KR20100101163A

KR20100101163A - 커팅 다이

Info

Publication number: KR20100101163A
Application number: KR1020107016739A
Authority: KR
Inventors: 미츠히로 다카하시; 히로마사 다카하시
Original assignee: 가부시키가이샤 다카하시 케이세이
Priority date: 2008-07-30
Filing date: 2009-05-26
Publication date: 2010-09-16
Also published as: JP2013226645A; KR101212890B1; JP5794518B2; JPWO2010013531A1; WO2010013531A1

Abstract

(과제) 입체 형성품(곡면 성형품, 절곡 성형품)이나 프레스 성형품 이나 사출 성형품을 입체 형상의 윤곽에 따라 커팅할 때, 미세하며 정확한 커팅 처리를 한다.
(해결수단) 상부ㆍ하부 정반 간에 배치되어 입체 형성체를 커팅하기 위한 커팅 다이(1A)이며, 커팅 날의 선단의 높이가, 상기 커팅 날의 부위에 따라서 상이한 윤곽을 가지는 커팅 날을 구비한 제 1 기반(11)과, 상기 커팅 날의 선단에 대응하여 상대적으로 이격을 두거나 또는 근접하는 상기 커팅 날의 각 부위 선단의 높이에 대응한 요철을 가지는 받이부재를 구비한 제 2 기반(12)과, 상기 제 1 기반과 상기 제 2 기반을 수직 방향으로만 슬라이드 가능하게 하는 안내부재(13)를 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

커팅 다이{CUTTING DIE}

본 발명은 시트나 필름으로 형성되는 입체 형성품(곡면 성형품, 절곡 성형품)이나 프레스 성형품, 사출 성형품, 또는 유기 EL, 태양전지 보호필름 등의 하드 코트층을 가지는 필름을 입체 형상 윤곽에 따라 커팅할 때, 미세하며 정확한 커팅 처리를 할 수 있는 커팅 다이에 관한 것이다.

종래에 플라스틱 등으로 이루어지는 입체 성형품을 구멍을 뚫기 위한 기술이 알려져 있다(특허문헌 1 참조). 이러한 종류의 기술에서는 도 16(A)에 나타낸 바와 같이 밴드형상 칼날(톰슨 칼날)(81)에 날끝(e)을 형성하고, 날의 반대측(칼등 측)에는 쐐기 형상(부채꼴 형상)의 절결부(82)를 형성한다. 그리고, 도 16(B)에 나타낸 바와 같이, 이 밴드형상 칼날(81)의 날끝(e)과 칼등(P)을 동심(同心)의 원호가 되도록 만곡시켜서 기대(83)에 부착한다. 받이부재(84)에도, 밴드형상 칼날(81)의 날끝(e) 만곡 형상에 대응하는 요철을 형성해 둔다. 그리고, 기대(83)를 하부 정반(85)에, 받이부재(84)를 상부 정반(86)에 부착하여 커팅 대상의 곡면 성형품이나 절곡 성형품의 커팅을 실시한다.

특허 문헌 1 ： 일본국 특개 2006－15445호 공보

그러나, 상기의 커팅 기술로는 밴드형상 칼날(81)이 부착된 기대(83)와, 받이부재(85)와의 위치 조정이 불편하기 때문에, 커팅 대상을 정확한 형상으로 절단할 수 없거나, 커팅되지 않는 부분이 생기게 된다. 이 때문에, 미세한 커팅을 애초부터 단념해야하는 문제가 있다.

또, 상기의 커팅 기술로는 밴드형상 칼날(81)을 세세하게 굽히는 것이 불가능 함에 따라 미세한 커팅을 할 수 없고, 절결부(82)로 인하여 밴드형상 칼날(81) 전체가 변형되어, 정확한 커팅을 할 수 없다는 문제와 밴드형상 칼날(81)이 파단된다는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 시트나 필름으로 형성되는 입체 형성품(곡면 성형품, 절곡 성형품)이나 프레스 성형품, 사출 성형품, 혹은 유기 EL, 태양전지 보호필름 등의 하드 코트층을 가지는 필름을 입체 형상 윤곽에 따라 커팅하려 할 때, 미세하고도 정확한 커팅 처리를 할 수 있는 커팅 다이를 제공하는 것에 있다.

본 발명은 (1)부터 (5)를 요지로 한다.

(1) 상부ㆍ하부 정반 중 일측에 배치된 커팅 날과 타측에 배치된 받이부재를 구비한 입체 형성체를 커팅하기 위한 커팅 다이로써,

상기 커팅 날은 금속 블록의 선단에 칼날을 구비하고, 상기 칼날의 선단 높이가 상기 날끝의 부위에 따라 상이한 높이를 가지도록 절삭가공(切削加工)에 의하여 형성되고,

상기 받이부재는 상기 커팅 날의 각 부위별 선단의 높이에 대응하는 요철(凹凸)을 가지는 것을 특징으로 하는 커팅 다이.

본 발명은 시트나 필름으로 형성되는 입체 형성품(곡면 성형품, 절곡 성형품)이나, 프레스 성형품, 사출 성형품, 혹은 유기 EL, 태양전지 보호필름 등의 하드 코트층을 가지는 필름을 레이저를 사용하지 않고도 미세하며 정확하게 커팅할 수 있다.

(2) 상기 커팅 날을 구비한 제 1 기반과, 상기 받이부재를 구비한 제 2 기반과, 상기 제 1 기반과 상기 제 2 기반을 수직 방향으로만 슬라이드 가능하게 하는 안내부재를 구비한 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 커팅 다이.

(3) 상기 제 1 기반을 세트하는 제 1 지그(jig)와, 상기 제 2 기반을 세트하는 제 2 지그와, 상기 제 1 지그와 상기 제 2 지그를 수직 방향으로만 슬라이드 가능하게 하는 안내부재를 구비한 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)에 기재된 커팅 다이.

(4) 상기 제 1 지그와 상기 제 2 지그 중 적어도 일측이 면형상부재(面狀部材)이며, 상기 면형상부재와 상기 기반과의 사이에 탄성 시트가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 (3)에 기재된 커팅 다이.

이 탄성 시트에 의하여, 상기 커팅 날의 선단과 상기 받이부재와의 접촉압이 탄성에 의해 완화되고, 또는 상기 커팅 날의 선단과 상기 받이부재의 기복과의 간격 오차를 흡수할 수 있다.

탄성 시트로서 부틸 고무(IIR)나, 에틸렌 프로필렌 고무(EPM, EPDM), 우레탄고무(U), 실리콘 고무(Q), 클로로 술폰화 고무(CSM), 염소화 폴리에틸렌(CM), 아크릴 고무(ACM), 에피클로로 하이드린고무(CO, ECO), 불소 고무(FKM) 등의 비(非)지엔계 고무 등을 사용할 수 있다.

상기 탄성 시트를 편면 또는 양면에 자기흡착(磁氣吸着) 작용을 가지는 마그네트 시트로 사용할 수 있다. 예를 들면, 상기 탄성 시트가 양면에 자기흡착 작용을 가지는 마그네트 시트일 경우에, (a) 마그네트 시트의 일측면이 제 1 기반에 자기흡착되고 타측면이 제 1 지그에 자기흡착되고, 또는 (b) 마그네트 시트의 일측면이 제 2 기반에 자기흡착되고 타측면이 제 2 지그에 자기흡착되도록 구성할 수 있다.

혹은 탄성 시트가 편면에 자기흡착 작용을 가지는 마그네트 시트일 경우에, (c) 마그네트 시트의 일측면이 제 1 기반에 접착되고 타측면이 제 1 지그에 자기흡착되고, (d) 마그네트 시트의 일측면이 제 2 기반에 접착되고 타측면이 제 2 지그에 자기흡착되고, (e) 마그네트 시트의 일측면이 제 1 지그에 접착되고 타측면이 제 1 기반에 자기흡착되고, (f) 마그네트 시트의 일측면이 제 2 지그에 접착되고 타측면이 제 2 기반에 자기흡착되도록 구성할 수 있다.

(5) 상기 제 1 기반과 상기 제 2 기반 중 적어도 일측에 프레스 성형하는 기능, 진공 성형하는 기능, 커팅 대상을 입체 성형체로 적층하는 기능을 구비한 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (4) 중 어느 한 항에 기재된 커팅 다이.

본 발명에 의하면, 3차원의 커팅 날을 절삭가공에 의하여 형성하였으므로, 정밀도를 필요로 하는 부위의 커팅을 담보할 수 있다.

또, 본 발명으로 시트, 필름 형상인 평면상의 대상뿐만이 아니라, 필름이나 시트를 곡면 형성한 대상에 있어서도 커팅 가능하다. 게다가 본 발명으로 사출성형이나 프레스 성형에 의하여 형성된 제품의 단연(버(burr) 등)을 성형과 동시에 커팅(제거)할 수도 있고, 유기 EL, 태양전지 보호 필름 등 하드 코트층을 가지는 필름에 균열이 생기는 일 없이 커팅할 수 있다

도 1은 제 1 기반과 제 2 기반의 사이에 스프링기구가 장치된 본 발명의 제 1 실시형태를 나타내는 설명도이며, (A)는 x방향 측면도, (B)는 y방향 측면도이다.
도 2는 본 실시형태에서도 사용되는 커팅 날을 나타내는 사시도이다.
도 3은 제 1 기반 및 제 2 기반이 상부ㆍ하부 정반에 부착된 본 발명의 제 2 실시형태를 나타내는 설명도이며, (A)는 x방향 측면도, (B)는 y방향 측면도이다.
도 4(A)는 도 3의 커팅 다이의 제 2 기반을 받이부재가 형성된 측면에서 본 도면, (B)는 도 3에 나타낸 커팅 다이와 같은 도면, (C)는 도 2의 커팅 다이의 제 1 기반을 커팅 날이 형성된 측에서 본 도면, (D)는 커팅 전 플라스틱 성형체를 나타낸 도면, (E)는 커팅 후 제품 성형체를 나타내는 도면이다.
도 5는 제 1 지그와 제 2 지그의 사이에 스프링 기구가 장치되고, 상부 정반에는 제 1 지그도, 제 2 지그도 장착되지 않은 본 발명의 제 3 실시형태를 나타내는 도면이며, (A)는 x방향 측면도, (B)는 y방향 측면도이다.
도 6은 제 1 지그 및 제 2 지그가 정반에 장착된 본 발명의 제 4 실시형태를 나타내는 도면이며, (A)는 x방향 측면도, (B)는 y방향 측면도이다.
도 7은 본 발명의 제 4 실시형태의 상세 설명도이며, (A)는 커팅 다이의 제 2 기반을 받이부재가 형성된 측에서 본 도면, (B)는 커팅 다이의 측면 설명도, (C)는 제 1 기반이 세트된 제 1 지그를 커팅 날이 형성된 측에서 본 도면이다.
도 8에 있어서 (A)는 제 1 기반(11)의 하부 정반 측에 탄성 시트가 부착된 예를 (B)는 제 2 기반(12)의 상부 정반 측에 탄성 시트가 부착된 예를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제 6 실시형태를 나타내는 측면 설명도이며, (A)는 제 1 지그가 상부 정반에 부착된 본 실시형태를 나타내는 도면, (B)는 버(Burr)를 가진 사출 성형체를 나타내는 도면, (C)는 버가 제거된 후의 사출 성형체를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제 7 실시형태를 나타내는 사시 설명도이며, (A)는 커팅하기 전 상태를 나타내는 도면, (B)는 커팅이 실시된 상태를 나타내는 도면, (C)는 제 1 기반을 칼날 측에서 본 도면이다.
도 11은 본 발명의 커팅 다이의 제 8 실시형태를 나타내는 설명도이며, 커팅 다이를 롤·투·롤(role to role) 시스템에서 사용한 예를 나타내고 있다.
도 12는 본 발명의 제 9 실시형태를 나타내는 설명도이며, 프레스 성형과 동시에 커팅을 하는 커팅 다이를 나타내는 도면이다.
도 13은 도 12의 커팅 다이의 동작을 나타내는 도면이며, (A)는 플라스틱 시트가 커팅 다이에 배치된 모습을 나타내는 도면, (B)는 플라스틱 시트가 제 1 금형과 제 2 금형에 의해 프레스된 상태를 나타내는 도면, (C)는 플라스틱 시트가 칼날에 의해 커팅된 후, 제품 성형체를 뽑아낸 상태를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 제 9 실시형태를 나타내는 설명도이며, 진공 형성과 동시에 커팅을 하는 커팅 다이를 나타내는 도면이다.
도 15는 도 14의 커팅 다이의 동작을 나타내는 도면이며, (A)는 플라스틱 시트가 커팅 다이에 배치된 상태를 나타내는 도면, (B)는 플라스틱 시트가 제 2 기반으로 흡인(흡착)된 상태를 나타내는 도면, (C)는 플라스틱 시트가 칼날에 의해 키팅된 상태를 나타내는 도면이다.
도 16은 종래에 사용된 기술의 설명도이며, (A)는 날끝 반대측에 부채꼴 형상의 반대(쐐기 형상)인 절결부가 형성되어 있는 밴드형상 칼날을 나타내는 도면, (B)는 이것의 사용 형태를 나타내는 도면이다.

본 발명의 제 1 실시형태를 도 1(A)의 x방향 측면도, 도 1(B)의 y방향 측면도로 설명한다. 도 1(A),(B)에서, 제 1 실시형태에 관련되는 커팅 다이(1A)는 하부 정반(21)과 상부 정반(22)의 사이에 배치(하부 정반(21)위에 배치)되어 있다. 상부 정반(22)을 하강시킴으로써 입체 형성된 플라스틱 성형체(MP)(본 실시형태에서는 편면 시트)를 커팅할 수 있다. 또한, 플라스틱 성형체(MP)는 설명의 편의를 위해 도 1(B)에는 나타내지 않는다.

본 발명의 커팅 대상은 시트, 필름 형상으로 이루어지는 입체 성형품이나, 두께를 가지는 입체 성형품(사출 성형품이나 프레스 성형품)이여도 된다.

커팅 다이(1A)는 제 1 기반(11)과, 제 2 기반(12)과, 안내부재(13)와, 스프링 기구(14)를 구비하고 있다. 제 1 기반(11)은 커팅 날(B)을 구비하고 있고, 높이는 커팅 날(B)의 부위에 따라 상이하다. 도 1(A),(B)에서, 커팅 다이(1A)는 y방향을 따라 칼날 높이가 변화한다. 도 2의 사시도에 나타낸 바와 같이, 커팅 날(B)은 절삭가공으로 형성한 블록 칼날(B)로 이루어진다.

도 1(A),(B)에서, 제 2 기반(12)은 커팅 날(B)의 날끝(e)에 대응하여 상대적으로 이격을 두거나 근접하기 때문에, 상기 날끝(e)의 높이에 대응한 기복(起伏)을 가지는 받이부재(S)를 구비하고 있다. 제 2 기반(12)에서, 날끝(e)이 맞닿는 부분을 동·연철·놋쇠(황동) 등의 금속·합금으로 형성할 수 있다. 예를 들면, 제 2 기반(12) 중 날끝(e)에 맞닿는 부분을 교환 가능하게 해둘 수 있다.

안내부재(13)는 제 1 기반(11)과 제 2 기반(12)을 수직 방향으로만 슬라이드 가능하게 하고 있다. 도 1(A),(B)에서는 안내부재(13)는 제 1 기반(11)의 네 모퉁이에 삽입한 안내 관(131)과, 제 2 기반(12)에 삽입한 슬라이딩 로드(132)로 구성된다.

스프링기구(14)는 제 1 기반(11)과 제 2 기반(12)의 사이에 장치되어 있다. 스프링기구(14)는 제 1 기반(11)과 제 2 기반(12)이 수직 방향으로 상대적으로 이격(離隔)되도록 탄지되어 있다. 스프링기구(14)는 제 1 기반(11)과 제 2 기반(12)이 수직 방향으로 상대적으로 이격되도록 탄지되는 것이라면 어떠한 구성이어도 된다.

본 발명의 제 2 실시형태를 도 3(A)의 x방향 측면도, 도 3(B)의 y방향 측면도로 설명한다. 도 3(A), (B)에서는 제 1 기반(15)은 하부 정반(21)에 부착되어 있고, 제 2 기반(16)은 상부 정반(22)에 부착되어 있다. 본 실시형태에서도, 상부 정반(22)을 하강(下降)시킴으로써, 입체 형성된 플라스틱 성형체(MP)를 커팅할 수 있다. 본 실시형태에서 플라스틱 성형체(MP)는 도 3(B)에 나타내지 않는다. 제 1 실시형태에서는 커팅 다이(1A)는 하부 정반(21)에 올려져 있을 뿐이었지만, 제 2 실시형태에서는 제 1 기반(15)이 하부 정반(21)에, 제 2 기반(16)은 상부 정반(22)에, 각각 볼트(18)에 의하여 고정되어 있다.

제 2 실시형태의 커팅 다이(1B)의 상세 설명도를 도 4(A)부터 (E)에 나타낸다. 또한 제 1 실시형태의 커팅 다이(1A)는 제 2 실시형태와 같이 커팅 다이(1B)에 스프링 기구(14)가 추가되면서, 볼트 구멍(181)은 형성되지 않으므로, 제 1 실시형태의 상세 설명도는 나타내지 않는다.

도 4(A)는 커팅 다이(1B)의 제 2 기반(12)을 받이부재(S)가 형성된 측에서 본 도면이다. 도 3(A),(B)에도 나타낸 바와 같이 제 2 기반(12)에는 경량화를 위해 받이부재(S)의 내측에 홈(G)이 형성되어 있다(또한 제 1 실시형태의 커팅 다이(1A)의 제 2 기반(12)에도, 홈(G)이 형성되어 있다(도 1(A),(B) 참조).

도 4(B)에 도 3(A),(B)에 나타낸 커팅 다이(1B)의 측면 설명도와 같은 도를 나타낸다. 도 4(C)에 제 1 기반(11)을 커팅 날(B)이 형성된 측에서 본 도를 나타낸다. 도 4(D)에 커팅 전의 플라스틱 성형체(MP)를 나타내고, 도 4(E)에 커팅 후의 제품 성형체(Q)를 나타낸다.

본 발명의 제 3 실시형태를 도 5(A)의 x방향 측면도, 도 5(B)의 y방향 측면도로 설명한다. 플라스틱 성형체(MP)는 도 5(B)에는 나타내지 않는다. 제 3 실시형태의 커팅 다이(1C)에서는 제 1 기반(11)이 제 1 지그(15)에 세트되고, 제 2 기반(12)은 제 2 지그(16)에 세트되어 있다. 제 1 기반(11)과 제 1 지그(15)의 사이, 제 2 기반(12)과 제 2 지그(16)의 사이에는 커팅 날(B)의 선단(날끝(e))과 받이부재의 기복과의 간격 오차를 보정하기 위한 금속박을 배치시킬 수 있다.

스프링기구(14)는 제 1 지그(15)와, 제 2 지그(16) 사이에 장치되어 있다. 즉, 안내부재(13)는 제 1 지그(15)와 제 2 지그(16)를 수직 방향으로만 슬라이드 가능하게 한다. 도 5(A), (B)에서, 안내부재(13)는 제 1 지그(15)의 네 모퉁이에 삽입된 안내관(131)과, 제 2 지그(16)에 삽입된 슬라이딩 로드(132)로 구성된다. 스프링기구(14)는 제 1 지그(15)와 제 2 지그(16)의 사이에 장치되어 있고, 제 1 지그(15)와 제 2 지그(16)가 수직 방향으로 상대 이격을 두도록 편중되어 있다.

본 발명의 제 4 실시형태를 도 6(A)의 x방향 측면도, 도 6(B)의 y방향 측면도로 설명한다. 도 6(A), (B)에서는 제 1 기반(15)은 하부 정반(21)에 부착되어 있고, 제 2 기반(16)은 상부 정반(22)에 부착되어 있다. 플라스틱 성형체(MP)는 도 6에는 나타내지 않는다. 제 3 실시형태에서는 커팅 다이(1A)는 하부 정반(21)에 올려져 있을 뿐이지만, 제 2 실시형태에서는 제 1 기반(15)이 하부 정반(21)에, 제 2 기반(16)이 상부 정반(22)에, 각각 볼트(18)로 고정되어 있다.

제 4 실시형태의 커팅 다이(1D)의 상세 설명도를 도 7(A)부터 (C)에 나타낸다. 또한 제 3 실시형태의 커팅 다이(1C)는 제 4 실시형태와 같이 커팅 다이(1D)의 스프링 기구(14)가 추가되지만 볼트 구멍(181)은 형성되지 않으므로, 제 3 실시형태의 상세 설명도는 나타내지 않는다.

도 7(A)는 커팅 다이(1D)의 제 2 기반(12)을 받이부재(S)가 형성된 측에서 본 도이며, 도 7(B)는 커팅 다이(1D)의 측면 설명도, 도 7(C)는 제 1 기반(11)이 세트된 제 1 지그(15)를 커팅 날(B)이 형성된 측에서 본 도면이다. 본 실시형태의 커팅 다이(1D)에서는 공통의 제 1 지그(15), 제 2 지그(16)에 다양한 방법으로 커팅 날을(즉, 제 1 기반(11), 제 2 기반(12)) 세트 가능하다는 이점이 있다. 제 1 실시형태부터 제 4 실시형태에서는 제 1 기반(11)을 하측에, 제 2 기반(12)은 상측이 되도록 배치했지만, 제 2 기반(12)을 하측에, 제 1 기반(11)을 상측이 되도록 배치하여도 된다.

도 8(A), (B)는 본 발명의 제 5 실시형태를 나타내는 측면 설명도이다. 도 8(A)의 커팅 다이(1E)에서는 제 1 기반(11) 하부 정반 측(제 1 지그(15)와 제 1 기반(11)의 사이)에 탄성 시트(17)가 부착되어 있다. 또, 도 8(B)의 커팅 다이(1F)에서는 제 2 기반(11)의 상부 정반 측(제 2 지그(16)와 제 2기반(12)사이)에 탄성 시트(17)가 부착되어 있다. 이 탄성 시트(17)로 커팅 날(B)의 선단(날끝e)과 받이부재(S)와의 접촉압을 탄성으로 완화하거나, 커팅 날(B)의 선단(날끝e)과 받이부재(S)의 기복과의 간격 오차를 흡수할 수 있다.

도 8(A)에서, 제 1 지그(15)의 제 1 기반(11)측 면이 강자성체일 경우에는 탄성 시트(17)로서 마그네트 시트를 이용할 수 있다. 제 1 기반(11)의 제 1 지그(15)측 면에 편면 자기흡착성을 가지는 마그네트 시트(탄성시트17)를 접착하여, 제 1 기반(11)과 제 1 지그(15)를 자기흡착시킬 수 있다. 또, 제 1 기반(11)의 제 1 지그(15)측 면이 강자성체일 때는 양면에 자기흡착성을 가지는 마그네트 시트(탄성시트17)를 이용하여, 제 1 기반(11)과 제 1 지그(15)를 자기흡착시킬 수 있다.

도 8(B)에서 상기와 같게, 탄성시트(17)를 대체하여 마그네트 시트를 부착할 수 있다. 또한 탄성시트(17)는 제 1 기반(11), 제 2 기반(12)과, 정반(21 또는 22)의 사이에 설치할 수 있다.

제 1 실시형태부터 제 5 실시형태에서는 제 1 기반(11)이 하측으로, 제 2 기반(12)이 상측이 되도록 배치했지만 예를 들면, 제 1 기반(11)을 상측으로, 제 2 기반(12)을 하측이 되도록 배치할 수도 있다.

즉, 탄성시트(17)가 양면에 자기흡착 작용을 가지는 마그네트 시트인 경우에는, (a) 마그네트 시트(17)의 일측면이 제 1 기반(11)에 자기흡착되고 타측면이 제 1 지그(15)에 자기흡착되고, 또는 (b) 마그네트 시트(17)의 일측면이 제 2 기반(12)에 자기흡착되고 타측면이 제 2 지그(16)에 자기흡착되도록 구성할 수 있다.

혹은 탄성 시트(17)가 편면에 자기흡착 작용을 가지는 마그네트 시트인 경우에는, (c) 마그네트 시트(17)의 일측면이 제 1 기반(11)에 접착되고 타측면이 제 1 지그(15)에 자기흡착되고, (d) 마그네트 시트(17)의 일측면이 제 2 기반(12)에 접착되고 타측면이 제 2 지그(16)에 자기흡착되고, (e) 마그네트 시트(17)의 일측면이 제 1 지그(15)에 접착되고 타측면이 제 1 기반(11)에 자기흡착되고, (f) 마그네트 시트(17)의 일측면이 제 2 지그(16)에 접착되고 타측면이 제 2 기반(12)에 자기흡착되도록 구성할 수 있다.

도 9(A), (B), (C)는 본 발명의 제 6 실시형태를 나타내는 측면 설명도이다. 도 9(A)의 커팅 다이(1G)에서는 제 1 지그(15)가 상부 정반(22)에 부착되어있고, 제 2 지그(16)가 하부 정반(21)에 부착되어있다. 본 실시형태에서는 나타내지 않지만, 이 실시형태에서도 도 8에서 설명한 탄성시트나 마그네트 시트를 부착할 수 있다.

제 2 지그(12)에는 도 9(B)에 나타내는 버(Burr)(a)를 가진 사출 성형체(o)가 세트된다. 본 실시형태에서는 사출 성형체(o)에 형성된 철부(凸部)(b)가 제 1 기반(11)의 구멍(c)에 감합됨으로써 위치가 결정된다. 상부 정반(22)이 하강함에 따라, 커팅 날(B)에 의하여 버(burr)(a)의 제거가 실시된다. 따라서, 도 9(C)에 나타내는 제품 성형체(O)가 형성된다.

도 10(A), (B), (C)는 본 발명의 제 7 실시형태를 나타내는 사시 설명도이다. 도 10(A)의 커팅 다이(1H)에서는 제 1 기반(11)이 상측에 위치하고, 제 2 기반(12)이 하측에 위치하고 있다. 본 실시형태에서, 제 1 기반(11)과 제 2 기반(12)에 상부ㆍ하부 정반에 부착될 때를 상정하여 안내부재를 장착하기 위한 구멍이 각각 기반의 네 모퉁이에 파여있다.

본 실시형태의 커팅 다이(1H)에서는 커팅 전에 도 10(A)에 나타낸 바와 같이 사출 성형체(o)가, 제 2 기반(12)에 형성된 철부(P)에 세트된다. 도 10(C)는 제 1 기반(11)을 칼날이 보이는 측에서 본 도면이다.

이 후, 도 10(B)에 나타낸 바와 같이, 제 1 기반(11)과 제 2기반(12)을 닫는다. 이 때, 미리 제 1 기반(11)의 날끝(e)과, 제 2 기반(12)의 받이부재(S)가 일정 간격(예를 들어, 50∼150 Micron)을 갖도록 설정해두면, 날끝(e)이 손상되는 위험성은 완전히 없어진다.

도 11은 본 발명의 제 8 실시형태를 나타내는 설명도이다. 도 11의 커팅 다이는 롤·투·롤 방식의 커팅 시스템에서 사용되는 것으로, 상기 커팅 다이로서 제 1 실시형태부터 제 5 실시형태의 커팅 다이(1A ∼ 1F)가 사용 가능하다. 도 11에서는 제 4 실시형태의 커팅 다이(1C)를 사용한 경우를 나타낸다.

송출 공정 A1에서는 공급 롤(31)로부터 플라스틱 시트가 보내진다. 이 플라스틱 시트는 프레스 공정 A2에서, 성형기(41)에 의하여 성형(진공 성형 또는 열 프레스 성형)되고 플라스틱 성형체(MP)로서 커팅 공정 A3에 보내지고 커팅 공정 A3에서, 플라스틱 성형체(MP)의 형(型)을 찍어낸다. 그리고, 분리·회수 공정 A4에서, 찍어낸 플라스틱 성형체(MP)로부터 제품 성형체(Q)를 분리하고, 분리에 의하여 불필요한 부분은 회수롤(32)에 감긴다.

본 발명의 커팅 다이에서는 제 1 기반(11)과 제 2 기반(12)의 최소 일측에 프레스 성형하는 기능, 진공 성형하는 기능, 커팅 대상을 입체 성형체로 적층하는 기능을 구비할 수 있다.

이하에 이러한 기능을 구비한 커팅 다이를 설명한다.

도 12는 본 발명의 제 9 실시형태를 나타내는 설명도이다. 도 12의 커팅 다이에서는 플라스틱 시트(PS)에서 플라스틱 성형체(MP)로 입체 형성됨과 동시에, 커팅을 실시할 수 있다.

도 12에서, 커팅 다이(1I)는 제 1 기반(11)과, 제 2 기반(12)과, 안내부재(13)와, 제 1 지그(15)와, 제 2 지그(16)와, 코일 스프링(CS)과, 연금속제재(19)로 구성된다.

제 1 기반(11)은 상부 정반(22)에 부착되고, 제 2 기반(12)은 하부 정반(21)에 부착되어 있다. 제 1 기반(11)은 칼날(111)과 제 1 금형(112)으로 구성되고, 칼날(111)은 제 1 지그(15)에 고정되어 있다. 제 1 금형(112)은 칼날(111)보다 하측으로 돌출함과 동시에 코일 스프링(CS)에 의하여 하측 방향으로 편중되어 있다.

제 2 기반(12)은 제 1 금형(112)의 표면(VS1)에 대응하는 표면(VS2)을 갖고 제 2 금형으로서의 기능도 한다. 제 2 기반(12)에는 히터가 장치되어 있고, 커팅 날(B)의 날끝(e)에 대응하는 받이부재(S)의 위치에는 놋쇠로 이루어진 연금속제재(19)가 형성되어 있다.

도 13(A)∼(C)에, 커팅 다이(1I)의 작동 모습을 나타낸다. 도 13(A)는 플라스틱 시트(PS)가 커팅 다이(1l)에 배치되어 있는 모습을 나타내는 도, 도 13(B)은 플라스틱 시트(PS)가 제 1 금형(112)과, 제 2 금형(제 2 기반12)에 의하여 프레스된 상태를 나타내는 도, 도 13(C)는 플라스틱 시트(PS)가 칼날(B)에 의하여 커팅된 후 다이가 열리고, 제품 성형체(Q)를 취득한 모습을 나타내는 도면이다.

도 14는 본 발명의 제 10 실시형태를 나타내는 설명도이다. 도 14의 커팅 다이에서는 제 9 실시형태와 같이, 플라스틱 시트(PS)로부터 플라스틱 성형체(MP)를 진공 성형으로 입체 형성함과 동시에 커팅이 가능하다. 여기서 진공 성형 장치는 도 14의 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면 제 1 기반(11)에 받이부재(S)에 대응하는 금형을 장치할 수도 있다.

도 14에서, 커팅 다이(1J)은 제 1 기반(11)과, 제 2 기반(12)과, 안내부재(13)와, 제 1 지그(15)와, 제 2 지그(16)와, 연금속제재(19)로 구성된다.

제 1 기반(11)은 상부 정반(22)에 부착되고, 제 2 기반(12)은 하부 정반(21)에 부착되어 있다. 제 1 기반(11)은 칼날(111)을 가지고 있고, 제 1 지그(15)에 고정되어 있다. 제 2 기반(12)의 표면(VS2)에는 진공 흡착구멍(h)이 다수 형성되어 있다. 받이부재(S)가 커팅 날(B)의 날끝(e)에 대응하는 위치에는 놋쇠로 이루어진 연금속제재(19)가 형성되어 있다. 제 2 기반(12)에는 히터를 삽입 가능하고, 예를 들어 PS가 자외선 경화형 수지일 경우에는 제 1 기반(11)에 자외선 광원을 설치할 수 있다.

도 15(A)부터 (C)에, 커팅 다이(1J)의 실행 상태를 나타낸다. 도 15(A)는 열 강화성의 플라스틱 시트(PS)가 커팅 다이(1G)에 배치되어 있는 상태를 나타내는 도, 15(B)는 플라스틱 시트(PS)가 제 2 기반(12)에 의하여 흡인된 상태를 나타내는 도, 도 15(C)는 플라스틱 시트(PS)가 칼날(B)에 의하여 형(型)이 찍힌 후에, 제품 성형체(Q)를 취득한 상태를 나타내는 도면이다.

제 9 실시형태, 제 10 실시형태에서는 제 8 실시형태와 같이, 롤·투·롤 방식의 커팅 시스템을 구축할 수 있다.

또, 제 9 실시형태, 제 10 실시형태에서 설명한 연금속제재(19)(경도가 날끝e보다 낮은 재료)는 날끝(e)의 손상을 막기 위해서 부착되는 것으로, 상황에 맞게 제 1 실시형태부터 제 8 실시형태에서 부착할 수 있다.

이하에 본 발명의 응용을 나타낸다. 커팅 날은 금속 블록을 절삭하여 형성한 블록 칼날과, 굽힘 가공된 밴드형상 칼날으로 구성할 수 있다. 블록 칼날에 슬릿을 형성하여두고, 소정형상(所定形狀)으로 절곡된 밴드형상 칼날의 두 끝부분을 삽입할 수 있다. 블록 칼날의 칼날 높이는 부위에 따라 상이하고, 밴드형상 칼날의 칼날 높이는 어느 부위에서나 같다. 슬릿 부분의 블록 칼날의 칼날 높이와, 밴드형상 칼날의 칼날 높이는 같고, 양 날을 이어지도록 구성할 수 있다. 상기의 커팅 날(1)은 합판에 장착할 수 있다.

또, 본 발명의 커팅 날을 상부ㆍ하부 정반에 배치하여 커팅 날 유닛을 구성하고, 상부ㆍ하부 정반 사이에 배치된 커팅 대상물을 커팅할 수 있다. 각각의 금속 블록의 표면에 부착된 이 1쌍의 커팅 날은 날끝부터 상기 금속 블록의 밑면까지의 거리가 모든 부위에서 동일하거나, 최소 일부 상이하게 구성할 수 있다. 그리고, 상기 1쌍의 커팅 날은 각각, 날끝을 서로 마주 보게 했을 때, 양 날끝이 일치(밀접)하도록 형성되어 있다.

1A,1B,1C,1D,1E,1F,1G,1H,1I,1J - 커팅 다이
11 - 제 1기반 12 - 제 2기반
13 - 안내부재 14 - 스프링 기구
15 - 제 1 지그 16 - 제 2 지그
17 - 탄성시트 18 - 볼트
19 - 연금속제재 21 - 하부 정반
22 - 상부 정반 31 - 공급 롤
32 - 회수 롤 41 - 성형기
111 - 칼날 112 - 제 1금형
131 - 안내관 132 - 슬라이딩 로드
181 - 볼트구멍 a - 버(burr)
b - 철부 B - 커팅 날
B1 - 블록 칼날 B2 - 밴드형상칼날
c - 구멍 CS - 코일 스프링
e - 날끝 MP - 플라스틱 성형체
o - 사출 성형체 O - 제품 성형체
Q - 제품 성형체 SL1, SL2 - 슬릿

Claims

상부ㆍ하부 정반 중 일측에 배치된 커팅 날과 타측에 배치된 받이부재를 구비한 입체 형성체를 커팅하기 위한 커팅 다이로써,
상기 커팅 날은 금속 블록의 선단에 칼날을 구비하고, 상기 칼날의 선단 높이가 상기 날끝의 부위에 따라 상이한 높이를 가지도록 절삭가공에 의하여 형성되고,
상기 받이부재는 상기 커팅 날의 각 부위별 선단의 높이에 대응하는 요철을 가지는 것을 특징으로 하는 커팅 다이.
청구항 1에 있어서,
상기 커팅 날을 구비한 제 1 기반과, 상기 받이부재를 구비한 제 2 기반과, 상기 제 1 기반과 상기 제 2 기반을 수직 방향으로만 슬라이드 가능하게 하는 안내부재를 구비한 것을 특징으로 하는 커팅 다이.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 제 1 기반을 세트하는 제 1 지그(jig)와, 상기 제 2 기반을 세트하는 제 2 지그와, 상기 제 1 지그와 상기 제 2 지그를 수직 방향으로만 슬라이드 가능하게 하는 안내부재를 구비한 것을 특징으로 하는 커팅 다이.
청구항 3에 있어서,
상기 제 1 지그와 상기 제 2 지그 중 적어도 일측이 면형상부재이며, 상기 면 형상부재와 상기 기반과의 사이에 탄성 시트가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 커팅 다이.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 기반과 상기 제 2 기반 중 적어도 일측에 프레스 성형하는 기능, 진공 성형하는 기능, 커팅 대상을 입체 성형체로 적층하는 기능을 구비한 것을 특징으로 하는 커팅 다이.