KR20120096484A - 제조물 생산을 조절하기 위한 방법 - Google Patents
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Abstract
몰드 내에서 전단율 및/또는 전단응력의 대상이 되는 플라스틱 화합물을 포함하는 제조물의 제조 공정을 조절하는 방법이 제공된다. 제조물이 특히 표면 품질, 치수, 강도 등과 같은 바람직한 품질에 도달할 때까지 전단율 및/또는 전단응력이 조절된다.
Description
본 발명은 플라스틱 물질이 도입되는 몰드 내에 위치하고 전단율 및/또는 전단응력의 대상이 되는 제조물의 생산을 조절하기 위한 방법에 관한 것이다.
몰드 내에서 제조물을 생산하는 방법과 관련한 본 발명에는 일 구체예가 예시되어 있다. 최근 제조되고 있는 인젝션 몰드는 유한원소 방법에 기초한 소위 충진 시뮬레이션에 기초한 실질적 생산에 의하여 수행되고 있다. 이와 같은 방법으로, 평면화 공정에서, 이론적으로 최적의 공정 조건은 전단율, 전단응력 및 압력에 의하여 결정된다.
W2009/040077에 기재된 모니터링을 위한 방법에서는 인젝션 몰드를 포함하는 인젝션 몰드 장치를 조절하는 것과 관련하여 기재하고 있으며, 이로 용융물이 도입되고, 용융물의 점도는 인젝션 몰드 내의 용융물의 점도를 갖고, 압력차에 따른 전단응력 및 전단율 각각의 비율을 사용하며, 공동의 형태 및 용융물의 유동속도가 결정된다.
몰드의 공동이 정의되었다. 여기서의 문제점은 장치의 조절부가 장치의 어떤 세팅과 동등한지를 모른다는 점이다. 본 발명의 목적은 공정 모니터링 및 공정 조절에 있어서, 상기한 기존의 방법과 비교하여 향상된 방법을 제공하는데 있다.
상기 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 전단율 및/또는 전단응력은 특히 표면처리, 크기, 강도 등과 같은 면에 있어서 원하는 품질을 갖는 제조물을 얻을 수 있을 때까지 조절된다.
본 발명은 공정 모니터링 및 공정 조절에 있어서, 상기한 기존의 방법과 비교하여 향상된 방법을 제공한다.
점도는 용융물이 각각의 센서 위치에 도달할 때 이를 자동으로 탐지함에 의하여 적어도 하나의 공동 압력 센서 및/또는 적어도 하나의 공동 온도 센서에 의하여 결정된다. 이와 같이 결정된 용융물이 하나의 센서에서 다른 센서로 이동하기 위하여 요구되는 시간차에서, 전단율이 결정된다. 용융물이 제1 센서에서 제2 센서로 도달하는 시간 동안 자동으로 결정되는 압력차에 의하여 최종적으로 전단응력이 결정된다.
본 발명의 방법에서, 압력 시그널과 온도 시그널의 증가는 실시간으로, 자동으로 결정되며, 이는 전단율 및 전단응력을 결정하기 위하여 사용된다.
일반적으로 기존의 방법들에서 시도된 것은 복수의 툴을 사용하여 공정을 안정적이고 균일하게 유지하도록 한 것이고, 이는 본 발명에서도 동일하며, 본 발명은 더 나아가 적절한 측정장치에 의할 경우 바람직한 특정 값을 가질 수 있는 선택적인 몰드 구성의 품질을 제공한다. 두번째 단계에서만, 조절되고 적절한 모니터링과 관련한 일정한 태도가 요구된다.
각각 조절 가능한 변수를 갖는 몰드 구성들의 품질이 고려된다. 이에는 표면품질, 거칠기, 모서리부의 예, 치수 등과 같은 가시적인 변수들이 포함된다. 이에는 관찰을 위한 장치에 의해서만 확인할 수 있는 변수들을 포함한다. 이와 같은 목적을 위하여, 내부구조, 강도, 경도 등은 몰드 구성 중 하나이다. 예는 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명은 몰드 구성의 어떠한 다른 품질과도 관련된다.
나아가, 본 발명의 방법은 장치 조절 셋포인트가 자동으로 조절되는 경우에 있어서, 최대 공동 압력을 조절하는 경우에 특히 사용될 수 있다. 예를 들어, EP 1377427 B1은 공동 내의 온도 및 내부 압력이 모니터되고, 장차의 온도가 조절되는 조건에서 용융물로 공동이 채워진 후 인젝션 몰딩의 몰드 내 반곡부의 몰드 구성이 축소되는 것을 조절하는 방법이 개시되어 있다. 이 경우, 충진단계 마직막 또는 공동의 최대 압력 시점으로부터 인젝션 사이클 마지막까지 구성을 완화시킴으로써, 인젝션 몰딩 사이클의 마지막까지 공동의 온도 및 내부 압력이 원하는 수준으로 유지된다. 이를 통하여 동일 몰드 온도에서의 대기압이 항상 유지될 수 있다.
EP 1377427 B1에 기술된 방법에 기초하여, 본 발명은 온도의 조절, 공동의 압력 및 온도의 조절에 적용될 수 있다.
특별히 온도 조절이 몰드 벽 온도의 용융 온도를 고려한다. 이는 물론 고온 채널 및/또는 용융 프로세서에서의 온도 조절을 포함한다.
EP 1372934 B1에서는 메흐르파치스프리츠기스베르크제우게스(Mehrfachspritzgiesswerkzeuges) 또는 메흐르카비타텐베르크케우게스(Mehrkavitatenwerkzeuges)의 모든 공동에서의 보다 균일한 온도가 기술되어 있다. 물론, 본 발명의 방법 또한 매우 잘 적용될 수 있다.
동일한 사항이 EP 1761375 B1에 따른 방법에도 적용되며, 이때는 복수의 문으로부터 용융액이 공동내로 도입되며, 이때 용융 스트림을 모니터하기 위한 복수의 센서가 공동안에 구비된다. 센서의 신호들의 베이스 노즐을 통한 연속적인 충진 센서의 신호들의 시간차이에 기초하여 하나씩 서로에 대해서 자동적으로 조정된다. 이 경우에는, 센서가 몰드 벽 온도, 용융 온도, 압력 및/또는 용융 물질을 결정한다.
일반적으로, 특별히 냉각시간의 조절 또는 자동 고온 러너 밸런싱과 관련하여 본 발명의 방법이 사용될 수 있다. 본 발명의 적용에 있어서 특별히 제한은 없다.
본 발명의 범위에는 압력 및 온도 센서의 위치를 정하고, 자동적으로 최적의 값을 각각의 센서 위치 사이에서 결정하고, 그것들을 데이터베이스에 저장하는 것을 포함하고 있다.
본 발명의 시스템에서는, 최적의 품질 변수(quality parameters)를 설정하는 것이 버튼을 누르면 바로 가능하다. 결과적으로, 제조방법이 현저하게 단순화되고, 왜냐하면 원하는 품질 변수가, 예를 들면, 표면 품질과 같은, 광범위한 테스트 없이도 매우 쉽게 도달 가능하기 때문이다.
실시예1:
기계의 세팅 및 몰드 공동 및 인젝션 유닛의 기하학적 구조에 따라서, 특정한 스프릿차이 (spritzteii) (예를 들면, 150 1/s의 전단율)에 대한 전단율, 전단응력과 점도에 따라서, 일련의 실험 (즉, 실험 설계를 통해)에 의해서 사출 성형기에 대해서 최적화되어 있으며, 대응하는 몰드 파트에 대해서 처리 창을 설정한다. 결과적으로, 플라스틱 용융물이 최소한, 300 1/s의 전단율에서 적절한 표면 마무리를 위하여 적용된다. 이 때, 예를 들면, 물질을 더 강하게 전단(shear)하고, 원하는 효과를 얻기 위하여서는 장치에의 주입속도는 따라서 증가시킬 수 있다. 새롭게 설정된 주입속도 값은 계산될 수 있으며, 수동 또는 자동적으로 기계에 표시될 수 있다.
또 하나의 문제는 생산 도구가 자주 다른 장치상에서 사용될 뿐만 아니라, 몰드 부품의 생산을 위한 다른 장소에 존재한다는 점이다. 동일한 모델 및 사이즈의 장치에서조차도, 동일한 장치 설정이 통상은 다른 공정 조건이 되고, 그래서 다른 부품이 생산된다. 다른 장치 ( 크기 등)에서, 그것은 정확히 동일한 공정 조건이 달성되는 것을 배제한다.
본 발명의 전단율 및/또는 전단응력의 배열로 인하여, 동일한 품질 매개변수를 달성하기 위하여 장치나 장치 설정으로부터 완전히 독립된 특정한 기본 설정으로부터 시작하는 것이 가능하다. 게다가, 조절(제어)의 조합이 특별히 전단율 및 전단응력의 흐름 행동 및 공동 압력의 압축의 흐름행동임이 강조되어야 한다. 두 시스템은 서로를 완벽하게 보완한다.
실시예2:
특정 제조자의 밸브는 다른 장소에서 다른 시리즈로 세계적으로 제조된다. 같은 시리즈의 각각의 경우의 최종 제품은 생산 위치와 해당 생산 조건에 관계없이, 가능한 동일해야 한다.
Schergeschwindigkeitswert.es(eg, 350 1 / s)의 그룹 전체 명세서 및 이 표준 전단응력 값(예: 20?00 PA)은 인력 및 기계로 작동하는 것과 관계없이 달성될 수 있다. 요구 사항은 도구에서 이러한 변수가 결정되고 조절되는 것이다.
전단율 및/또는 전단응력을 다양하게 하거나 영향을 주기 위해서, 예를 들어 하기에 열거하는 다양한 방법이 가능하다:
- 인젝션 성형기의 속도를 변경
- 조절/가변 게이트 크로스-섹션
- 조절/가변 차단 노즐 크로스 섹션 (제어가능한 차단 바늘)
- 가소화 동안 스크류 속도 변경
- 가소화 동안 동압(dynamic pressure)을 변경
- 일반적으로 용융 온도 조절
- 일반적으로 공동(cavity) 온도 조절.
Claims (10)
- 전단율 및/또는 전단응력을 바람직한 품질, 특히 표면 품질, 치수, 강도 등이 달성될때까지 변화시키는 것을 특징으로 하는, 플라스틱 물질이 투입되는 몰드 내 제조물의 생산을 조절하는 방법.
- 제1항에 있어서, 바람직한 전단율 및/또는 전단응력의 품질에 도달한 후, 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전단율 및/또는 전단응력은 압력 및/또는 온도 센서에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 3항에 있어서, 최적 값은 각 센서의 위치 사이에서 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전단율 및/또는 전단응력은 바람직하게는
- 인젝션 속도
- 조정가능한 게이트(gate) 단면,
- 플라스틱화 공정(plasticizing) 중 스크류 속도(screw speed)
- 동적압력(dynamic pressure)
- 범 융점(general melt temperature) 및/또는
- 범 수단 표면 온도(general tool surface temperature)
을 변화시켜 인젝션 몰딩 장비로 조절되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 인젝션 몰딩 장비의 인젝션 몰딩 공정을 조절하기 위한 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 방법의 용도.
- 몰드 공동 압력(mold cavity pressure) 및/또는 온도의 제어와 조합하여, 바람직하게는 몰드 벽 온도 및/또는 융점과 조합하여 되는 제6항에 따른 방법의 용도.
- 수단(tool)의 냉각시간 조절 및/또는 핫 러너(hot runner) 밸런스를 위한 제6항 또는 제7항에 따른 방법의 용도.
- 제조물의 제조 공정, 바람직하게는 인젝션 몰딩 공정의 시뮬레이션에 있어서 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 방법의 용도.
- 시뮬레이션과 결정에 있어서 압력 및 온도 센서의 위치는 각각의 센서 위치들 사이에서 자동적으로 감지하고 이를 데이터 베이스에 저장하기 위해 전단율 및/또는 전단 응력의 최적값에 포함되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 매스가 투입되는 몰드 내의 제조물의 생산을 시뮬레이션하는 방법.
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