KR20050082426A - 금형장치, 금형장치를 갖는 성형기 - Google Patents

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스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
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Abstract

금형장치를 사용하여 수지 성형품을 성형하는 수지 성형방법은 형폐 공정 종료 전에 상기 금형장치의 캐비티 형성부 내에 수지의 충전을 개시하고, 상기 금형장치의 캐비티 형성부 내에 수지의 충전이 종료된 후에 상기 형폐 공정을 종료하고, 상기 형폐 공정 종료 후에 형체 공정을 수행한다.

Description

금형장치, 금형장치를 갖는 성형기{A the mold apparatus, and a molding machine having the mold apparatus}
본 발명은 일반적으로 수지 성형품의 성형에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 금형장치, 금형장치를 갖는 성형기에 관한 것이다.
사출 성형기 등의 수지 성형기에 있어서, 가열 실린더 내에서 가열되고 용해된 수지를 고압으로 금형장치의 캐비티(cavity) 내에 사출함으로서 캐비티 내가 용융수지로 충전(充塡)된다. 그리고, 성형품이 얻어지도록 수지는 냉각되어 고체화된다.
이 금형장치는 고정금형 및 가동금형을 포함한다. 가동금형은 형체 장치에 의해 고정금형으로부터 전진 및 후퇴됨으로써 형개(型開), 형폐(型閉) 및 형체(型締)을 수행한다.
여기서, 형개라는 것은 가동금형의 분리면이 고정금형의 분리면에 접촉한 상태에서 고정금형으로부터 가동금형을 후퇴시키는 것이다. 형폐라는 것은 가동금형이 고정금형으로부터 떨어진 상태에서 가동금형의 분리면(parting surface)이 고정금형의 분리면에 접촉하게 될 때까지 가동금형을 고정금형으로 전진시키는 것이다. 형체는 가동금형의 분리면이 고정금형의 분리면에 접촉한 상태에서 고정력을 부여함으로써 고정금형이 가동금형에 의해 눌려지는 것이다.
그리고, 성형품의 변형을 방지하거나 수지의 분자 배향을 개선하거나 성형품의 잔류 응력을 감소시키기 위한 방법으로서 사출 압축 성형방법이 제안되었다.
이 사출 압축 성형방법에서는 캐비티가 조금 확대된 상태에서 수지가 충전되고, 형체가 이루어져 캐비티 내의 수지가 압축된다. 사출 압축 성형방법으로는 크게 롤린크스(Rollinks) 방법과 마이크로 성형(micro mold) 방법이 알려져 있다.
금형장치의 분리면을 개방함이 없이 캐비티 내의 수지가 가압되어 압축되는 방법에 있어서는 용융수지가 사출되어 캐비티 내에 충전된 후, 확대된 캐비티가 수축되어 수지가 가압되고 압축된다.
이 경우 분리면의 간극으로 수지의 누출에 의해 성형품에 번짐 자국의 발생이 방지되도록 유압 실린더 장치나 스프링에 의해 각각의 분리면은 서로 눌려지게 된다.
한편, 금형장치의 분리면을 개방함으로써 캐비티 내의 수지가 가압되어 압축되는 방법에 있어서는, 가동금형을 고정금형에 대해서 조금 후퇴되어 분리면이 조금 개방한 상태에서 용융수지가 사출되어 캐비티 내에 충전된다. 그 후, 가동금형이 고정금형으로 전진되어 형폐 및 형체가 이루어지고 캐비티 내의 수지가 가압되어 압축된다.
도 1은 종래의 성형방법에 의해 용융수지가 캐비티 내에 충전된 상태를 나타내는 도이다. 도 2는 종래의 성형방법에 의해 캐비티 내의 수지가 가압되어 압축된 상태를 나타내는 도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 가동 플래튼에 설치된 가동금형(102)은 고정 플래튼(platen)에 설치된 고정금형(101)에 대해서 전진하고 후퇴될 수 있다. 고정금형(101)과 가동금형(102)의 사이에는 캐비티(103)가 형성되어 있다. 용융수지(106)는 캐비티(103) 내에 충전된다. 또, 고정금형(101)에는 캐비티(103)에 접속하는 런너(runner)(104)가 형성되어 있다. 사출장치의 사출 노즐(nozzle)로부터 사출된 용융수지(106)가 런너(104)에 흘러들어 캐비티(103) 내에 충전된다.
용융수지(106)가 캐비티(103) 내에 충전된 경우, 도 1에 나타내듯이, 가동금형(102)이 고정금형(101)으로부터 조금 후퇴한다. 즉, 가동금형(102)의 분리면과 고정금형(101)의 분리면 사이에는 “a”의 거리가 있어 캐비티(103)는 조금 확대된다.
따라서, 이 캐비티(103) 내에 충전된 용융수지(106)는 가압되지 않는다. 가동금형(102)의 분리면을 따라 용융수지 누출로 인하여 성형품에 번짐 자국이 생기는 것을 방지하기 위해서 소위 만입형(indentation type) 금형장치가 채용될 수 있다. 만입형 금형장치에서 고정금형(101)은 가동금형(102)에 SSC(socket-spigot-connection) 되도록 금형 표면이 형성된다.
이어서, 형체 장치가 작동하여 가동금형(102)이 고정금형(101)으로 전진되고 캐비티(103)가 수축된다. 이에 의해, 도 2에 나타내듯이 형폐 및 형체가 행해져 캐비티(103) 내의 용융수지(106)가 가압되어 압축된다.
한편, 마이크로 몰드법에서는 용융수지가 캐비티 내에 사출되기 전에 압축 수지의 적당량이 예측되어 미리 캐비티 용적이 확대된다. 용융수지가 사출되고 캐비티 내에 충전된 후, 적절한 타이밍에 유압 실린더 장치 등에 의해 가동금형이나 금형의 코어가 전진된다. 이에 의해 미리 확대된 캐비티가 수축되어서 용융수지가 가압되고 압축된다.
롤린크스(Rollinks) 방법과 마이크로 성형(micro mold) 방법 등의 사출 압축 성형법을 사용함으로써 캐비티의 용융수지의 내부에 있어서의 압력 분포가 균등하게 된다. 따라서, 수지의 분자 배향이 개선되어 금형 표면의 전사성(transcription ability)이 향상된다. 수지의 수축이 방지되고 성형품의 잔류 응력이 저감하고 성형품의 변형이 방지된다. 이 때문에 사출 압축 성형방법은 정밀 부품, 광학 렌즈, 도광판(light transmission plate), 광디스크 높은 정밀도가 요구되는 성형품의 성형에 적용된다.
그러나, 종래의 사출 압축 성형방법은 디스크와 같이 평면적인 형상을 가지는 성형품의 성형을 위해 개발되었다. 그래서, 종래의 사출 압축 성형방법은 바닥이 깊은 용기와 같이 입체적인 형상을 가지는 성형품의 성형에 적용할 수 없었다.
최근에 수지제 용기의 중량 저감에 대해 강한 요구가 있고 수지제로 형성된 용기의 두께가 얇아지는 경향이 있다. 그러나, 개구부의 지름 치수에 대해 높이 치수가 큰 형상을 가지는 컵 형태의 바닥이 깊은 용기의 경우, 측벽부가 박육(thin-walled)으로 되면 캐비티 내에 있어서의 수지의 유로가 좁아진다. 따라서, 사출된 용융수지가 캐비티 전체에 충분히 넓게 퍼지지 않아 불량품이 발생되어 버린다.
특히, 높은 점성을 갖는 수지가 사용되는 경우, 종래의 사출 압축 성형방법이 적용되면 용융수지의 유동성이 낮기 때문에, 박육의 측벽부에 대응하는 캐비티의 부분을 용융수지가 통과하지 않아 바닥이 깊은 용기의 성형이 어렵게 되어 버린다.
본 발명은 종래의 문제점을 해결하는 것으로 금형장치에 의한 수지 성형품의 성형방법, 금형장치, 수지 성형품, 금형장치를 갖는 성형기를 제공한다.
본 발명의 또 다른 구체적인 목적은 바닥이 깊고 오목한 입체적인 형상을 가지는 측벽부가 박육인 성형품이어도, 수지에 의한 성형품을 단시간에 성형할 수 있는 수지 성형품의 성형방법, 금형장치, 수지 성형품, 금형장치를 갖는 성형기를 제공한다.
또, 본 발명의 목적은 금형장치를 사용하여 수지 성형품을 성형하는 수지 성형방법으로서, 단계 (a) : 형폐 공정 종료 전에 상기 금형장치의 캐비티 형성부 내에 수지의 충전을 개시하고, 단계 (b) : 상기 금형장치의 캐비티 형성부 내에 수지의 충전이 종료된 후에 상기 형폐 공정을 종료하고, 단계 (c) : 상기 형폐 공정 종료 후에 형체 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 수지 성형방법을 제공한다.
또, 본 발명의 목적은 고정금형과 가동금형을 사용하여 수지 성형품을 성형하기 위해 사용되는 금형장치로서, 상기 수지 성형품의 형상을 형성하는 캐비티 형성부를 포함하고, 상기 가동금형이 상기 고정금형에 접촉된 상태에서, 상기 캐비티 형성부는, 상기 금형장치의 개폐 방향에 대해서 거의 수직인 저부(底部)와, 박육으로 상기 금형장치의 개폐 방향에 대해서 경사진 측벽부를 갖는 것을 특징으로 하는 금형장치를 제공한다.
또, 본 발명의 목적은 수지 성형품을 성형하기 위해 사용되는 금형장치로서, 분리면(parting surface)을 갖는 고정금형과, 상기 고정금형에 대해서 전진하고, 눌려져 상기 고정금형의 분리면에 접촉하는 분리면을 갖는 가동금형과, 상기 분리면의 한쪽에 설치되고 링 형상을 갖는 돌출부와, 상기 분리면의 다른 한쪽에 설치되어 상기 돌출부를 수납하는 링 형상을 갖는 오목홈(concave groove) 형성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 금형장치를 제공한다.
또, 본 발명의 목적은 수지 성형품으로서, 단계 (a) : 형폐 공정 종료 전에 금형장치의 캐비티 형성부 내에 수지의 충전을 개시하고, 단계 (b) : 상기 금형장치의 캐비티 형성부 내에 수지의 충전이 종료된 후에 상기 형폐 공정을 종료하고, 단계 (c) : 상기 형폐 공정 종료 후에 형체 공정을 수행하는 단계를 포함하는 수지 성형방법에 의해 성형된 것을 특징으로 하는 수지 성형품을 제공한다.
또, 본 발명의 목적은 사출 성형기에 의해 성형된 수지 성형품으로서, 0.2㎜∼3.0㎜의 박육 두께를 갖는 오목부를 갖는 용기의 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 수지 성형품을 제공한다.
또, 본 발명의 목적은 금형장치에 의해 성형된 수지 성형품으로서, 내부에 오목부를 갖는 용기의 형상을 포함하고, 수지가 폴리스티렌(polystyrene)인 경우에 용기의 Z/T(Z : 금형장치의 성형품의 형상을 형성하는 캐비티 형성부의 수지 공급부로부터 수지 공급부로부터 가장 먼 부분까지의 수지 유동 길이, T : 성형품의 박육 두께)는 100∼400이고, 수지가 내충격성 폴리스티렌인 경우에 용기의 Z/T는 110∼400이고, 수지가 폴리프로필렌(polypropylene)인 경우에 용기의 Z/T는 120∼400이고, 수지가 고밀도 폴리프로필렌인 경우에 용기의 Z/T는 70∼300이고, 수지가 저밀도 폴리프로필렌인 경우에 용기의 Z/T는 80∼300이고, 수지가 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate)인 경우에 용기의 Z/T는 50∼250인 것을 특징으로 하는 수지 성형품을 제공한다.
또, 본 발명의 목적은 고정금형과 가동금형을 사용하여 수지 성형품을 성형하기 위해 사용되는 금형장치를 갖는 성형기로서, 상기 금형장치는 상기 수지 성형품의 형상을 형성하는 캐비티 형성부를 포함하고, 상기 가동금형이 상기 고정금형에 접촉된 상태에서, 상기 캐비티 형성부는, 상기 금형장치의 개폐 방향에 대해서 거의 수직인 저부와, 박육으로 상기 금형장치의 개폐 방향에 대해서 경사진 측벽부를 갖는 것을 특징으로 하는 성형기를 제공한다.
또, 본 발명의 목적은 수지 성형품을 성형하기 위해 사용되는 금형장치를 갖는 성형기로서, 상기 금형장치가, 분리면(parting surface)을 갖는 고정금형과, 상기 고정금형에 대해서 전진하고, 눌려져 상기 고정금형의 분리면에 접촉하는 분리면을 갖는 가동금형과, 상기 분리면의 한쪽에 설치되고 링 형상을 갖는 돌출부와, 상기 분리면의 다른 한쪽에 설치되어 상기 돌출부를 수납하는 링 형상을 갖는 오목홈(concave groove) 형성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 성형기를 제공한다.
본 발명의 다른 목적, 특징, 이점은 도면을 참조하여 다음의 발명의 구성의 설명으로부터 보다 분명하게 된다.
이하, 본 발명의 실시의 형태에 대해서 도 3 내지 도 28을 참조하여 상세하게 설명한다.
우선, 제 1의 실시예에 대해서 설명한다. 도 3은 본 발명의 제 1의 실시예의 사출 성형기의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 3을 참조하면 사출 성형기(30)는 형체 장치(100) 및 사출장치(200)를 갖는다. 사출장치(200)는 가열 실린더(31)를 갖는다. 재료(수지) 공급을 위한 호퍼(hopper)(34)는 수지가 가열 실린더(31)에 공급되도록 가열 실린더에 설치된다. 사출 노즐(32)은 가열 실린더(31)의 전단에 설치되고, 스크류(33)는 가열 실린더(31)의 내부에 설치된다. 여기서, 스크류(33)는 도 3에서 구동부(210)에 의해 가열 실린더(31)의 내부에서 회전되고 좌측 방향으로 전진하고 우측 방향으로 후퇴한다.
호퍼(34)에 의해 공급된 수지는 가열 실린더(31) 내에서 가열되고 용해되어 고압으로 사출된다. 사출된 수지가 금형장치(100)의 캐비티(37)(청구항에서는 “캐비티 형성부”라 함) 내에 충전되고, 냉각되고 고체화되어 성형품이 얻어진다.
스크류(33)의 전진 및 후퇴는 제어 장치(220)에 제어된다. 일반적으로 수지의 충전압에 기초한 압력 제어가 스크류(33)의 전진 및 후퇴를 위해 이루어진다. 즉, 스크류(33)의 전진 및 후퇴가 제어되어 사출되고 캐비티(37) 내에 충전되는 수지의 압력은 소정값으로 된다.
그러나, 본 실시예에서 스크류(33)의 위치는 수지의 충전압에 관계없이 제어된다. 예를 들면, 폐쇄된 상태에서 캐비티(37)의 용적의 약 100%∼150%, 바람직하지는 약 120%에 상당하는 양의 수지가 캐비티(37) 내에 충전된다.
이 사출 성형기는 고정금형(24) 및 가동금형(23)을 갖는다. 후에 설명되는 것처럼 고정금형(24), 가동금형(23) 및 이외의 구성 요소는 금형장치를 구성한다. 가동금형(23)이 형체 장치(100)에 의해 고정금형(24)에 전진하거나 고정금형(24)으로부터 후퇴하여 형개, 형폐 및 형체가 이루어진다.
여기서, 형개라는 것은 가동금형(23)의 분리면이 고정금형(24)의 분리면에 접촉한 상태에서 고정금형(24)으로부터 가동금형(23)을 후퇴시키는 것이다. 형폐라는 것은 가동금형(23)이 고정금형(24)으로부터 떨어진 상태에서 가동금형(23)의 분리면(parting surface)이 고정금형(24)의 분리면에 접촉하게 될 때까지 가동금형(23)을 고정금형(24)으로 전진시키는 것이다. 형체는 가동금형(23)의 분리면이 고정금형(24)의 분리면에 접촉한 상태에서 고정력을 부여함으로써 고정금형(24)이 가동금형(23)에 의해 눌려지는 것이다.
형체 장치(100)는 고정금형(24)을 지지하기 위한 지지 장치로서 고정 플래튼(platen)(22)과 가동금형(23)을 지지하기 위한 지지 장치로서 가동 플래튼(21)을 갖는다.
가동 플래튼(21)은 고정 플래튼(22)에 대향한다. 고정 플래튼(22)에 대향하는 가동 플래튼(21)의 금형의 설치면에 가동금형(23)이 설치된다. 가동 플래튼(21)은 전진 및 후퇴되도록 결합봉(tie bar)을 따라 설치된다. 가동 플래튼(21)은 유압 실린더 장치(11)를 구동함으로써 전진 및 후퇴한다.
그리고, 고정 플래튼(22)은 사출장치(200)에 대향한다. 고정 플래튼(22)은 사출장치(200)의 프레임부에 고정된다. 고정 플래튼(22)의 금형의 설치면에 고정금형(24)이 설치된다. 또한, 연결봉(27)의 복수의, 예를 들면 4개의 단부가 고정 플래튼(22)에 고정되어 있다.
가동 플래튼(21)의 배면에 대향하는 구동부 지지부재(26)는 결합봉(27)에 조절 가능하게 설치된다. 구동부 지지부재(26)의 배면(도 3에 있어서 좌측면)에 형체 장치(100)의 구동원으로서 유압 실린더 장치(11)가 설치되어 있다. 유압 실린더 장치(11)는 헤드측(head side) 유압실(11a), 롯드측(rod side) 유압실(11b), 피스톤(piston)(11c) 및 롯드(11d)를 갖는다.
헤드측 유압실(11a)은 롯드(11d)로부터 피스톤(11c)의 반대측에 설치된다. 롯드측 유압실(11b)은 롯드(11d)로부터 피스톤(11c)의 측에 설치된다. 또, 롯드(11d)는 구동부 지지부재(26)에 형성된 관통공에 삽입되어 롯드(11d)의 단부가 가동 플래튼(21)에 접속되어 있다.
본 실시예에서 형체 장치 및 이 형체 장치의 구동원은 어떠한 것이어도 좋다. 예를 들면, 형체 장치는 도 3에 나타낸 것 같은 직접 가압형 형체 장치가 형체 장치로서 사용될 수 있다. 또한, 토글(toggle)링크를 이용한 토글형 형체 장치가 형체 장치로서 사용될 수 있다. 그리고, 링크 기구와 실린더 장치가 조합된 복합형 형체 장치가 형체 장치로서 사용될 수 있다. 또, 구동원으로는 도 3에 나타낸 것 같은 유압 실린더 장치, 또는 전동 모터와 볼 스크류(ball screw)가 조합된 복합형 구동원이 사용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제 1의 실시예의 성형품의 사시도이다. 도 5는 본 발명의 제 1의 실시예의 성형품의 단면도이다.
본 실시예에 있어서 성형품의 형상은 어떠한 것이어도 좋지만, 본 발명의 특징은 본 발명의 성형방법 및 금형장치가 도 4 및 5에 나타낸 것처럼 용기의 측벽이 박육인 바닥이 깊은 용기와 같이 입체적인 형상을 가지는 성형품(41)의 성형에 적용될 수 있는 점이다.
따라서, 여기에서는 용기의 측벽이 박육인 바닥이 깊은 용기와 같이 입체적인 형상을 가지는 성형품(41)이 성형되는 경우에 대해 설명한다. 상기의 성형품으로는 젤리, 푸딩 등의 식료품의 용기, 용기의 컵, 용기의 캡, 중천 성형(블로우(blow) 성형)에 사용되는 예비 성형품(용융 예비 성형품(parison) 또는 예비적 형성품(preform)) 등이다.
그리고, 본 실시예에 의해 용기의 측벽이 박육인 바닥이 깊은 용기와 같이 입체적인 형상을 가지는, 예를 들면, 깊이가 10㎜ 이상이고, 측벽부의 두께는 0.2㎜∼3㎜ 정도의 것이고 통상 1㎜ 전후의 것인 성형품이 성공적으로 성형되었다.
또, 본 실시예에서 수지 성형품의 재질은 어떠한 재질이어도 좋지만, 본 실시예의 특징은 본 실시예의 성형방법 및 금형장치가 단시간에 고정밀도로 고점도를 갖는 수지로 형성되는 성형품의 성형에 적용될 수 있는 것이다.
따라서, 고점도의 수지로 형성된 성형품을 성형하는 경우에 대해서 설명한다. 여기서 고점도의 수지라는 것은, 3600 포이즈(poise) 이상의 용해 점도, 30 이하의 용해 유율(flow rate)(용해 인덱스(index)) 또는 24000 이상의 평균 분자량을 가지는 수지이다.
고점도를 갖는 수지로 형성된 성형품은 PET(polyethylene terephthalate), PC(polycarbonate), PMMA(polymethyl methacrylate), HDPE(high density polyethylene), AS(styrene/acrylonitrile) 등으로 형성된 성형품이다.
도 6은 본 발명의 제 1의 실시예의 금형장치의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 6을 참조하면 금형장치는 가동금형(23), 금형 코어(12), 코어 압판(core pushing plate)(13), 고정금형(24), 캐비티 형판(15), 게이트 블록(gate blocK) 등을 갖는다. 가동금형(23)의 금형 코어(12)는 가동 플래튼(21)의 금형의 설치면에 설치된다. 금형 코어(12)는 성형품의 내부면을 형성하기 위해 사용된다. 스트립퍼 판(stripper plate)(14)은 코어 압판(13)에 설치된다. 게이트 블록(16)은 고정 플래튼(22)의 금형의 설치면에 설치된 고정금형(24)의 캐비티 형판(15)의 내부에 설치된다. 도 6에 나타낸 것처럼 캐비티(37)는 형폐 상태에서 성형품(41)의 형상을 형성하는 캐비티 형성부로서 금형 코어(12), 스트립퍼 판(14), 캐비티 형판(15) 및 게이트 블록(16)에 의한 간극(gap)에 형성된다.
가열 실린더의 전단에 설치된 사출 노즐(32)(도 3에 나타나 있음)에 의해 사출된 수지가 유통(流通)하는 스프루(sprue) 등의 수지 유로(28)가 고정 플래튼(22)에 형성된다. 캐비티(37)의 내부와 수지 유로(28)를 접속하는 게이트 구멍(gate hole)(청구항에서는 “게이트 구멍 형성부”라 함)(39)이 게이트 블록(16)에 형성된다. 이에 의해 사출 노즐(32)로부터 사출된 용융수지가 캐비티(37) 내에 충전된다. 따라서, 게이트 구멍(39)은 캐비티(37)에 대해 수지 공급부로서 기능한다. 수지 유로(28)는 핫 런너(hot runner)이다. 또, 수지 유로(28)는 가열 장치를 갖는 핫 런너(hot runner)이어도 좋다.
스트립퍼 판(14)과 캐비티 형판(15)이 서로 접촉하는 면, 즉, 가동금형(23)의 분리면 및 고정금형(24)의 분리면에 요철부(凹凸部)가 형성되어 가동금형(23)이 고정금형(24)에 SSC(socket spigot connection) 된다. 이에 의해, 캐비티(37) 내에 충전된 용융수지가 분리면 사이의 간극으로부터 누출되는 것이 방지된다. 따라서, 성형품에 번짐 자국의 형성되어 버리는 것이 방지된다.
삽입 링(17)이 볼트, 판 스크류(plate screw) 등의 고정 부재에 의해 캐비티 형판(15)의 분리면에 착탈 가능하게 고정된다. 삽입 링(17)은 캐비티 형판(15)의 분리면에 고정되는 기초부와 스트립퍼 판(14)의 분리면에 대해 돌출한 돌출부를 갖는다. 삽입 링(17)은 L자형 단면을 갖는다. 도 6에 나타낸 것 같이, 캐비티 형판(15)의 분리면에 홈 형성부가 형성되어 삽입 링(17)의 기초부가 홈 형성부에 수납되는 것이 바랍직하다.
링 형상을 갖는 오목홈(concave groove) 형성부인 삽입 링 수납 홈(insert ring receiving groove)(18)이 스트립퍼 판(14)의 분리면에 형성된다. 삽입 링(17)의 돌출부는 삽입 링 수납 홈(18)에 고정된다. 가동금형(23)의 분리면 및 고정금형(24)의 분리면에 형성된 요철부뿐만 아니라 삽입 링(17) 및 삽입 링 수납 홈(18)에 의해 분리면의 간극으로부터 캐비티(37) 내에 충전된 용융수지가 누출되는 것이 방지된다. 따라서, 성형품에 번짐 자국의 형성되어 버리는 것이 방지된다.
캐비티 형판(15)의 분리면에 삽입 링 수납 홈(18)을 형성하도록 스트립퍼 플레이트(14)의 분리면에 삽입 링(17)이 고정되어도 좋다.
삽입 링(17)은 스트립퍼 판(14) 및 캐비티 형판(15)의 재질보다 연질의 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 금형장치가 장기간 사용되는 경우, 스트립퍼 판(14) 및 캐비티 형판(15)은 마모하지 않고 오로지 삽입 링(17)이 마모된다. 삽입 링(17)은 볼트, 판 스크류 등의 고정 부재에 의해 착탈 가능하게 고정되어 있으므로 용이하게 교환될 수 있다.
유로(35)가 금형 코어(12) 및 코어 압판(13)의 내부에 형성된다. 축출용(eject purpose) 유로(35)의 일단은 캐비티(37)에 접속된다. 축축용 유로(35)의 타단은 코어 압판(13)의 외벽부에 접속한다. 따라서, 축출용 유로(35)는 가압 유체에 대한 유로로 작용한다.
축출용 유로(35)의 타단은 압력기(compressor), 누산기(accumulator) 등의 가압 유체 공급원에 접속되어 가압 공기 등의 가압 유체가 캐비티(37) 내에 공급되게 된다. 이에 의해 형개 시에 성형품(41)이 금형 코어(12)에 부착하는 경우이어도, 축출용 유로(35)를 통해 가압 유체를 공급함으로써 금형 코어(12)로부터 성형품(41)을 용이하게 취출할 수 있다.
환기용 유로(36)가 캐비티 형판(15) 및 게이트 블록(16)의 내부에 형성된다. 축출용 유로(35)와 같이 환기용 유로(36)가 가압 유체에 대한 유로로서 기능한다. 가압 유체 공급원으로부터 공급되는 가압 공기 등의 가압 유체가 환기용 유로(36)를 거쳐 캐비티(37) 내에 공급된다. 따라서, 형개시에 성형품(41)이 캐비티 형판(15)에 부착된 경우이어도, 환기용 유로(36)를 통해 가압 유체를 공급함으로써 캐비티 형판(15)으로부터 성형품(41)이 용이하게 취출될 수 있다.
도 6은 게이트 핀으로서의 밸브 게이트 핀(38)이 수지 유로(28)에 진입한 상태를 나타내고 있다. 밸브 게이트 핀(38)에 대한 구동 기구인 공기 압력 실린더 장치(73)의 피스톤(72)에 밸브 게이트 핀(38)이 설치된다. 밸브 게이트 핀(38)은 피스톤 (72)에 의해 금형장치의 개폐 방향으로, 즉 도 6에 있어서 좌측 및 우측 방향으로 이동한다.
공기압 실린더 장치(73)는 피스톤(72)에 의해 게이트 핀 측 압력실(gate pin side pressure room)(73a) 및 반 게이트 핀 측 압력실(opposite gate pin side pressure room)(73b)로 나누어진다. 스위칭 벨브(77), 게이트 핀 측 튜브(gate pin side tube)(74a) 및 반 게이트 핀 측 튜브(opposite gate pin side tube)(74b)를 통해 가압 유체 공급원(78)으로부터 게이트 핀 측 압력실(73a) 및 반 게이트 핀 측 압력실(73b)로 가압 유체와 같은 가압 공기가 선택적으로 공급된다.
이에 의해 공기압 실린더 장치(73)가 제공된다. 가압 유체 공급원(78)은 가압 공기에 대신에 가압유 등의 다른 가압 유체를 공급할 수 있다. 또한, 가압 유체 공급원(78)은 축출용 유로(35)에 대한 가압 유체의 공급원으로서 공통으로 사용된다.
도 6에 나타난 상태에서 밸브 게이트 핀(38)의 선단이 게이트 구멍(39)에 진입하여 이 게이트 구멍(39)이 폐쇄된다. 따라서, 공기 압력 실린더 장치(73)에 의해 야기된 소정의 힘으로 밸브 게이트 핀(38)이 게이트 구멍(39)의 방향으로 계속 눌려져 보압(保壓) 상태가 형성된다.
한편, 밸브 게이트 핀(38)의 선단은 캐비티(37) 내의 수지의 압력에 의해 야기된, 밸브 게이트 핀(38)을 공기 압력 실린더 장치(73)의 방향으로 누르는 힘을 받는다. 반 게이트 핀 측 튜브(74b)는 시퀀스 밸브(sequence valve)(75) 및 체크 밸브(check valve)(76)에 접속된다.
캐비티(37) 내의 수지의 압력이 소정값 이상으로 되면 반 게이트 핀 측 압력실(73b)의 압력은 피스톤에 의해 주어진 소정값 이상의 값으로 된다. 이 결과 시퀀스 벨브(75)가 개방되어 피스톤(75)이 이동한다. 따라서, 밸브 게이트 핀(30)은 공기 압력 실린더 장치(73)의 방향으로 이동하여 게이트 구멍(39)이 개방된다.
캐비티(37) 내의 수지 압력이 소정값 이상으로 되면 수지의 압력은 밸브 게이트 핀(38)을 게이트 구멍(39)에 누르는 힘보다 크게 된다. 이 결과 밸브 게이트 핀(38)은 공기 압력 실린더 장치(73)의 방향으로 이동된다. 이에 의해 게이트 구멍(39)이 밸브 게이트 핀(38)에 의해 개방된다. 따라서, 캐비티(37)로부터 수지 유로(28)로 수지가 누출하여 캐비티(37) 내의 수지의 압력이 저하된다.
따라서, 밸브 게이트 핀(38)은 소정값보다 낮은 값으로 캐비티(37) 내의 수지의 압력을 유지하기 위한 가압 밸브(pressure valve) 또는 감압 밸브(relief valve)로 작용한다.
캐비티(37) 내의 수지의 압력이 소정값 이상이 되지 않는 이상 밸브 게이트 핀(38)의 선단은 게이트 구멍(39)에 진입하여 게이트 구멍(39)을 폐쇄된 상태를 유지한다. 이에 의해 캐비티(37) 내에 충전된 용융수지는 가압되어 압축되어도 게이트 구멍(39)으로부터 누출되지 않는다.
다음에, 상기 구성의 사출 성형기의 동작에 대해서 설명한다.
도 7은 본 발명의 제 1의 실시예의 금형장치의 단면도로 형개 상태를 나타내는 제 1 단면도이다. 도 8은 본 발명의 제 1의 실시예의 금형장치의 단면도로 용융수지가 캐비티 내에 충전된 상태를 나타내는 단면도이다. 도 9는 본 발명의 제 1의 실시예의 금형장치의 단면도로 형폐 상태를 나타내는 단면도이다. 도 10은 본 발명의 제 1의 실시예의 금형장치의 형폐 공정의 동작을 나타내는 도이다. 도 11은 본 발명의 제 1의 실시예의 금형장치의 단면도로 형개된 상태를 나타내는 제 2 단면도이다. 도 12는 본 발명의 제 1의 실시예의 금형장치의 단면도로 성형품이 취출된 상태를 나타내는 제 1 단면도이다. 도 13은 본 발명의 제 1의 실시예의 금형장치의 단면도로 성형품이 취출된 상태를 나타내는 제 2 단면도이다.
성형 공정이 개시하기 전에는 유압 실린더 장치(11)의 피스톤(11c) 및 롯드(11d)가 후퇴(도 3에서 좌측 방향으로 이동)된다. 따라서, 금형장치는 도 7에 나타낸 것처럼 형개 상태에 있다. 또, 밸브 게이트 핀(38)의 선단이 게이트 구멍(39)에 진입하여 게이트 구멍(39)이 폐쇄된다.
형폐 공정이 개시된 후 유압 실린더 장치(11)가 구동되어 피스톤(11c) 및 롯드(11d)가 전진(도 4에서 우측 방향으로 이동)한다. 이 결과 가동 플래튼(21)이 전진하여 고정금형(24)에 접근한다.
도 8에 나타낸 것처럼, 스트립퍼 판(14)의 분리면과 캐비티 형판(15)의 분리면 사이의 간격이 길이 “b”로 되었을 때, 유압 실린더 장치(11)는 구동을 정지하여 형폐 공정이 일시 중단된다. 여기서, 길이 “b”는 수지 압축량 거리이다. 수지 압축량 거리는 성형품(41)의 측벽부의 박육(thin-walled) 두께 및 용융수지(42)의 점도에 기초하여 결정된다.
예를 들면, 성형품(41)의 측벽부의 박육 두께가 1.5㎜∼3㎜인 경우 수지 압축량 거리는 두께의 3∼10배 정도로 결정되는 것이 바람직하고, 성형품(41)의 측벽부의 박육 두께가 0.2㎜∼1.5㎜인 경우 수지 압축량 거리가 두께의 10∼100배 정도로 결정되는 것이 바람직하다. 즉, 길이 “b”는 두께는 1㎜∼15㎜인 성형품(41)의 측벽부의 박육 두께의 약 3∼100배 정도로 결정된다.
도 8에 나타낸 것처럼, 스트립퍼 판(14)의 분리면과 캐비티 형판(15)의 분리면이 개방된 상태에서, 밸브 게이트 핀(38)이 공기 압력 실린더 장치(73)의 방향으로 후퇴하여 게이트 구멍(39)이 밸브 게이트 핀(38)에 의해 개방된다.
가열 실린더(31)의 전단에 설치된 사출 노즐(32)로부터 사출된 용융수지(42)가 수지 유로(28)를 통하여 흘러서 형개 상태에서의 금형 코어(12)와 게이트 블록(16)의 사이에 형성된 캐비티(37) 내에 충전된다. 그리고, 소정량의 용융수지(42)가 캐비티(37) 내에 충전된 후 밸브 게이트 핀(38)이 전진된다. 이 결과 밸브 게이트 핀(38)의 선단이 게이트 구멍(39)에 진입하여 이 게이트 구멍(39)이 폐쇄된다.
이 경우, 도 8에 나타낸 것처럼 금형장치의 개폐 방향에 대해서 거의 수직인 모든 저부에는 용융수지(42)가 충전된다. 그러나, 금형장치의 개폐 방향에 대해서 경사진 측벽부의 게이트 구멍(39)으로부터 떨어진 부분에는 용융수지(42)가 충전되지 않는다. 즉, 본 실시예에 있어서 소정량의 용융수지(42)가 충전 완료시 측벽부의 적어도 일부에는 용융수지(42)가 충전되어 있지 않다.
도 8에 나타낸 것처럼 캐비티(37)의 저부의 용적이 비교적 크기 때문에, 용융수지(42)는 금형 코어(12)와 게이트 블록(16)에 의해 형성된 캐비티(37)의 저부에 주로 충전된다. 또한, 순간적으로 형폐 공정을 일시 정지하는 기간은 매우 짧게 설정된다.
순간적으로 형폐 공정을 일시 정지하는 기간에 캐비티(37) 내에 충전된 수지가 스트립퍼 판(14)의 분리면과 캐비티 형판(15)의 분리면의 간극으로부터 누출되는 것이 방지된다. 따라서 성형품에 번짐 자국이 생겨버리는 것이 방지된다.
형폐 공정을 일시 정지하는 기간을 가능한 짧게 하기 위해서 용융수지(42)의 충전 속도를 가능한 높게 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 형폐 공정에서 형폐 공정을 일시 정지하는 것을 피하는 것이 가능하게 된다. 이 때문에 일회 샷(one shot)에 의해 성형을 위한 시간을 줄이는 것이 가능하게 되어 사출 성형기의 스루풋(throughput)이 향상될 수 있다.
이어서, 유압 실린더 장치(11)가 구동을 재개하여 가동금형(23)이 고정금형(24)으로 전진한다. 이에 의해 용융수지(42)를 압축하는 압축 공정으로서 형폐 공정이 재개된다. 용융수지(42)의 충전은 재개된 형폐 공정 동안에 계속되어도 좋다. 이에 의해 용융수지(42)의 충전 속도를 높게 할 수 없는 경우이어도 일회 샷(one shot)에 의해 성형을 위한 시간을 줄이는 것이 가능하게 되어 사출 성형기의 스루풋(throughput)이 향상될 수 있다.
형폐를 함으로써 금형 코어(12)와 게이트 블록(16)의 사이의 캐비티(37) 가 좁혀진다. 따라서, 캐비티(37)의 주로 저부에 충전된 용융수지(42)는 가압되어 캐비티(37) 내에서 도 8에 있어서 좌측 방향으로 이동한다. 따라서, 측벽부의 게이트 구멍(39)으로부터 떨어진 부분에도 용융수지(42)가 충전되어 도 9에 나타낸 것처럼 용융수지(42)가 캐비티(37)의 전체에 널리 퍼진다.
이 경우 형폐에 의해 삽입 링(17)의 돌출부가 스트립퍼 판(14)의 분리면에 형성된 삽입 링 수납 홈(18)에 서로 끼워짐(嵌合)한다. 따라서, 용융수지(42)가 삽입 링(17)에 의해 차단되어 가동금형(23) 및 고정금형(24)의 분리면 사이의 간극으로부터 누출되는 것이 방지된다.
형폐 공정이 종료된 후 유압 실린더 장치(11)에 의해 가동금형(23)이 고정금형(24)에 눌려져 형체 공정이 이루어진다. 형체 공정에서 게이트 블록(16)에 형성된 게이트 구멍(39)은 벨브 게이트 핀(38)에 의해 폐쇄된다.
이와 같이 캐비티(37)의 전체에 널리 퍼진 용융수지(42)는 형체 공정에 의해 압축되고 캐비티(37) 내의 수지의 압력 분포가 균등하게 되고 수지의 분자 배향이 개선된다. 그래서, 금형 표면의 전사성(transcription ability)이 향상되고 수지의 수축이 방지된다. 따라서, 성형품의 잔류 응력이 저감되고 성형품의 변형이 방지된다.
다음으로, 가동금형(23)이 고정금형(24)으로 전진하는 형폐 공정에 있어서, 금형장치의 개폐 방향에 대해서 경사진 측벽부에서의 용융수지(42)의 흐름에 대해서 설명한다. 도 10(b)은 도 10(a)에 원 “A”로 나타낸 측벽부의 확대도이다. 형폐 공정에 있어서 가동금형(23)이 고정금형(24)으로 접근하므로 금형 코어(12)의 표면과 캐비티 형판(15)의 표면이 상대적으로 접근한다.
이 경우 형폐 공정의 초기의 단계에 있어서 금형 코어(12)의 표면은 도 10(b)의 “12a-1”로 나타낸 위치에 위치한다. 캐비티 형판(15)의 표면의 위치는 도 10(b)의 “15a”로 나타낸 위치에 위치한다. 금형장치의 개폐 방향에 대한 측벽부의 경사각은 도 10(b)의 “θ”로 나타난다. 또, 형폐 공정 종료시에 있어서 금형 코어(12)의 표면은 도 10(b)에 “12a-2”로 나타낸 위치에까지 이동한다.
즉, 형폐 공정 종료시에 있어서의 금형 코어(12)의 표면과 캐비티 형판(15)의 표면 사이의 간극 T보다 형폐 공정의 초기의 단계에 있어서의 금형 코어(12)의 표면과 캐비티 형판(15)의 표면 사이의 간극이 △T 만큼 크다.
△T는 형폐의 스트로크(stroke) L에 sinθ를 곱함으로써 계산된다. 예를 들면, θ가 4°로 설정된 경우, L이 3㎜이면 △T는 0.2㎜이고, L이 6㎜이면 △T는 0.4㎜이고, L이 10㎜이면 △T는 0.7㎜이고, L이 15㎜이면 △T는 1㎜이다.
본 실시예에 있어서, 전술한 것처럼 형폐 공정 종료 전에 캐비티(37) 내에 소정량의 수지의 충전이 완료된다. 따라서, 측벽부에 있어서 금형 코어(12)의 표면과 캐비티 형판(15)의 표면 사이의 간격이 형폐 공정 종료시의 간격 T보다 △T만큼 넓은 시점에서 용융수지(42)가 유동한다.
그 때문에, 측벽부가 금형장치의 개폐 방향에 대해 경사진 경우, 측벽부에 있어서의 금형 코어(12)의 표면과 캐비티 형판(15)의 표면 사이의 간격이 좁아도, 측벽부에 있어서의 금형 코어(12)의 표면과 캐비티 형판(15)의 표면 사이의 간격이 넓을 때에 용융수지(42)는 유동한다. 따라서, 용융수지(42)는 순조롭게 유동하여 측벽부의 전체에 충전된다.
따라서, 도 8에 나타낸 것처럼 캐비티(37) 내에 소정량의 수지의 충전이 완료된 시점에서 측벽부의 게이트 구멍(39)으로부터 떨어진 부분에 용융수지(42)가 충전되어 있지 않아도, 형폐 공정 종료시에는 도 9에 나타낸 것처럼 측벽부의 게이트 구멍(39)으로부터 떨어진 부분에도 용융수지(42)가 충전된다.
이와 같이, 측벽부가 금형장치의 개폐 방향에 대해서 경사져 있으므로, “쐐기 효과(wedge effect)”에 의해 용융수지(42)가 캐비티(37)의 전체에 널리 퍼진다. 이 때문에, 캐비티 내의 수지 압력 분포가 균등하게 되고 수지의 분자 배향이 개선된다.
따라서, 금형 표면의 전사성이 향상되고 접합선(weld line)이 저감하여 수지의 수축이 방지된다. 이에 의해 성형품의 잔류 응력이 저감되고 성형품의 변형이 방지된다.
이어서, 용융수지(42)가 소정 시간 동안 냉각되어 고체화한다. 이에 의해 성형품(41)이 형성되고 형개가 이루어진다. 도 11에 나타낸 것처럼, 가동금형(23)이 고정금형(24)으로부터 개방된다. 가압 유체가 형개 공정이 수행되기 직전에 환기용 유로(36)로부터 캐비티(37) 내에 공급된다.
이어서, 성형품(41)이 취출된다. 도 11에 나타낸 것처럼 성형품(41)이 금형 코어(12)의 외면에 부착되어 있는 경우, 스트립퍼 판(14)은 금형 코어(12)에 대해서 상대적으로 전진한다. 또한, 축출용 유로(35)로부터 가압 유체가 캐비티(37) 내에 공급된다. 이에 의해, 도 12에 나타내듯이, 성형품(41)은 금형 코어(12)로부터 떨어져 낙하한다. 성형품(41)이 떨어져 낙하하여 성형품(41)이 손상할 우려가 있는 경우에는, 도 12에 도시되지 않는 성형품을 꺼내기 위한 기구를 사용함으로써 성형품(41)이 낙하되는 일이 없이 금형 코어(12)로부터 성형품(41)이 취출될 수 있다.
도 13에 나타내듯이, 성형품(41)이 캐비티 형판(15) 및 게이트 블록(16)의 내면에 부착되어 있는 경우, 환기용 유로(36)로부터 가압 유체가 캐비티(37) 내에 공급된다. 이에 의해 성형품(41)은 캐비티 형판(15) 및 게이트 블록(16)의 내면으로부터 떨어져 낙하한다. 도 13에 도시되지 않는 성형품을 꺼내기 위한 기구를 사용함으로써 성형품(41)이 낙하되는 일이 없이 캐비티 형판(15)및 게이트 블록(16)의 내면으로부터 성형품(41)이 취출될 수 있다.
다음에, 사출 성형기의 동작 시퀀스에 대해서 설명한다. 도 14는 본 발명의 제 1의 실시예의 사출 성형기의 제 1의 동작 시퀀스를 나타내는 도이다.
본 실시예에 있어서 성형기의 형체 장치 및 사출장치(30)는 제 1의 동작 시퀀스에 있어서 도 14에 나타낸 것처럼 작동한다. 도 14(a)∼도 14(c)에 있어서 “시간”을 나타내는 가로축의 스케일(scale)은 같다.
도 14(a)는 형체 장치에 의해 가동금형(23)에 가해지는 형체력의 시간에 대응한 변화를 나타낸다. 가로축은 시간을 나타내고 세로축은 형체력의 크기를 나타낸다.
도 14(b)는 가동금형(23)의 위치의 시간에 대응한 변화를 나타낸다. 가로축은 시간을 나타내고 세로축은 가동금형(23)의 위치를 나타낸다. 가동금형(23)이 전진하여 고정금형(24)에 접근할수록 세로축의 값은 작아진다.
도 14(c)는 사출장치(30)의 스크류(33)의 위치의 시간에 대응한 변화를 나타낸다. 가로축은 시간을 나타내고 세로축은 스크류(33)의 위치를 나타낸다. 스크류(33)가 전진하여 사출 노즐(32)에 접근할수록 세로축의 값은 작아진다.
도 14에 나타낸 것처럼 형개 상태에서 형폐 공정이 개시되면, 형체 장치에 의해 가해지는 형체력이 상승하여 가동금형(23)이 전진하고 고정금형(24)에 접근한다. 그리고, 가동금형(23)이 고정금형(24)에 접근하여 스트립퍼 판(14)의 분리면과 캐비티 형판(15)의 분리면 사이의 간극이 길이 “b”로 된 시점에, 형체 장치의 작동이 일시 정지하여 가동금형(23)의 움직임이 일시 정지한다.
이 시점에 있어서 공기 압력 실린더 장치(73)가 작동되어 밸브 게이트 핀(38)이 공기 압력 실린더 장치(73)의 방향으로 후퇴한다. 이 때문에 게이트 구멍(39)이 밸브 게이트 핀(38)에 의해 개방된다. 그리고, 이때까지 스크류(33)를 회전함으로써 용융수지(42)의 계량 공정을 계속하고 있던 사출장치(30)에 의해 사출 공정이 개시된다. 즉, 스크류(33)가 전진되어 사출 노즐(32)로부터 용융수지(42)가 사출되어 캐비티(37) 내에 충전이 개시된다.
도 3을 참조하면, 스크류(33)의 전진 및 후퇴는 제어장치(200)에 의해 제어된다. 일반적으로 수지의 충전압에 기초한 압력 제어가 이루어져 스크류(33)가 전진 또는 후퇴한다. 즉, 스크류(33)의 전진 및 후퇴가 제어되어 사출 노즐(32)로부터 사출된 용융수지(42) 또는 캐비티(37) 내에 충전된 용융수지(42)의 압력이 소정값으로 된다.
그러나, 본 실시예에서 스크류(33)의 위치는 수지의 충전압에 관계없이 제어된다. 이에 의해 소정량의 용융수지(42)가 캐비티(37) 내에 충전된다.
용융수지(42)의 충전이 계속되고 있는 동안에 형체 장치가 작동을 재개되어 형폐 공정이 재개된다. 형폐 공정이 계속되고 있는 동안에 충전되어야 할 용융수지(42)의 소요량이 충전되어 용융수지(42)의 충전이 종료된다. 이에 의해 공기 압력 실린더 장치(73)가 작동하여 밸브 게이트 핀(38)이 전진하고 밸브 게이트 핀(38)의 선단이 게이트 구멍(39)으로 진입한다. 이에 의해 게이트 구멍(39)이 폐쇄된다.
따라서, 형폐에 의해 케비티(37) 내의 용융수지(42)에 압력이 가해져도 압력이 높게 되는 형폐 공정의 완료시 게이트 구멍(39)이 밸브 게이트 핀(38)에 의해 폐쇄된다. 따라서, 용융수지(42)가 사출장치의 후방으로 유동하는 것이 방지된다.
용융수지(42)의 충전이 완료한 후에는 스크류(33)는 조금 후퇴한다. 이에 의해 수지 유로(28)에 잔존하는 용융수지(42)의 양이 감소한다. 캐비티(37) 내의 용융수지(42)의 압력은 소정값 이상으로 되어 게이트 구멍(39)이 밸브 게이트 핀(38)에 의해 개방된다. 이에 의해 용융수지(42)가 캐비티(37)로부터 수지 유로(28)로 누출하여도 누출된 용융수지(42)는 수지 유로(28)에 수용된다.
스트립퍼 판(14)의 분리면은 캐비티 형판(15)의 분리면에 접촉하여 형폐 공정이 종료하고 형체 장치에 의해 형체력이 증대된다. 그리고, 형폐 공정에 의해 캐비티(37)의 용적이 수축되어 이 캐비티(37) 내의 용융수지(42)가 가압되어 압축된다. 이 때문에 용융수지(42)는 캐비티(37)의 전체에 널리 퍼져 캐비티(37) 전체에 용융수지(42)가 충전된다.
또한, 형폐 공정에 후속하는 형체 공정에 의해 캐비티(37) 내의 용융수지(42)가 가압되어 압축된다. 이 때문에 용융수지(42)는 캐비티(37)의 전체에 널리 퍼져 캐비티(37) 내에 용융수지(42)가 완전하게 충전된다. 이 경우 가동금형(23)은 조금 전진한다. 게이트 구멍(39)이 게이트 벨브 핀(38)에 의해 폐쇄되기 때문에 형체에 의해 캐비티(37) 내의 용융수지에 고압이 가해져도 용융수지(42)가 사출장치의 후방으로 유동하지 않는다.
그리고, 형체 장치는 증대된 형체력을 유지하여 고압 형체를 한다. 고압 형체 공정에서 가동금형(23)은 전진하지 않고 정지한다. 이에 의해 용융수지(42)는 압축력을 받아 용융수지(42) 내부에 있어서의 압력 분포가 균등하게 된다.
따라서, 수지의 분자 배향이 개선되어 금형 표면의 전사성이 향상된다. 따라서, 접합선(weld line)이 저감하여 수지의 수축이 방지된다. 이에 의해 성형품의 잔류 응력이 저감되고 성형품의 변형이 방지된다.
또, 캐비티(37) 내의 용융수지(42)의 압력이 소정값 이상으로 되면, 게이트 구멍(39)이 밸브 게이트 핀(38)에 의해 개방된다. 이에 의해 용융수지(42)가 캐비티(37)로부터 수지 유로(28)에 누출되는 방지되어 금형장치나 형체 장치가 손상되는 것이 방지된다.
이어서, 제 2의 동작 시퀀스에서 형폐 공정의 일시 정지 동안에 용융수지(42)가 충전된다. 도 15는 본 발명의 제 1의 실시예의 사출 성형기의 제 2의 동작 시퀀스를 나타내는 도이다. 도 15(a)는 형체 장치에 의해 가동금형(23)에 가해지는 형체력의 시간에 대응한 변화를 나타낸다. 도 15(b)는 가동금형(23)의 위치의 시간에 대응한 변화를 나타낸다. 도 15(c)는 사출장치(30)의 스크류(33)의 위치의 시간에 대응한 변화를 나타낸다.
제 2의 동작 시퀀스에 있어서, 형폐 공정이 개시되고 나서 가동금형(23)의 움직임이 일시 정지하고 캐비티(37) 내에 용융수지(42)의 충전이 개시될 때까지의 동작은, 도 14에 나타나는 제 1의 동작 시퀀스와 같다. 그러나, 제 2의 동작 시퀀스에 있어서, 용융수지(42)의 충전이 완료된 시점에서 밸브 게이트 핀(38)의 선단이 게이트 구멍(39)에 진입하여 게이트 구멍(39)이 폐쇄되고 형체 장치에 의해 형폐 공정이 재개된다. 형폐 공정이 완료된 후의 동작은 제 1의 동작 시퀀스의 경우와 같으므로 설명을 생략한다.
이어서, 제 3의 동작 시퀀스에 있어서, 형폐 공정 동안에 일시 정지를 하지 않고 용융수지(42)가 충전된다. 도 16은 본 발명의 제 1의 실시예의 사출 성형기의 제 3의 동작 시퀀스를 나타내는 도이다. 도 16(a)은 형체 장치에 의해 가동금형(23)에 가해지는 형체력의 시간에 대응한 변화를 나타낸다. 도 16(b)은 가동금형(23)의 위치의 시간에 대응한 변화를 나타낸다. 또, 도 16(c)은 사출장치(30)의 스크류(33)의 위치의 시간에 대응한 변화를 나타낸다.
제 3의 동작 시퀀스에 있어서, 형폐 공정의 개시로부터 완료까지 동안 형폐 공정은 일시 정지하지 않는다. 형폐 공정 동안에 용융수지(42)의 충전이 완료될 때 벨브 게이트 핀(38)의 선단이 게이트 구멍(39)에 진입하여 게이트 구멍(39)이 폐쇄된다. 형폐 공정이 완료된 후의 동작은 제 1의 동작 시퀀스의 경우와 같으므로 설명을 생략한다.
다음에, 금형장치 및 성형기에 의해 수지 성형품의 성형방법을 사용한 결과에 대해서 설명한다. 도 17은 본 발명의 제 1의 실시예의 성형품의 형상 및 치수를 나타내는 도이다. 도 18은 본 발명의 제 1의 실시예의 수지 압축량 거리와 유동 길이와 성형품 높이의 관계를 나타내는 그래프이다.
본 발명의 발명자는 금형장치 및 성형기에 의해 수지 성형품의 성형방법을 사용하여 도 17에 나타낸 것 같은 형상 및 치수를 가지는 성형품(45)을 성형하는 실험을 실시했다.
여기서, 성형품(45)은 원형 통로를 가지는 바닥이 깊은 용기로 HDPE 수지로 형성되어 있다. 이 수지는 JIS(K6922)에 규정된 용해 인덱스(index)에 의한 계측값으로서 MFR이 0.06[g/10min]의 점도의 유동 특성을 가지는 것이다. 실험에 사용된 금형장치는 성형품(45)의 형상 및 치수에 대응하는 형상의 캐비티(37)를 가진다. 최대 40톤의 형체력이 금형장치에 의해 가해진다. 도 17에 나타낸 성형품을 성형하기 위해 제 2의 동작 시퀀스(도 15)에 따라 사출 성형기는 동작된다.
도 18은 본 발명의 제 1의 실시예의 수지 압축량 거리와 유동 길이와 성형품 높이의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 18에 있어서 가로축은 수지 압축량 거리[㎜]이고 세로축은 수지의 유동 길이[㎜] 및 성형된 성형품의 높이[㎜]이다.
수지 압축량 거리는 캐비티(37) 내에 용융수지(42)의 충전이 개시되는 시점, 즉, 가동금형(23)의 이동이 일시 정지하고 있는 시점에 있어서의 스트립퍼 판(14)의 분리면과 캐비티 형판(15)의 분리면 사이의 거리로 정의된다. 수지 유동 길이는 캐비티(37)에서 용융수지(42)가 유동한 최대 길이로, 구체적으로는, 수지 공급부(게이트 구멍(39))로부터 수지 공급부로부터 가장 먼 부분까지의 길이이다. 예를 들면, 도 10에 나타난 경우에서 수지 유동 길이 Z는 Z= Z1 + Z2 + Z3 + Z4로 정의된다. 성형품의 높이는 성형된 성형품(45)의 높이이다.
수지 압축량 거리를 변화시켜 성형이 수행될 때 수지의 유동 길이 및 성형품(45) 높이의 계측 결과가 도 18에 나타나는 것 같은 그래프로 작성되었다.
이 그래프로부터 수지 압축량 거리가 작으면 캐비티(37) 내에 충전된 용융수지(42)가 게이트 구멍(39)으로부터 먼 부분까지 도달하지 않아 성형품(45)의 높이가 짧아진다. 그리고, 수지 압축량 거리가 증가되면 용융수지(42)가 캐비티(37)의 보다 안쪽까지 도달된다.
수지 압축량 거리가 8㎜ 이상이 되면, 용융수지(42)가 캐비티(37)의 가장 안쪽 위치까지, 즉 삽입 링(17)의 위치까지 도달한다. 성형품(45)의 높이도 수지 압축량 거리가 증가됨에 따라 증가한다. 수지 압축량 거리가 8㎜ 이상이 되면, 성형품(45)은 소정의 높이, 즉 49.5㎜가 된다. 그러나, 수지 압축량 거리가 10㎜인 경우, 성형품(45)에 번짐 자국이 일어나는 것을 알 수 있다.
수지 압축량 거리가 너무 적으면 용융수지(42)가 좁은 부분을 유동할 수 있기 때문에 삽입 링(17)이 위치하는 가장 안쪽까지 도달하지 못하는 것을 알 수 있다. 이 경우, 도 17에 나타낸 것처럼, 성형품(45)의 측벽부의 박육 두께가 0.35㎜이므로, 캐비티(37)의 좁은 부분도 약 0.35㎜ 정도의 간극을 갖는다. 이 때문에 수지 압축량 거리가 너무 적으면 수지의 계량에 적절한 양이 사출되지 않는다.
또한, 캐비티(37)의 용적이 형폐 공정에 의해 단지 약간만 수축된다. 따라서, 캐비티(37) 내의 용융수지(42)가 충분히 가압되어 압축되지 않으므로 용융수지(42)가 캐비티(37)의 안쪽에까지 도달할 수 없다.
또, 수지 압축량 거리가 너무 크면, 용융수지(42)가 삽입 링(17)의 돌출부와 삽입 링 수납 홈(18) 사이의 간극에 진입한다. 또한, 용융수지(42)는 삽입 링(17)의 외측에 위치하는 스트립퍼 판(14)의 분리면과 캐비티 형판(15)의 분리면 사이의 간극에 진입한다.
도 17에 나타낸 것 같은 형상 및 치수를 가지는 성형품(45)이 성형되는 경우, 수지 압축량 거리는 성형품(45)의 측벽부의 박육 두께의 22∼29배 정도인 8㎜∼10㎜ 정도가 적절하다.
성형품(45)의 측벽부의 박육 두께가 보다 작으면, 캐비티(37)에 있어서 측벽부에 대응하는 좁은 부분의 간극도 보다 좁아져 용융수지(42)가 좁은 부분을 통과하기 위한 필요한 압력은 보다 커진다. 따라서, 성형품(45)의 측벽부의 박육 두께가 작은 경우, 수지 압축량 거리는 성형품(45)의 측벽부의 박육 두께의 100배 정도가 적절하다.
한편, 성형품(45)의 측벽부의 박육 두께가 큰 경우, 캐비티(37)에 있어서 측벽부에 대응하는 좁은 부분의 간극이 넓어져 용융수지(42)가 좁은 부분을 통과하기 위한 필요한 압력은 작아진다. 따라서, 성형품(45)의 측벽부의 박육 두께가 큰 값인 경우, 수지 압축량 거리는 성형품(45)의 측벽부의 두께의 3배 정도가 적절하다.
따라서, 수지 압축량 거리는 성형품(45)의 박육 두께의 3∼100배 정도가 적절하다.
이와 같이, 본 실시예에 있어서 가동금형(23)의 분리면과 고정금형(24)의 분리면이 간극을 가지는 상태에서 캐비티(37) 내에 용융수지(42)가 충전되고, 용융수지(42)의 충전이 종료된 후 형폐 및 형체가 이루어진다.
이 때문에 형폐에 의해 캐비티(37)의 용적이 크게 수축되어 캐비티(37) 내의 용융수지(42)는 큰 압력을 받는다. 따라서, 용융수지(42)의 점도가 높아도 캐비티(37)에 있어서 성형품(41 또는 45)의 측벽부에 대응하는 좁은 부분으로 흘러들어 캐비티(37)의 안쪽에까지 도달한다.
용융수지(42)는 캐비티(37)의 전체에 널리 퍼져 캐비티(37) 내에 용융수지(42)가 완전하게 충전된다. 또한, 용융수지(42)는 압축력을 받기 때문에, 캐비티(37) 내부에 있어서의 압력 분포가 균등하게 되고 수지의 분자 배향이 개선된다. 따라서, 금형 표면의 전사성이 향상하고 수지의 수축이 방지된다. 이 때문에 성형품의 잔류 응력이 저감하고 성형품의 변형이 방지된다.
따라서, 본 발명에 의하면 고점도 수지로 형성되고 측벽이 박육인 바닥이 깊은 오목한 입체 형상을 가지는 의한 성형품을 단시간에 고정밀도로 성형할 수 있다.
또, 수지 유동 길이 Z와 성형품의 박육 두께 T의 비인 Z/T를 크게 할 수 있다.
종래에 있어서 수지가 GPPS(polystyrene)인 경우 Z/T의 한계치는 약 200이다. 수지가 HIPS(내충격성 polystyrene)인 경우 Z/T의 한계치는 약 220이다. 수지가 PP(polypropylene)인 경우 Z/T의 한계치는 약 240이다. 수지가 HDPE(고밀도 polyethylene)인 경우 Z/T의 한계치는 약 140이다. 수지가 LDPE(저밀도 polyethylene)인 경우 Z/T의 한계치는 약 160이다. 수지가 PET(polyethylene terephthalate)인 경우 Z/T의 한계치는 약 100이다.
이 Z/T의 한계치로 성형하는 경우, 성형품의 압력 분포, 수지의 분자 배향, 수지의 수축 등이 나쁘다고 하는 문제가 있었다. 따라서, 종래에는 일반적으로, 예를 들면 수지가 GPPS(polystyrene)인 경우에 Z/T는 약 100인 상태에서, 수지가 HIPS(내충격성 polystyrene)인 경우에 Z/T는 약 110인 상태에서, 수지가 PP(polypropylene)인 경우에 Z/T는 약 120인 상태에서, 수지가 HDPE(고밀도 polyethylene)인 경우에 Z/T는 약 70인 상태에서, 수지가 LDPE(저밀도 polyethylene)인 경우에 Z/T는 약 80인 상태에서, 수지가 PET(polyethylene terephthalate)인 경우에 Z/T는 약 50인 상태에서 성형이 수행되었다.
본 실시예에 있어서 수지가 GPPS(polystyrene)인 경우에 Z/T는 약 100∼400이어도, 수지가 HIPS(내충격성 polystyrene)인 경우에 Z/T는 약 110∼400이어도, 수지가 PP(polypropylene)인 경우에 Z/T는 약 120∼400이어도, 수지가 HDPE(고밀도 polyethylene)인 경우에 Z/T는 약 70∼300이어도, 수지가 LDPE(저밀도 polyethylene)인 경우에 Z/T는 약 80∼300이어도, 수지가 PET(polyethylene terephthalate)인 경우에 Z/T는 약 50∼250이어도 캐비티에서 성형품의 압력 분포, 수지의 분자 배향, 수지의 수축 등에 문제가 없이 성형할 수 있다.
예를 들면, 수지가 GPPS(polystyrene)인 경우에 Z/T는 약 200∼400인 상태에서도, 수지가 HIPS(내충격성 polystyrene)인 경우에 Z/T는 약 220∼400인 상태에서도, 수지가 PP(polypropylene)인 경우에 Z/T는 약 240∼400인 상태에서도, 수지가 HDPE(고밀도 polyethylene)인 경우에 Z/T는 약 140∼300인 상태에서도, 수지가 LDPE(저밀도 polyethylene)인 경우에 Z/T는 약 160∼300인 상태에서도, 수지가 PET(polyethylene terephthalate)인 경우에 Z/T는 약 100∼250인 상태에서도, 종래에는 성형하는 것이 불가능하였지만, 본 발명의 제 1 실시예에 의하면 성형하는 것이 가능하다.
또한, 형폐 공정이 종료되기 전에 소정량의 수지의 충전이 완료된다. 따라서, 수지의 충전압을 제어할 필요가 없다. 따라서, 수지의 충전압에 상관없이 사출장치의 스크류의 위치를 제어하는 것이 가능하게 되어 사출장치가 용이하게 제어될 수 있다.
다음에, 본 발명의 제 2의 실시예에 대해서 설명한다. 제 1의 실시예와 같은 구성 및 같은 동작에 대해서는 그 설명을 생략한다. 도 19는 본 발명의 제 2의 실시예의 라벨(label)을 나타내는 사시도이다. 도 20은 본 발명의 제 2의 실시예의 금형장치의 단면도로 형개 상태를 나타내는 단면도이다.
본 실시예에 있어서, 도 19에 나타나는 것 같은 라벨(46, 47)이 성형품(41)의 성형과 동시에 부착되는 인-몰드-라벨링(in-mold-labeling)이 실시된다. 라벨(46, 47)에는 캐릭터(character), 문자 등이 미리 인쇄된다. 라벨(46)은 성형품(41)의 측벽부의 곡면과 같은 곡면을 가진다. 라벨(47)은 성형품(41)의 저면과 같은 형상을 가진다. 라벨(47)은 사출 노즐(32)로부터 사출된 용융수지(42)가 통과하는 구멍을 가진다. 단지 라벨(46, 47)의 어느 하나만 본 실시예에서 사용되지만, 여기에서는 양쪽 모두가 사용되는 경우에 대해서 설명한다.
성형을 개시하기 전에, 도 20에 나타내듯이, 형개된 상태의 금형장치에 라벨(46, 47)이 설치된다. 라벨(46)은 캐비티 형판(15)의 내면에 설치된다. 라벨(47)은 게이트 블록(16)의 금형 코어(12)의 대향면에 설치된다.
캐비티 형판(15) 및 게이트 블록(16)의 내부에는 라벨 부착용 유로(48)가 형성되어 있다. 라벨 부착용 유로(48)의 일단은 캐비티 형판(15)의 내면 및 게이트 블록(16)의 금형 코어(12)의 대향면에 접속된다. 라벨 부착용 유로(48)의 타단은 캐비티 형판(15)의 외벽부에 접속되어 진공 펌프 등의 배출 장치에 접속됨으로써 공기가 라벨 부착용 유로(48)의 타단으로부터 배출된다. 이에 의해, 도 20에 나타낸 것처럼, 라벨(46)은 캐비티 형판(15)의 내면에 부착된다. 또한, 라벨(47)은 게이트 블록(16)의 금형 코어(12)의 대향면 부착된다. 제 1의 실시예에서 설명한 축축용 유로(35)는 라벨 부착용 유로(48)로 사용될 수 있다.
이어서, 제 1의 실시예서 설명한 것처럼, 형폐, 용융수지(42)의 충전, 형체 등이 이루어져 성형품(41)이 성형된다. 이에 의해 라벨(46) 및 라벨(47)이 부착되는 성형품(41)이 일체적으로 성형될 수 있다.
다음에, 본 발명의 제 3의 실시예에 대해서 설명한다. 제 1의 실시예와 같은 구성 및 같은 동작에 대해서는 그 설명을 생략한다. 도 21은 본 발명의 제 3의 실시예의 금형장치의 단면도로 용융수지가 캐비티 내에 충전된 상태를 나타내는 도이다.
도 21을 참조하면, 본 실시예에 있어서, 가동금형(23)의 스트립퍼 판(14)의 분리면에 삽입 링(17)의 기초부가 볼트, 판 스크류 등의 고정 부재에 의해 착탈 가능하게 고정되어 있다. 따라서, 삽입 링(17)은 마모되어도 용이하게 교환될 수 있다.
삽입 링(17)의 돌출부는 캐비티 형판(15)의 분리면에 대해 돌출되어 있다. 도 21에 나타낸 것처럼, 스트립퍼 판(14)의 분리면에는 홈이 형성되어 삽입 링(17)의 기초부를 수납한다.
캐비티 형판(15)의 분리면에는 링 형상을 갖는 삽입 링 수납 홈(18)이 형성된다. 삽입 링(17)의 돌출부는 삽입 링 수납 홈(18)에 서로 끼워짐된다. 가동금형(23) 및 고정금형(24)의 분리면에 형성된 요철부과 같이 삽입 링(17) 및 삽입 링 수납 홈(18)에 의해 가동금형(23)의 분리면 및 고정금형(24)의 분리면으로부터 캐비티(37) 내에 충전된 용융수지(42)가 누출되는 것이 방지되어 번짐 자국의 발생이 방지된다. 또한, 삽입 링(17)의 내주면에 의해 성형품의 날(鍔) 부의 끝 면이 차단(block)된다.
다음에, 본 발명의 제 4의 실시예에 대해서 설명한다. 제 1∼제 3의 실시예와 같은 구성 및 같은 동작에 대해서는 그 설명을 생략한다. 도 22는 본 발명의 제 4의 실시예의 금형장치의 단면도로 용융수지가 캐비티 내에 충전된 상태를 나타내는 도이다.
본 실시예에 있어서는 고정금형(24)의 캐비티 형판(15)의 분리면에 링 형상의 돌출부(17a)가 일체적으로 형성된다. 링 형상의 돌출부(17a)는 스트립퍼 판(14)의 분리면에 대해 돌출되어 있다. 따라서, 가동금형(23) 및 고정금형(24)을 용이하게 조립할 수 있다.
링 형상을 갖는 오목홈 형성부인 링 수납 홈(18)이 스트립퍼 판(14)의 분리면에 형성되어 돌출부(17a)와 서로 끼워짐한다. 가동금형(23) 및 고정금형(24)의 분리면에 형성된 요철부과 같이 돌출부(17a) 및 링 수납 홈(18)에 의해 가동금형(23)의 분리면 및 고정금형(24)의 분리면으로부터 캐비티(37) 내에 충전된 용융수지(42)가 누출되는 것이 방지되어 번짐 자국의 발생이 방지된다. 또한, 돌출부(17a)의 내주면에 의해 성형품의 날(鍔) 부의 끝 면이 차단(block)된다.
다음에, 본 발명의 제 5의 실시예에 대해서 설명한다. 제 1∼제 4의 실시예와 같은 구성 및 같은 동작에 대해서는 그 설명을 생략한다. 도 23은 본 발명의 제 5의 실시예의 금형장치의 단면도로 용융수지가 캐비티 내에 충전된 상태를 나타내는 도이다.　
본 실시예에 있어서는 고정금형(24)의 캐비티 형판(15)의 분리면에 있어서의 외부 단부(external end part)에 볼록부(convex part)(17b)가 일체적으로 형성된다. 볼록부(17b)는 스트립퍼 판(14)의 분리면에 대해 돌출되어 있다.
스트립퍼 판(14)의 분리면의 외부 단부에는 오목부(18a)가 형성되어 볼록부(17b)와 서로 끼워짐한다. 볼록부(17b) 및 오목부(18a)는 서로 서로 SSC(socket spigot connection) 되기 때문에, 캐비티(37) 내에 충전된 용융수지(42)가 가동금형(23) 및 고정금형(24)의 분리면으로부터 누출하는 것이 방지되어 번짐 자국의 발생이 방지된다. 또한, 볼록부(17b)의 내주면에 의해 성형품의 날(鍔) 부의 끝 면이 차단(block)된다.
다음에, 본 발명의 제 6의 실시예에 대해서 설명한다. 제 1∼제 4의 실시예와 같은 구성 및 같은 동작에 대해서는 그 설명을 생략한다. 도 24는 본 발명의 제 6의 실시예의 금형장치의 단면도로 용융수지가 캐비티 내에 충전된 상태를 나타내는 도이다.
본 실시예에 있어서, 도 19에 나타나는 것 같은 라벨(46, 47)을 성형품(41)의 성형과 동시에 부착되는 인-몰드-라벨링(in-mold-labelng)이 실시된다. 라벨(46, 47)에는 캐릭터(character), 문자 등이 미리 인쇄된다. 라벨(46)은 성형품(41)의 측벽부의 곡면과 같은 곡면을 가진다. 라벨(47)은 성형품(41)의 저면과 같은 형상을 가진다. 라벨(47)은 사출 노즐(32)로부터 사출된 용융수지(42)가 통과하는 구멍을 가진다. 단지 라벨(46, 47)의 어느 하나만 본 실시예에서 사용되지만, 여기에서는 양쪽 모두가 사용되는 경우에 대해서 설명한다.
성형을 개시하기 전에, 도 24에 나타내듯이, 형개된 상태의 금형장치에 라벨(46, 47)이 설치된다. 라벨(46)은 캐비티 형판(15)의 내면에 설치된다. 라벨(47)은 게이트 블록(16)의 금형 코어(12)의 대향면에 설치된다.
본 실시예에 있어서, 코어 압판(13)과 스트립퍼 판(14) 사이에 스프링(81)이 설치되어 코어 압판(13)과 스트립퍼 판(14) 사이의 간극을 확대한다. 그리고, 스프링(81)에 의해 가해진 힘에 의해 스트립퍼 판(14)이 고정금형(24)의 방향으로 이동한다. 따라서, 도 24에 나타내듯이, 형폐 공정의 비교적 빠른 단계에 있어서 스트립퍼 판(14)의 분리면이 캐비티 형판(15)의 분리면에 접근한다. 이에 의해, 캐비티(37) 내에 위치된 라벨(46)은 스트립퍼 판(14)에 의해 게이트 블록(16) 방향으로 눌러지므로 캐비티 형판(15)의 내면에 부착한다.
라벨 부착용 유로(48)가 캐비티 형판(15) 및 게이트 블록(16)의 내부에 형성된다. 라벨 부착용 유로(48)의 일단은 캐비티 형판(15)의 내면 및 게이트 블록(16)의 금형 코어(12)의 대향면에 접속된다. 라벨 부착용 유로(48)의 타단은 캐비티 형판(15)의 외벽에 접속되어 진공 펌프 등의 배출 장치에 접속되어 라벨 부착용 유로(48)의 일단으로부터 공기가 배출한다. 이 때문에, 도 20에 나타낸 것처럼, 라벨(46)은 캐비티 형판(15)의 내면에 부착된다. 라벨(47)은 게이트 블록(16)의 금형 코어(12)의 대향면에 부착된다.
이어서, 제 2의 실시예에서 설명한 것처럼 형폐, 용융수지(42)의 충전, 형체 등이 이루어져 성형품(41)이 성형된다. 이에 의해 라벨(46) 및 라벨(47)이 부착되는 성형품(47)이 일체로 성형될 수 있다.
다음에, 본 발명의 제 7의 실시예에 대해서 설명한다. 제 1∼제 6의 실시예와 같은 구성 및 같은 동작에 대해서는 그 설명을 생략한다. 도 25는 본 발명의 제 7의 실시예의 금형장치의 단면도로 형폐 상태를 나타내는 도이다. 도 26은 본 발명의 제 7의 실시예의 금형장치의 단면도로 형개 상태를 나타내는 도이다.
본 실시예에 있어서, 고정 플래튼(22)의 금형 설치면 측에 실린더 장치(82)가 설치된다. 캐비티 형판(15)은 실린더 장치(82)에 의해 가동금형(23)의 방향으로 이동될 수 있다. 실린더 장치(82)는 가압 공기 또는 가압유에 의해 작동된다.
실린더 장치(82)는 실린더 유닛(82c) 고정 플래튼(22)의 금형 설치면 측에 설치된 실린더 유닛(82c), 피스톤(82a), 피스톤 롯드(rod)(82b)를 갖는다. 실린더 유닛(82c)은 고정금형(22)의 금형 설치면 측에 설치된다. 피스톤(82a)은 실린더 유닛(82c)에 설치된다. 피스톤 롯드(82b)의 기초부는 피스톤(82a)에 고정된다. 피스톤 롯드(82b)의 선단은 캐비티 형판(15)에 고정된다. 실린더 장치(82)가 작동하고 있지 않은 경우, 도 25에 나타낸 것처럼, 캐비티 형판(15), 게이트 블록(16) 및 고정 플래튼(22)은 서로 접촉한 상태로 되어 있다.
언더컷 부(under cut part)로서 캐비티 형판(15) 및 게이트 블록(16)의 캐비티(37)를 구성하는 면의 오목부(15a) 및 오목부(16a)가 서로 대향하는 위치에 오목부(15a) 및 오목부(16a)가 각각 형성되어 있다. 이 때문에, 도 26에 나타내듯이, 금형장치의 개폐 방향에 대해서 수직인 방향으로 돌출하는 언더 컷으로서 볼록부(41a)가 성형품(41)에 형성된다.
도 25에 나타낸 것처럼, 형폐 공정 그리고 형체 공정이 이루어져 용융수지(42)가 냉각되고 고체화되어 성형품(41)이 성형되고 형개가 이루어진다. 이 경우, 실린더 장치(82)가 작동하여, 도 26에 나타낸 것처럼, 캐비티 형판(15)이 가동금형(23)의 방향으로 이동된다. 이 때문에, 캐비티 형판(15) 및 게이트 블록(16)에 있어서의 캐비티(37)를 구성하는 면에 설치된 오목부(15a) 및 오목부(16a)의 위치는 금형장치의 개폐 방향으로 이동된다. 따라서, 성형품(41)은 탄성 변형하게 되어 볼록부(41a)와 서로 끼워짐한 오목부(15a) 및 오목부(16a)로부터 성형품(41)의 볼록부(41a)는 유연하게 취출될 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 있어서, 캐비티 형판(15)은 금형장치의 개폐 방향으로 이동될 수 있다. 따라서, 캐비티 형판(15) 및 게이트 블록(16)에 있어서 캐비티(37)를 구성하는 면에 언더 컷이 형성되어도, 성형품(41)에 손상을 주는 일 없이 성형품(41)이 형개 공정에 의해 취출될 수 있다.
다음에, 본 발명의 제 8의 실시예에 대해서 설명한다. 제 1∼제 7의 실시예와 같은 구성 및 같은 동작에 대해서는 그 설명을 생략한다. 도 27은 본 발명의 제 8의 실시예의 금형장치의 단면도로 용융수지가 캐비티 내에 충전된 상태를 나타내는 도이다.
본 실시예에 있어서, 금형장치는 고정 플래튼(22)의 금형 설치면에 설치된 고정금형(24)의 금형 코어(12＇), 코어 압판(13＇), 스트립퍼 판(14＇), 가동 플래튼(23)의 금형 설치면에 설치된 가동금형(23)의 캐비티 형판(15＇) 및 게이트 블록(16＇)을 갖는다.
도 27에 나타낸 것처럼, 형폐 상태에서, 금형 코어(12＇), 스트립퍼 판(14＇), 캐비티 형판(15＇) 및 게이트 블록(16＇)에 의해 성형품의 형상을 형성하는 캐비티(37＇)가 형성된다. 가열 장치(84)를 갖는 핫 런너(hot runner)(83)가 설치되는 런너 구멍(runner hole)(12a)이 금형 코어(12)＇에 형성된다. 전기식 가열 장치 등의 가열 장치(84)는 수지 유로(28)를 흐르는 용융수지(42)를 가열한다.
형폐 공정에 있어서, 사출 노즐로부터 사출된 용융수지(42)가 수지 유로(28)를 흘러들어 형폐 공정 동안에 금형 코어(12＇)와 게이트 블록(16＇) 사이의 캐비티(37＇) 내에 소정량의 용융수지(42)가 충전될 수 있다. 소정량의 용융수지(42)가 캐비티(37＇) 내에 충전되면, 밸브 게이트 핀(38)이 전진하여, 도 27에 나타내듯이, 밸브 게이트 핀(38)의 선단이 게이트 구멍(39)으로 진입하여 게이트 구멍(39)을 폐쇄한다.
이 경우, 금형장치의 개폐 방향에 대해서 거의 수직인 저부의 모두에 용융수지(42)가 충전된다. 그러나, 금형장치의 개폐 방향에 대해서 경사진 측벽부의 게이트 구멍(39)으로부터 떨어진 부분에는 용융수지(42)가 충전되어 있지 않다. 즉, 소정량의 용융수지(42)의 충전 완료시에 측벽부의 적어도 일부에는 용융수지(42)가 충전되어 있지 않게 되어 있다.
도 27에 나타낸 것처럼, 본 실시예에 있어서, 캐비티(37＇)의 저부는 가동 플래튼 측(도 27에서 좌측 방향)에 위치한다. 측벽부의 게이트 구멍(39)으로부터 떨어진 부분은 고정 플래튼 측(도 27에서 우측 방향)에 위치하고 있다. 따라서, 게이트 구멍(39)은 성형품인 용기의 저부의 내측면에 대응하는 위치에 위치한다. 이에 의해, 성형품인 용기의 저부의 외측면은 게이트 구멍(39)의 흔적이 남김이 없이 매끄럽다. 따라서, 인쇄 등의 방법에 의해 장식을 할 수 있다.
다음에, 본 발명의 제 9의 실시예에 대해서 설명한다. 제 1∼제 8의 실시예와 같은 구성 및 같은 동작에 대해서는 그 설명을 생략한다. 도 28은 본 발명의 제 9의 실시예의 금형장치의 단면도로 용융수지가 캐비티 내에 충전된 상태를 나타내는 도이다.
본 실시예에 있어서, 가동금형(23)의 금형 코어(12)에서 고정금형(24)의 게이트 블록(16)과 대향하는 면에는 볼록부(12b)가 일체적으로 형성된다. 볼록부(12b)는 게이트 블록(16)을 향해 돌출된다. 게이트 블록(16)에서 금형 코어(12)와 대향하는 면에는 오목부(16b)가 형성되어 볼록부(12b)에 서로 끼워짐된다. 볼록부(12b) 및 오목부(16b)의 수는 단수이어도 복수이어도 좋다. 이에 의해 성형품인 용기의 저부에는 볼록부(12b)에 대응하는 위치에 관통공이 형성된다. 따라서, 본 실시예는 화분과 같이 저부에 관통공을 갖는 용기를 성형하는데 적절하다.
본 발명은 상술의 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 청구의 범위를 일탈함이 없이 여러 가지 변경 및 변형이 가능하다.
예를 들면, 상술의 실시예에서는 유압 구동에 의해 작동하는 형체 장치가 설명되었지만 본 발명은 전동식 형체 장치에 적용될 수 있다.
또, 본 발명은 가동 플래튼이 수평 방향으로 이동하는 횡치형(橫置型)의 사출 성형기뿐만 아니라 가동 플래튼이 세로 방향으로 이동하는 종치형(縱置型)의 사출 성형기에도 적용될 수 있다.
또, 본 발명은 사출 성형기뿐만 아니라 다이캐스트 머신(die cast machine), 사출 밀봉 프레스(injection sealing press) 등의 다른 성형기에도 적용될 수 있다.
또한, 본 발명은, 가동금형의 분리면과 고정금형의 분리면이 서로 떨어진 상태에서 캐비티에 고점도를 갖는 수지를 충전하고, 성형품의 박육 두께의 3∼100배의 수지 압축량 거리만큼 가동금형을 전진시키고, 가동금형의 분리면을 고정금형의 분리면에 눌러 성형품을 성형하는데 특징이 있는 수지 성형품의 성형방법에 적용될 수 있다.
또, 본 발명은 성형품의 박육 두께가 1.5㎜∼3.0㎜인 경우에 압축 수지 거리가 박육 두께의 3∼10배가 되도록 하는 것을 가능하게 하는데 특징이 있는 수지 성형품의 성형방법을 포함한다. 또한, 본 발명은 성형품의 박육 두께가 0.2㎜∼1.5㎜인 경우에 수지 압축량 거리가 박육 두께의 10∼100배가 되도록 하는데 특징이 있는 수지 성형품의 성형방법을 포함한다.
또, 본 발명은 얇은 측벽부를 갖는 깊은 바닥의 오목부를 갖는 용기인 수지 성형품의 성형방법을 포함한다.
또, 본 발명은 수지는 용해 점도가 3600 포이즈(poise) 이상, 용해 유율(flow rate)(용해 인덱스(index)) 30 이하, 또는, 평균 분자량이 24000 이상을 갖는 수지를 사용하는데 특징이 있는 용기인 수지 성형품의 성형방법을 포함한다.
또한, 본 발명은 수지 압축량 거리가 측벽부의 박육 두께 및 수지의 점도에 기초하여 결정되는 용기인 수지 성형품의 성형방법을 포함한다. 또, 본 발명은 가동금형이 전진될 때에 고정금형에 형성된 게이트 구멍이 게이트 핀에 의해 폐쇄되는데 특징이 있는 용기인 수지 성형품의 성형방법을 포함한다.
이상 상세하게 설명한 것처럼 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과를 갖는다.
수지의 압력 분포가 균등하게 되고, 수지의 분자의 배향이 개선되고, 금형 표면의 전사성이 향상하고, 수지의 수축이 방지되고, 잔류 응력이 저감하고, 변형이 방지된다. 또, 입체적인 형상을 갖는 측벽부가 얇은 깊은 바닥의 오목한 용기와 같은 형상을 가지는 성형품이어도 고점도의 수지에 의한 성형품을 단시간에 고정밀도로 성형할 수 있다. 또, 수지의 충전압과 관계없이 사출장치의 스크류 위치를 제어할 수 있어 사출장치의 제어가 용이하게 된다. 또, 형폐 공정 종료시에 게이트 핀에 의해 게이트 구멍이 폐쇄되므로 수지가 사출장치 측으로 역류하는 것이 방지된다. 또, 캐비티 내의 수지의 압력이 소정값 이상이 되면 게이트 구멍을 개방함으로써 금형장치나 형체 장치가 손상되는 일이 없다. 또한, 캐비티 내에 충전된 용융수지가 분리면의 간극으로터 누출되는 일이 없기 때문에 번짐 자국이 발생하는 일이 없다.
도 1은 종래의 성형방법에 의해 용융수지가 캐비티 내에 충전된 상태를 나타내는 도이다.
도 2는 종래의 성형방법에 의해 캐비티 내의 수지가 가압되어 압축된 상태를 나타내는 도이다.
도 3은 본 발명의 제 1의 실시예의 사출 성형기의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 제 1의 실시예의 성형품의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제 1의 실시예의 성형품의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제 1의 실시예의 금형장치의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제 1의 실시예의 금형장치의 단면도로 형개 상태를 나타내는 제 1 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제 1의 실시예의 금형장치의 단면도로 용융수지가 캐비티 내에 충전된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제 1의 실시예의 금형장치의 단면도로 형폐 상태를 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제 1의 실시예의 금형장치의 형폐 공정의 동작을 나타내는 도이다.
도 11은 본 발명의 제 1의 실시예의 금형장치의 단면도로 형개된 상태를 나타내는 제 2 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제 1의 실시예의 금형장치의 단면도로 성형품이 취출된 상태를 나타내는 제 1 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제 1의 실시예의 금형장치의 단면도로 성형품이 취출된 상태를 나타내는 제 2 단면도이다.
도 14는 본 발명의 제 1의 실시예의 사출 성형기의 제 1의 동작 시퀀스를 나타내는 도이다.
도 15는 본 발명의 제 1의 실시예의 사출 성형기의 제 2의 동작 시퀀스를 나타내는 도이다.
도 16은 본 발명의 제 1의 실시예의 사출 성형기의 제 3의 동작 시퀀스를 나타내는 도이다.
도 17은 본 발명의 제 1의 실시예의 성형품의 형상 및 치수를 나타내는 도이다.
도 18은 본 발명의 제 1의 실시예의 수지 압축량 거리와 유동 길이와 성형품 높이의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 19는 본 발명의 제 2의 실시예의 라벨(label)을 나타내는 사시도이다.
도 20은 본 발명의 제 2의 실시예의 금형장치의 단면도로 형개 상태를 나타내는 단면도이다.
도 21은 본 발명의 제 3의 실시예의 금형장치의 단면도로 용융수지가 캐비티 내에 충전된 상태를 나타내는 도이다.
도 22는 본 발명의 제 4의 실시예의 금형장치의 단면도로 용융수지가 캐비티 내에 충전된 상태를 나타내는 도이다.
도 23은 본 발명의 제 5의 실시예의 금형장치의 단면도로 용융수지가 캐비티 내에 충전된 상태를 나타내는 도이다.　
도 24는 본 발명의 제 6의 실시예의 금형장치의 단면도로 용융수지가 캐비티 내에 충전된 상태를 나타내는 도이다.
도 25는 본 발명의 제 7의 실시예의 금형장치의 단면도로 형폐 상태를 나타내는 도이다.
도 26은 본 발명의 제 7의 실시예의 금형장치의 단면도로 형개 상태를 나타내는 도이다.
도 27은 본 발명의 제 8의 실시예의 금형장치의 단면도로 용융수지가 캐비티 내에 충전된 상태를 나타내는 도이다.
도 28은 본 발명의 제 9의 실시예의 금형장치의 단면도로 용융수지가 캐비티 내에 충전된 상태를 나타내는 도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
17 : 삽입 링(insert ring)
18 : 삽입 링 수납 홈
23 : 가동금형(可動金型)
24 : 고정금형(固定金型)
30 : 사출장치(射出 裝置)
33 : 스크류
37 : 캐비티(cavity)
38 : 밸브 게이트 핀
39 : 게이트 구멍
41, 45 : 성형품(成形品)
42 : 용융수지

Claims (10)

  1. 고정금형과 가동금형을 사용하여 수지 성형품을 성형하기 위해 사용되는 금형장치로서,
    상기 수지 성형품의 형상을 형성하는 캐비티 형성부를 포함하고,
    상기 가동금형이 상기 고정금형에 접촉된 상태에서, 상기 캐비티 형성부는, 상기 금형장치의 개폐 방향에 대해서 거의 수직인 저부와, 박육으로 상기 금형장치의 개폐 방향에 대해서 경사진 측벽부를 갖는 것을 특징으로 하는 금형장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    수지가 상기 금형장치로 흐르는 수지 유로(流路)와,
    상기 캐비티 형성부의 내부와 상기 유로를 접속하는 게이트 구멍 형성부와,
    상기 게이트 구멍 형성부를 폐쇄하는 게이트 핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금형장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 게이트 구멍 형성부가 상기 캐비티 형성부의 상기 저부에 형성되는 것을 특징으로 하는 금형장치.
  4. 수지 성형품을 성형하기 위해 사용되는 금형장치로서,
    분리면(parting surface)을 갖는 고정금형과,
    상기 고정금형에 대해서 전진하고, 눌려져 상기 고정금형의 분리면에 접촉하는 분리면을 갖는 가동금형과,
    상기 분리면의 한쪽에 설치되고 링 형상을 갖는 돌출부와,
    상기 분리면의 다른 한쪽에 설치되어 상기 돌출부를 수납하는 링 형상을 갖는 오목홈(concave groove) 형성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 금형장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 분리면의 어느 하나에 설치된 기초부를 포함하는 삽입 링(insert ring)을 형성하는 것을 특징으로 하는 금형장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 삽입 링은 상기 고정금형 및 상기 가동금형의 재질보다 연질의 재질로부터 이루어진 것을 특징으로 하는 금형장치.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 분리면의 어느 하나와 일체적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 금형장치.
  8. 청구항 4에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 분리면에 착탈 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 금형장치.
  9. 고정금형과 가동금형을 사용하여 수지 성형품을 성형하기 위해 사용되는 금형장치를 갖는 성형기로서,
    상기 금형장치는 상기 수지 성형품의 형상을 형성하는 캐비티 형성부를 포함하고,
    상기 가동금형이 상기 고정금형에 접촉된 상태에서, 상기 캐비티 형성부는, 상기 금형장치의 개폐 방향에 대해서 거의 수직인 저부와, 박육으로 상기 금형장치의 개폐 방향에 대해서 경사진 측벽부를 갖는 것을 특징으로 하는 성형기.
  10. 수지 성형품을 성형하기 위해 사용되는 금형장치를 갖는 성형기로서,
    상기 금형장치가,
    분리면(parting surface)을 갖는 고정금형과,
    상기 고정금형에 대해서 전진하고, 눌려져 상기 고정금형의 분리면에 접촉하는 분리면을 갖는 가동금형과,
    상기 분리면의 한쪽에 설치되고 링 형상을 갖는 돌출부와,
    상기 분리면의 다른 한쪽에 설치되어 상기 돌출부를 수납하는 링 형상을 갖는 오목홈(concave groove) 형성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 성형기.
KR1020050057638A 2001-11-26 2005-06-30 금형장치, 금형장치를 갖는 성형기 KR100553165B1 (ko)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150135563A (ko) * 2014-05-22 2015-12-03 (주)아모레퍼시픽 언더컷성형링을 활용한 언더컷 성형 구조를 갖는 사출금형

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040091651A1 (en) * 2002-11-01 2004-05-13 Mark Rule Pet copolymer composition with enhanced mechanical properties and stretch ratio, articles made therewith, and methods
NL1021837C2 (nl) 2002-11-05 2004-05-07 Fountain Patents B V Matrijs en werkwijze voor de vervaardiging van houders zoals kuipvormige containers.
JP4185787B2 (ja) * 2003-03-03 2008-11-26 財団法人国際科学振興財団 樹脂成型機および不働態膜を有する部材
WO2004103682A1 (ja) * 2003-05-22 2004-12-02 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. 成形方法、成形用金型、成形品及び成形機
KR101111419B1 (ko) * 2003-06-18 2012-02-15 더 코카콜라 컴파니 고온 충전용 폴리에스테르 조성물, 이 조성물에 의하여제조된 용기 및 그 제조 방법
GB2410001A (en) * 2004-01-16 2005-07-20 Im Pak Technologies Ltd Injection compression moulding
WO2005123358A1 (ja) * 2004-06-21 2005-12-29 Mamada Sangyo 金型，その製造方法及び射出成形装置並びに射出成形方法
US7820257B2 (en) * 2005-05-11 2010-10-26 The Coca-Cola Company Preforms for preparing lightweight stretch blow molded PET copolymer containers and methods for making and using same
US7572493B2 (en) 2005-05-11 2009-08-11 The Coca-Cola Company Low IV pet based copolymer preform with enhanced mechanical properties and cycle time, container made therewith and methods
DE102006008184A1 (de) * 2006-02-22 2007-08-23 Demag Ergotech Gmbh Verfahren zur Herstellung von dünnwandigen Kunststoff-Formteilen
CN101340784A (zh) * 2007-07-04 2009-01-07 深圳富泰宏精密工业有限公司 电子装置机壳及其制造方法
US8346183B2 (en) * 2008-08-19 2013-01-01 Apple Inc. Seamless insert molding techniques
JP2010210920A (ja) * 2009-03-10 2010-09-24 Sumitomo Electric Ind Ltd 光モジュール
US8550800B2 (en) 2009-12-07 2013-10-08 Mitsubishi Heavy Industries Plastic Technology Co., Ltd. Injection molding machine for two-material molding
CN102632643A (zh) * 2011-02-12 2012-08-15 林沛缇 纸材容器底材之固定方法
KR101293033B1 (ko) * 2011-03-10 2013-08-05 에이테크솔루션(주) 경사진 내측 측면들을 지닌 사출압축성형 금형
JP2012232463A (ja) * 2011-04-28 2012-11-29 Yoshino Kogyosho Co Ltd プリフォームの射出成形装置、射出成形方法及び合成樹脂製壜体
CN102794851B (zh) * 2012-08-29 2015-03-11 深圳市正耀科技有限公司 模具及利用该模具制造产品的方法
KR101487200B1 (ko) * 2013-09-13 2015-01-29 주식회사 디엠에스 언더컷을 갖는 사출물의 제조방법
CN103568193B (zh) * 2013-10-28 2016-04-20 佛山市绿茵田园艺制品有限公司 一种塑料花盆的制造方法
KR101517401B1 (ko) * 2014-01-14 2015-05-04 김종관 사출장치
WO2015114773A1 (ja) * 2014-01-30 2015-08-06 ナルックス株式会社 射出成形装置及び射出成形方法
RU2596748C2 (ru) * 2014-05-12 2016-09-10 Государственное научное учреждение "Институт механики металлополимерных систем имени В.А. Белого Национальной академии наук Беларуси" (ИММС НАН Беларуси) Горячеканальная форма для инжекционного прессования крупногабаритных цилиндрических изделий
CN104210064B (zh) * 2014-08-27 2016-07-06 广东威创视讯科技股份有限公司 一种led模压封胶装置及其封胶方法
JP6491508B2 (ja) * 2015-03-23 2019-03-27 Ｔｏｗａ株式会社 樹脂封止装置及び樹脂成形品の製造方法
DE102016211783A1 (de) * 2015-06-29 2016-12-29 Otto Männer Innovation GmbH Spritzgießvorrichtung mit gekühlten Kernschiebern
KR101772816B1 (ko) 2016-04-27 2017-08-30 (주)부원 음료컵 제조장치
KR101772817B1 (ko) 2016-04-27 2017-08-30 (주)부원 음료컵 제조방법
JP6834873B2 (ja) * 2017-09-19 2021-02-24 トヨタ自動車株式会社 配線基板の製造方法及び製造装置
KR102552420B1 (ko) 2019-03-20 2023-07-06 닛세이 에이. 에스. 비 기카이 가부시키가이샤 수지제 용기의 제조 방법 및 블로우 성형 장치
BE1027667B1 (nl) * 2019-10-15 2021-05-10 Deca Packaging Group Verkort Deca Nv Pot of kuip met in-mould label
DE102020119825A1 (de) 2020-07-28 2022-02-03 Hanon Systems Verfahren und Werkzeug zur Herstellung eines Ventil-Dichtungssitzes

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1513375A (en) * 1974-07-26 1978-06-07 Leader Ltd D Moulding process
US4290744A (en) * 1978-12-21 1981-09-22 Hooker Chemicals & Plastics Corp. Apparatus for runnerless injection-compression molding thermosetting materials
FR2459720A1 (fr) * 1979-06-26 1981-01-16 Solyvent Ventec Ste Lyon Venti Ensemble de moule perfectionne pour le moulage des elastomeres
JPS583843A (ja) * 1981-06-30 1983-01-10 Sekisui Chem Co Ltd 射出成形方法
DE3890321C2 (de) * 1987-04-30 1998-01-15 Sumitomo Chemical Co Verfahren zum Herstellen eines mehrlagigen Preßteils
JPS6487318A (en) * 1987-09-30 1989-03-31 Nissei Plastics Ind Co Mold clamping device
JPH01235613A (ja) * 1988-03-16 1989-09-20 Sumitomo Chem Co Ltd 多層成形品の製造方法
CN1021042C (zh) * 1988-08-04 1993-06-02 南京农业大学 高效硅素化肥的生产方法
US5178815A (en) * 1990-03-15 1993-01-12 Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. Method of forming composite moldings
CN1057984A (zh) * 1990-03-15 1992-01-22 三井东压化学株式会社 复合模制产品的制造方法和用于实现该方法的模具
DE4344340C2 (de) * 1993-12-23 1995-11-16 Krauss Maffei Ag Formschließvorrichtung für eine Spritzgießmaschine
US5766526B1 (en) * 1994-04-20 1999-08-24 Fuji Photo Film Co Ltd Method and apparatus for injection molding
JPH09117943A (ja) * 1995-08-22 1997-05-06 Asahi Chem Ind Co Ltd 射出圧縮成形方法及びそれに用いる金型
US6010324A (en) * 1996-01-30 2000-01-04 Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha Mold clamping unit and method of positioning mold in mold clamping unit
JP3371315B2 (ja) * 1996-02-20 2003-01-27 住友化学工業株式会社 中空部を有する熱可塑性樹脂成形体の製造法
JP3240909B2 (ja) * 1996-03-06 2001-12-25 凸版印刷株式会社 複合容器
MY124557A (en) * 1996-09-10 2006-06-30 Asahi Chemical Ind Injection compression molding method
JPH10219044A (ja) * 1997-02-12 1998-08-18 Chisso Corp 容器用ポリオレフィン樹脂組成物
JP2000025067A (ja) * 1998-07-08 2000-01-25 Dainippon Printing Co Ltd インモ−ルドラベリング用ラベルおよびそれを使用したインモ−ルドラベル成形容器
SG87876A1 (en) * 1998-12-25 2002-04-16 Sumitomo Chemical Co Propylene based resin composition

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150135563A (ko) * 2014-05-22 2015-12-03 (주)아모레퍼시픽 언더컷성형링을 활용한 언더컷 성형 구조를 갖는 사출금형

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