KR20060025193A

KR20060025193A - 다 색상을 갖도록 사출 성형된 도어 패널 및 그 공정

Info

Publication number: KR20060025193A
Application number: KR1020057024853A
Authority: KR
Inventors: 그레고리 제이. 발린트; 피터 제이. 월터스
Original assignee: 홀마크 테크노로지스, 인코포레이티드
Priority date: 2003-06-24
Filing date: 2004-06-24
Publication date: 2006-03-20
Also published as: MXPA05013688A; WO2004113046A3; JP2007521158A; EP1663606A2; CA2530165A1; BRPI0411785A; CN1812876B; US7811497B2; CN1812876A; WO2004113046A2; US20050285303A1

Abstract

도어 패널과 같은 다 색상의 플라스틱 자동차 부품 제조를 위한 장치는 각 숏 사이에 몰드를 오픈함이 없이 다중의 성형 숏을 할 수 있도록 제조된다. 상기 도어 패널은 스카핑, 변형 또는 수축이 없이 최종적으로 생산된다. 상기 패널을 제조하는 공정은 제1위치에서 제1소재를 사출하는 툴 내부에 배치 스페이서(32)를 선택적으로 포함한다. 스페이서(32)가 바람직한 제2숏 벽 두께 위치로 인너 인설트를 세팅하기 위해 제2 위치로 전진하는 동안 분리선은 닫힌 상태로 유지된다. 소재의 제2 숏은 제1 숏 파트의 개구를 통해 사출 유니트의 후측으로 도입된다. 공정은 추가의 색상 및 소재로 다 색상 또는 나아가 다 소재의 최종 조립체를 만들기 위해 반복되어 질 수 있다. 부품(12)이 건조되면 배출되고, 공정은 완료된다.

Description

다 색상을 갖도록 사출 성형된 도어 패널 및 그 공정{MULTI-COLOR INJECTION MOLDED DOOR PANEL AND PROCESS}

본 발명은 하나 이상의 소재를 포함하는 플라스틱 부품의 성형 공정과, 다 색상 또는 다 소재의 부품으로 제조된 도어 패널(물론 본 발명은 도어 패널에 한정되지 않는다)과 같은 부품을 제조하는 사출 성형 장치에 관한 것이다.

자동차 산업 분야에서 사용되는 플라스틱 부품을 생산하기 위하여 사출 성형 공정을 이용하는 것은 널리 알려져 있다. 통상의 성형 공정은 부품 전체에 걸쳐 일관된 색상을 가지는 단일 색상의 플라스틱 부품을 이용한다. 자동차의 내부 구성요소, 예컨대 도어 패널과 같은 것은 전통적으로 도어 패널 전체에 하나의 색상을 이용한다. 그러나 그 외관이 심미적으로 호감으로 주지 않는다. 대안적으로 도어 패널 조립체는 하나 또는 그 이상의 색상을 가지는 분리되고 서로 연결가능한 부품들을 포함하여 생산되며, 그 부품들은 최종 생산품으로서의 도어 패널 조립체로 제조되기 위해 서로 끼워맞춤 조립된다. 그러나 이러한 전통적인 방법은 상기 부품들이 어셈블리로 조립된 상태를 보면 도어 패널을 구성하는 다수의 부품들이 양호한 끼워맞춤상태로 서로 끼워맞춰지지 않는 문제점이 있다. 따라서 이러한 종래의 문제점이 해결될 필요가 있다.

사출 성형 기계를 이용하여 다 색상을 가진 부품들을 제조하는 종래의 방법 중의 하나는 상기 색 성형 공정의 각 단계를 위하여 필요한 수많은 작동부분들을 가진 기계장치를 요구하였다. 이러한 기계들은 물론 상이한 소재들을 제조된 사출 성형 부품을 제공할 수도 있다. 다 색상 또는 다 소재의 플라스틱 부품을 제조하는 다른 방법은 큰 띠 영역(band area)을 이용하는 데, 상기 띠 영역은 소정 색상을 가진 플라스틱 부품과 다른 색상을 가진 플라스틱 부품의 부분을 분리하는 영역이다. 상기 띠(band)는 각 대상물을 상이하게 덮지만, 띠 영역이 가지는 문제점은 비-반사 영역(non-reflective area)을 생성하는 데드 스팟(dead spot)을 생성한다는 것이다. 반사성의 부품(reflective part)을 원하는 경우, 반사 영역을 최대화하는 것이 바람직하기 때문에 이러한 데드 스팟을 가지는 것을 바람직하지 않다.

사출 성형 플라스틱 부품을 위한 또 다른 방법은 로터리 방법(rotary method)인데, 몰드는 다 색상을 가진 부품을 생산하기 위하여 숏 프로세서(shot processor) 사이에서 회전된다. 그러나 로터리 머신은 큰 톤수의 대형 설비이므로 상당한 자본 투자를 필요로 한다.

따라서 스카핑(scuffing), 변형(warpage) 및 수축(shrinkage)을 줄이면서 다색상의 플라스틱 부품 및 다 소재의 플라스틱 부품을 제조하는 장치를 제공하는 것이 바람직하다. 또한 최종품인 부품이 상이한 색상을 가진 부분들로 제조되는 동안 몰드(mold)를 오픈시키지 않는 하나의 공정을 통해 다 색상의 부품을 사출 성형할 수 있는 장치를 제공하는 것이 바람직하다. 또한 상이한 소재들이 숏(shot, 분사)될 때 몰드를 오픈시킴이 없이, 단일 공정으로, 사출 성형가능한 다수의 소재로 이루어진 부품을 사출 성형할 수 있는 장치를 제공하는 것이 바람직하다. 따라서 스카핑(scuffing) 변형(warpage), 수축(shrinkage)을 줄이며, 분리선(parting line, 파팅 라인)을 닫힌 상태로 유지하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 관점에 의하면, 한쌍의 클램핑 프레이트(clamping plate), 캐비티 블럭(cavity block), 코어 블럭(core block), 리테이너 핀(retainer pin)과 리테이너 슬라이드(retainer slide)와 슬라이드 홀더(slide holder)를 포함하는 인너 인설트 장치 조립체(inner-insert mechanism assembly), 스페이서 장치(spacer mechanism), 상기 스페이서를 제위치에 유지하기 위한 동작성 장치 리테이너 플레이트(moving mechanism retainer plate), 상기 코어 블럭과 상기 리테이너 플레이스 사이에 위치하는 스프링, 클램프 플레이트(clamp plate), 이젝터 리테이너 플레이트(ejector retainer plate), 이젝터 플레이트(ejector plate), 매니폴드 리테이너 플레이트(manifold retainer plate), 매니폴드 플레이트(manifold plate), 제1숏 매니폴드 조립체(first shot manifold assembly), 제2숏 매니폴드 조립체(second shot manifold assembly), 이젝터 실린더(ejector cylinder), 최대 길이의 평행 부재(parallel) 세트 및 상기 스페이서를 전진시키는 실린더를 포함한다.

또한, 다 색상의 도어 패널과 같은 다 색상의 부품을 제조하며, 상술한 단점들을 극복할 수 있는 공정을 제공하는 것이 바람직하다. 이러한 공정은 다양한 내부 및 외부의 자동차 구성부품에 사용될 수 있는 것으로서, 본 명세서에서 언급하는 도어 패널에 한정되지 않으며, 상기 도어 패널은 오직 본 발명의 설명을 위해 언급된 것으로 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 또한 사이클 시간(cycle time)을 감소시키며, 그러나 부픔의 질은 증가시키는 다 색상 및 다 소재의 부품을 제조하는 공정을 제공하는 것이 바람직하며, 상기 부품의 표면 결함(imperfection)을 최소화하기 위해 성형 공정 중 가스 제거를 개선시킨다. 또한, 소재의 파편(scrap)의 양을 줄이는 공정을 제공하는 것이 바람직하다. 또한 최종적으로 생산된 부품에서 여러개의 색상 및 여러개의 소재로 된 구성부품 사이에 클린 핏(clean fit, 양호한 끼워마춤)을 가져 공차가 개선된 다 색상의 부품을 제조하는 개선된 공정을 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 관점에 의하면, 다 색상의 사출 성형된 부품을 제조하는 공정은 몰드(mold)를 제공하는 단계, 몰드를 닫는(closing) 단계, 제1 색상의 플라스틱을 제1 부분을 생성하기 위해 몰드에 사출하는 단계, 장치 클램프 압력(machine clamp pressure)을 제거하는 단계, 제1 숏의 캐비티로부터 인너 인설트를 오프셋(offset) 하기 위해 스페이서 장치를 조절하는 단계, 가압톤을 인가하는 단계, 그리고 나서 제2부분을 생성하기 위해 몰드의 다른 부분에 제2 색상의 플라스틱을 사출하는 단계, 및 몰드를 열고 완성된 부품을 배출하는 단계를 포함한다. 전 공정은 분리선이 닫힌 상태로 유지되면서 수행된다.

본 발명의 또 다른 관점에 의하면, 제1종류의 소재(material)로 만들어진 제1부분(예컨대 한 색상 또는 한 종류의 소재로 이루어진 부분)와 상이한 소재 또는 상이한 색상으로 만들어진 제2부분을 구비한 다 색상의 부품(예컨대 도어 패널)을 포함한다. 이러한 조립체는 최종적인 조립체를 만들기 위해 양 부분을 생성하는 동안 몰드의 분리선이 닫힌 상태를 유지하는 사출 성형 공정에 의해 제조된다. 따라서 수축 및 변형이 최소화되고, 끼워맞춤 또는 조립성능이 향상되고 최종 조립체의 질이 향상된다.

아래에서 첨부된 도면, 독립항, 목적, 특징 및 이점들과 관련된 상세한 설명이 개시되며, 이를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명이 명백하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 제1 숏 위치(first shot position)에 위치하는 스페이서 및 인너 인설트 조립체를 구비한 본 발명을 실시예로서, 도어 패널 제조를 위한 몰드의 측 단면도이다.

도 2는 제1 숏 위치에 위치하는 4개의 스페이서 및 인너 인설트 조립체를 보여주는 도면으로, 도 1에 도시된 몰드의 정단면도이다.

도 3은 제1 숏 위치에서의 도 1에 도시된 스페이서 장치의 확대 측면도이다.

도 3A는 도 3에서 3A로 표시된 원 부분의 확대도로서, 코어 블럭, 인너 인설트 및 캐비티 블럭에 관련되어 있는 제1숏 부분을 도시하고 있다.

도 4는 제2 숏 위치(second shot position)로, 오른쪽으로 전진한 스페이서 장치의 확대 측면도이다.

도 4A는 도 4에서 4A로 표시된 원 부분의 확대도로서, 제1숏 부분에 관련된 제2 숏 부분을 도시하고 있다.

도 4B는 도 4의 4B로 표시된 원 부분의 확대도로서, 제2숏 게이트를 도시하 고 있다.

도 5는 유압 실린더, 리트렉터 핀 및 인너 인설트에 관계된 스페이서 장치가 도시된 본 발명의 몰드의 상부 평면도이다.

도 6은 본 발명의 공정을 이용하여 2 색상으로 성형된 도어 패널의 완성품을 보여주는 도면이다.

도 1은 다 색상 또는 다 소재를 구비한 부품(12) 제조를 위한 사출 성형 장치(10, tool)를 도시하고 있다. 오직 설명의 편의를 위하여 아래에서는 도 6에 도시된 자동차 도어 패널(12)을 제조하기 위한 몰드(mold)에 관하여 설명한다. 본 발명은 하나 이상의 소재로 이루어지는 단일 부품이 바람직한 여러 다양한 구성부품 제조를 위하여 이용될 수 있으며, 이는 본 발명의 범위에 포함된다. 상기 소재는 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리카보네이트(polycarbonate), TPO 및 그 외의 다양한 것으로 제조될 수 있다. 더욱이, 본 발명은 최종 산출 부품 즉, 최종적으로 제조되는 부품이 다 색상 및/또는 다중 조직(texture)을 가지도록 사용될 수 있다. 나아가, 본 발명 장치는 작업자가 성형 공정 동안 몰드를 오픈시키지 않으면서 2회 또는 그 이상의 숏(shot, 분사)을 실시하는 것을 가능하게 한다.

도 1을 참조하여 설명하면, 인젝션 장치(10, injection tool, 사출 장치)는 하부 클램프 플레이트(14)와 상부 클램프 플레이트(16)를 포함한다. 스페이서 캡(20)을 가진 장치 리테이너 플레이트(18)는 하부 클램프 플레이트에 부착되어 있다. 마운팅 패드(22, mounting pad)는 하부 클램프 플레이트(14)에 부착되어 있으 며, 스페이서를 동작시키는 수단(means)을 지지한다. 예를 들면, 유압 실린더(24)는 마운팅 패드(22)에 고정되어 있으며, 도 5에 도시된 바와 같이, 3개의 독립된 유압 서버(24, hydraulic server)는 스페이서 장치 조립체(26, spacer mechanism assembly)에 균일한 압력을 제공하기 위하여 구비된다. 로드 익스텐션(28, rod extension)은 각 유압 실린더(24)와 스페이서 장치 조립체(26)를 서로 연결한다.

도 1, 도 2 및 도 5에서 도시된 바와 같이, 스페이서 장치 조립체(26)는 일측으로 로드 익스텐션(28)에 연결되고, 장치 리테이너 플레이트(18) 내의 4개의 독립된 지브 조립체(34) 내부를 가로지르는 4개의 스페이서(32) 세트에 연결되는 드라이버(30)를 포함한다. 각 스페이서(32)는 유압 실린더(24)가 움직임을 전할 때 지브 조립체 (34)내에서의 슬라이딩을 위한 T 형상 부분을 구비한다. 정지형 스페이서(36, stationery spacer)는 위치를 정하는 각 지브 조립체(4)에 위치하고, 정지형 스페이서(36)는 코어(40)의 하부 리세스(38) 내에 수용되어 있다. 정지형 스페이서(36)는 코너(42)를 구비하며, 스페이서 32 및 스페이서 36 은 함께 가압톤(clamp tonnage)이 재인가된 후에 스페이서(32)가 우측(제2 숏 위치)으로 전진할 때 금속과 금속이 접촉하게 한다. 스페이서(32)는 도 1 및 도 3 에서 제1 숏 위치에서 보여진다.

장치(10)는 몰드의 1/2 인 코어(40)를 더 포함하고, 마무리된 표면(46)을 가진 인너 인설트(44) 또는 리트렉터(retractor)를 수용한다. 인너 인설트(44)는 제2 사출 숏을 위해 요구되는 공간을 허용하기 위해 수직 및 수평 변위 모두를 일으키는 각도로 위치한다. 인너 인설트 장치 조립체(44)는 부품을 제조하기 위해 플라스 틱이 사출되는 몰드 파트의 일부를 이루며, 이 경우에 부품은 자동차 내부 도어 패널이다. 인너 인설트 장치 조립체(44)는 4개의 리테이너 핀(50), 4개의 리테이너 슬라이드(52) 및 4개의 슬라이드 홀더(54)를 포함한다. 상기 인설트 조립체(44)는 이동성 장치 리테이너 플레이트(18)에 고정되며, 코어는 상기 리테이너 플레이트에 대하여 움직인다. 이러한 배치는 스페이서 장치(32)가 이동성 장치 리테이너 플레이트(18)에 대하여 슬라이딩 이동하는 것을 허용한다.

도 2를 참조하면, 장치(10)는 캐비티 블럭(48) 위에 위치하는 일 세트의 평행 부재(56)와, 이젝터 리테이너 플레이트(58)와, 이젝터 플레이트(59)와, 이젝터 실린더(60) 세트와, 매니폴드 플레이트(62)와 클램프 풀레이트(64)를 포함한다. 이젝터 플레이트 (59) 및 이젝터 리테이너 플레이트(58)는 매니폴드 리테이너 플레이트(61)에 T 슬롯을 통해 연결되어 있다. 유압 이젝터 실린더(60)는 이젝터 플레이트(58)에 부착되며, 이들은 공정이 마무리(이젝션 단계에서)될 때 부품(12)이 배출되는 것(빼내어지는 것)을 돕는다. 평행 부재(56)는 이젝터 플레이트 및 이젝터 리테이너 플레이트의 각 측면에 위치한다. 일 측에서 하나의 평행 부재는 매니폴드 리테이너 플레이트에 부착되고, 반대편의 평행 부재는 오직 매니폴드 리테이너 플레이트에 부착된다. 평행 부재 높이 마이너스 이젝터 플레이터의 두께는 이젝터 스토로크를 결정한다. 몰드 내부의 빈 공간은 이젝션 스트로크를 제공한다. 매니폴드 플레이트(62) 내부에는 표준형 히터(standard heater)와 매니폴드 조립체(66)를 구성하는 유동 채널(flow channel)을 구비하며, 이것은 제1숏 이젝터 노즐 조립체(68) 및 제2 이젝터 노즐 어셈블리(70)를 포함한다. 소재는 장치 노즐로부터 상기 매니폴드를 통해 흐르며, 상기 노즐 아래로 배출되어 탕도(runner)를 통해 안으로 흘러 부품을 이룬다. 먼저 사출된 소재는 폴리 프로필렌이 될 수 있으며, 두번째로 사출된 소재는 TPE(thermo plastic elastomer, 열가소성 탄성체)이 될 수 있다. 히터는 플라스틱이 탕도에 도달할 때까지 액상을 유지하도록 노즐의 외경을 둘러싼다.

코일 스프링(72)이 도 2 및 도 5 에서 보이는 바와 같이 이동성 장치 리테이너 플레이트(18) 내에 위치한다. 스프링(72)은 분리선(74)이 성형 공정 중에 닫힌 상태로 유지되도록 코어 블럭(40)에 대하여 상부 바이어싱력(biasing force)를 유지시킨다. 제1 숏 및 제2 숏 공정 동안 분리선(74)이 닫힌 상태로 유지되는 것은 본 발명에 있어서 중요하다. 상기 코어(40)를 상방으로 바이어스(biasing) 시키기 위한 다른 수단들이 고려되어 질 수 있다. 예를 들면, 유압 장치가 성형 공정 동안 분리선이 닫힌 상태를 유지하도록 하는 상부 바이어스 압력(upper biasing pressure)을 유지시키기 위하여 적용될 수 있다. 전 사출 공정 동안 분리선이 닫힌 상태를 유지하면서 몰드 내부의 장치 구성요소들이 이동하는 것은 최종 부품(12)의 수축, 플래싱(flashing) 및 변형을 감소시키는 것을 가능하게 한다.

도 2 는 본 발명의 다양한 구성요소들은 보여주는 장치(10)의 정단면도이다. 각 스페이서 장치(32)는 지브(34)에 병렬로 배치되어 있으며, 지브(34)는 파스너(78, fastener)에 의해 스페이서 캐비티(34, spacer cavity)에 차례로 고정되어 있다.

장치(10)는 3개의 독립된 노즐 즉, 제1숏을 위한 노즐들(68)과 제2숏을 위한 노즐(70)을 구비한다. 본 발명은 2 색상 이상 또는 2개 이상의 서로 상이한 소재로 부품들이 제조될 때 사용가능하며, 따라서 추가의 이젝터 노즐(ejector nozzle)이 사용될 수 있다.

도 3은 도 1의 실시예를 보다 상세하게 설명하는 도면으로, 인너 인설트 조립체(44)는 4개의 리테이너 핀(50) 세트를 구비하고 있으며(도 3 의 측면도에서는 2개의 노즐만이 보이고 있다), 각 리테이너 핀의 끝단부(80)에서 볼트(82)는 인너 인설트(44)를 리테이너 슬라이드(52)에 고정하기 위하여 나사체결되어 있다. 도 3 은 나아가 사출 성형이 이루어진 후의 제1 숏 파트(84, shot part, 제1소재 사출을 통해 형성된 부분)를 보여주는 데, 분리선(74)은 닫힌 상태로 유지된다.

도 3A는 제1 사출 단계 후의 제1 숏 파트(84)를 도시하고 있다. 리세스(86)는 제2 숏 공정 중에 삽입될 제2 숏 소재를 위한 빈 공간 또는 캐비티를 제공한다. 제1 숏 파트(84)의 외부표면은 접촉 에지(90, butting edge)를 구비하며, 대응하는 제2 숏 소재의 접촉 에지와 매칭된다. 물론 에지가 겹쳐지는 형상으로 설계되는 것도 가능하다.

도 4는 제2 숏 위치(92)에 있는 장치(10)를 도시하고 있다. 이것은 먼저 클램프 톤을 비우고 프레스가 바람직한 거리로 오픈되어 스페이서(32,36)를 분리함으로써 달성된다. 유압 실린더(24)는 스페이서 장치 조립체(26)를 전진시킴으로써 화살표 94 의 방향으로 동작이 일어나게 할 수 있다. 스페이서(32)의 전진은 상기 스페이서(32)가 정지형 스페이서(36)의 아래에 다시 위치하는 것을 가능하게 한다. 그리고나서 프레스는 닫혀지고, 가압톤이 다시 인가되고 이에 따라 코어(40)는 장 치 리테이너 플레이트(18)로부터 분리된다. 이것은 코어 블록(40)과 장치 리테이너 플레이트(18) 사이에 갭 슬릿(gap slit, 98)을 일으킨다. 이 캡은 도 3 에서 닫힌 슬릿(100)으로부터 보이는 바와 같이, 제1 숏 위치에서는 일어나지 않는다. 인너 인설트(44)는 정지 상태를 유지하기 때문에, 이것을 둘러싸고 있는 코어 블록(40)은 인너 인설트(44)의 표면(102)을 도 3A 에서 보이는 바와 같이 제2 숏 벽 두께와 동일한 리세스에 동일한 양으로 이동시킨다. 이것은 제2 숏 상태 중에 사출될 제2 숏 소재를 위한 캐비티를 형성한다. 가압톤은 대략 1500 톤이 다시 인가될 수 있다.

도 4A는 사출이 이루어진 후의 제2숏 파트(104)를 도시하고 있다. 이것은 제1숏 파트(84)의 대응 에지(90)와 접하는 인터페이스 또는 양호한 결합 조인트(108)를 가진 외부 마무리 표면(106)을 구비한다. 이 단면들은 필연적으로 성형 사이클 동안 서로 융합된다.

도 4B는 제2숏 게이트의 구성을 상세하게 설명하기 위한 도면이다. 제2숏 인젝터(70, shot injector, 숏 사출기)는 탕도(110)를 통해 고온의 플라스틱을 사출하고, 그리고나서 캐비티(114) 내로 분산을 위하여 게이트(112)로 들어간다. 일단 사출이 이루어지고나면, 제2숏 파트(104)는 제1숏 파트(84)에 인접하여 생성된다. 이에 관계된 인설트 어셈블리(44)가 보여지고 있다.

도 5는 하부 클램프 플레이트(14)를 상부에서 바라본 도면이다. 스페이서 장치 조립체(26), 동작성 장치 리테이너 플레이트(18), 4개의 가이드(71) 및 내부 인설트 조립체(34)가 보여진다. 동작성 장치 리테이너 플레이트(18)는 프레스의 동작 하는 측면 상에 위치하고, 이로 인해 프레스가 오픈될 때 이동한다. 스플릿 라인(35,split line)은 가압톤이 제거되고, 프레스가 바람직한 높이 간격으로 오픈될 때 오픈된다. 10개의 스프링(72)은 장치 리테이너 플레이트(18)의 표면 위에서 연장되고, 분리선(74)이 캐비티 블럭(48)에 대하여 닫힌 상태를 유지하도록 코어 블럭(40)에 인가되는 압력을 유지하는데 도움이 된다(비 압축상태에서). 장치(10)를 제1 숏 위치로 복귀시키기 위하여, 가압톤은 제거되고, 프레스는 바람직한 거리로 오픈되고, 그리고나서 스페이서 장치(32)는 코어 블럭(40)이 도 3 에서 보이는 위치로, 하방으로 이동하는 것을 허용하기 위해 화살표 94 의 반대 방향으로 이동된다. 이러한 기구는 어떠한 웨지(wedge, 쐐기)도 이용하지 않는다.

도 6은 적어도 2개의 구별되는 소재로 이루어진 완성된 부품(12)을 도시하고 있다. 제1 소재(84)는 제1숏 공정 중에 사출되고, 제2 소재(104)는 제2 숏 공정 중에 사출되었다. 완성된 부품(12)은 아직까지 모서리 손질이나 마무리가 되지 않았으며, 탕도(runner)가 여전히 보이고 있다. 도어 패널(12)은 본 발명을 이용하여 분리선이 닫힌 상태를 유지되도록 함으로써 2개 이상의 상이한 소재 또 색상을 가지도록 제작되어 질 수 있다.

본 발명을 이용하여 다 색상 또는 다 소재의 부품을 제조하는 공정에 대한 설명이 제시된다. 도 3 을 참조하면, 스페이서 장치(32)는 장치(10)가 닫힌 후에 제1 숏 위치에 배치되어 있다. 분리선(74)은 전 사출 공정에 걸쳐 닫힌 상태를 유지한다. 제1 숏 사출기 노즐 조립체(68, shot injector nozzle assembly)는 제1 숏 파트를 생성하기 위해 캐비티 블럭(48)을 통해 제1 소재를 전달한다. 상기 파트는 상기 공정의 이 단계에서 냉각되기 시작한다. 정지 캐비티 블럭(48)은 이 기간 동안 닫힌 상태를 유지한다. 그리고나서, 가압톤이 비워지고 프레스는 바람직한 거리로 오픈된다. 모든 움직임은 장치(10)의 하부 클램프(14) 측에 위치하는 사출 장치의 동작 측에 의해 이루어진다. 따라서 클램프(14) 및 장치 리테이너(18)는 가압톤이 비워질 때 램(ram)과 함께 화살표 96(도 4 참조)의 방향으로 아래로 전진한다. 그 후 스페이서(32)는 화살표 94(도 4 참조)의 방향으로 이동함으로써 제자리로 이동한다. 그리고나서 프레스는 닫혀지고 가압톤은 재인가된다. 그리고나서 분리(separation) 또는 갭(98)이 장치 리테이너 플레이트(18) 및 코어 블럭(40) 사이에서 발생하고, 이는 인너 인설트(44)가 제1 숏 파트(84)로부터 오프셋(off-set) 되도록 한다. 부품에서 이러한 오프셋 간극(86, off-set clearance)(도 3 참조)은 제2숏 공정 동안 성형되어지는 제2 숏 파트(104)의 소재를 위한 새로운 캐비티 영역을 형성한다.

코어(40)의 위치가 변경될 때, 각 바이어싱 스프링(72, biasing spring)은 분리선(74)이 공정 중에 계속하여 닫힌 상태를 유지하도록 코어 블럭(40)에 대하여 압력을 지속적으로 인가한다. 가압톤은 몰드에 인가되고 이로 인해, 제2 숏 파트(104)를 생성하기 위해 제2 인젝터 조립체(70)를 통해 일련의 제2소재들이 사출되어 질 수 있다. 이에 의해 양호한 결합 조인트(108)가 타이트한(tight, 파트간의 간격이 좁게 잘맞는) 끼워맞춤 구성을 가질 수 있게 된다. 성형 공정에 의해, 2개의 파트들은 외관 및 끼워맞춤 상태가 양호하게 되도록 서로 융합된다. 부품(12)이 냉각되어 지고 나면, 몰드는 오픈되고, 실린더 이젝터(60)는 부품(12)이 배출되도 록 한다.

Claims

상이한 소재들로 구성되는 사출 성형 부품을 제조하는 공정에 있어서,

a) 캐비티 및 코어와, 분리선과 사출 노즐과, 이동가능한 인너 인설트와, 상기 코어에 대하여 이동가능한 적어도 하나의 스페이서 장치를 갖는 몰드와 프레스를 제공하는 단계;

b) 상기 부품이 완성될 때 까지 몰드의 분리선을 닫힌 상태로 유지하는 단계;

c) 상기 이동가능한 인너 인설트를 제1 숏 위치로 위치시키기 위해, 상기 스페이서 장치를 제1 숏 위치에 세팅하는 단계;

d) 미리설정된 닫힘 높이로 설정되도록 상기 몰드를 제1 숏 위치로 닫는 단계;

e) 상기 몰드에 가압톤을 인가하는 단계;

f) 상기 부품의 제1 파트를 생성하기 위해 적어도 한 종류의 소재의 플라스틱을 사출하는 단계;

g) 클램프 톤을 제거하는 단계;

h) 분리선이 닫힌 상태를 유지하면서 상기 프레스를 미리설정된 위치로 오픈되는 단계;

i) 제2 숏 위치에 상기 스페이서 장치를 세팅하는 단계;

j) 프레스를 닫고 클램프 톤을 인가하는 단계;

k) 상기 부품의 제2 파트를 제조하기 위해 다른 종류의 소재의 플라스틱을 사출하는 단계; 및

l) 상기 프레스를 오픈하고 완성된 부품을 배출하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출 성형 부품의 제조 공정.
제1항에 있어서,

상기 인너 인설트는 다 색상 또는 다 소재의 부품을 제조할 수 있도록 제1 및 제2 위치 사이에 위치하거나, 다른 위치에 위치되어 질 수 있는 것을 특징으로 하는 사출 성형 부품의 제조 공정.
제1항에 있어서,

성형되는 소재들의 결합을 향상시키기 위해 사이클 시간을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출 성형 부품의 제조 공정.
제1항에 있어서,

두꺼운 파트를 패킹(packing out)하는 공정 중에 가스 어시스트(gas assist)가 사용되어지는 것을 특징으로 하는 사출 성형 부품의 제조 공정.
제1항에 있어서,

금속 또는 필름의 파트 인설트(part insert)를 적용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사출 성형 부품의 제조 공정.
제1항에 있어서,

상기 완성된 부품은 적어도 2개의 상이한 색상을 가지는 것을 특징으로 하는사출 성형 부품의 제조 공정.
제1항에 있어서,

상기 완성된 부품은 적어도 2개의 상이한 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 사출 성형 부품의 제조 공정.
제1항에 있어서,

상기 제1 파트 및 제2 파트는 접촉면(interface)에서 접합되는 것을 특징으로 하는 사출 성형 부품의 제조 공정.
제1항에 있어서,

상기 제1 파트 및 제2 파트는 서로 겹쳐지는 특징으로 하는 사출 성형 부품의 제조 공정.
제1항에 있어서,

상기 스페이서는 제1 및 제2 숏 벽의 두께를 위한 갭을 형성하는 특징으로 하는 사출 성형 부품의 제조 공정.
제1항에 있어서,

상기 인너 인설트를 원하는 위치로 이동시키기 위하여 상기 공정은 4개의 스페이서 장치를 이용하는 것을 특징으로 하는 사출 성형 부품의 제조 공정.
다 소재로 사출 성형된 부품을 제조하는 방법에 있어서,

a) 캐비티와, 분리선과, 사출 노즐과, 코어에 대하여 이동가능한 인너 인설트, 상기 인너 인설트를 이동시키기 위한 스페이서 장치 세트를 구비한 몰드를 제공하는 단계;

b) 상기 몰드에 제1소재를 사출하는 단계;

c) 상기 몰드의 분리선이 닫힌 상태를 유지하는 동안 상기 인너 인설트를 제2 숏 위치로 세팅하기 위해 상기 스페이서 장치를 전진시키는 단계; 및

d) 상기 몰드에 제2소재를 사출하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다 소재의 사출 성형 부품을 제조하는 방법.
제12항에 있어서,

상기 스페이서 장치는 상기 몰드가 닫혀질 수 있는 위치를 세팅하는 것을 특징으로 하는 다 소재의 사출 성형 부품을 제조하는 방법.
제12항에 있어서,

a) 상기 몰드를 닫힘 높이를 조정하는 제2숏 가압판(platen) 위치로 닫는 단계;

b) 상기 몰드에 가압톤을 인가하는 단계;

c) 제1파트의 생성 후에 가압톤을 제거하는 단계;

d) 분리선이 닫힌 상태를 유지하면서 미리설정된 위치로 상기 가압판을 오픈하는 단계;

e) 분리선이 닫힌 상태를 유지하면서 상기 인너 인설트와 상기 제1세트 파트 사이 위치의 상대 변화를 이끌어내는 위치로 스페이서 장치를 세팅하는 단계

f) 몰드를 제2 숏 위치로 닫는 단계;

g) 몰드에 가압톤을 인가하는 단계;

h) 상기 제2소재의 사출 후에 상기 몰드를 오픈하고 완성된 부품을 배출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다 소재의 사출 성형 부품을 제조하는 방법.
적어도 2개의 상이한 색상의 패널을 가진 도어 패널을 제조하는 공정에 있어서,

a) 몰드, 사출 노즐, 이동가능한 인너 인설트 및 공정이 완료될 때까지 몰드의 분리선이 닫힌 상태를 유지하면서 상기 몰드의 코어에 대하여 이동가능한 스페이서 장치를 제공하는 단계;

b) 상기 스페이서 장치를 제1 숏 위치로 세팅하여 상기 이동가능한 인너 인설트가 제1 숏 위치로 세팅되게 하는 단계;

c) 상기 몰드를 상기 제1 숏 위치로 닫는 단계;

d) 상기 몰드에 가압톤을 인가하는 단계;

e) 상기 도어 패널의 제1 파트를 생성하기 위해 적어도 한 종류의 소재의 플라스틱을 사출하는 단계;

f) 상기 가압톤을 제거하는 단계;

g) 분리선이 닫힌 상태를 유지하면서 상기 몰드를 미리설정된 위치로 오픈하는 단계;

h) 상기 스페이서 장치를 제2 숏 가압판 위치에 세팅하는 단계;

i) 몰드를 닫는 단계;

j) 상기 몰드에 가압톤을 재인가하는 단계;

k) 상기 도어 패널의 후속 부분을 생성하기 위해 다른 종류의 소재의 플라스틱을 사출하는 단계; 및

l) 상기 몰드를 오픈하고 상기 도어 패널을 배출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도어 패널을 제조하는 공정.
제15항에 있어서,

상기 소재는 상이한 경도(durometer rating)를 가지는 것을 특징으로 하는 도어 패널을 제조하는 공정.
제15항에 있어서,

상기 소재는 상이한 색상을 가지는 것을 특징으로 하는 도어 패널을 제조하는 공정.
제15항에 있어서,

상기 소재는 소프트터치(soft-touch) 소재를 포함하는 것을 특징으로 하는 도어 패널을 제조하는 공정.
상이한 소재로 이루어진 사출 성형 부품을 제조하는 공정에 있어서,

a) 캐비티를 가진 몰드, 적어도 두개의 사출 노즐, 이동가능한 인너 인설트 및 상기 공정이 완료될 때까지 상기 몰드의 분리선이 닫힌 상태를 유지하면서 코어에 대하여 이동가능한 스페이서 장치 세트를 제공하는 단계;

b) 상기 스페이서 장치가 제1 위치에 위치한 상태에서 부품의 제1부분을 사출하는 단계;

c) 프레스를 미리설정된 위치로 오픈하고, 가압톤을 제거하며, 상기 스페이서 장치를 제2위치로 재위치시키는 단계;

d) 분리선을 닫힌 상태로 유지하는 단계;

e) 상기 부품의 후속 부분을 사출하는 단계;

f) 몰드를 오픈하고 상기 몰드로부터 상기 부품을 배출하는 단계;를 포함하 는 것을 특징으로 하는 사출 성형 부품을 제조하는 공정.
제19항에 있어서,

상기 분리선이 닫힌 상태를 유지하도록 상기 코어를 바이어스시키는(biasing) 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사출 성형 부품을 제조하는 공정.
제19항에 있어서,

상기 분리선이 닫힌 상태를 유지하도록 상기 코어를 바이어스시키는(biasing) 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 사출 성형 부품을 제조하는 공정.
사출 성형 부품을 제조하는 공정에 있어서,

a) 몰드 코어 및 캐비티, 몰드 인설트, 사출될 소재 및 프레스를 제공하는 단계;

b) 제1소재가 사출되기 위한 공간을 제공하도록 상기 코어에 대하여 상기 인설트를 이동시키는 단계;

c) 제1소재를 사출하는 단계;

d) 상기 몰드의 분리선이 닫힌 상태를 유지하면서 상기 캐비티에 대하여 상기 인설트를 제2위치로 이동하는 단계; 및

e) 제2소재를 사출하는 단계;

를 포함하는 사출 성형 부품을 제조하는 공정.
제22항에 있어서,

상기 몰드는 상기 공정 중에 닫힌 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 사출 성형 부품을 제조하는 공정.
제22항에 있어서,

상기 인설트를 이동하는 단계는 사출 프레스 가압판(platen)을 이동하는 것에 의해 달성되는 것을 특징으로 하는 사출 성형 부품을 제조하는 공정.
제22항에 있어서,

상기 인설트를 이동하는 단계는 상기 몰드에 구비된 웨지(wedge)에 의하지 않고 프레스에 의해 달성되는 것을 특징으로 하는 사출 성형 부품을 제조하는 공정.
제22항에 있어서,

상기 몰드 코어는 상기 분리선이 닫힌 상태로 유지되도록 상기 성형 공정 중에 상기 캐비티와 접촉한 상태로 있는 것을 특징으로 하는 공정.
제22항에 있어서,

상기 공정 중에 분리선이 닫힌 상태로 유지되도록 코어를 바이어스시키는(biasing) 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공정.
제22항에 있어서,

상기 인설트를 다른 위치로 이동하고, 추가의 소재를 성형하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공정.
다수의 소재로부터 플라스틱 부품을 제조하는 몰드에 있어서,

한 쌍의 클램프 플레이트;

상기 클램프 플레이트 중 하나의 인접하여 위치하는 코어 블럭;

스페이서를 제 위치에 유지시키기 위한 이동성 스페이서 장치 리테이너;

상기 코어 블럭에 인접하여 위치하는 캐비티 블럭;

상기 코어 블럭, 리테이너 핀을 포함하는 인너 인설트 및 슬라이드 홀더 내에 위치하는 인너 인설트 장치 조립체;

상기 인너 인설트 장치를 세팅하는 스페이서 장치;

상기 스페이서 장치를 이동시키기 위한 적어도 하나의 유압 실린더;

상기 캐비티 블럭의 상부 측에 위치하는 평행 부재 부재 세트;

상기 평행 부재 부재에 인접하여 위치하는 매니폴드 리테이너 플레이트;

상기 매니폴드 리테이너 플레이트의 하부 측에 위치하는 이젝터 플레이트 및 이젝터 리터이너 플레이트;

상기 매니폴드 플레이트 내에 배치된 제2숏 매니폴드 조립체

상기 매니폴드 플레이트 내에 배치된 제2숏 매니폴드 조립체; 및

상기 매니폴드 리테이너 플레이트에 고정된 이젝터 실린더를 포함하는 플라스틱 부품을 제조하는 몰드.