KR20120027373A

KR20120027373A - 적층 성형장치 및 적층 성형방법

Info

Publication number: KR20120027373A
Application number: KR1020117030458A
Authority: KR
Inventors: 아키오 오카모토
Original assignee: 우베 고산 기카이 가부시키가이샤
Priority date: 2009-05-28
Filing date: 2010-05-21
Publication date: 2012-03-21
Also published as: KR101355419B1; JP4623241B1; WO2010137531A1; US20120049408A1; JPWO2010137531A1; CN102448697B; CN102448697A; US8899966B2

Abstract

고정반측에 복수의 사출 유닛을 가지고, 다이 클램핑 기구로 가동반을 다이 개폐시키는 성형장치에 있어서, 고정반과 가동반에 상대하는 면에 다른 제품 캐비티 금형을 부착하고, 고정반과 가동반 사이에서, 다이 개폐방향으로 다이 개폐 동작과 연동한 이동과, 임의의 이동 위치에서의 정지 및 회전이 가능한 기구를 가지는 회전반을 배치한 적층 성형장치를 사용하여, 고정반에 부착한 제품 코어 금형과 회전반의 제품 캐비티 금형으로 형성되는 제품 캐비티를 회전반의 회전에 의해 전환하고, 복수의 사출 유닛으로부터 미리 설정된 사출 패턴에 따라 각각의 제품 캐비티에 사출 충전하는 적층 성형방법으로 적층 성형품을 성형한다.

Description

적층 성형장치 및 적층 성형방법{LAMINATE MOLDING DEVICE AND LAMINATE MOLDING METHOD}

본 발명은 복수 재질 또는 복수 색의 수지를 포갠 적층 성형품의 성형에 사용하는 적층 성형장치 및 적층 성형방법에 관한 것이다.

종래, 복수 재질 또는 복수 색의 수지를 포갠 적층 성형품의 성형에 사용하는 적층 성형장치로서, 고정반과, 고정반에 대하여 다이(die) 개폐방향으로 진퇴 자유롭게 마련된 가동반과, 고정반 및 가동반 사이에 다이 개폐방향으로 이동 가능하면서, 회전 가능하게 마련된 회전반과, 고정반 및 가동반에 각각 대향하여 마련된 2개의 사출기를 구비하고, 회전반의 가동반과 고정반에 상대하는 면에 각각 같은 포지티브 다이(positive die)를 부착하는 동시에, 회전반이 같은 포지티브 다이와 조합하여 다른 캐비티를 형성하는 피메일 다이(female die)를 고정반과 가동반에 각각 부착하여 구성된 것이 알려져 있다(특허문헌 1 참조).

또한 그 밖의 적층 성형장치로서, 형상이 다른 2셋트의 캐비티 다이를 가지는 고정 다이와, 고정 다이가 가로방향으로 부착된 고정반과, 장치 길이방향에 평행하게 마련되고, 고정 다이의 각각의 캐비티 다이에 사출 충전 가능하게 배치된 2개의 사출기와, 고정 다이의 형상이 다른 2셋트의 캐비티 다이와 조합하여 다른 제품 캐비티를 형성하는 코어 다이를 가지는 가동 다이와, 가동 다이를 이동용 실린더에 의해 다이 개폐방향과 직교하는 가로방향으로 슬라이딩 가능하게 안내하는 금형 홀더와, 금형 홀더가 부착되고, 고정반에 대하여 다이 개폐방향으로 진퇴 자유롭게 마련된 가동반을 구비한 것이 알려져 있다(특허문헌 2 참조).

일본국 공개특허공보 소62-60618호 WO 89/01860호 공보

그러나 특허문헌 1의 적층 성형장치는 가동반에 포지티브 다이 및 사출기가 부착되어 있기 때문에, 가동반측의 중량이 무거워져 가동반의 다이 개폐방향의 이동 동작의 정밀도가 떨어진다는 문제가 있다.

또한 특허문헌 2의 적층 성형장치는 가동 다이를 가동반의 금형 홀더에 안내시켜, 가동반의 전 폭 내에서 가로방향으로 슬라이딩시키는 구조이며, 또한 고정반에 부착하는 고정 다이가 가동 다이에 맞춘 제품 캐비티를 가로방향에 복수 가진 형태로 되어 있기 때문에, 장치 전체에 대하여 금형의 크기가 작아지고, 특허문헌 1의 적층 성형장치로 성형할 수 있는 적층 성형품과 같은 정도의 크기의 적층 성형품을 성형할 경우에는, 장치 전체를 대형으로 해야만 하는 문제가 있다. 이러한 장치의 대형화는 중량의 증가를 초래하여, 다이 클램핑(clamping)시 및 다이 오픈시에 있어서의 다이 개폐방향의 이동 동작의 정밀도를 저감시킨다는 문제가 있다.

그리하여, 본 발명은 다이 개폐방향의 이동 동작의 정밀도를 향상시킨 적층 성형장치 및 적층 성형방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 하나의 적층 성형장치는 제품 코어 금형이 부착된 고정반과, 상기 제품 코어 금형과 대향하는 면에 더미 플레이트가 부착되고, 상기 고정반에 대하여 다이 개폐방향으로 이동 가능하게 마련된 가동반과, 상기 고정반과 상기 가동반 사이에 배치되며, 상기 고정반 및 가동반에 대하여 다이 개폐방향으로 이동 가능하면서 다이 개폐방향과 직교하는 회전축을 중심으로 하여 회전 가능하게 마련되고, 적어도 제1의 회전 위치에서 상기 제품 코어 금형과 대향하는 면 및 제2의 회전 위치에서 상기 제품 코어 금형과 대향하는 면을 가지며, 상기 제1의 회전 위치에서 상기 제품 코어 금형과 대향하는 면에 제1제품 캐비티 금형이 부착되고, 상기 제2의 회전 위치에서 상기 제품 코어 금형과 대향하는 면에 제2제품 캐비티 금형이 부착된 회전반과, 상기 제품 코어 금형에 접속 가능한 상태로 상기 고정반측에 배치되며, 상기 제품 코어 금형과 상기 제1제품 캐비티 금형이 다이 클램핑되어 형성되는 제1캐비티에 수지를 사출 충전하는 제1사출 유닛과, 상기 제품 코어 금형에 접속 가능한 상태로 상기 고정반측에 배치되고, 상기 제품 코어 금형과 상기 제2제품 캐비티 금형이 다이 클램핑되어 형성되는 제2캐비티에 수지를 사출 충전하는 제2사출 유닛과, 상기 가동반을 상기 고정반에 대하여 다이 개폐방향으로 이동시키는 다이 클램핑 기구를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 하나의 적층 성형장치에 있어서, 상기 회전반 및 상기 가동반은 일체적으로 다이 개폐방향으로 이동 가능하게 구성되어 있는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따른 하나의 적층 성형장치에 있어서, 상기 다이 클램핑 기구는 토글(toggle)식의 다이 클램핑 기구인 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따른 하나의 적층 성형장치에 있어서, 상기 회전반 및 상기 제2사출 유닛은 탈착 가능한 별도 부재인 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따른 다른 적층 성형장치는 제품 코어 금형을 부착 가능한 면을 가지는 고정반과, 상기 고정반의 제품 코어 금형을 부착 가능한 면과 대향하는 면에 더미 플레이트를 부착 가능하면서, 상기 고정반에 대하여 다이 개폐방향으로 이동 가능하게 마련된 가동반과, 상기 고정반과 상기 가동반 사이에 배치되고, 상기 고정반 및 상기 가동반에 대하여 다이 개폐방향으로 이동 가능하면서 다이 개폐방향과 직교하는 회전축을 중심으로 하여 회전 가능하게 마련되며, 적어도 제1의 회전 위치에서 상기 고정반의 제품 코어 금형을 부착 가능한 면과 대향하는 면 및 제2의 회전 위치에서 상기 고정반의 제품 코어 금형을 부착 가능한 면과 대향하는 면을 가지고, 이들 면에 각각 제품 캐비티 금형을 부착 가능한 회전반과, 상기 고정반측에 배치되며, 상기 고정반의 제품 코어 금형을 부착 가능한 면과 상기 회전반의 제1의 회전 위치에서 상기 고정반의 제품 코어 금형을 부착 가능한 면과 대향하는 면 사이에 형성되는 제1캐비티에 수지를 사출 충전하는 제1사출 유닛과, 상기 고정반측에 배치되고, 상기 고정반의 제품 코어 금형을 부착 가능한 면과 상기 회전반의 제2의 회전 위치에서 상기 고정반의 제품 코어 금형을 부착 가능한 면과 대향하는 면 사이에 형성되는 제2캐비티에 수지를 사출 충전하는 제2사출 유닛과, 상기 가동반을 상기 고정반에 대하여 다이 개폐방향으로 이동시키는 다이 클램핑 기구를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 적층 성형방법은, 상기 본 발명에 따른 하나의 적층 성형장치를 사용하여 행하는 적층 성형방법으로서, 상기 제품 코어 금형과 상기 제1제품 캐비티 금형을 다이 클램핑하여, 상기 제1캐비티를 형성하는 1차 다이 클램핑 공정과, 상기 제1사출 유닛으로부터 상기 제1캐비티에 수지를 충전하여 1차 성형체를 성형하는 1차 성형 공정과, 상기 1차 성형 공정 후에, 상기 1차 성형체를 상기 제품 코어 금형에 남긴 상태로, 상기 회전반을 회전시켜 상기 제2제품 캐비티 금형을 상기 제품 코어 금형과 대향시키는 회전 공정과, 상기 회전 공정 후에, 상기 제품 코어 금형과 상기 제2제품 캐비티 금형을 다이 클램핑하여, 상기 제2캐비티를 형성하는 2차 다이 클램핑 공정과, 상기 2차 다이 클램핑 공정 후에, 상기 제2사출 유닛으로부터 상기 제2캐비티에 수지를 충전하여 2차 성형체를 성형하는 2차 성형 공정을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 적층 성형방법에 있어서, 상기 1차 성형 공정은, 상기 제1사출 유닛으로부터 상기 제1캐비티에 발포성 용융 수지를 충전하는 1차 사출 충전 공정과, 상기 1차 사출 충전 공정 후에, 상기 가동반과 상기 회전반을 일체로 소정량만큼 미소(微少) 다이 오픈시켜, 상기 1차 사출 충전 공정에 의해 충전된 발포성 용융 수지를 제1캐비티 내에서 발포 팽창시키는 미소 다이 오픈 공정을 구비해도 된다.

또한 본 발명에 따른 적층 성형방법에 있어서, 상기 2차 성형 공정은, 상기 제2사출 유닛으로부터 상기 제2캐비티에 발포성 용융 수지를 충전하는 2차 사출 충전 공정과, 상기 2차 사출 충전 공정 후에, 상기 가동반과 상기 회전반을 일체로 소정량만큼 미소 다이 오픈시켜, 상기 2차 사출 충전 공정에 의해 충전된 발포성 용융 수지를 제2캐비티 내에서 발포 팽창시키는 미소 다이 오픈 공정을 구비해도 된다.

또한 본 발명에 따른 적층 성형방법에 있어서, 상기 1차 다이 클램핑 공정은, 상기 가동반 및 상기 회전반을, 상기 제품 코어 금형 및 상기 제1제품 캐비티 금형의 사이가 소정량만큼 미소 다이 오픈되는 위치까지 다이 클로징시켜, 상기 제1캐비티를 형성하는 다이 클로징 공정과, 상기 1차 성형 공정과 연동하거나 또는 상기 1차 성형 공정 후에, 상기 제품 코어 금형 및 상기 제1제품 캐비티 금형을 다이 클램핑하여, 상기 제1캐비티 내의 수지를 압축하는 사출 프레스 공정을 구비하고, 상기 1차 성형 공정은, 상기 다이 클로징 공정 후에, 상기 제1사출 유닛으로부터 상기 제1캐비티에 수지를 충전하는 1차 사출 충전 공정을 구비해도 된다.

또한 나아가 본 발명에 따른 적층 성형방법에 있어서, 상기 2차 다이 클램핑 공정은, 상기 가동반 및 상기 회전반을, 상기 제품 코어 금형 및 상기 제2제품 캐비티 금형의 사이가 소정량만큼 미소 다이 오픈되는 위치까지 다이 클로징시켜, 상기 제2캐비티를 형성하는 다이 클로징 공정과, 상기 2차 성형 공정과 연동하거나 또는 상기 2차 성형 공정 후에, 상기 제품 코어 금형 및 상기 제2제품 캐비티 금형을 다이 클램핑하여, 상기 제2캐비티 내의 수지를 압축하는 사출 프레스 공정을 구비하고, 상기 2차 성형 공정은, 상기 다이 클로징 공정 후에, 상기 제2사출 유닛으로부터 상기 제2캐비티에 수지를 충전하는 2차 사출 충전 공정을 구비해도 된다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면 다이 개폐방향의 이동 동작의 정밀도를 향상시킨 적층 성형장치 및 적층 성형방법을 제공할 수 있다.

도 1(a)는 본 발명의 한 실시형태에 따른 적층 성형장치의 전체 개략 구조를 나타내는 평면도, 도 1(b)는 동 적층 성형장치의 전체 개략 구조를 나타내는 정면도이다.
도 2는 본 실시형태에 따른 적층 성형장치의 제1성형예의 공정을 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 실시형태에 따른 적층 성형장치의 제2성형예의 공정을 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 실시형태에 따른 적층 성형장치의 제3성형예의 공정을 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 실시형태에 따른 적층 성형장치의 제4성형예의 공정을 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 실시형태에 따른 적층 성형장치의 제5성형예의 공정을 나타내는 평면도이다.

다음으로, 본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태에 대하여, 첨부 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 우선, 본 실시형태에 따른 적층 성형장치(1)의 구성에 대하여 도 1을 사용하여 설명한다. 도 1(a)는 본 실시형태에 따른 적층 성형장치(1)의 일부를 생략한 평면도, 도 1(b)는 동 적층 성형장치(1)의 일부를 생략한 정면도이다.

적층 성형장치(1)는, 도 1(a) 및 도 1(b)에 나타내는 바와 같이, 베드(2)에 고정된 고정반(3)과, 고정반(3)에 대하여 다이 개폐방향으로 이동 가능하게 마련된 가동반(5)과, 고정반(3) 및 가동반(5) 사이에 있어서 다이 개폐방향으로 이동 가능하면서 회전 가능하게 마련된 회전반(4)과, 고정반(3)측에 각각 마련된 제1사출 유닛(17) 및 제2사출 유닛(18)과, 가동반(5)을 고정반(3)에 대하여 다이 개폐방향으로 이동시키는 다이 클램핑 기구 구동장치(7)를 구비하고 있다.

고정반(3)에는 정면측(가동반(5)과 대향하는 측)의 면의 중앙에 제품 코어 금형(21)이 부착되는 동시에, 배면측으로부터 정면측에 걸쳐 제1사출 유닛(17)을 제품 코어 금형(21)을 향해 진퇴시키기 위한 관통구멍(3a)이 형성되어 있다.

제품 코어 금형(21)에는, 제1사출 유닛(17)으로부터 사출된 수지를 제품 코어 금형(21)에 의해 형성되는 제1캐비티 내에 도입하는 수지 유로(21a)와, 제2사출 유닛(18)으로부터 사출된 수지를 제품 코어 금형(21)에 의해 형성되는 제2캐비티 내에 도입하는 수지 유로(21b)가 각각 형성되어 있다. 제품 코어 금형(21)의 수지 유로(21a,21b)는 각각 수지 차단 개방 전환 밸브(도시하지 않음)를 가지고 있다.

고정반(3)의 네 모퉁이로부터는 타이 바(Tie Bar)(9)가 돌출되어 마련되고, 이 타이 바(9)는 각각 가동반(5)을 관통하고 있다.

가동반(5)은 타이 바(9)에 안내되고, 다이 클램핑 기구 구동장치(7)에 의해 구동되는 토글식 다이 클램핑 기구(14)에 의해 고정반(3)에 대하여 진퇴 자유롭게 마련되어 있다.

가동반(5)에는 고정반(3)의 제품 코어 금형(21)과 대향하는 측의 면의 중앙에 판상의 더미 플레이트(6)가 부착되는 동시에, 가동반(5)과 회전반(4)을 연결하여 일체화시키는 것이 가능한 회전반 연결 기구(15)가 마련되어 있다.

회전반 연결 기구(15)는 유압이나 서보 모터 등에 의해 선단부(15a)가 진퇴하는 노크 핀 등을 구비하고 있고, 가동반(5)의 더미 플레이트(6)와 회전반(4)의 제1제품 캐비티 금형(19) 또는 제2제품 캐비티 금형(20)이 다이 맞춤되었을 때에, 연결 기구(15a)를 가동반(5)의 상부 또는 측면으로부터 전진시켜 회전반(4)의 상부 또는 측면과 연결시킴으로써, 가동반(5)과 회전반(4)을 일체화시키는 것이다.

이 회전반 연결 기구(15)는 가동반(5)과 회전반(4)의 어느 것에 마련해도 되고, 가동반(5)의 더미 플레이트(6), 혹은 회전반(4)의 제1제품 캐비티 금형(19)과 제2제품 캐비티 금형(20)에 유압으로 구동되는 클램프 기구나, 자력(磁力)으로 연결시키는 마그넷 클램프 기구 등의 연결 기구를 마련하는 형태여도 된다.

회전반(4)은 고정반(3) 및 가동반(5)에 각각 대향하는 면을 가지는 판상으로 형성되고, 회전축(13)을 중심으로 하여 회전반(4)을 수직 축선 주위로 회전시키는 회전반 회전 기구(11)를 통해 회전반 이동 기구(12)상에 설치되어 있다.

회전반(4)에는, 한쪽의 면의 중앙에 제1제품 캐비티 금형(19)이 부착되고, 다른 쪽의 면의 중앙에 제2제품 캐비티 금형(20)이 부착되어 있다.

여기서, 회전반(4), 회전반 회전 기구(11) 및 회전반 이동 기구(12)는 단층 성형용의 성형장치에 부착 가능한 별도 부재여도 된다.

회전반 회전 기구(11)는 제1제품 캐비티 금형(19)과 제2제품 캐비티 금형(20)을 포함하는 회전반(4)의 하중을 지지하고, 회전시킬 수 있는 원주상(圓周狀)의 가이드 등으로 구성된 지지 기구를 가지며, 서보 모터 등의 독립된 구동장치에 의해 임의의 이동 위치에서 회전축(13)을 중심으로 하여 회전반(4)을 회전시키도록 구성되어 있다.

회전반 이동 기구(12)는 볼 나사와 볼 나사 너트와 직동(直動) 가이드의 조합 등으로 구성되는 직선상의 가이드 기구 및 이들과 조합되는 서보 모터 등의 구동장치를 가지고 있다. 이 회전반 이동 기구(12)는, 가동반(5)에 마련된 회전반 연결 기구(15)에 의해 가동반(5)과 회전반(4)이 연결된 상태에 있어서는, 가동반(5)의 다이 개폐 동작에 연동시켜, 회전반(4)을 다이 개폐 스트로크 범위 내에 있어서 다이 개폐방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 또한 회전반 이동 기구(12)는 회전반(4)을 임의의 이동 위치에서 정지시켜, 그 위치를 유지하도록 구성되어 있다.

여기서, 회전반 이동 기구(12)의 구동장치는, 회전반(4)의 다이 오픈시의 정지 위치가 일정할 경우에는, 그 스트로크 엔드를 다이 오픈시의 정지 위치로 하는 형태로 함으로써, 유압 실린더 등을 사용할 수 있고, 이것에 의해 회전반 이동 기구(12)의 구성을 간소화할 수 있다.

회전반(4)의 제1제품 캐비티 금형(19)과 제2제품 캐비티 금형(20)은 각각 다른 형상으로 형성되어 있고, 제1제품 캐비티 금형(19)은 고정반(3)의 제품 코어 금형(21)과 다이 클램핑되었을 때에, 1차 성형체를 성형 가능한 제1캐비티가 형성되는 형상으로 형성되어 있고, 제2제품 캐비티 금형(20)은 고정반(3)의 제품 코어 금형(21)과 다이 클램핑되었을 때에, 제품 코어 금형(21)에 남겨진 1차 성형체의 표면에 2차 성형체를 성형 가능한 제2캐비티가 형성되는 형상으로 형성되어 있다.

제1사출 유닛(17)은 고정반(3)의 배면측에 있어서 탈착 가능하게 마련되고, 수지를 사출하는 노즐(17a)이 고정반(3)의 관통구멍(3a)을 통해 제품 코어 금형(21)의 배면(도 1(a) 중 우측)과 접속하며, 제품 코어 금형(21)의 수지 유로(21a)를 통해 제1캐비티 내에 수지를 충전하도록 구성되어 있다.

이 제1사출 유닛(17)은 노즐(17a)이 제품 코어 금형(21)의 배면에 접속한 상태로 고정하여 마련되어도 되고, 도시하지 않는 이동 기구 등에 의해 제품 코어 금형(21)에 대하여 진퇴 가능하게 마련되어도 된다.

여기서, 제1사출 유닛(17)은 단층 성형용의 성형장치에 부착 가능한 별도 부재여도 된다.

제2사출 유닛(18)은, 수지를 사출하는 노즐(18a)이 다이 개폐방향과 직교하는 방향으로부터 제품 코어 금형(21)의 측면(도 1(a) 중 상측)에 접속하도록 고정반(3)의 정면측에 탈착 가능하게 마련되어 있다. 이 제2사출 유닛(18)은 노즐(18a)이 제품 코어 금형(21)의 측면과 접속하고, 제품 코어 금형(21)의 수지 유로(21b)를 통해 제2캐비티 내에 수지를 충전하도록 구성되어 있다.

또한 제2사출 유닛(18)은 노즐(18a)이 제품 코어 금형(21)의 측면에 접속한 상태로 고정하여 마련되어도 되고, 도시하지 않는 이동 기구 등에 의해 제품 코어 금형(21)에 대하여 진퇴 가능하게 마련되어도 된다. 또한 제2사출 유닛(18)은 제1사출 유닛(17)과 거의 평행, 혹은 소정의 각도로 마련되고, 노즐(18a)이 고정반(3)의 관통구멍(3a), 혹은 근린에 마련된 도시하지 않는 다른 관통구멍을 통해 제품 코어 금형(21)과 접속하여, 제품 코어 금형(21)의 수지 유로(21b)을 통해 제2캐비티 내에 수지를 충전하도록 구성되어도 된다.

여기서, 제2사출 유닛(18)은 단층 성형용의 성형장치에 부착 가능한 별도 부재여도 된다.

도 1(a)의 전개(全開) 상태에 있어서, 가동반(5)은 사용되는 금형 두께에 대응한 다이 오픈 한계 위치에 있다. 회전반(4)은 회전반(4)이 제1제품 캐비티 금형(19)과 제2제품 캐비티 금형(20)을 부착한 상태로 회전 가능하면서, 고정반(3)의 제품 코어 금형(21)과 회전반(4)의 제2제품 캐비티 금형(20)(적층 성형품의 성형 완료시, 회전반(4)의 제2제품 캐비티 금형(20)이 고정반(3)의 제품 코어 금형(21)측에 위치하고 있다. 도 2(f) 참조) 사이에, 도시하지 않는 제품 취출장치를 삽입시키고, 고정반(3)의 제품 코어 금형(21)으로부터 도시하지 않는 제품 압출 기구에 의해 압출된 적층 성형품을 취출 가능한 "소정의 위치"에 있다. 또한 회전반(4)을 정지시키는 상기 "소정의 위치"는 사용되는 금형 두께 등에 맞춰 적당히 적절한 위치에 설정되는 것이다.

다음으로, 도 2~도 6을 참조하면서 본 실시형태에 따른 적층 성형장치(1)의 제1~제5성형예에 대하여 설명한다.

본 실시형태에 따른 적층 성형장치(1)의 제1~제5성형예에 있어서, 적층 성형품의 성형에는, 용융 접합성을 가지는 주지의 열가소성 수지를 사용할 수 있다. 적층 성형품 중 1층째(기층(基層), 제품 코어 금형측)에 성형되는 1차 성형체는 적층 성형품의 형상, 강도 및 강성을 확보하는 기능을 가지는 것이다. 적층 성형품 중 2층째(표층, 제품 캐비티 금형측)에 성형되는 2차 성형체는 1차 성형체의 외관 불량의 커버, 착색 표현, 및 전체 또는 부분의 가식(加飾) 표현 등에 의해 적층 성형품의 의장성을 향상시키고, 또한 발포층의 경우에는 의장면에 소프트감을 부여하고, 미발포층의 경우에는 의장면에 논슬립성을 부여하는 기능을 가지는 것이다.

열가소성 수지로서는, 1차 성형체에는, 입수가 용이하면서 가격이 안정되어 있는 예를 들면 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 및 아크릴로니트릴, 부타디엔, 스티렌 공중합 합성 수지(ABS 수지) 등의 범용성이 높은 수지, 및 이들 리사이클 수지 등을 사용할 수 있고, 2차 성형체에는 예를 들면 1차 성형체와 다른 재질의 열가소성 수지나, 1차 성형체와 동 재질이지만 색조가 다른 수지, 열가소성 엘라스토머(TPO), 스티렌계 엘라스토머(SBC) 및 우레탄계 엘라스토머(TPU) 등의 엘라스토머계 수지 등을 사용할 수 있다. 이들 열가소성 수지에 유리 섬유, 탄소 섬유 및 천연 섬유 등의 섬유 강화 수지를 혼합함으로써, 2차 성형체의 강도 및 강성을 향상시킬 수 있고, 또한 난연제나 도전제 등 다양한 첨가물을 첨가함으로써, 난연성이나 대전 방지성 등의 기능을 부여시킬 수 있다.

적층 성형품에 있어서의 발포층은 열가소성 수지에 미리 발포제를 혼입하는 방법(화학 발포 성형법)이나, 열가소성 수지의 사출 충전시에 발포용 가스를 주입하는 방법(가스 발포 성형법) 등의 주지의 방법에 의해 얻어진 발포성 용융 수지에 의해 성형할 수 있다.

[제1성형예]

우선, 도 2를 사용하여 본 실시형태에 따른 적층 성형장치(1)의 제1성형예에 대하여 설명한다. 도 2는 본 실시형태에 따른 적층 성형장치의 제1성형예의 공정을 나타내는 평면도이다. 제1성형예는 1차 성형체를 미발포 수지에 의해 성형하고, 2차 성형체를 발포성 용융 수지에 의해 성형하는 것이다.

우선, 도 2(a)에 나타내는 바와 같이, 다이 클램핑 기구 구동장치(7)의 토글식 다이 클램핑 기구(14)에 의해 가동반(5)과 회전반(4)을 고정반(3) 방향으로 다이 클로징시킨다. 구체적으로는 우선 토글식 다이 클램핑 기구(14)에 의해 가동반(5)을, 회전반 이동 기구(12)에 의해 상기 "소정의 위치"에 유지되어 있는 회전반(4)까지 다이 클로징시켜, 가동반(5)의 더미 플레이트(6)를 제2제품 캐비티 금형(20)에 다이 맞춤시킨다. 다이 맞춤 후 회전반 연결 기구(15)에 의해 가동반(5)과 회전반(4)을 일체화시키고 나서, 회전반 이동 기구(12)에 의한 회전반(4)의 유지를 해제한다. 다음으로, 일체화한 가동반(5)과 회전반(4)을 토글식 다이 클램핑 기구(14)에 의해 다이 클로징시켜, 회전반(4)의 제1제품 캐비티 금형(19)을 고정반(3)의 제품 코어 금형(21)에 다이 맞춤시킨다.

모든 다이 맞춤이 완료한 후, 토글식 다이 클램핑 기구(14)로 회전반(4)의 제1제품 캐비티 금형(19)과 고정반(3)의 제품 코어 금형(21), 및 가동반(5)의 더미 플레이트(6)와 회전반(4)의 제2제품 캐비티 금형(20)을 다이 클램핑한다(1차 다이 클램핑 공정).

1차 다이 클램핑 공정 후 회전반(4)의 제1제품 캐비티 금형(19)과 고정반(3)의 제품 코어 금형(21)으로 형성되는 제1캐비티(C1)에, 제품 코어 금형(21)의 수지 유로(21a)를 통해, 제1사출 유닛(17)으로부터 미리 설정된 사출 충전 패턴에 따라 1차 재료를 1차 사출 충전하여 1차 성형체(41)를 성형한다(1차 성형 공정).

소정의 냉각 고화(固化) 시간 경과 후, 도 2(b)에 나타내는 바와 같이, 1차 성형체(41)가 고정반(3)의 제품 코어 금형(21)에 부착된 상태로 가동반(5)과 회전반(4)을 고정반(3)으로부터 이간하는 방향으로 다이 오픈시킨다. 구체적으로는, 우선 일체화되어 있는 가동반(5)과 회전반(4)을 토글식 다이 클램핑 기구(14)에 의해, 회전반(4)이 상기 "소정의 위치"에 도달할 때까지 다이 오픈시킨다. 다음으로, 회전반(4)이 상기 "소정의 위치"에 도달한 시점에서, 회전반 이동 기구(12)로 회전반(4)을 정지시키고, 동시에 회전반 연결 기구(15)를 해제한다. 그리고, 가동반(5)은 그대로 다이 오픈 한계 위치까지 토글식 다이 클램핑 기구(14)로 다이 오픈된다(다이 오픈 공정).

다이 오픈 공정 후, 도 2(c)에 나타내는 바와 같이, 회전반(4)을 상기 "소정의 위치"에 있어서 회전반 회전 기구(11)에 의해 180도 회전시키고, 회전반(4)의 제2제품 캐비티 금형(20)을 고정반(3)의 제품 코어 금형(21)에 상대하는 위치로 전환한다(회전 공정).

회전 공정 후, 도 2(d)에 나타내는 바와 같이, 다시 가동반(5)과 회전반(4)을 다이 클로징시켜, 회전반(4)의 제2제품 캐비티 금형(20)을, 1차 성형체(41)를 남긴 상태의 고정반(3)의 제품 코어 금형(21)에 다이 맞춤시킨다. 가동반(5)과 회전반(4)의 다이 클로징 동작은 상술한 동작과 동일하기 때문에 생략한다. 모든 다이 맞춤이 완료한 후, 토글식 다이 클램핑 기구(14)에 의해 회전반(4)의 제2제품 캐비티 금형(20)과 고정반(3)의 제품 코어 금형(21), 및 가동반(5)의 더미 플레이트(6)와 회전반(4)의 제1제품 캐비티 금형(19)을 다이 클램핑한다(2차 다이 클램핑 공정).

2차 다이 클램핑 공정 후, 회전반(4)의 제2제품 캐비티 금형(20)과 고정반(3)의 제품 코어 금형(21)에 부착된 1차 성형체(41)의 표면으로 형성되는 제2캐비티(C2)에, 제품 코어 금형(21)의 수지 유로(21b)를 통해, 제2사출 유닛(18)으로부터 미리 설정된 사출 충전 패턴에 따라 발포성 용융 수지인 2차 재료를 2차 사출 충전한다(2차 사출 충전 공정).

2차 사출 충전 공정 후, 도 2(e)에 나타내는 바와 같이, 토글식 다이 클램핑 기구(14)에 의해 가동반(5)과 회전반(4)을 일체로 소정량 β만큼 다이 오픈시켜, 제2캐비티(C2) 내에 있어서 발포성 용융 수지를 발포 팽창시키고, 1차 성형체(41)의 표면의 일부 혹은 전면에, 비발포의 스킨층으로 덮인 내부에 미세 발포 셀을 가지는 2차 성형체(44)를 성형한다(미소 다이 오픈 공정).

소정의 냉각 고화 시간 경과 후, 도 2(f)에 나타내는 바와 같이 가동반(5)과 회전반(4)을 다이 오픈시킨다(다이 오픈 공정). 가동반(5)과 회전반(4)의 다이 오픈 동작은 상술한 동작과 동일하기 때문에 생략한다.

다이 오픈 공정 후, 도 2(g)에 나타내는 바와 같이, 고정반(3)의 제품 코어 금형(21)에 부착된, 1차 성형체(41)와 2차 성형체(44)로 이루어지는 적층 성형품(40)을, 도시하지 않는 제품 취출장치에 의해 꺼낸 후(제품 취출 공정), 회전반(4)을 회전반 회전 기구(11)에 의해 회전시키고, 회전반(4)의 제1제품 캐비티 금형(19)을 고정반(3)의 제품 코어 금형(21)에 상대하는 위치로 전환한다(회전 공정).

이렇게 하여, 이후 도 2(a)의 상태로부터 도 2(g)의 상태에 이르는 성형 사이클을 반복함으로써 적층 성형품(40)이 연속적으로 성형된다.

이와 같이, 제1의 성형예에 의하면, 1차 성형체(41)를 미발포 수지에 의해 성형함으로써, 적층 성형품(40)의 강성을 확보할 수 있고, 또한 2차 성형체(44)를 발포성 용융 수지에 의해 성형함으로써, 제품의 의장면에 소프트감을 부여하는 동시에, 적층 성형품(40)의 경량화 및 단열성?차음성의 향상을 도모할 수 있다. 또한 제1의 성형예에 의하면, 예를 들면 인스트루먼트 패널(instrument panel), 도어 트림(door trim), 글로브 박스 커버 등의 자동차 내장 부품이나, 바닥재 등의 주택 설비나, 잡화 및 완구류 등 쿠션성 및 고급감의 연출을 필요로 하는 적층 성형품(40)을 성형할 수 있다.

[제2성형예]

다음으로, 도 3을 사용하여, 본 실시형태에 따른 적층 성형장치(1)의 제2성형예에 대하여 설명한다. 도 3은 본 실시형태에 따른 적층 성형장치의 제2성형예의 공정을 나타내는 평면도이다. 제2성형예는 1차 성형체 및 2차 성형체를 발포성 용융 수지에 의해 성형한 것이다. 또한 제2성형예에 있어서, 2차 성형체(44)의 성형 공정은 제1성형예와 동일하기 때문에, 1차 성형체(43)의 성형 공정에 대해서만 설명한다.

우선, 제1성형예와 마찬가지로 다이 클램핑 기구 구동장치(7)의 토글식 다이 클램핑 기구(14)에 의해 회전반(4)의 제1제품 캐비티 금형(19)과 고정반(3)의 제품 코어 금형(21), 및 가동반(5)의 더미 플레이트(6)와 회전반(4)의 제2제품 캐비티 금형(20)을 다이 클램핑한다(1차 다이 클램핑 공정).

1차 다이 클램핑 공정, 도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 회전반(4)의 제1제품 캐비티 금형(19)과 고정반(3)의 제품 코어 금형(21)으로 형성되는 제1캐비티(C1)에, 제품 코어 금형(21)의 수지 유로(21a)를 통해, 제1사출 유닛(17)으로부터 미리 설정된 사출 충전 패턴에 따라 발포성 용융 수지인 1차 재료를 1차 사출 충전한다(1차 사출 충전 공정).

1차 사출 충전 공정 후, 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 토글식 다이 클램핑 기구(14)에 의해 가동반(5)과 회전반(4)을 일체로 소정량 α만큼 다이 오픈시키고, 제1캐비티(C1) 내에 있어서 발포성 용융 수지를 발포 팽창시켜, 비발포의 스킨층으로 덮인 내부에 미세 발포 셀을 가지는 1차 성형체(43)를 성형한다(미소 다이 오픈 공정).

소정의 냉각 고화 시간 경과 후, 제1성형예의 다이 오픈 공정과 마찬가지로, 1차 성형체(43)가 고정반(3)의 제품 코어 금형(21)에 부착된 상태로 가동반(5)과 회전반(4)을 고정반(3)으로부터 이간하는 방향으로 다이 오픈시킨다(도 3(c) 참조).

그 후, 제1성형예와 동일한 성형 공정에 의해, 1차 성형체(43)의 표면의 일부 혹은 전면에, 비발포의 스킨층으로 덮인 내부에 미세 발포 셀을 가지는 2차 성형체(44)를 성형하는 동시에, 1차 성형체(43)와 2차 성형체(44)로 이루어지는 발포 적층 성형품(40')을 도시하지 않는 제품 취출장치에 의해 꺼낸다(도 3(d)~도 3(h) 참조).

이와 같이 하여, 이후 도 3(a)의 상태로부터 도 3(h)의 상태에 이르는 성형 사이클을 반복함으로써 발포 적층 성형품(40')이 연속적으로 성형된다.

이와 같이, 제2의 성형예에 의하면, 1차 성형체(43) 및 2차 성형체(44)를 발포성 용융 수지에 의해 성형함으로써, 발포 적층 성형품(40')의 강성을 확보하면서, 발포 성형에 의한 경량화 및 단열성?차음성의 향상을 도모할 수 있다. 또한 제2의 성형예에 의하면, 제1의 성형예보다도 더욱 경량화된 자동차 내장 부품 등을 성형할 수 있고, 이것에 의해 자동차의 연비의 저감을 실현시킬 수 있다.

[제3성형예]

다음으로, 도 4를 사용하여 본 실시형태에 따른 적층 성형장치(1)의 제3성형예에 대하여 설명한다. 도 4는 본 실시형태에 따른 적층 성형장치의 제3성형예의 공정을 나타내는 평면도이다. 제3성형예는 1차 성형체 및 2차 성형체를 미발포 수지에 의해 성형한 것이다. 또한 제3성형예에 있어서, 1차 성형체(41)의 성형 공정은 제1성형예와 동일하기 때문에 2차 성형체(42)의 성형 공정에 대해서만 설명한다.

우선, 제1성형예와 동일한 성형 공정에 의해, 회전반(4)의 제1제품 캐비티 금형(19)과 고정반(3)의 제품 코어 금형(21)으로 형성되는 제1캐비티(C1)에 1차 성형체(41)를 성형한다(도 4(a) 참조).

소정의 냉각 고화 시간 경과 후, 제1성형예의 다이 오픈 공정과 마찬가지로, 1차 성형체(41)가 고정반(3)의 제품 코어 금형(21)에 부착된 상태로 가동반(5)과 회전반(4)을 고정반(3)으로부터 이간하는 방향으로 다이 오픈시킨다(도 4(b) 참조). 또한 제1성형예의 회전 공정과 마찬가지로, 회전반(4)을 회전반 회전 기구(11)에 의해 180도 회전시키고, 회전반(4)의 제2제품 캐비티 금형(20)을 고정반(3)의 제품 코어 금형(21)에 상대하는 위치로 전환한다(도 4(c) 참조). 또한 제1성형예의 2차 다이 클램핑 공정과 마찬가지로, 토글식 다이 클램핑 기구(14)에 의해 회전반(4)의 제2제품 캐비티 금형(20)과 고정반(3)의 제품 코어 금형(21), 및 가동반(5)의 더미 플레이트(6)와 회전반(4)의 제1제품 캐비티 금형(19)을 다이 클램핑한다.

2차 다이 클램핑 공정 후, 도 4(d)에 나타내는 바와 같이, 회전반(4)의 제2제품 캐비티 금형(20)과 고정반(3)의 제품 코어 금형(21)에 부착된 1차 성형체(41)의 표면으로 형성되는 제2캐비티(C2)에, 제품 코어 금형(21)의 수지 유로(21b)를 통해, 제2사출 유닛(18)으로부터 미리 설정된 사출 충전 패턴에 따라 2차 재료를 2차 사출 충전하고, 1차 성형체(41)의 표면의 일부 혹은 전면에 2차 성형체(42)를 성형한다(2차 성형 공정).

소정의 냉각 고화 시간 경과 후, 제1성형예의 다이 오픈 공정과 마찬가지로, 가동반(5)과 회전반(4)을 다이 오픈시키는 동시에(도 4(e) 참조), 1차 성형체(41)와 2차 성형체(42)로 이루어지는 적층 성형품(40'')을 도시하지 않는 제품 취출장치에 의해 꺼낸다(도 4(f) 참조).

이와 같이 하여, 이후 도 4(a)의 상태로부터 도 4(f)의 상태에 이르는 성형 사이클을 반복함으로써 적층 성형품(40'')이 연속적으로 성형된다.

이와 같이, 제3의 성형예에 의하면, 1차 성형체(41) 및 2차 성형체(42)를 미발포 수지에 의해 성형함으로써, 적층 성형품(40'')의 강성을 확보하는 동시에 2차 성형체(42)에 의해 적층 성형품(40'')에 의장성, 및 논슬립성 등의 기능성을 부여할 수 있다. 또한 제3의 성형예에 의하면, 예를 들면 콘솔 박스, 어시스트 그립, 에어백 커버 등의 자동차 내장 부품이나, 면도기, 칫솔 등의 잡화나, 샤프펜 등의 문방구나, 공구, 스포츠, 의료기기 등의 그립 등의 적층 성형품(40'')을 성형할 수 있다.

제3성형예에 있어서, 1차 성형체(41)는 용기 리사이클 수지나, 자동차 부품 및 가전 등의 폐기 제품으로부터의 리사이클 수지에 의해 형성되어도 된다. 이와 같이, 1차 성형체(41)를 리사이클 수지에 의해 성형함으로써, 적층 성형품(40'')의 강성을 확보하면서 환경 부하의 저감을 도모할 수 있다. 1차 성형체(41)를 리사이클 수지로 한 경우에는, 예를 들면 물류용 수송 파렛트(pallet)나, 범퍼 등의 자동차 부품이나, 가전제품 등의 적층 성형품(40'')을 성형할 수 있다.

[제4성형예]

다음으로, 본 실시형태에 따른 적층 성형장치(1)의 제4성형예에 대하여 설명한다. 본 실시형태에 따른 적층 성형장치(1)의 제4성형예는 사출 프레스 성형(압축 성형)이며, 도 5에 나타내는 바와 같이, 1차 성형체(43')를 예를 들면 유리 대체재로서의 투명 폴리카보네이트수지 등의 수지에 의해 성형하고, 2차 성형체(42)를 예를 들면 지지 부재로서의 유색 포리카보네이트알로이수지 등의 수지에 의해 성형함으로써, 유리 수지화 성형품(40''')을 성형하는 것이다. 도 5는 본 실시형태에 따른 적층 성형장치의 제4성형예의 공정을 나타내는 평면도이다. 또한 제4성형예에 있어서, 2차 성형체(42)의 성형 공정은 제3성형예와 동일하기 때문에 1차 성형체(43')의 성형 공정에 대해서만 설명한다.

우선, 제1성형예와 동일한 방법에 의해, 토글식 다이 클램핑 기구(14)에 의해 가동반(5)과 회전반(4)을, 고정반(3)의 제품 코어 금형(21) 및 회전반(4)의 제1제품 캐비티 금형(19)의 사이가 소정량 α만큼 미소 다이 오픈되는 위치까지 다이 클로징시켜 제1캐비티(C1)를 형성한다(다이 클로징 공정).

다이 클로징 공정 후, 도 5(a)에 나타내는 바와 같이, 제1제품 캐비티 금형(19)과 제품 코어 금형(21)으로 형성되는 제1캐비티(C1)에, 제품 코어 금형(21)의 수지 유로(21a)를 통해, 제1사출 유닛(17)으로부터 미리 설정된 사출 충전 패턴에 따라 1차 재료를 1차 사출 충전한다(1차 사출 충전 공정).

1차 사출 충전 공정과 연동시키거나, 또는 1차 사출 충전 공정 후, 도 5(b)에 나타내는 바와 같이, 토글식 다이 클램핑 기구(14)에 의해 가동반(5)과 회전반(4)을 일체로 다이 클로징 방향으로 이동시켜, 제1제품 캐비티 금형(19)과 제품 코어 금형(21), 및 가동반(5)의 더미 플레이트(6)와 회전반(4)의 제2제품 캐비티 금형(20)을 다이 클램핑시킨다(사출 프레스 공정). 이것에 의해, 제1캐비티(C1) 내에 있어서 1차 재료를 압축하여 1차 성형체(43')를 성형한다.

소정의 냉각 고화 시간 경과 후, 제1성형예의 다이 오픈 공정과 마찬가지로, 1차 성형체(43')가 고정반(3)의 제품 코어 금형(21)에 부착된 상태로 가동반(5)과 회전반(4)을 고정반(3)으로부터 이간하는 방향으로 다이 오픈시킨다(도 5(c) 참조).

그 후, 제3성형예와 동일한 성형 공정에 의해, 1차 성형체(43')의 표면의 일부 혹은 전면에 2차 성형체(42)를 성형하는 동시에, 1차 성형체(43')와 2차 성형체(42)로 이루어지는 유리 수지화 성형품(40''')을 도시하지 않는 제품 취출장치에 의해 꺼낸다(도 5(d)~도 5(g) 참조).

이와 같이 하여, 이후 도 5(a)의 상태로부터 도 5(g)의 상태에 이르는 성형 사이클을 반복함으로써 유리 수지화 성형품(40''')이 연속적으로 성형된다.

이와 같이, 제4성형예에 의하면, 정밀도가 높은 사출 프레스 성형이 가능해지기 때문에, 사출 충전시의 높은 일그러짐 억제 효과를 얻을 수 있는 동시에, 다이 클램핑측(제1제품 캐비티 금형(19)측)으로부터 균일하게 보압(保壓)이 부하되기 때문에, 높은 제품 변형 억제 효과를 얻을 수 있다. 또한 제4성형예에 의하면, 예를 들면 자동차 외장의 수지제 유리나, 가전?OA 기기의 의장 패널 등의 유리 수지화 성형품(40''')을 성형할 수 있다.

[제5성형예]

다음으로, 본 실시형태에 따른 적층 성형장치(1)의 제5성형예에 대하여 설명한다. 본 실시형태에 따른 적층 성형장치(1)의 제5성형예는, 제4성형예와 동일한 사출 프레스 성형(압축 성형)이며, 도 6에 나타내는 바와 같이, 1차 성형체(42')를 예를 들면 지지 부재로서의 유색 폴리카보네이트알로이수지 등의 수지에 의해 성형하고, 2차 성형체(43'')를 예를 들면 유리 대체재로서의 투명 폴리카보네이트수지 등의 수지에 의해 성형함으로써, 유리 수지화 성형품(40'''')을 성형하는 것이다. 도 6은 본 실시형태에 따른 적층 성형장치의 제5성형예의 공정을 나타내는 평면도이다. 또한 제5성형예는 제4성형예에 있어서의 1차 성형체(43')의 성형 공정과 2차 성형체(42)의 성형 공정의 성형 순서를 변경하여, 유리 수지화 성형품을 성형하는 것이기 때문에, 제4성형예와 동일한 공정에 대한 상세한 설명은 생략하고 다른 공정에 대해서만 설명한다.

우선, 제4성형예에 있어서의 2차 성형체(42)의 성형과 동일한 성형 공정에 의해, 도 6(a)에 나타내는 바와 같이, 제2제품 캐비티 금형(20)과 제품 코어 금형(21)으로 형성되는 제2캐비티(C2)에 있어서 유색 폴리카보네이트알로이수지 등의 수지로 이루어지는 1차 성형체(42')를 성형한다. 또한 소정의 냉각 고화 시간 경과 후, 1차 성형체(42')가 고정반(3)의 제품 코어 금형(21)에 부착된 상태로 가동반(5)과 회전반(4)을 고정반(3)으로부터 이간하는 방향으로 다이 오픈시키는 동시에, 회전반(4)을 회전시켜, 회전반(4)의 제1제품 캐비티 금형(19)을 고정반(3)의 제품 코어 금형(21)에 상대하는 위치로 전환한다(도 6(b) 참조).

다음으로, 제4성형예에 있어서의 1차 성형체(43')의 성형과 동일한 성형 공정에 의해, 도 6(c)에 나타내는 바와 같이, 토글식 다이 클램핑 기구(14)에 의해 가동반(5)과 회전반(4)을, 고정반(3)의 제품 코어 금형(21) 및 회전반(4)의 제1제품 캐비티 금형(19)의 사이가 소정량 α만큼 미소 다이 오픈되는 위치까지 다이 클로징시켜 제1캐비티(C1)를 형성한다(다이 클로징 공정). 이 다이 클로징 공정 후, 제1제품 캐비티 금형(19)과 제품 코어 금형(21)으로 형성되는 제1캐비티(C1)에, 제1사출 유닛(17)으로부터 투명 폴리카보네이트수지 등의 수지를 사출 충전한다(2차 사출 충전 공정).

2차 사출 충전 공정과 연동시키거나, 또는 2차 사출 충전 공정 후, 도 6(d)에 나타내는 바와 같이, 토글식 다이 클램핑 기구(14)에 의해 가동반(5)과 회전반(4)을 일체로 다이 클로징 방향으로 이동시키고, 제1제품 캐비티 금형(19)과 제품 코어 금형(21), 및 가동반(5)의 더미 플레이트(6)와 회전반(4)의 제2제품 캐비티 금형(20)을 다이 클램핑시킨다(사출 프레스 공정). 이것에 의해, 제1캐비티(C1) 내에 있어서 2차 재료(투명 폴리카보네이트수지 등의 수지)를 압축하여 2차 성형체(43'')를 성형하여, 유리 수지화 성형품(40'''')을 성형할 수 있다.

이와 같이, 제5성형예에 의하면, 우선 표층이 되는 1차 성형체(42')를 통상 성형한 후, 기층이 되는 2차 성형체(43'')를 사출 프레스 성형에 의해 성형함으로써, 제4성형예와 동일한 구성으로 이루어지는 유리 수지화 성형품을 성형할 수 있다. 또한 이 제5성형예에 있어서, 1차 성형체(42')를 기층으로 하고, 2차 성형체(43'')를 표층으로 하여 성형함으로써, 제4성형예의 유리 수지화 성형품(40''')의 기층과 표층이 바뀐 구성의 유리 수지화 성형품을 성형할 수 있다.

본 실시형태에 따른 적층 성형장치(1)의 제1~제5성형예에 있어서, 가동반(5)과 회전반(4)을 회전반 연결 기구(15)에 의해 일체화시켜, 일체화한 가동반(5)과 회전반(4)을 토글식 다이 클램핑 기구(14)에 의해 다이 개폐방향으로 이동시키는 것으로 했는데, 이에 한정되지 않고 각각 독립적인 구동원, 예를 들면 회전반 이동 기구(12) 및 토글식 다이 클램핑 기구(14)에 의해, 회전반(4) 및 가동반(5)이 다이 개폐방향으로 이동하도록 제어되는 것으로 해도 된다. 이 경우에 있어서, 회전반(4) 및 가동반(5)의 다이 개폐방향의 이동은, 회전반 이동 기구(12) 및 토글식 다이 클램핑 기구(14)에 의해 일체적으로 행해지도록 제어되는 것이 바람직하고, 회전반 이동 기구(12) 및 토글식 다이 클램핑 기구(14)에 의한 일체적인 제어와, 회전반 연결 기구(15)에 의한 연결을 병용하여 행하는 것으로 해도 되며, 회전반 연결 기구(15)에 의한 가동반(5)과 회전반(4)의 연결을 행하지 않는 것으로 해도 된다.

즉, 제1~제5성형예에 있어서, 1차 다이 클램핑(2차 다이 클램핑) 공정은, 가동반(5)의 더미 플레이트(6)와 회전반(4)의 제2제품 캐비티 금형(20)(제1제품 캐비티 금형(19))을 다이 맞춤시킨 후에, 회전반(4)의 제1제품 캐비티 금형(19)(제2제품 캐비티 금형(20))과 고정반(3)의 제품 코어 금형(21)을 다이 맞춤시키는 것으로 했는데, 이에 한정되지 않고, 예를 들면 회전반 이동 기구(12)에 의해 회전반(4)을 고정반(3)에 다이 클로징시켜, 제1제품 캐비티 금형(19)(제2제품 캐비티 금형(20))을 제품 코어 금형(21)에 다이 맞춤시킨 후, 토글식 다이 클램핑 기구(14)에 의해 가동반(5)을 회전반(4)에 다이 클로징시키고, 더미 플레이트(6)와 제2제품 캐비티 금형(20)(제1제품 캐비티 금형(19))을 다이 맞춤시켜, 그 후, 회전반 연결 기구(15)에 의해 가동반(5)과 회전반(4)을 일체화시키거나, 또는 회전반 이동 기구(12) 및 토글식 다이 클램핑 기구(14)에 의해 일체적으로 제어시켜 다이 클램핑시키는 공정으로 해도 된다.

또한 제1~제5성형예에 있어서, 다이 오픈 공정은 일체화되어 있는 가동반(5)과 회전반(4)을 토글식 다이 클램핑 기구(14)에 의해 다이 오픈시킨 후, 회전반 연결 기구(15)를 해제시키고, 가동반(5)만을 토글식 다이 클램핑 기구(14)로 더욱 다이 오픈시키는 것으로 했는데, 이에 한정되지 않고 회전반 연결 기구(15)에 의한 가동반(5)과 회전반(4)의 연결을 해제시킨 후, 가동반(5)만을 토글식 다이 클램핑 기구(14)에 의해 다이 오픈시켜, 이와 동시 또는 그 후에 회전반(4)을 회전반 이동 기구(12)에 의해 다이 오픈시키는 것으로 해도 된다.

또한 제1, 2, 4 및 5의 성형예의 미소 다이 오픈 공정 및 다이 클로징 공정에 있어서, 가동반(5) 및 회전반(4)은 토글식 다이 클램핑 기구(14)에 의해 소정량 α, β의 미소 다이 오픈 및 다이 클로징이 이루어지는 것으로 했는데, 이에 한정되지 않고, 회전반 이동 기구(12) 및 토글식 다이 클램핑 기구(14)에 의한 회전반(4) 및 가동반(5)의 다이 개폐방향의 이동이, 일체적으로 행해지도록 제어됨으로써, 소정량 α, β의 미소 다이 오픈 및 다이 클로징이 이루어지는 것으로 해도 된다.

본 발명에 따른 적층 성형방법은 제1~제5성형예에 한정되는 것은 아니며, 금형이나 적층 성형품 등의 제약에 따라, 본 발명의 장치 구성으로 가능한 동작을 여러가지 조합하여 제어해도 된다. 예를 들면, 본 실시형태에 따른 적층 성형장치(1)는, 제1~제5성형예 외에, 기층이 발포층으로 이루어지고, 표층이 미발포층으로 이루어지는 적층 성형품을 성형할 수도 있다. 이와 같은 적층 성형품은 1차 성형체를 발포성 용융 수지에 의해 성형하고, 2차 성형체를 미발포 수지에 의해 성형하거나, 혹은 제1성형예의 제1캐비티(C1)에 있어서 성형되는 미발포층을 기층으로 하고, 제2캐비티(C2)에 있어서 성형되는 발포층을 표층으로 함으로써 성형할 수 있다. 또한 본 실시형태에 따른 적층 성형장치(1)는, 제1~제5성형예 외에, 1차 성형체 및 2차 성형체를 사출 프레스 성형에 의해 성형해도 되고, 1차 성형체 및 2차 성형체의 어느 한쪽을 발포 성형에 의해 성형하고, 다른 쪽을 사출 프레스 성형에 의해 성형해도 된다. 또한 본 실시형태에 따른 적층 성형장치(1)는, 회전반 연결 기구(15) 또는 체결 부재 등을 사용하여 회전반(4) 및 가동반(5)을 일체화시킴으로써 단층 성형도 가능하다.

종래의 특허문헌 1의 적층 성형장치에서는, 1차 사출기와 2차 사출기를 장치 길이방향에 대향시키는 배치와 더불어, 가동반의 다이 개폐 동작에 연동하여 1차 사출기가 다이 개폐방향, 즉 장치 길이방향으로 진퇴하기 때문에, 가동반의 금형 부착면의 면적이 거의 동 면적인 경우, 종래의 단층 성형장치와 비교하여 장치 전 길이가 길다는 문제가 있다. 또한 1종류의 적층 성형품의 성형을 위해 회전반의 가동반과 고정반에 상대하는 면에 각각 같은 금형을 부착할 필요가 있다. 또한 1차 성형체와 적층 성형품이 회전반의 포지티브 다이에 남는 성형법이기 때문에, 회전반에 제품 압출 기구를 내장시킬 필요가 있고, 이들을 구동시키는 유압, 공압, 전기 등의 접속을 포함하여, 회전반의 구조가 복잡해진다는 문제가 있다. 그리고, 본 적층 성형장치는 적층 성형용의 전용 성형장치이기 때문에 단층 혹은 단색 성형이 곤란하다는 문제가 있다.

또한 특허문헌 2의 적층 성형장치는 복수의 사출장치를 고정반측에 평행하게 배치하기 때문에, 가동반의 금형 부착면의 면적이 거의 동 면적인 경우, 특허문헌 1의 적층 성형장치에 비해 장치 전 길이가 짧다. 또한 복수의 캐비티 다이를 가지는 고정 다이에 대응하는 가동 다이를 공통화하고 있기 때문에 가동반측에 같은 금형을 복수 부착할 필요가 없다. 또한 단층 혹은 단색 성형도 가능하여, 특허문헌 1의 적층 성형장치의 과제를 해결하고 있다. 그러나 본 적층 성형장치에는 이하와 같은 새로운 문제가 있다.

우선, 특허문헌 2의 적층 성형장치는 가동 다이를 가동반의 금형 홀더에 안내시켜, 가동반의 전 폭 내에서 가로방향으로 슬라이딩시키는 구조이기 때문에, 가동반의 전 폭에 대하여 가로방향의 슬라이딩을 고려한 작은 금형밖에 부착할 수 없다. 고정반에 부착하는 고정 다이도 가동 다이에 맞춘 제품 캐비티를 가로방향으로 복수 가진 형태로 되어 있기 때문에, 가동반의 금형 부착면의 면적이 거의 동 면적인 경우, 특허문헌 1의 적층 성형장치로 성형할 수 있는 적층 성형품에 비해 작은 사이즈의 적층 성형품밖에 성형할 수 없다. 또한 가동반의 금형 부착면의 거의 중앙으로부터 벗어난 위치에서, 가동반의 금형 부착면의 면적에 대하여 작은 투영 면적의 가동 다이를 고정 다이와 다이 클램핑하기 때문에, 금형에 다이 클램핑력을 밸런스 좋게 가할 수 없다. 이 때문에 금형을 손상하거나, 사출 충전시에 용융 수지가 금형 맞춤면으로부터 샐 가능성이 있다.

또한 특허문헌 2의 적층 성형장치에 있어서, 금형을 큰 것으로 하여 적층 성형품의 사이즈를 크게 하고자 하면, 고정반과 가동반의 폭을 넓게 할 필요가 있다. 그러나 반(盤)의 폭만을 넓게 하면, 다이 클램핑시에 금형에 가해지는 다이 클램핑력의 폭 방향의 밸런스만이 나빠지기 때문에, 반의 높이도 폭에 맞추어 어느 정도 높게 할 수 밖에 없다. 그런데, 금형을 가동반의 거의 중앙으로부터 벗어난 위치에서 다이 클램핑하는 구조는 같기 때문에, 반의 높이와 폭이 커지면 커질수록 금형에 가해지는 다이 클램핑력의 밸런스는 나빠진다. 이와 같이, 특허문헌 2의 적층 성형장치에 있어서, 적층 성형품의 사이즈를 크게 하고자 하면, 고정반과 가동반의 폭과 높이를 크게 할 필요가 있고, 그에 맞추어 성형장치의 다이 클램핑 기구나 베드부도 크게 할 수 밖에 없으며, 적층 성형품의 사이즈에 대하여, 적층 성형장치 자체가 대형화하는데 있어, 다이 클램핑시에 금형에 가해지는 다이 클램핑력의 밸런스는 나빠져 양품을 성형하는 것이 곤란해진다.

이에 대하여, 본 실시형태에 따른 적층 성형장치 및 적층 성형방법에 의하면, 다음과 같은 효과를 발휘할 수 있다.

(1)가동반에 금형 및 사출 유닛이 부착되어 있지 않아, 가동반측의 중량을 가볍게 할 수 있기 때문에 다이 개폐방향의 이동 동작의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

(2)적어도 2개의 사출 유닛을 고정반측에 배치하기 때문에, 가동반의 금형 부착면의 면적이 거의 동 면적인 경우, 2개의 대향하는 사출 유닛을 가지는 종래의 인용문헌 1의 적층 성형장치와 비교하여 장치 전 길이를 짧게 할 수 있다.

(3)다른 형상을 가진 각각의 제품 캐비티 금형에 대응하는 제품 코어 금형을 공통화하고 있기 때문에, 1종류의 적층 성형품을 형성하는데 같은 금형이 불필요해져 사용하는 금형 수를 적게 할 수 있다.

(4)1차 성형체와 적층 성형품이 고정반의 제품 코어 금형에 남는 적층 성형법이기 때문에, 회전반에 제품 압출 기구를 내장시킬 필요가 없고, 이들을 구동시키는 유압, 공압, 전기 등의 접속도 불필요해져 회전반의 구조를 단순하게 할 수 있다.

(5)단층 혹은 단색 성형이 가능하다.

(6)회전반의 양면에 다른 형상을 가진 제품 캐비티 금형을 각각 부착하기 때문에, 가동반의 금형 부착면의 면적이 거의 동 면적인 경우, 고정반에 복수의 금형을 동일면상에 부착하는 종래의 인용문헌 2의 적층 성형장치와 비교하여, 회전반의 1면에 부착하는 제품 캐비티 금형의 크기를 크게 할 수 있어, 보다 큰 사이즈의 적층 성형품을 성형할 수 있다.

(7)고정반과 가동반의 금형 부착면의 거의 중앙에 금형을 부착하기 때문에, 다이 클램핑시에 금형에 밸런스 좋게 다이 클램핑력을 가할 수 있다.

(8)가동반 및 회전반은 가동반과 회전반을 연결 가능한 기구에 의해 일체화, 또는 각각 독립적인 구동원에 의해 일체적으로 제어함으로써, 일체적으로 다이 개폐방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 이것에 의해, 회전반의 제품 캐비티 금형을 가동반과 일체적으로 소정량만큼 다이 오픈시켜, 제품 캐비티 내에 사출 충전된 발포성 용융 수지를 발포 팽창시키는 발포 성형이 가능하다. 또한 소정량만큼 다이 오픈된 상태로 제품 캐비티 내에 용융 수지를 사출 충전시키고, 그에 연동하여, 또한 그 후에 회전반의 제품 캐비티 금형을 가동반과 일체적으로 다이 클램핑시켜, 용융 수지를 압축시키는 사출 프레스 성형이 가능하다. 또한 다이 클램핑 기구가 토글식이면, 고정밀도의 다이 오픈량의 제어가 필요한 발포 성형 및 사출 프레스 성형에 있어서 고정밀도의 다이 오픈량 제어가 가능해진다. 더불어, 그 구동장치가 전동 서보 모터인 형태의 것이면, 보다 고정밀도의 다이 오픈량 제어가 가능해진다.

(9)다이 클램핑 기구로 가동반을 고정반에 대하여 진퇴시키는 종래의 단층 성형장치의 기능에 근거하고 있고, 또한 가동반과 회전반을 연결 가능한 기구, 또는 각각 독립적인 구동원에 의해 일체적으로 다이 개폐 동작시키는 것이 가능하기 때문에, 단층, 단색 성형이나 통상의 다층, 다색 성형과 더불어, 상기 (8)의 발포 성형이나 다이 내 피복 성형방법 등, 다이 클램핑 기구로 가동반을 고정반에 대하여 진퇴시키는 종래의 단층 성형장치로 실시되고 있는 다양한 성형방법이 실시 가능하고, 또한 그들을 조합한 적층 성형품의 성형도 가능하다.

(10)사출 유닛 및 회전반의 추가에 의해, 다이 클램핑 기구로 가동반을 고정반에 대하여 진퇴시키는 종래의 단층 성형장치를, 상기 (1)부터 (9)의 효과를 발휘하는 다기능을 가지는 적층 성형장치로 용이하게 개조할 수 있다.

이와 같이, 본 실시형태에 따른 적층 성형장치(1)에 있어서, 고정반(3)의 제품 코어 금형(21)을 회전반(4)의 제1제품 캐비티 금형(19)과 제2제품 캐비티 금형(20)에 대응하는 공통 금형으로 하고, 제품 캐비티의 전환을 회전반(4)의 제품 캐비티 금형측에서 행하며, 1차 성형체와 적층 성형품이 회전반(4)측이 아니라 고정반(3)의 제품 코어 금형(21)측에 부착하는 점이, 회전반의 양면에 같은 포지티브 다이를 각각 부착하고, 이 회전반의 포지티브 다이측에 1차 성형체를 부착한 상태에서 회전반을 회전시켜, 가동반과 고정반에 부착한 다른 형상을 가지는 피메일 다이측에서 제품 캐비티의 전환을 행하고, 대향하는 사출 유닛으로부터 사출 충전하여, 적층 성형품도 고정반의 포지티브 다이측에 부착하는 특허문헌 1의 적층 성형장치와의 큰 상이점이며, 본 발명에 있어서 회전반을 채용하면서, 회전반의 구조를 단순하게 하여, 1차, 2차 사출 충전 모두 같은 고정반측으로부터 사출 충전 가능하게 하는 것이다. 또한 제품 캐비티의 전환을 회전반(4)의 가동반(5)의 더미 플레이트(6)와 고정반(3)의 제품 코어 금형(21)에 상대하는 면에 부착한 제품 캐비티 금형측에서 행함으로써, 회전반(4)의 1면에 부착하는 제품 캐비티 금형을 1종류로 하면서, 회전반(4)의 거의 중앙에 부착되는 점이, 고정반의 동일면에 부착한 복수의 금형 혹은 복수의 제품 캐비티 다이를 가지는 금형측에서 제품 캐비티의 전환을 행하는, 특허문헌 2의 적층 성형장치와의 큰 상이점이며, 가동반의 금형 부착면의 면적이 거의 동 면적인 경우, 특허문헌 2의 적층 성형장치로 성형 가능한 적층 성형품보다, 큰 사이즈의 적층 성형품을 성형 가능하게 하여 다이 클램핑시에 금형에 밸런스 좋게 다이 클램핑력을 가할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명에 따른 적층 성형장치는 상술한 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 다양한 개변(改變)을 행할 수 있다. 예를 들면, 본 실시형태에 따른 적층 성형장치(1)에 있어서는, 회전반(4)이 수직 축선 주위로 회전되는 것인데, 이에 한정되지 않고 회전반(4)이 장치 길이방향에 직교하는 수평 축선 주위로 회전되는 형태여도 된다.

또한 본 실시형태에 따른 적층 성형장치(1)에 있어서는, 다이 오픈 동작에 있어서의 회전반(4)을 정지시키는 "소정의 위치"를 회전반(4)이 제1제품 캐비티 금형(19)과 제2제품 캐비티 금형(20)을 부착한 상태로 회전 가능하면서, 고정반(3)의 제품 코어 금형(21)과 회전반(4)의 제2제품 캐비티 금형(20)(적층 성형품의 성형 완료시, 회전반(4)의 제2제품 캐비티 금형(20)이 고정반(3)의 제품 코어 금형(21)측에 위치하고 있다. 도 2(f) 참조) 사이에, 도시하지 않는 제품 취출장치를 삽입시키고, 고정반(3)의 제품 코어 금형(21)으로부터 도시하지 않는 제품 압출 기구에 의해 압출된 적층 성형품을 취출 가능한 위치로 했는데, 이에 한정되지 않고 회전반(4)을 회전시키는 경우와, 고정반(3)과 회전반(4) 사이로부터 도시하지 않는 제품 취출장치로 적층 성형품을 꺼내는 경우에, 회전반(4)을 정지시키는 "소정의 위치"를 다른 위치로 해도 된다. 후자의 경우에 있어서, 회전반(4)을 전자의 경우의 "소정의 위치"보다 가동반(5) 방향의 위치로 설정함으로써, 다이 오픈시의 회전반(4)의 제2제품 캐비티 금형(20)과 고정반(3)의 제품 코어 금형(21) 사이의 간격을 보다 크게 하여, 제품 취출장치측의 설계 제약을 보다 적게 할 수 있다.

또한 본 실시형태에 따른 적층 성형장치(1)에 있어서, 회전반(4)은 고정반(3) 및 가동반(5)에 각각 대향하는 면을 가지는 판상으로 형성되고, 한쪽의 면의 중앙에 제1제품 캐비티 금형(19)이 부착되며, 다른 쪽의 면의 중앙에 제2제품 캐비티 금형(20)이 부착되어 있는 것으로 했는데, 이에 한정되지 않고 예를 들면 회전반의 형상을 3면 이상으로 이루어지는 다면체로 하여, 각각의 면에 제품 캐비티 금형을 부착하는 구성으로 해도 된다.

또한 나아가 본 실시형태에 따른 적층 성형장치(1)에 있어서는, 제품 코어 금형(21), 제1제품 캐비티 금형(19), 제2제품 캐비티 금형(20) 및 더미 플레이트(6)가 이미 고정반(3), 회전반(4) 및 가동반(5)에 각각 부착되어 있는 구성에 대하여 설명했는데, 이에 한정되지 않고 고정반에 제품 코어 금형을, 회전반에 적어도 2개의 제품 캐비티 금형을, 가동반에 더미 플레이트를 각각 부착 가능한 적층 성형장치이면 된다.

또한 나아가 본 실시형태에 따른 적층 성형장치(1)는 회전반 연결 기구(15)를 구비하는 것으로 했는데, 이에 한정되지 않고 회전반 연결 기구(15)를 구비하지 않는 것으로 해도 되고, 또한 회전반 연결 기구(15)는 예를 들면 볼트 등으로 이루어지는 체결 부재 등인 것으로 해도 된다.

본 발명은 상기 종래의 적층 성형장치의 과제를 해결하는 것이며, 그 결과, 상기 "발명의 효과"에 기재한 효과를 발휘할 수 있어 산업상의 이용 가능성은 크다. 특히, 사출 유닛과 회전반의 추가로 다이 클램핑 기구로 가동반을 고정반에 대하여 진퇴시키는 종래의 단층 성형장치를, 다기능을 가지는 적층 성형장치로 용이하게 개조할 수 있는 점은 산업상의 이용 가능성이 매우 크다. 왜냐하면, 다이 클램핑 기구로 가동반을 고정반에 대하여 진퇴시키는 종래의 단층 성형장치의 기능에 근거하고 있기 때문에, 단층, 단색 성형이나 통상의 다층, 다색 성형과 더불어 발포 성형이나 다이 내 피복 성형방법 등, 다이 클램핑 기구로 가동반을 고정반에 대하여 진퇴시키는 종래의 단층 성형장치로 실시되어 있는 다양한 성형방법이 실시 가능하고, 또한 그들을 조합한 적층 성형품의 성형도 가능하게 되기 때문이다. 즉, 장치의 설치 스페이스 혹은 장치의 설치 비용의 제약 때문에, 전용의 적층 성형장치를 설치하는 것이 곤란했던 기업, 특히 중소 규모의 기업에 있어서도, 본 발명의 적층 성형장치와 적층 성형방법에 의해, 이미 설치되어 있는 다이 클램핑 기구로 가동반을 고정반에 대하여 진퇴시키는 종래의 단층 성형장치를, 개조에 의해 다기능을 가지는 적층 성형장치로 용이하게 변경할 수 있고, 이 적층 성형장치와 적층 성형방법에 의해, 단층, 단색 성형이나 통상의 다층, 다색 성형과 더불어 발포 성형이나 다이 내 피복 성형방법 등 다종 다양한 적층 성형품이 성형 가능해진다. 그리고, 최근 다종 소량 생산이 요구되는 적층 성형품에 대응하여 각 적층 성형장치의 가동율을 향상시킬 수 있다.

1: 적층 성형장치 3: 고정반
4: 회전반 5: 가동반
6: 더미 플레이트 14: 토글식 다이 클램핑 기구
15: 회전반 연결 기구 17: 제1사출 유닛
18: 제2사출 유닛 19: 제1제품 캐비티 금형
20: 제2제품 캐비티 금형 21: 제품 코어 금형

Claims

제품 코어 금형이 부착된 고정반과,
상기 제품 코어 금형과 대향하는 면에 더미 플레이트가 부착되고, 상기 고정반에 대하여 다이(die) 개폐방향으로 이동 가능하게 마련된 가동반과,
상기 고정반과 상기 가동반 사이에 배치되고, 상기 고정반 및 가동반에 대하여 다이 개폐방향으로 이동 가능하면서 다이 개폐방향과 직교하는 회전축을 중심으로 하여 회전 가능하게 마련되며, 적어도 제1의 회전 위치에서 상기 제품 코어 금형과 대향하는 면 및 제2의 회전 위치에서 상기 제품 코어 금형과 대향하는 면을 가지고, 상기 제1의 회전 위치에서 상기 제품 코어 금형과 대향하는 면에 제1제품 캐비티 금형이 부착되며, 상기 제2의 회전 위치에서 상기 제품 코어 금형과 대향하는 면에 제2제품 캐비티 금형이 부착된 회전반과,
상기 제품 코어 금형에 접속 가능한 상태로 상기 고정반측에 배치되고, 상기 제품 코어 금형과 상기 제1제품 캐비티 금형이 다이 클램핑(clamping)되어 형성되는 제1캐비티에 수지를 사출 충전하는 제1사출 유닛과,
상기 제품 코어 금형에 접속 가능한 상태로 상기 고정반측에 배치되고, 상기 제품 코어 금형과 상기 제2제품 캐비티 금형이 다이 클램핑되어 형성되는 제2캐비티에 수지를 사출 충전하는 제2사출 유닛과,
상기 가동반을 상기 고정반에 대하여 다이 개폐방향으로 이동시키는 다이 클램핑 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 적층 성형장치.
제1항에 있어서,
상기 회전반 및 상기 가동반은 일체적으로 다이 개폐방향으로 이동 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 적층 성형장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 다이 클램핑 기구는 토글(toggle)식의 다이 클램핑 기구인 것을 특징으로 하는 적층 성형장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 회전반 및 상기 제2사출 유닛은 탈착 가능한 별도 부재인 것을 특징으로 하는 적층 성형장치.
제품 코어 금형을 부착 가능한 면을 가지는 고정반과,
상기 고정반의 제품 코어 금형을 부착 가능한 면과 대향하는 면에 더미 플레이트를 부착 가능하면서, 상기 고정반에 대하여 다이 개폐방향으로 이동 가능하게 마련된 가동반과,
상기 고정반과 상기 가동반 사이에 배치되고, 상기 고정반 및 상기 가동반에 대하여 다이 개폐방향으로 이동 가능하면서 다이 개폐방향과 직교하는 회전축을 중심으로 하여 회전 가능하게 마련되며, 적어도 제1의 회전 위치에서 상기 고정반의 제품 코어 금형을 부착 가능한 면과 대향하는 면 및 제2의 회전 위치에서 상기 고정반의 제품 코어 금형을 부착 가능한 면과 대향하는 면을 가지고, 이들 면에 각각 제품 캐비티 금형을 부착 가능한 회전반과,
상기 고정반측에 배치되고, 상기 고정반의 제품 코어 금형을 부착 가능한 면과 상기 회전반의 제1의 회전 위치에서 상기 고정반의 제품 코어 금형을 부착 가능한 면과 대향하는 면 사이에 형성되는 제1캐비티에 수지를 사출 충전하는 제1사출 유닛과,
상기 고정반측에 배치되고, 상기 고정반의 제품 코어 금형을 부착 가능한 면과 상기 회전반의 제2의 회전 위치에서 상기 고정반의 제품 코어 금형을 부착 가능한 면과 대향하는 면 사이에 형성되는 제2캐비티에 수지를 사출 충전하는 제2사출 유닛과,
상기 가동반을 상기 고정반에 대하여 다이 개폐방향으로 이동시키는 다이 클램핑 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 적층 성형장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 적층 성형장치를 사용하여 행하는 적층 성형방법으로서,
상기 제품 코어 금형과 상기 제1제품 캐비티 금형을 다이 클램핑하여, 상기 제1캐비티를 형성하는 1차 다이 클램핑 공정과,
상기 제1사출 유닛으로부터 상기 제1캐비티에 수지를 충전하여 1차 성형체를 성형하는 1차 성형 공정과,
상기 1차 성형 공정 후에, 상기 1차 성형체를 상기 제품 코어 금형에 남긴 상태로, 상기 회전반을 회전시켜 상기 제2제품 캐비티 금형을 상기 제품 코어 금형과 대향시키는 회전 공정과,
상기 회전 공정 후에, 상기 제품 코어 금형과 상기 제2제품 캐비티 금형을 다이 클램핑하여, 상기 제2캐비티를 형성하는 2차 다이 클램핑 공정과,
상기 2차 다이 클램핑 공정 후에, 상기 제2사출 유닛으로부터 상기 제2캐비티에 수지를 충전하여 2차 성형체를 성형하는 2차 성형 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 적층 성형방법.
제6항에 있어서,
상기 1차 성형 공정은,
상기 제1사출 유닛으로부터 상기 제1캐비티에 발포성 용융 수지를 충전하는 1차 사출 충전 공정과,
상기 1차 사출 충전 공정 후에, 상기 가동반과 상기 회전반을 일체로 소정량만큼 미소(微少) 다이 오픈시켜, 상기 1차 사출 충전 공정에 의해 충전된 발포성 용융 수지를 제1캐비티 내에서 발포 팽창시키는 미소 다이 오픈 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 적층 성형방법.
제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 2차 성형 공정은,
상기 제2사출 유닛으로부터 상기 제2캐비티에 발포성 용융 수지를 충전하는 2차 사출 충전 공정과,
상기 2차 사출 충전 공정 후에, 상기 가동반과 상기 회전반을 일체로 소정량만큼 미소 다이 오픈시켜, 상기 2차 사출 충전 공정에 의해 충전된 발포성 용융 수지를 제2캐비티 내에서 발포 팽창시키는 미소 다이 오픈 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 적층 성형방법.
제6항에 있어서,
상기 1차 다이 클램핑 공정은,
상기 가동반 및 상기 회전반을, 상기 제품 코어 금형 및 상기 제1제품 캐비티 금형의 사이가 소정량만큼 미소 다이 오픈되는 위치까지 다이 클로징시켜, 상기 제1캐비티를 형성하는 다이 클로징 공정과,
상기 1차 성형 공정과 연동하거나 또는 상기 1차 성형 공정 후에, 상기 제품 코어 금형 및 상기 제1제품 캐비티 금형을 다이 클램핑하여, 상기 제1캐비티 내의 수지를 압축하는 사출 프레스 공정을 구비하고,
상기 1차 성형 공정은, 상기 다이 클로징 공정 후에 상기 제1사출 유닛으로부터 상기 제1캐비티에 수지를 충전하는 1차 사출 충전 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 적층 성형방법.
제6항에 있어서,
상기 2차 다이 클램핑 공정은,
상기 가동반 및 상기 회전반을, 상기 제품 코어 금형 및 상기 제2제품 캐비티 금형의 사이가 소정량만큼 미소 다이 오픈되는 위치까지 다이 클로징시켜, 상기 제2캐비티를 형성하는 다이 클로징 공정과,
상기 2차 성형 공정과 연동하거나 또는 상기 2차 성형 공정 후에, 상기 제품 코어 금형 및 상기 제2제품 캐비티 금형을 다이 클램핑하고, 상기 제2캐비티 내의 수지를 압축하는 사출 프레스 공정을 구비하며,
상기 2차 성형 공정은, 상기 다이 클로징 공정 후에, 상기 제2사출 유닛으로부터 상기 제2캐비티에 수지를 충전하는 2차 사출 충전 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 적층 성형방법.