KR20060008540A - 수지 사출물의 표면을 형성하는 미세필러 및 이를이용하는 사출장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 플라스틱의 사출성형에 관한 것으로, 특히, 플라스틱을 사출성형할 때, 그 표면에 도장작업까지 하나의 공정안에 이룰 수 있는 수지 사출물의 표면을 형성하는 미세필러 및 이를 이용하는 사출장치 및 방법에 관한 것이다.
이를 위하여, 본 발명은, 자성을 띈 미세입자의 형태로 사출성형이 이루어지는 수지내에 혼합되어 분포되는 수지 사출물의 표면을 형성하는 필러를 제공한다.
또한, 자성을 띈 미세필러가 혼합된 수지가 주입되는 캐비티가 형성되어 상기 수지된 사출성형하는 금형과, 상기 수지의 내부에 분포된 미세필러에 인력을 작용시켜 상기 미세필러가 상기 수지의 일측표면에 편중되어 분포되도록 강한 자력을 발생시키는 자력발생수단:을 포함하여 이루어지는 사출장치를 제공한다.
그리고, 금형내에 자성을 띈 미세필러가 혼합된 수지가 주입되는 단계와, 수지내의 미세필러를 수지의 일측 표면에 편중되도록 분포시키는 단계와, 수지가 금형속에서 냉각되어 고화되는 단계와, 고화된 수지가 금형에서 취출되는 단계:를 포함하여 이루어지는 사출방법을 제공한다.
사출, 금형, 수지, 필러, 자력발생수단
Description
도 1은 종래의 플라스틱 사출기의 금형이 닫혔을 때를 도시한 단면도,
도 2는 도 1의 플라스틱 사출기가 개방되었을 때를 도시한 단면도,
도 3은 종래의 사출제품의 채색공정을 도시한 순서도,
도 4는 본 발명의 수지 사출물의 표면을 형성하는 미세필러를 도시한 사시도,
도 5 는 본 발명의 사출장치의 요부를 도시한 단면도,
도 6 은 도 5 의 금형이 자화된 상태를 도시한 단면도,
도 7 은 본 발명의 사출방법을 도시한 순서도이다.
* 도면의 주요한 부위에 대한 부호설명 *
110 : 고정측금형 112 : 캐비티
120 : 가동측금형 130 : 자력발생수단
140 : 수지 150 : 미세필러
152 : 미세필러의 중심 154 : 미세필러의 표면
본 발명은 플라스틱의 사출성형에 관한 것으로, 특히, 플라스틱을 사출성형할 때, 그 표면에 도장작업까지 하나의 공정안에 이룰 수 있는 수지 사출물의 표면을 형성하는 미세필러 및 이를 이용하는 사출장치 및 방법을 제공한다.
일반적으로 사출공법은 복잡한 형태의 부품을 대량생산하기에 적합하므로 가전제품등의 외관 또는 부품등을 형성할 때 널리 쓰이고 있다. 또한, 상기 가전제품의 외관 또는 부품은 제작의 용이성과 재료비의 저렴함 때문에 플라스틱을 재료로 하여 성형사출되고 있다.
플라스틱 사출기에 적용되는 금형의 전형적인 예가 도 1 내지 도 2에 단면도로 도시되어 있다.
도 1은 플라스틱 사출기의 금형이 닫혔을 때를 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 플라스틱 사출기가 열렸을 때, 즉 성형된 제품이 취출되었을 때를 나타내는 단면도이다.
도면에서 보는 바와 같이, 일반적인 플라스틱 사출기는 크게 고정측금형(10)과 이 고정측금형(10)에 대하여 이동 가능하게 설치되는 가동측금형(20)으로 구성되어 있다.
상기 고정측금형(10)에는 그 중앙부에 생산할 제품의 형상으로 함몰되는 홈부(12)가 형성되어 있다.
또한, 상기 고정측금형(10)에 대해 대응되는 가동측금형(20)에는 상기 가동측금형(20)과 고정측금형(10)의 결합시 고정측금형(10)의 홈부(12)와 협동하여 제품의 성형부, 즉, 캐비티를 형성하는 코아(22)가 결합되어 있다.
그리고, 상기 가동측금형(20)에는 수개의 밀핀(23)이 코아(22)를 관통하여 설치되어 있다. 상기 밀핀(23)은 캐비티 내의 성형된 제품을 밀어 취출시킨다.
따라서, 상기 사출기의 고정측금형(10)과 가동측금형(20)이 닫힌상태에서 수지주입구(미도시)를 통해 유동화된 수지가 캐비티에 충진되어 사출제품(40)이 형성된다.
그리고 수지의 충진이 완료되면, 충진된 수지를 소정시간동안 냉각시켜 경화되어 형상을 이루도록 하고, 가동측금형(20)이 개방된 후, 상기 밀핀(23)에 의해 코아(22)에서 분리되어 성형된 사출제품(40)이 취출된다.
이렇게 형성된 사출제품(40)은 그 표면이 도색되어 색체가 입혀지게 된 후에 전자제품등의 부품으로서 적용되게 된다.
도 3은 종래의 사출제품의 채색공정을 도시한 순서도이다.
금형에서 취출된 사출제품(40)은 그 표면에 먼지 또는 사출공정시 묻은 오일등이 잔류하게 되는데, 이러한 이물질위에 도색을 하게되면 도색이 정상적으로 이루어지지 않기 때문에 먼지 또는 지분(脂分)을 제거하는 탈지와 제진과정이 이루어진다.
탈지와 제진과정에서 이물질이 제거된 사출제품(40)은 그 표면에 도색이 잘 이루어지기 위하여 프라이머가 먼저 도포된다. 상기 프라이머는 후에 도포되는 도 료가 사출제품(40)의 표면에서 들뜨지 않게 해주는 역할을 한다.
또한, 프라이머가 도포된 후에는 색체를 지닌 도료가 도포되어 상기 사출제품(40)의 표면을 도색하게 된다.
그리고 도색이 이루어진 후에는 필요에 따라 광택을 내는 광택제가 도색표면위에 도포되어 상기 도색부분을 보호함과 동시에 광택을 발하게 된다.
그러나, 상기와 같은 종래의 사출 및 도색공정은 사출에서 도색을 완료하기 까지의 공정이 복잡하여 그 제조경비가 고비용이며 각 제조단계마다 불량이 발생하게 되어 전체적으로 불량률이 상승하며, 제작에 오랜시간이 걸려 생산성이 낮은 문제점이 있다.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 제작공정이 단순하고, 제조비용이 낮으며 생산성이 높은 사출물의 표면형성방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 자성을 띈 미세입자의 형태로 사출성형이 이루어지는 수지내에 혼합되어 분포되는 수지 사출물의 표면을 형성하는 필러를 제공한다.
또한, 자성을 띈 미세필러가 혼합된 수지가 주입되는 캐비티가 형성되어 상기 수지된 사출성형하는 금형과, 상기 수지의 내부에 분포된 미세필러에 인력을 작용시켜 상기 미세필러가 상기 수지의 일측표면에 편중되어 분포되도록 강한 자력을 발생시키는 자력발생수단:을 포함하여 이루어지는 사출장치를 제공한다.
그리고, 금형내에 자성을 띈 미세필러가 혼합된 수지가 주입되는 단계와, 수지내의 미세필러를 수지의 일측 표면에 편중되도록 분포시키는 단계와, 수지가 금형속에서 냉각되어 고화되는 단계와, 고화된 수지가 금형에서 취출되는 단계:를 포함하여 이루어지는 사출방법을 제공한다.
이하, 본 발명의 수지 사출물의 표면을 형성하는 미세필러 및 이를 이용하는 사출장치 및 사출방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
또한, 이하의 설명에서 본 발명의 수지 사출물의 표면을 형성하는 미세필러 및 이를 이용하는 사출장치 및 사출방법과 관련된 구성요소 중 종래와 동일한 부분에 대해서는 종래의 기술을 참조하며, 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 4는 본 발명의 수지 사출물의 표면을 형성하는 미세필러를 도시한 도면이고, 도 5 내지 도 6 은 본 발명의 사출장치의 요부를 도시한 도면이다.
먼저, 본 발명의 수지 사출물의 표면을 형성하는 미세필러는 미세한 입자의 형태로서 그 중심(152)은 스틸(steel)등의 자성을 가진 금속체로 이루어져 금형의 캐비티(112)내로 용입되는 수지에 혼합되어 수지(140)내에 분포된다.
여기서, 상기 미세필러(150)는 그 직경이 50㎛이하인 구형 또는 타원형으로 형성되는 것이 바람직하다.
이 때, 상기 미세필러(150)의 표면(154)에 방청작용을 하는 금속인 Al, Zn, Cr, Ni등이 도금될 수 있다.
또한, 상기 미세필러(150)의 표면(154)에 분체도료를 이용하여 색체 및 광택 이 형성되는 분체도장이 이루어질 수도 있다.
또한, 상기 미세필러(150)의 표면(152)에 색체를 가진 도료가 도장될 수도 있다.
이러한 미세필러(150)가 분포된 수지(140)는 유동화되어 사출장치의 금형의 캐비티(112)로 인입된다.
상기와 같이 미세필러가 혼합된 수지를 이용하여 사출성형하는 사출장치는 미세필러(150)가 혼합된 수지(140)가 주입되어 그 형상이 형성되는 캐비티(112)가 형성된 금형(110,120)과, 상기 캐비티(112) 내부에 충진된 수지(140)의 내부에 분포된 미세필러(150)에 자력을 이용한 인력을 작용시키는 자력발생수단(130)이 포함되어 이루어진다.
상기 자력발생수단(130)으로는 상기 금형(110,120)의 고정측금형(110) 또는 가동측금형(120)중 어느 일측의 금형을 자화하여, 자화된 금형이 수지(140)내의 미세필러(150)에 인력을 작용시키는 것이 바람직하나, 전자석등으로 별도의 자력발생수단(130)이 구성될 수도 있다.
또한, 자화되는 금형은(110,120) 상기 자력발생수단(130)에서 발생된 자력을 효율적으로 이용하기 위하여 강자성체의 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
이러한 자력발생수단(130)의 구성은 당업자에게는 널리 알려져 있으므로, 본 발명에서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
이 때, 상기 자력발생수단(130)이 작동하여 자화된 금형이 미세필러(150)에 작용시키는 자력은 도 6 에 도시된 바와같이, 유동화된 수지(140)의 내부에 분포된 미세필러(150)를 일측방향으로 끌어당겨 사출제품의 일측표면에 분포되도록 할 수 있을정도로 충분히 강력한 것이 바람직하다.
상기와 같이 수지에 포함되어 사출물의 표면을 형성하는 미세필러와, 상기 미세필러가 포함된 수지를 사출성형하는 사출장치를 이용하는 사출방법을 살펴보기로 한다.
도 7 은 본 발명의 사출방법을 도시한 순서도이다.
먼저, 도 5 에 도시된 바와같이, 닫힌 상태의 금형(110,120)의 캐비티(112)에 유동상태의 수지(140)가 주입되는 수지주입단계(S1)가 시행된다. 여기서, 상기 수지(140)의 내부에는 상기한 미세필러(150)가 혼합되어 있다.
금형(110,120)에 수지(140)의 주입이 완료되면, 상기 사출장치의 자력발생수단(130)을 사용하여 금형을 자화시킴으로써, 수지(140)의 일측방향으로 자력을 발생시키는 자화단계(S2)가 시행된다.
자화단계(S2)에서 자력이 발생됨에 따라, 도 6 에 도시된 바와같이, 상기 수지(140)의 내부에 분포되어 있는 미세필러(150)들도 자성을 가지고 있으므로, 자력발생수단(130)의 자력에 의해 끌어당겨지게 됨으로써, 자력이 발생하는 방향으로 이동하게 되고, 최종적으로 수지(140)의 표면에 미세필러(150)가 배열되게 된다.
이 때, 자력이 발생하여 수지(140)내의 미세필러(150)를끌어당기는 방향은 상기 미세필러(150)가 사출제품의 바깥쪽표면측에 분포하도록 사출제품의 바깥쪽표면측인 것이 바람직하다.
또한, 상기 미세필러(150)가 이동되기 전에 수지(140)가 고화되면 미세필러 (150)의 이동이 이루어지지 않으므로, 상기 자화단계(S2)는 수지의 고화가 시작되기 전에 시행되는 것이 바람직하다.
그리고, 미세필러(150)의 이동이 완료되면 냉각단계(S3)를 시행하여 수지(140)를 냉각시켜 고화하여으로써 수지(140)의 형상이 유지되도록 한다.
그리고, 수지(140)의 냉각이 완료되어 수지(140)의 고화가 완료되면 상기 금형(110,120)을 개방하여 금형의 캐비티(112)로 부터 완성된 사출제품(40 : 도 2 참조)을 취출(S4)한다.
완성된 사출제품(40 : 도 2참조)은 그 표면(154)에 색체가 입혀진 미세필러(150)들이 배열되어 있으므로 색상을 가지게 되는데, 상기 미세필러(150)들의 크기가 매우 미세하므로 전체적으로 매끄러운 사출제품(40 : 도 2참조)의 표면을 얻을 수가 있으며, 상기 미세필러(150)의 표면(154)에 코팅 또는 도금된 금속 또는 도료의 색상및 성질을 나타내는 사출제품(40 : 도 2참조)의 표면을 얻을 수 있다.
따라서, 상기 미세필러(150)의 표면(154)에 코팅된 도금 및 도료의 종류를 다양화하면 그에따라 다양한 표면의 사출제품(40 : 도 2참조)을 얻을 수 있다.
이상에서 살펴본 바와같이, 본 발명의 수지 사출물의 표면을 형성하는 미세필러 및 이를 이용하는 사출장치 및 방법에 의하면 사출제품의 사출에서 도장까지의 공정이 금형내에서 한번에 이루어지므로 다단계의 공정이 필요없이 하나의 공정만으로 제작이 가능하므로 공정이 간단해지는 효과가 있다.
또한, 그에 따라 제품의 불량률이 낮아지는 효과와, 그에따른 생산성 향상의 효과가 있다.
Claims (14)
- 자성을 띈 미세입자의 형태로, 사출성형이 이루어지는 수지에 혼합되어 수지내에 분포되는, 수지 사출물의 표면을 형성하는 미세필러.
- 제 1 항에 있어서,상기 미세필러의 표면에는 방청작용을 하는 금속이 도금되는 것을 더 포함하여 특징으로 하는 수지 사출물의 표면을 형성하는 미세필러.
- 제 1 항에 있어서,상기 미세필러의 표면에는 분체도료를 이용한 분체도장이 이루어지는 것을 더 포함하여 특징으로 하는 수지 사출물의 표면을 형성하는 미세필러.
- 제 1 항에 있어서,상기 미세필러의 표면에는 액상의 색체를 가진 도료가 코팅되는 것을 더 포함하여 특징으로 하는 수지 사출물의 표면을 형성하는 미세필러.
- 제 1 항에 있어서,상기 미세필러의 직경은 50㎛이하인 것을 특징으로 하는 수지 사출물의 표면을 형성하는 미세필러.
- 제 1 항에 있어서,상기 미세필러의 형상은 구형 또는 타원형인 것을 특징으로 하는 수지 사출물의 표면을 형성하는 미세필러.
- 자성을 띈 미세필러가 혼합된 수지가 주입되는 캐비티가 형성되어 상기 수지된 사출성형하는 금형;상기 수지의 내부에 분포된 미세필러에 인력을 작용시켜 상기 미세필러가 상기 수지의 일측표면에 편중되어 분포되도록 강한 자력을 발생시키는 자력발생수단:을 포함하여 이루어지는 사출장치.
- 제 7 항에 있어서,상기 미세필러의 표면에는 방청작용을 하는 금속 또는 색체를 지닌 도료가 입혀지는 것을 특징으로 하는 사출장치.
- 제 7 항에 있어서,상기 미세필러의 직경은 50㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 사출장치.
- 제 7 항에 있어서,상기 미세필러의 형상은 구형 또는 타원형인 것을 특징으로 하는 사출장치.
- 금형내에 자성을 띈 미세필러가 혼합된 수지가 주입되는 단계;금형의 일측방향으로 자력을 발생하여 수지내의 미세필러에 인력(引力)을 작용시켜 상기 미세필러를 수지 일측 표면에 편중되도록 분포시키는 단계;수지가 금형속에서 냉각되어 고화되는 단계; 그리고,고화된 수지가 금형에서 취출되는 단계:를 포함하여 이루어지는 사출성형방법.
- 제 11 항에 있어서,상기 미세필러의 표면에는 방청작용을 하는 금속 또는 색체를 지닌 도료가 입혀진 것을 특징으로 하는 사출성형방법.
- 제 11 항에 있어서,상기 미세필러의 직경은 50㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 사출성형방법.
- 제 11 항에 있어서,상기 미세필러의 형상은 구형 또는 타원형인 것을 특징으로 하는 사출성형방법.
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