KR20130079800A - 중량 성형제품 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 세탁기의 균형추를 포함하는 각종 중량 성형제품 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 가공이 이루어지지 아니한 천연의 광석을 활용하여 저렴하게 중량이 무거운 성형제품을 생산하기 위한 중량 성형제품 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 비중이 4.5 이상인 천연광석을 입자지름이 2mm이하로 분쇄하는 분쇄공정, 상기 분쇄공정에서 분쇄된 천연광석을 자력선별기에서 선별하여 선별된 기초재료를 수득하는 선별공정, 상기 선별공정에서 얻어진 기초재료와 결합제를 혼합하여 비중이 맞는 성형재료를 준비하는 성형재료준비공정, 상기 성형재료준비공정에서 준비된 성형재료를 내부 표면에 이형제가 도포된 성형틀 내부에 넣고 가압, 가열 및 진공탈포가 이루어지도록 하여 성형물인 기초제품을 얻는 기초제품성형공정, 그리고 상기 기초제품성형공정에서 얻어진 기초제품을 인서트 성형틀에 넣고 고무수지재료에 의하여 인서트 성형이 이루어져 완성제품을 얻게 되는 인서트성형공정을 포함하여 이루어지는 중량 성형제품 및 그 제조방법을 제공한다.

Description

중량 성형제품 및 그 제조방법{ Heavy weight molded product and the manufacturing method thereof}
본 발명은 세탁기의 균형추를 포함하는 각종 중량 성형제품 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 가공이 이루어지지 아니한 천연의 광석을 활용하여 저렴하게 중량이 무거운 성형제품을 생산하기 위한 중량 성형제품 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 세탁기에는 세탁시 세탁조 내부 세탁물의 불균형 배치에 의하여 발생되는 세탁조의 진동현상을 방지하기 위한 목적으로 터브에 미리 균형추를 설치하여 활용하고 있다.
이러한 균형추는 종래에 있어서 그 제조방식이 골재와 시멘트에 의한 모르타르를 이용하여 소정의 외관 형태로 제작 양생하여 곧바로 사용하거나 아니면 합성수지로 내부공간이 비어 있는 외측케이싱을 미리 만들고 이 외측케이싱의 내부에 시멘트 모르타르를 충전한 상태로 양생 경화시켜 사용하는 방식이 주종을 이루고 있다.
그러나, 이러한 종래 방식 중 시멘트 모르타르에 의하여 완성된 형태의 경우에는 표면이 거칠고 외부충격에 약한 단점이 있으며, 합성수지케이싱의 내부에 모르타르를 충전한 형태의 경우엔 내부에 완전하게 모르타르가 충전되기가 어렵고 내부에 기포가 남아 있게 되어 제품의 불량요인이 되고 있다.
특히, 이러한 종래의 제조방식은 시멘트 모르타르가 주종을 이루기 때문에 그 비중이 낮아 원하는 중량에 맞게 제작하기 위해서는 전체적으로 부피가 커져야만 하는 불가피한 문제점과 함께 세탁기의 제작시 이와 같이 부피가 큰 균형추를 설치하기 위해서는 내부에 설치를 위한 공간의 확보가 충분하여야 하므로 비경제적인 문제점이 발생하고 있으며, 외부충격에 취약한 단점을 내포하고 있다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 연구 개발이 이루어진 것으로 다음과 같은 목적을 갖는다.
본 발명의 목적은 사용하는 기초재료를 비중이 큰 재료로서 분쇄하여 선별하고 정선된 소재를 선택하고 활용하여 종래에 비하여 부피가 작더라도 충분하게 중량을 확보할 수 있도록 하여 설치하기 위하여 차지하는 공간을 적게 하여 보다 경제적으로 활용할 수 있도록 하고자 함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 기초제품의 성형과정에서 내부에 포함되어 있는 기포를 제거하면서 가열 가압 성형이 이루어지도록 하여 제품의 치밀한 조직과 함께 충분한 중량의 확보가 가능하고 제품의 완성 후엔 내구성의 확보가 가능하도록 하고자 함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 고무수지재료를 활용하여 인서트 성형이 이루어져 기초제품이 쉽게 파손되지 않아 내구성을 향상시키고 폐고무수지재료를 활용하는 경우 폐기물의 재활용에 의한 원가절감 및 경제성을 향상시킬 수 있도록 하고자 함에 있다.
본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여, 비중이 4.5 이상인 천연광석을 입자지름이 2mm이하로 분쇄하는 분쇄공정, 상기 분쇄공정에서 분쇄된 천연광석을 자력선별기에서 선별하여 선별된 기초재료를 수득하는 선별공정, 상기 선별공정에서 얻어진 기초재료와 결합제를 혼합하여 비중이 맞는 성형재료를 준비하는 성형재료준비공정, 상기 성형재료준비공정에서 준비된 성형재료 중 중량에 맞게 측정한 량을 내부 표면에 이형제가 도포된 성형틀 내부에 넣고 가압, 가열 및 진공탈포가 이루어지도록 하여 성형물인 기초제품을 얻는 기초제품성형공정, 그리고 상기 기초제품성형공정에서 얻어진 기초제품을 인서트 성형틀에 넣고 고무수지재료에 의하여 인서트 성형이 이루어져 완성제품을 얻게 되는 인서트성형공정을 포함하여 이루어지는 중량 성형제품의 제조방법을 제공한다.
본 발명인 제조방법에 의하여 완성된 성형제품은 내부에 위치하고 성형물로서 구성이 이루어지는 기초제품과 상기 기초제품을 외부에서 감싸고 고무수지재료에 의하여 인서트 성형에 의하여 성형되는 고무수지성형부재가 서로 결합되어 구성이 이루어지되, 상기 고무수지성형부재는 외부에 다양한 형태의 요홈이 형성되어 구성이 이루어지는 중량 성형제품이 제공된다.
또한, 상기 기초제품 및 상기 고무수지성형부재엔 복수개의 설치공이 마련되어 설치하고자 하는 대상물에 체결구에 의하여 서로 체결고정이 가능하게 구성이 이루어지는 중량 성형제품이 제공된다.
그리하여 본 발명에 의하면, 사용하는 기초재료를 비중이 큰 재료로서 분쇄하여 선별하고 정선된 소재를 선택하고 활용하여 종래에 비하여 부피가 작더라도 충분하게 중량을 확보할 수 있도록 하여 설치하기 위하여 차지하는 공간을 적게 하여 보다 경제적으로 활용할 수 있고, 기초제품의 성형과정에서 내부에 포함되어 있는 기포를 제거하면서 가열 가압 성형이 이루어지도록 하여 제품의 치밀한 조직과 함께 충분한 중량의 확보가 가능하고 제품의 완성 후엔 내구성이 확보되면서 경제적으로 활용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일례로서 공정도,
도 2는 본 발명에 의한 중량 성형제품의 바람직한 일례로서 일부 절결 외관도,
도 3은 도 2의 일 방향 종단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 보다 상세하고 구체적으로 살펴보기로 한다.
본 발명인 제조방법에 의하면, 비중이 4.5 이상인 천연광석을 입자지름이 2mm이하로 분쇄하는 분쇄공정, 상기 분쇄공정에서 분쇄된 천연광석을 자력선별기에서 선별하여 선별된 기초재료를 수득하는 선별공정, 상기 선별공정에서 얻어진 기초재료와 결합제를 혼합하여 비중이 맞는 성형재료를 준비하는 성형재료준비공정, 상기 성형재료준비공정에서 준비된 성형재료 중 중량에 맞게 측정한 량을 내부 표면에 이형제가 도포된 성형틀 내부에 넣고 가압, 가열 및 진공탈포가 이루어지도록 하여 성형물인 기초제품을 얻는 기초제품성형공정, 그리고 상기 기초제품성형공정에서 얻어진 기초제품을 인서트 성형틀에 넣고 고무수지재료에 의하여 인서트 성형이 이루어져 완성제품을 얻게 되는 인서트성형공정을 포함하여 이루어지게 되며, 공정별로 나누어 상세하게 살펴보면 다음과 같다.
분쇄공정
분쇄공정은 비중이 4.5 이상인 천연광석을 입자지름이 2mm이하로 분쇄하는 공정으로서, 천연광석을 파쇄기를 이용하여 입자지름이 20mm이하로 파쇄하고 파쇄된 천연광석을 다시 분쇄기를 이용하여 분쇄하고 체로 쳐서 입자지름이 2mm이하의 분쇄된 입자 형태의 천연광석을 얻는다.
선별공정
본 선별공정은 상기 분쇄공정에서 분쇄된 천연광석을 자력선별기에서 선별하여 선별된 기초재료를 수득하는 공정으로서, 철분이 함유되지 아니하여 비중이 낮은 이물질을 걸러내기 위하여 상기 분쇄공정에서 수득한 입자지름이 2mm 이하의 분쇄된 입자 형태의 천연광석에 대하여 자력선별기를 활용하여 철분이 함유되어 비중이 큰 것만을 선별하여 비중이 6.0 이상의 선별된 기초재료를 얻는다.
성형재료준비공정
본 성형재료준비공정은 상기 선별공정에서 얻어진 기초재료와 결합제를 혼합하여 성형재료를 준비하는 공정으로서, 상기 선별공정에서 얻어진 기초재료 60~80 중량%와 시멘트 20~40 중량%를 혼합한 혼합물을 물과 혼합하여 기초제품을 성형하기 위한 모르타르 형태의 반죽 조성물로 만드는 공정이다. 이때, 상기 혼합물은 비중이 4.5에 이르도록 기초재료와 시멘트의 량을 조절하여 조절하게 되고, 상기 혼합물과 물을 부피비로서 100:30의 비율로 혼합하여 모르타르 형태의 반죽 조성물을 구성하게 된다.
기초제품성형공정
본 기초제품성형공정은 상기 성형재료준비공정에서 준비된 성형재료를 내부 표면에 이형제가 도포된 성형틀 내부에 넣고 가압, 가열 및 진공탈포가 이루어지도록 하여 성형물인 기초제품을 얻는 공정으로서, 성형틀 내부에 성형재료를 넣고 가압하여 기초제품을 성형하는 작업을 수행하고 가열된 성형틀에 의하여 기초제품의 성형재료를 가열하면서 성형재료로부터 발생되는 수증기와 성형재료의 내부에 함유하고 있던 기체를 진공탈포에 의하여 외부로 신속하게 배출시켜 성형재료의 조직을 더욱 치밀하게 하면서 건조 및 경화가 신속하게 이루어지도록 하고, 성형틀 내부에서 건조 경화된 기초제품을 분리 인출하여 다음의 인서트 성형공정을 위하여 대기 상태로 보관한다.
인서트성형공정
그리고 본 인서트성형공정은 상기 기초제품성형공정에서 얻어진 기초제품을 인서트 성형틀에 넣고 고무수지재료에 의하여 인서트 성형이 이루어져 완성제품을 얻게 되는 공정으로서, 금형의 내부에 기초제품을 장착 거치시키고 기초제품을 제외하고 남게 되는 인서트 성형틀 내부의 공간에 고무수지재료를 주입하여 기초제품의 외부를 감싸는 상태로 인서트성형이 이루어지도록 하고 인서트성형이 완료되면 성형틀 내부로부터 인서트 성형이 이루어진 완성제품을 분리 취출하여 완성제품을 얻는 공정이다.
또한, 전술한 인서트성형공정의 경우 금형을 제조하는 과정에서 미리 내부의 기초제품이 인서트 내장되는 것을 감안하여 외형은 완성제품의 형태이면서 내부는 기초제품의 형태의 공간이 형성되도록 금형을 마련하고, 상기 금형과 고무수지재료를 이용하여 내부는 기초제품의 형태로 빈 공간을 갖도록 한 완성제품외형을 미리 성형하고, 상기 완성제품외형을 이용하여 나중에 내부의 빈 공간에 기초제품을 끼워 결합하거나 접착 결합하여 완성제품을 얻는 공정의 형태로 행할 수도 있다.
그리하여 전술한 방법에 의하여 제조 완성된 중량 성형제품은 내부에 위치하고 성형물로서 구성이 이루어지는 기초제품(1)과 상기 기초제품(1)을 외부에서 감싸고 고무수지재료에 의하여 인서트 성형에 의하여 성형되는 고무수지성형부재(2)가 서로 결합되어 구성이 이루어지되, 상기 고무수지성형부재(2)는 외부에 다양한 형태의 요홈(3)이 형성되어 구성이 이루어지게 된다.
이때, 상기 기초제품(1) 및 상기 고무수지성형부재(2)엔 복수개의 설치공(4)이 마련되어 설치하고자 하는 대상물에 체결구에 의하여 서로 체결 고정이 가능하게 구성이 이루어진다.
이하, 본 발명의 바람직한 제조방법을 실현하기 위한 다양한 실시예를 살펴본다.
실시예1
2mm 이하의 분쇄된 입자 형태의 철광석에 대하여 자력선별기를 활용하여 철분이 함유되어 비중이 큰 것만을 선별하여 비중이 6.0 이상의 선별된 기초재료 60중량%와 포틀란트 시멘트 40중량%를 물과 혼합하여 모르타르 형태의 반죽조성물을 이용하여 성형틀 내부에 넣고 가압, 가열 및 진공탈포가 이루어지도록 하여 성형물인 기초제품을 얻었다.
이와 같이 얻어진 기초제품의 경우, 비중은 4.5이고, 압축강도는 963㎏/㎠ 이어서 중량추로 사용하기 적합하였다.
또한, 위와 같이 얻어진 기초제품을 인서트 사출성형기의 금형에 넣고 고무수지재료에 의한 인서트 사출성형과정을 거쳐 요구되는 치수에 해당하는 완성된 제품을 얻었다.
실시예2
2mm 이하의 분쇄된 입자 형태의 철광석에 대하여 자력선별기를 활용하여 철분이 함유되어 비중이 큰 것만을 선별하여 비중이 6.0 이상의 선별된 기초재료 70중량%와 포틀란트 시멘트 30중량%를 물과 혼합하여 모르타르 형태의 반죽조성물을 이용하여 성형틀 내부에 넣고 가압, 가열 및 진공탈포가 이루어지도록 하여 성형물인 기초제품을 얻었다.
이와 같이 얻어진 기초제품의 경우 비중은 4.7이고, 압축강도는 976㎏/㎠ 이어서 중량추로 사용하기 적합하였다.
또한, 위와 같이 얻어진 기초제품을 인서트 사출성형기의 금형에 넣고 고무수지재료에 의한 인서트 사출성형과정을 거쳐 요구되는 치수에 해당하는 완성된 제품을 얻었다.
실시예3
2mm 이하의 분쇄된 입자 형태의 철광석에 대하여 자력선별기를 활용하여 철분이 함유되어 비중이 큰 것만을 선별하여 비중이 6.0 이상의 선별된 기초재료 80중량%와 포틀란트 시멘트 20중량%를 물과 혼합하여 모르타르 형태의 반죽조성물을 이용하여 성형틀 내부에 넣고 가압, 가열 및 진공탈포가 이루어지도록 하여 성형물인 기초제품을 얻었다.
이와 같이 얻어진 기초제품의 경우, 비중은 4.9이고 압축강도는 985㎏/㎠ 이어서 중량추로 사용하기 적합하였다.
또한, 위와 같이 얻어진 기초제품을 인서트 사출성형기의 금형에 넣고 고무수지재료에 의한 인서트 사출성형과정을 거쳐 요구되는 치수에 해당하는 완성된 제품을 얻었다.
실시예4
2mm 이하의 분쇄된 입자 형태의 철광석에 대하여 자력선별기를 활용하여 철분이 함유되어 비중이 큰 것만을 선별하여 비중이 6.0 이상의 선별된 기초재료 50중량%와 포틀란트 시멘트 50중량%를 물과 혼합하여 모르타르 형태의 반죽조성물을 이용하여 성형틀 내부에 넣고 가압, 가열 및 진공탈포가 이루어지도록 하여 성형물인 기초제품을 얻었다.
이와 같이 얻어진 기초제품의 경우, 비중은 4.1이고 압축강도는 991㎏/㎠ 이어서 압축강도는 우수하나 비중이 낮아 중량추로 사용하기엔 부적합하였다.
실시예5
2mm 이하의 분쇄된 입자 형태의 철광석에 대하여 자력선별기를 활용하여 철분이 함유되어 비중이 큰 것만을 선별하여 비중이 6.0 이상의 선별된 기초재료 90중량%와 포틀란트 시멘트 10중량%를 물과 혼합하여 모르타르 형태의 반죽조성물을 이용하여 성형틀 내부에 넣고 가압, 가열 및 진공탈포가 이루어지도록 하여 성형물인 기초제품을 얻었으나 경화가 제대로 이루어지지 않아 제품으로서 활용하기엔 부적합하였다.
따라서, 본 발명에 있어서는 기초재료 60~80 중량%와 시멘트 20~40 중량%를 혼합한 혼합물을 물과 혼합하여 기초제품을 성형하기 위한 모르타르 형태의 반죽 조성물로 활용함이 바람직함을 확인하였다.
그리하여 본 발명에 의하면, 사용하는 기초재료를 비중이 큰 재료로서 분쇄하여 선별하고 정선된 소재를 선택하고 활용하여 종래에 비하여 부피가 작더라도 충분하게 중량을 확보할 수 있도록 하여 설치하기 위하여 차지하는 공간을 적게 하여 보다 경제적으로 활용할 수 있고, 기초제품의 성형과정에서 내부에 포함되어 있는 기포를 제거하면서 가열 가압 성형이 이루어지도록 하여 제품의 치밀한 조직과 함께 충분한 중량의 확보가 가능하고 제품의 완성 후엔 내구성이 확보되면서 경제적으로 활용될 수 있으며, 탄성력이 우수한 고무수지재료를 활용하여 인서트 성형이 이루어져 내부에 위치하게 되는 기초제품을 보호하면서 외부충격에 의하여 쉽게 파손되지 않아 내구성을 향상시키고 폐고무수지재료를 활용하는 경우 폐기물의 재활용에 의한 원가절감 및 경제성을 향상시킬 수 있게 된다.

Claims (9)

  1. 비중이 4.5 이상인 천연광석을 입자지름이 2mm이하로 분쇄하는 분쇄공정,
    상기 분쇄공정에서 분쇄된 천연광석을 자력선별기에서 선별하여 선별된 기초재료를 수득하는 선별공정,
    상기 선별공정에서 얻어진 기초재료와 결합제를 혼합하여 비중이 맞는 성형재료를 준비하는 성형재료준비공정,
    상기 성형재료준비공정에서 준비된 성형재료를 내부 표면에 이형제가 도포된 성형틀 내부에 넣고 가압, 가열 및 진공탈포가 이루어지도록 하여 성형물인 기초제품을 얻는 기초제품성형공정, 그리고
    상기 기초제품성형공정에서 얻어진 기초제품을 인서트 성형틀에 넣고 고무수지재료에 의하여 인서트 성형이 이루어져 완성제품을 얻게 되는 인서트성형공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 중량 성형제품의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 분쇄공정이 천연광석을 파쇄기를 이용하여 입자지름이 20mm이하로 파쇄하고 파쇄된 천연광석을 다시 분쇄기를 이용하여 분쇄하고 체로 쳐서 입자지름이 2mm이하의 분쇄된 입자 형태의 천연광석을 얻는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 중량 성형제품의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 선별공정이 철분이 함유되지 아니하여 비중이 낮은 이물질을 걸러내기 위하여 상기 분쇄공정에서 수득한 입자지름이 2mm 이하의 분쇄된 입자 형태의 천연광석에 대하여 자력선별기를 활용하여 철분이 함유되어 비중이 큰 것만을 선별하여 비중이 6.0 이상의 선별된 기초재료를 얻는 것을 특징으로 하는 중량 성형제품의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 성형재료준비공정이 상기 선별공정에서 얻어진 기초재료 60~80 중량%와 시멘트 20~40 중량%를 혼합한 혼합물을 물과 혼합하여 기초제품을 성형하기 위한 모르타르 형태의 반죽 조성물로 만드는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 중량 성형제품의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기초제품성형공정은 성형틀 내부에 성형재료를 넣고 가압하여 기초제품을 성형하는 작업을 수행하고 가열된 성형틀에 의하여 기초제품의 성형재료를 가열하면서 성형재료로부터 발생되는 수증기와 성형재료의 내부에 함유하고 있던 기체를 진공탈포에 의하여 외부로 신속하게 배출시켜 성형재료의 조직을 더욱 치밀하게 하면서 건조 및 경화가 신속하게 이루어지도록 하고, 성형틀 내부에서 건조 경화된 기초제품을 분리 인출하여 다음의 인서트 성형공정을 위하여 대기 보관하는 공정인 것을 특징으로 하는 중량 성형제품의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 인서트성형공정이 금형의 내부에 기초제품을 장착 거치시키고 기초제품을 제외하고 남게 되는 인서트 성형틀 내부의 공간에 고무수지재료를 주입하여 기초제품의 외부를 감싸는 상태로 인서트성형이 이루어지도록 하고 인서트성형이 완료되면 성형틀 내부로부터 인서트 성형이 이루어진 완성제품을 분리 취출하여 완성제품을 얻는 공정인 것을 특징으로 하는 중량 성형제품의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 인서트성형공정이
    금형을 제조하는 과정에서 미리 내부의 기초제품이 인서트 내장되는 것을 감안하여 외형은 완성제품의 형태이면서 내부는 기초제품의 형태의 공간이 형성되도록 금형을 마련하고,
    상기 금형과 고무수지재료를 이용하여 내부는 기초제품의 형태로 빈 공간을 갖도록 한 완성제품외형을 미리 성형하고,
    상기 완성제품외형을 이용하여 나중에 내부의 빈 공간에 기초제품을 끼워 결합하거나 접착 결합하여 완성제품을 얻는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 중량 성형제품의 제조방법.
  8. 내부에 위치하고 성형물로서 구성이 이루어지는 기초제품(1)과, 그리고 상기 기초제품(1)을 외부에서 감싸고 고무수지재료에 의하여 인서트 성형에 의하여 성형되는 고무수지성형부재(2)가 서로 결합되어 구성이 이루어지되,
    상기 고무수지성형부재(2)는 외부에 다양한 형태의 요홈(3)이 형성되어 구성이 이루어지는 것을 특징으로 하는 중량 성형제품.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 기초제품(1) 및 상기 고무수지성형부재(2)엔 복수개의 설치공(4)이 마련되어 설치하고자 하는 대상물에 체결구에 의하여 서로 체결 고정이 가능하게 구성이 이루어지는 것을 특징으로 하는 중량 성형제품.
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