정 중에 있어, 연속적이게 금형을 교환 가능한 금형 교환부를 한층 더 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 파우더 슬라쉬 성형기.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 표면 처리 장치가, 오존 처리, 플라스마 처리, 코로나 처리, 고압 방전 처리, 자외선 처리, 및 규산화염 처리의 적어도 하나의 표면 처리를 가하기 위한 표면 처리 장치인 것을 특징으로 하는 파우더 슬라쉬 성형기.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시트 형상물을, 실질적으로 수평 상태로 유지한 채로, 상기 표면 처리부의 표면 처리 장치에 의해, 하부에서 표면 처리하는 것을 특징으로 하는 파우더 슬라쉬 성형기.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금형 냉각부는, 분무 장치와 샤워 장치를 갖추는 것을 특징으로 하는 파우더 슬라쉬 성형기.
- 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 표면 처리부와 상기 금형 교환부를 일체적이게 설치하는 것과 동시에, 해당 금형 교환부에 있어서의 금형 교환 장치와 상기 표면 처리 장치가, 각각 외부 제어된 상태로 동작하는 것을 특징으로 하는 파우더 슬라쉬 성형기.
- 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금형 교환부는, 금형을 설치 하기 위한 복수의 지지대를 갖추는 것과 동시에, 각각의 지지대가 외부 제어에 의해 이동 가능한 것을 특징으로 하는 파우더 슬라쉬 성형기.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 성형면을 가지는 금형을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 파우더 슬라쉬 성형기.
- 파우더 슬라쉬부와 금형 냉각부와 표면 처리부를 갖춘 파우더 슬라쉬 성형기를 이용한 파우더 슬라쉬 성형 방법으로, 상기 파우더 슬라쉬부에 있어 시트 형상물을 성형하는 공정과, 상기 금형 냉각부에 있어 시트 형상물을 냉각하는 공정과, 상기 표면 처리부에 있어, 냉각된 시트 형상물의 표면에 표면 처리층을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 파우더 슬라쉬 성형 방법.
- 제9항에 있어서, 상기 시트 형상물을, 실질적으로 수평 상태로 유지한 채로, 상기 표면 처리부의 표면 처리 장치에 의해, 하부에서 표면 처리하는 것을 특징으로 하는 파우더 슬라쉬 성형방법.
- 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 금형 냉각부에 있어, 분무 장치에 의해 금형을 냉각하는 것을 특징으로 하는 파우더 슬라쉬 성형 방법.
- 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 성형면을 가지는 금형을 이용해, 복수의 시트 형상물을 동시에 성형하는 것을 특징으로 하는 파우더 슬라쉬 성형 방법.
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