KR20210118361A

KR20210118361A - 성형 장치를 운용하기 위한 성형 방법

Info

Publication number: KR20210118361A
Application number: KR1020210017025A
Authority: KR
Inventors: 량-후이 예; 칭-하오 첸; 이-충 리
Original assignee: 킹 스틸 머쉬너리 씨오., 엘티디.
Priority date: 2020-03-20
Filing date: 2021-02-05
Publication date: 2021-09-30
Also published as: KR20230005792A; EP3881998B1; US20210291418A1; CN113492493B; CN113492493A; TW202136017A; JP2021146730A; EP3881998C0; US11780129B2; KR102579410B1; EP3881998A1; TWI811616B; JP7355975B2

Abstract

[과제] 성형 장치를 운용하기 위한 성형 방법의 제공.
[해결수단] 본 발명의 성형 방법은, 제1 금형과, 상기 제1 금형에 대응하는 제2 금형을 포함하는 성형 장치를 제공하는 공정과, 상기 제1 금형을 상기 제2 금형을 향하여 이동시켜, 제1 금형 캐비티를 형성하는 공정과, 상기 제1 금형 캐비티에 기체를 공급하는 공정과, 상기 제1 금형 캐비티에 재료를 주입하는 공정과, 상기 제1 금형을 상기 제2 금형으로부터 이격되게 이동시켜, 제2 금형 캐비티를 형성하고, 상기 기체의 적어도 일부를 상기 성형 장치로부터 배출하는 공정을 포함하며, 그 중, 상기 제1 금형 캐비티의 제1 부피가, 상기 제2 금형 캐비티의 제2 부피보다 실질적으로 작다.

Description

성형 장치를 운용하기 위한 성형 방법{MOLDING METHOD FOR OPERATING MOLDING DEVICE}

(관련 출원의 상호 참조)

본 출원은, 2020년 3월 20일 출원의 미국 가특허출원 제62/992,764호와 2020년 7월 16일 출원의 미국출원 제16/931,313호에 대한 우선권을 주장하는 것으로, 상기 (가)특허출원의 개시를 참조에 의해 본 명세서에 원용한다.

본 발명은, 성형 장치 및 성형 장치를 운용하기 위한 성형 방법에 관한 것으로, 특히 사출 성형 또는 압출 성형에서의 사용에 적합한 성형 장치 및 성형 방법에 관한 것이다.

발포 폴리머 성형품은, 고강도, 경량, 내충격성, 양호한 차음성, 단열성 등, 많은 이점을 가지고 있다. 발포 폴리머 성형품은, 사출 성형 또는 압출 성형에 의해 소정의 형상을 갖는 성형품으로 할 수 있다. 예를 들어, 사출 성형기를 통해 고분자 재료를 용해하고, 발포제와 혼합하여 혼합물을 형성한 후, 용융한 고분자 재료가 압력에 의해 금형의 캐비티 내에 사출 또는 압출되어, 원하는 발포 폴리머 성형품을 형성할 수 있다. 혼합물의 조성을 바꾸거나, 성형 방법을 조정하거나 함으로써, 발포 폴리머 성형품의 특성이나 용도를 바꿀 수 있다.

일반적으로, 발포 폴리머 성형품의 외관 및 물리적 성질은, 성형 공정에 의해 직접 영향을 받기 때문에, 금형의 설계는, 혼합물이 캐비티 내에 균일하고 신속하게 분포하도록 혼합물의 유동성을 고려해야 하고, 또한 성형 공정에서의 혼합물 중의 기포구멍의 분포 밀도가 높고 균일해지도록 하여, 본래의 물리적 성질을 유지할 필요가 있다. 금형을 이용하여 성형된 발포 폴리머 성형품에는, 많은 이점과 용도가 있지만, 그 결점에 기인하는 한계와 제한은 아직도 타파되지 않았다.

본 발명의 목적은, 성형 장치를 운용하기 위한 성형 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 일 실시형태에 의하면, 성형 방법이 개시된다. 본 발명의 성형 방법은, 제1 금형과, 상기 제1 금형에 대응하는 제2 금형을 포함하는 성형 장치를 제공하는 공정과, 상기 제1 금형을 상기 제2 금형을 향하여 이동시켜, 제1 금형 캐비티를 형성하는 공정과, 상기 제1 금형 캐비티에 기체를 공급하는 공정과, 상기 제1 금형 캐비티에 재료를 주입하는 공정과, 상기 제1 금형을 상기 제2 금형으로부터 이격되게 이동시켜, 제2 금형 캐비티를 형성하고, 상기 기체의 적어도 일부를 상기 성형 장치로부터 배출하는 공정을 포함하며, 그 중, 상기 제1 금형 캐비티의 제1 부피가, 상기 제2 금형 캐비티의 제2 부피보다 실질적으로 작다.

일부의 실시형태에 있어서, 상기 기체의 적어도 일부가, 상기 성형 장치에 배치된 연접점을 통해 상기 성형 장치의 외부로 배출된다.

일부의 실시형태에 있어서, 상기 제2 금형 캐비티가 형성될 때, 상기 제1 금형과 상기 제2 금형의 사이에 간극이 형성되고, 상기 간극이 상기 제2 금형 캐비티에 연통 가능하다.

일부의 실시형태에 있어서, 상기 기체의 적어도 일부가, 상기 간극을 통해 상기 성형 장치의 외부로 배출된다.

일부의 실시형태에 있어서, 상기 기체의 적어도 일부가, 상기 간극과, 상기 성형 장치에 배치된 연접점을 통해 상기 성형 장치의 외부로 배출된다.

일부의 실시형태에 있어서, 상기 연접점은 상기 제1 금형 캐비티 내에 상기 재료의 주입 후, 상기 재료에 의해 전부 또는 일부가 피복된다.

일부의 실시형태에 있어서, 상기 제1 금형 캐비티와 상기 제2 금형 캐비티가, 상기 제1 금형의 제1 내부 측벽과, 상기 제2 금형의 제2 내부 측벽에 의해 정의된다.

일부의 실시형태에 있어서, 상기 제1 금형 캐비티 내에 상기 기체의 공급 후, 상기 제1 금형 캐비티가 제1 압력을 가지며, 상기 제1 금형을 상기 제2 금형으로부터 이격되게 이동시킨 후, 상기 제2 금형 캐비티가 제2 압력을 가지며, 상기 제1 압력이 상기 제2 압력보다 실질적으로 크다.

일부의 실시형태에 있어서, 상기 제2 금형 캐비티가 상기 제2 부피로 유지되어 있을 때, 상기 제2 압력이 대기압에 실질적으로 동일한 제3 압력까지 저하된다.

일부의 실시형태에 있어서, 상기 제2 금형 캐비티는 약 1~5초간 상기 제2 부피로 유지된다.

일부의 실시형태에 있어서, 상기 성형 장치는 상기 제1 금형 캐비티가 형성될 때 폐쇄 구성이 된다.

일부의 실시형태에 있어서, 상기 성형 장치는 상기 제2 금형 캐비티가 형성될 때 미세 개방 구성이 된다.

일부의 실시형태에 있어서, 관로가 상기 연접점에 연결되고, 또한 상기 제1 금형 캐비티 내에 상기 기체를 공급하거나, 또는 상기 성형 장치의 외부로 상기 기체의 적어도 일부를 배출하도록 구성된다.

일부의 실시형태에 있어서, 상기 재료가 상기 제1 금형 캐비티에 연통 가능한 통로를 통해 상기 제1 금형 캐비티 내에 주입된다.

일부의 실시형태에 있어서, 상기 성형 방법이, 상기 제1 금형 캐비티의 형성 후, 주입 장치의 토출구를 상기 통로에 걸어맞춤시키는 공정과, 상기 제1 금형 캐비티 내에 상기 재료를 주입한 후, 또한 상기 제1 금형을 상기 제2 금형으로부터 이격되게 이동시킨 후에, 상기 주입 장치를 이동시켜 상기 통로로부터 이탈시키는 공정을 더 포함한다.

본 발명의 일 실시형태에 의하면, 성형 방법이 개시된다. 본 발명의 성형 방법은, 제1 금형과, 상기 제1 금형에 대응하여, 상대하여 배치된 제2 금형을 포함하는 성형 장치를 제공하는 공정과, 상기 제1 금형과 상기 제2 금형을 걸어맞춤하고, 상기 제1 금형의 제1 내부 측벽과 상기 제2 금형의 제2 내부 측벽에 의해 정의되는 성형 캐비티를 형성하는 공정과, 상기 성형 캐비티 내에 기체를 주입하는 공정과, 상기 성형 캐비티 내에 재료를 주입하는 공정과, 상기 성형 캐비티를 확대하고, 상기 성형 캐비티의 외부로 적어도 일부의 상기 기체를 배출하는 공정을 포함한다.

일부의 실시형태에 있어서, 상기 성형 캐비티의 확대 중 또는 확대 후에, 상기 재료, 상기 제1 금형, 상기 제2 금형으로 둘러싸인 공극이 형성된다.

일부의 실시형태에 있어서, 상기 성형 캐비티의 확대 중 또는 확대 후에, 상기 제1 금형이 상기 제2 금형에 접촉한다.

일부의 실시형태에 있어서, 상기 성형 캐비티의 확대 중 또는 확대 후에, 상기 제1 금형과 상기 제2 금형의 사이에, 상기 성형 캐비티의 외부로 상기 기체의 적어도 일부를 배출하기 위한 간극이 형성된다.

일부의 실시형태에 있어서, 상기 성형 방법이, 상기 제1 금형을 상기 제2 금형으로부터 분리하는 공정과, 상기 성형 장치로부터 상기 재료를 취출하는 공정을 더 포함한다.

본 발명의 형태는 첨부한 도면과 이하의 상세한 설명으로부터 보다 잘 이해될 것이다. 업계에서의 표준적 관행에 따라, 다양한 특징이 정확한 축척률이 아닌 것에 주의해야 한다. 실제로, 다양한 특징의 치수는, 설명을 명확하게 하기 위해, 임의로 증감되어 있는 경우가 있다.

본 발명의 일 실시형태에 의하면, 캐비티 내에서 형성되는 성형품의 품질이 향상될 수 있다.

도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 의한 성형 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시형태에 의한 성형 방법의 예시적인 운용을 나타내는 개략도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시형태에 의한 성형 방법의 예시적인 운용을 나타내는 개략도이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시형태에 의한 성형 방법의 예시적인 운용을 나타내는 개략도이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시형태에 의한 성형 방법의 예시적인 운용을 나타내는 개략도이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시형태에 의한 성형 방법의 예시적인 운용을 나타내는 개략도이다.

이하에서, 본 발명의 다른 특징을 나타내기 위해 다른 실시형태 또는 실시예를 개시한다. 본 발명을 간이하게 나타내기 위해, 부재와 배치의 구체예를 이하에서 나타낸다. 당연히 이들은 예시적이고, 한정할 의도는 없다. 예를 들어, 이하의 설명에서, 제2 요소 상에서의 제1 요소의 형성에는, 제1 요소와 제2 요소가 직접 접촉한 실시형태를 포함하거나, 제1 요소와 제2 요소 사이에 다른 요소가 포함되어, 제1 요소와 제2 요소가 반드시 직접 접촉하지 않은 실시형태를 포함하거나 하는 경우가 있을 수 있다. 나아가 본 발명은 다른 실시예에서 참조 부호(숫자 및(또는) 문자)를 반복 사용하는 경우가 있다. 이 반복은 간이성과 명확성을 목적으로 하며, 그 자체가 논해지고 있는 다른 실시예 및(또는) 구성 사이의 관계를 결정짓는 일은 없다.

또한, 「의 직하(beneath)」, 「의 아래(below)」, 「의 하방(lower)」, 「의 위(above)」, 「의 상방(upper)」 공간적 상대어(spatially relative term)는, 도면에 도시된 바와 같은 하나의 요소 또는 특징과 다른 요소 또는 특징의 사이의 관계를 설명하기 위한 기술을 용이하게 하기 위해, 본 명세서에서 사용되는 경우가 있다. 공간적 상대어는, 도면에 묘사된 방향 외에 사용 또는 조작에서의 장치의 다양한 방향을 포함하는 것을 의도한다. 장치는 다른 방향을 향하여도(90도 회전되어 있거나, 또는 다른 방향으로 되어 있어도) 되고, 본 명세서에서 사용되는 공간적 상대 기술 용어는 이에 따라 해석되어야 한다.

본 발명의 광범위로 나타내는 수치적 범위 및 파라미터는 근사치이지만, 구체예에 기재된 수치는 가능한 한 정확하게 보고한다. 단, 어떤 수치든 이들의 각 시험 측정값에서 보이는 표준편차로부터 필연적으로 발생하는 특정의 오차를 본질적으로 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 「약」이라는 용어는, 통상 주어진 값 또는 범위의 10%, 5%, 1% 또는 0.5% 이내를 가리킨다. 또는, 「약」이라는 용어는, 통상의 기술자에 의해 검토되었을 때 허용 가능한 표본 평균의 표준오차 내를 가리킨다.

운용예/실시예를 제외하고, 또는 그 밖에 명시적으로 기재가 없는 한, 여기에 개시되어 있는 재료의 수량, 시간의 길이, 온도, 동작 조건, 양의 비율 등에 대한 모든 수치적 범위, 수량, 값, 비율은, 모든 경우에서 「약」이라는 용어에 의해 수정된다고 이해되어야 한다. 따라서, 특별히 그렇지 않음이 나타나지 않는 한, 본 발명 및 청구범위에 기술되어 있는 수치 파라미터는, 원하는 바에 따라 변동할 수 있다. 마지막으로, 각 수치적 파라미터는, 보고된 유효한 숫자의 수를 고려하여, 또한 통상적인 개산(槪算) 방법을 적용함으로써 해석되어야 한다. 본 명세서에서 범위는 하나의 종점으로부터 다른 하나의 종점까지, 또는 2개의 종점의 사이로서 나타난다. 본 명세서에 개시되는 모든 범위는, 별도로 그렇지 않다는 기재가 없는 한, 종점을 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 의한 성형 방법(1000)을 나타내는 흐름도이다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 성형 방법(1000)은, 복수의 조작을 포함하며, 설명과 도면은 이러한 조작의 순서를 한정하는 것으로 간주되지 않는다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 성형 방법(1000)은 다음 공정을 포함한다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 성형 방법(1000)은 도 1에 도시된 바와 같이, 다음 공정을 포함하며, 도 2부터 도 6은 상기 성형 방법(1000)의 다양한 단계의 개략 단면도이다.

공정 1001: 제1 금형과, 상기 제1 금형에 대응하는 제2 금형을 포함하는, 성형 장치를 제공한다.

공정 1002: 상기 제1 금형을 상기 제2 금형을 향하여 이동시켜, 제1 금형 캐비티를 형성한다.

공정 1003: 상기 제1 금형 캐비티 내에 기체를 공급한다.

공정 1004: 상기 제1 금형 캐비티 내에 재료를 주입한다.

공정 1005: 상기 제1 금형을 상기 제2 금형으로부터 이격되게 이동시켜, 제2 금형 캐비티를 형성하고, 상기 기체의 적어도 일부를 상기 성형 장치로부터 배출한다.

공정 1001에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 성형 장치(100)가 제공된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 성형 장치(100)는 성형품을 형성하도록 구성된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 성형 장치(100)는, 제1 금형(101)과, 상기 제1 금형(101)에 대응하는 제2 금형(102)을 포함한다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 제1 금형(101)과 상기 제2 금형(102)은 상호 보완적이다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 제1 금형(101)은 상기 제2 금형(102)과 걸어맞춤 가능하다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 제1 금형(101)과 상기 제2 금형(102)은 상대하여 배치된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 제1 금형(101)은 상형이며, 상기 제2 금형(102)은 하형이다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 제1 금형(101)은 제1 내부 측벽(101a)을 포함하며, 상기 제2 금형(102)은 제2 내부 측벽(102a)을 포함한다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 제1 내부 측벽(101a)은 상기 제2 내부 측벽(102a)과 걸어맞춤 가능하다.

일부의 실시형태에 있어서, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 성형 장치(100)는 초기에 개방 구성이다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 성형 장치(100)는 상기 제1 금형(101)이 상기 제2 금형(102)으로부터 분리되어 있을 때 상기 개방 구성이 된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 개방 구성 중, 상기 제1 금형(101)은 상기 제2 금형(102)에 접촉하지 않는다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 제2 금형(102)은 상기 제2 금형(102) 내에 오목하게 들어간 오목부(102b)를 포함한다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 개방 구성 중, 상기 오목부(102b)는 도달 가능하다.

일부의 실시형태에 있어서, 상기 성형 장치(100)는 상기 성형 장치(100)를 관통하여 연장된 통로(103)를 포함한다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 통로(103)는 재료가 통과하도록 구성된다. 상기 재료는 유동성을 갖는 임의의 종류의 재료로 할 수 있다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 통로(103)는 상기 제1 금형(101) 또는 상기 제2 금형(102)에 배치된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 통로(103)는 상기 제1 금형(101) 또는 상기 제2 금형(102)을 관통하여 연장된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 성형 장치(100)는 복수의 통로(103)를 포함할 수 있다. 상기 통로(103)의 위치, 형상, 수량은 특별히 한정되지 않고, 필요에 따라 조정할 수 있다고 이해되어야 한다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 통로(103)는 상기 제1 금형(101)을 관통하여 연장된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 통로(103)는 상기 제1 금형(101)의 상기 제1 내부 측벽(101a)에 결합된다.

일부의 실시형태에 있어서, 상기 성형 장치(100)는 상기 성형 장치(100)에 배치된 연접점(104)을 포함한다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 연접점(104)은 기체 또는 유체를 공급 또는 배출하도록 구성된다. 상기 유체 또는 기체는, 공기, 비활성 기체 등으로 할 수 있지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 연접점(104)은 상기 제1 금형(101) 또는 상기 제2 금형(102)에 배치된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 성형 장치(100)는 복수의 연접점(104)을 포함할 수 있다. 상기 연접점(104)의 위치, 형상, 수량은 특별히 한정되지 않고, 필요에 따라 조정할 수 있다고 이해되어야 한다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 연접점(104)은 상기 제2 금형(102)에 배치된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 연접점(104)은 상기 제2 금형(102)의 상기 제2 내부 측벽(102a)에 배치된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 통로(103)와 상기 연접점(104)은 상대하여 배치된다.

일부의 실시형태에 있어서, 상기 성형 장치(100)는 선택적으로 관로(105)를 포함한다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 관로(105)는 기체 또는 유체가 통과하도록 구성된다. 상기 유체 또는 기체는, 공기, 비활성 기체 등으로 할 수 있지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 관로(105)의 일단이 상기 연접점(104)에 결합된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 관로(105)는 상기 제1 금형(101) 또는 상기 제2 금형(102)에 배치된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 관로(105)는 상기 연접점(104)으로부터 연장된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 성형 장치(100)는 복수의 관로(105)를 포함할 수 있다. 상기 관로(105)의 위치, 형상, 수량은 특별히 한정되지 않고, 필요에 따라 조정할 수 있다고 이해되어야 한다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 관로(105)는 하나 또는 하나 이상의 연접점(104)에 연결된다.

공정 1002에서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 금형(101)이 상기 제2 금형(102)을 향하여 이동되어, 제1 금형 캐비티(106)가 형성된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 제1 금형 캐비티(106)는, 상기 제1 금형(101)을 상기 제2 금형(102)을 향하여 이동시키거나, 상기 제2 금형(102)을 상기 제1 금형(101)을 향하여 이동시키거나, 또는 상기 제1 금형(101)과 상기 제2 금형(102)을 서로를 향하여 이동시킴으로써 형성된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 제1 금형(101)이 상기 제2 금형(102)과 걸어맞춤되어, 상기 제1 금형 캐비티(106)가 형성된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 제1 금형 캐비티(106)는 상기 제1 내부 측벽(101a)과 상기 제2 내부 측벽(102a)에 의해 정의된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 성형 장치(100)는, 상기 제1 금형(101) 또는 상기 제2 금형(102)의 이동 후, 도 2에 도시된 상기 개방 구성으로부터, 도 3에 도시된 폐쇄 구성으로 변화한다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 성형 장치(100)가 상기 폐쇄 구성인 경우, 상기 제1 금형(101)은 상기 제2 금형(102)과 긴밀하게 걸어맞춤된다.

상기 성형 장치(100)를 폐쇄한 후, 상기 제1 금형 캐비티(106)가 형성된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 성형 장치(100)가 상기 폐쇄 구성인 경우, 상기 제1 금형 캐비티(106)가 밀봉된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 제1 금형 캐비티(106)는 재료를 수용하여, 상기 제1 금형 캐비티(106) 내에서 성형품을 형성하도록 구성된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 제1 금형 캐비티(106)는 재료를 수용하도록 구성되고, 상기 재료를 금형 성형에 의해 소정의 형상을 갖는 성형품으로 제작할 수 있다.

일부의 실시형태에 있어서, 상기 제1 금형 캐비티(106)는 상기 통로(103)와 연통 가능하다. 일부의 실시형태에 있어서, 재료는 상기 통로(103)를 통해 상기 제1 금형 캐비티(106) 내에 유입할 수 있다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 관로(105)는 상기 연접점(104)을 통해 상기 제1 금형 캐비티(106)와 연통 가능하다. 일부의 실시형태에 있어서, 기체 또는 유체가 상기 연접점(104)을 통해 상기 제1 금형 캐비티(106) 내에 유입, 또는 상기 제1 금형 캐비티(106)로부터 배출 가능하다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 관로(105)는 기체 또는 유체를 상기 제1 금형 캐비티(106) 내에 공급하거나, 또는 상기 제1 금형 캐비티(106)의 외부로 배출하도록 구성된다.

공정 1003에서, 기체 또는 유체가, 상기 제1 금형 캐비티(106)에 공급된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 기체 또는 유체(예를 들어, 비활성 기체, 질소, 이산화탄소 등)가 상기 연접점(104)을 통해 상기 제1 금형 캐비티(106)에 공급된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 제1 금형 캐비티(106)에는 상기 기체 또는 유체가 완전히, 또는 부분적으로 채워진다. 일부의 실시형태에 있어서, 공급원(도시생략)이 상기 관로(105)의 일단에 결합되고, 상기 기체 또는 유체가 상기 공급원으로부터 상기 연접점(104)을 통해 상기 제1 금형 캐비티(106)에 공급된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 공급원은 유체 또는 기체를 공급하도록 구성되고, 필요에 따라 적합한 유체 또는 기체를 공급할 수 있다. 예를 들어, 상기 유체 또는 기체는, 공기, 비활성 기체 등으로 할 수 있지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.

일부의 실시형태에 있어서, 상기 기체 또는 유체는, 상기 성형 장치(100)가 상기 폐쇄 구성이 된 경우, 상기 제1 금형 캐비티(106) 내에 유입된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 기체 또는 유체는, 상기 제1 금형 캐비티(106) 내의 압력을 상승시키기 위해, 상기 제1 금형 캐비티(106) 내에 유입된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 기체 또는 유체가 상기 제1 금형 캐비티(106)에 공급된 후, 상기 제1 금형 캐비티(106)의 압력이 제1 압력으로 상승한다. 상기 제1 금형 캐비티는, 상기 기체 또는 유체가 상기 제1 금형 캐비티(106)에 공급된 후, 제1 압력을 가진다.

공정 1004에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 재료(107)가 상기 제1 금형 캐비티(106)에 공급된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 재료(107)가, 상기 제1 금형 캐비티(106)에 연통 가능한 상기 통로(103)를 통해 상기 제1 금형 캐비티(106) 내에 주입된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 재료(107)가 주입 장치(108)로부터, 상기 주입 장치(108)의 토출구(108a)를 통해 상기 제1 금형 캐비티(106)에 주입된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 제1 금형 캐비티(106)의 형성 후, 상기 주입 장치(108)의 상기 토출구(108a)가 상기 통로(103)에 걸어맞춤된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 제1 금형 캐비티(106)에 상기 기체 또는 유체의 공급 전에, 상기 토출구(108a)가 상기 통로(103)에 걸어맞춤된다.

일부의 실시형태에 있어서, 상기 기체 또는 유체를 상기 제1 금형 캐비티(106)에 공급한 후, 상기 재료(107)가 상기 주입 장치(108)로부터 상기 제1 금형 캐비티(106) 내에 주입된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 제1 금형 캐비티(106) 내의 압력이 상기 제1 압력에 도달하였을 때, 상기 재료(107)가 상기 제1 금형 캐비티(106) 내에 주입된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 재료(107)가 상기 제1 금형(101)으로부터 상기 제2 금형(102)을 향하여 유동한다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 재료(107)가 상기 제1 금형(101)의 제1 내부 측벽(101a)으로부터 상기 제2 금형(102)의 제2 내부 측벽(102a)을 향하여 유동한다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 제1 금형 캐비티(106) 내에 상기 재료(107)를 주입한 후, 상기 주입 장치(108)가 상기 통로(103)로부터 이격되게 이동된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 재료(107)를 상기 제1 금형 캐비티(106) 내에 주입한 후, 상기 제1 금형 캐비티(106) 내의 압력이 더욱 상기 제1 압력으로부터 제2 압력으로 상승한다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 제2 압력은 상기 제1 압력보다 실질적으로 크다.

일부의 실시형태에 있어서, 상기 연접점(104)은 상기 제1 금형 캐비티(106) 내에 상기 재료(107)의 주입 후, 상기 재료(107)에 의해 전부 또는 일부가 덮인다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 주입 장치(108)는 사출 성형기 또는 압출 성형기에 걸어맞춤되고, 상기 사출 성형기 또는 압출 성형기로부터 상기 재료(107)를 상기 제1 금형 캐비티(106) 내에 주입/압출할 수 있도록 한다.

일부의 실시형태에 있어서, 상기 재료(107)는 발포성 재료이다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 재료(107)는 유동성을 갖는 재료이다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 재료(107)는 폴리머를 포함한다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 재료(107)는 고분자 중합체와 발포제의 혼합물이다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 발포제는 가열 공정 중에 기체를 방출하는, 물리 첨가제 또는 화학 첨가제이며, 이에 의해 기공이 형성된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 발포제는 물리 발포제이다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 발포제는 초임계 유체(SCF)이다.

공정 1005에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1 금형(101)이 상기 제2 금형(102)으로부터 이격되게 이동되어, 제2 금형 캐비티(106')가 형성되고, 기체의 적어도 일부가 상기 성형 장치(100)로부터 배출된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 제1 금형(101)이 상기 제2 금형(102)으로부터 이격되게 이동되기 전에, 상기 주입 장치(108)가 상기 통로(103)로부터 이격된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 제1 금형(101) 또는 상기 제2 금형(102)이 서로 이격되게 이동되어, 상기 제2 금형 캐비티(106')가 형성된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 제2 금형(102)이 상기 제1 금형(101)으로부터 이격되게 이동되어, 상기 제2 금형 캐비티(106')가 형성된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 제1 금형(101)은 이동 가능하고, 한편 상기 제2 금형(102)은 고정되어 있다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 제2 금형(102)은 이동 가능하고, 한편 상기 제1 금형(101)은 고정되어 있다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 제1 금형(101)과 상기 제2 금형(102)이 둘 다 서로에 대해 이동 가능하다.

일부의 실시형태에 있어서, 상기 제1 금형(101)을 상기 제2 금형(102)으로부터 이격하는 이동, 상기 제2 금형(102)을 상기 제1 금형(101)으로부터 이격하는 이동, 또는 상기 제1 금형(101)과 상기 제2 금형(102)을 서로 이격하는 이동에 의해, 상기 제1 금형 캐비티(106)가 확대되어 상기 제2 금형 캐비티(106')가 된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 제1 금형(101)과 상기 제2 금형(102)은 상기 확대 중 또는 확대 후에도 서로 걸어맞춤된 상태가 유지된다.

일부의 실시형태에 있어서, 상기 확대 중 또는 확대 후에, 상기 재료(107), 상기 제1 금형(101), 상기 제2 금형(102)으로 둘러싸인 공극이 형성된다. 일부의 실시형태에 있어서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 성형 장치(100)는 미세 개방 구성이 된다. 상기 성형 장치(100)가 상기 미세 개방 구성에 있어, 상기 제2 금형 캐비티(106')가 형성된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 확대 중 또는 확대 후에, 상기 제1 금형(101)은 상기 제2 금형(102)에 접촉한다. 상기 성형 장치(100)가 미세 개방 구성이 되었을 때, 상기 제1 금형(101)이 상기 제2 금형(102)과 접촉한다.

일부의 실시형태에 있어서, 상기 제1 금형 캐비티(106)의 제1 부피는 상기 제2 금형 캐비티(106')의 제2 부피보다 실질적으로 작다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 제1 부피가 상기 제2 부피까지 증가한다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 제2 금형 캐비티(106')가 상기 제2 부피로 유지될 때, 상기 성형 장치(100)는 상기 미세 개방 구성이 된다.

일부의 실시형태에 있어서, 상기 성형 장치(100)가 약간 개방되어 있고, 상기 기체가 상기 성형 장치(100) 또는 상기 제2 금형 캐비티(106')로부터 모든 방향으로 유출 가능하다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 기체의 적어도 일부가 상기 성형 장치(100) 또는 상기 제2 금형 캐비티(106')로부터 외부로 방출된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 제2 금형 캐비티(106')가 형성될 때, 상기 제1 금형(101)과 상기 제2 금형(102)의 사이에 간극(109)이 형성된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 간극(109)은 상기 제1 금형(101)과 상기 제2 금형(102)의 주위를 따라, 또는 상기 제1 금형(101)과 상기 제2 금형(102) 사이의 인터페이스를 따라 형성된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 기체가 상기 제2 금형 캐비티(106')로부터 상기 간극(109)을 향하여 유동할 수 있도록, 상기 간극(109)이 상기 제2 금형 캐비티(106')에 연통 가능하다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 기체의 적어도 일부가, 상기 간극(109)을 통해 상기 성형 장치(100)의 외부로 배출된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 간극(109)의 폭은 100mm 미만이다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 간극(109)의 폭은 실질적으로 50mm 미만이다.

일부의 실시형태에 있어서, 상기 재료(107)가 상기 제1 금형 캐비티(106) 내에 주입된 후, 물리적 또는 화학적 발포가 행해져, 상기 성형 장치(100)가 상기 미세 개방 구성인 경우, 상기 제2 금형 캐비티(106') 내의 기체를 상기 제2 금형 캐비티(106')로부터 배출시킬 수 있다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 재료(107)의 주입 후, 발포 프로세스 동안 또는 발포 프로세스 후, 소정 기간에 걸쳐, 상기 성형 장치(100)가 상기 미세 개방 구성으로 유지된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 제2 금형 캐비티(106')는 상기 소정 기간에 걸쳐, 상기 제2 부피로 유지된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 소정 기간은 약 수초간이다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 소정 기간은 상기 제2 금형 캐비티(106') 내의 압력에 의존한다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 소정 기간은 약 1~5초간이다.

일부의 실시형태에 있어서, 상기 제2 금형 캐비티(106')는, 상기 제1 금형(101)을 상기 제2 금형(102)으로부터 이격되게 이동시킨 후, 제3 압력을 가진다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 제2 압력은 상기 제3 압력보다 실질적으로 크다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 성형 장치(100)는, 상기 제2 금형 캐비티(106') 내의 상기 제3 압력이 대기압(1atm)으로 저하 또는 도달할 때까지, 상기 미세 개방 구성으로 유지된다.

일부의 실시형태에 있어서, 상기 관로(105)는 상기 성형 장치(100)의 외부로 상기 기체의 적어도 일부를 배출하도록 구성된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 기체의 일부는 상기 관로(105)를 통해 상기 제2 금형 캐비티(106')로부터 배출된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 기체의 적어도 일부는 상기 간극(109) 및(또는) 상기 관로(105)로부터 상기 제2 금형 캐비티(106')의 외부로 배출된다. 상기 기체는 상기 제2 금형 캐비티(106')로부터 상기 관로(105)와 상기 간극(109)을 통해(상기 성형 장치(100)를 약간 개방함으로써) 배출 가능하기 때문에, 상기 기체를 신속하고 효율적으로 상기 제2 금형 캐비티(106')의 외부로 배출할 수 있다.

일부의 실시형태에 있어서, 상기 재료(107)를 상기 제1 금형 캐비티(106) 내에 주입한 후, 상기 연접점(104)의 적어도 일부가 덮여, 상기 기체를 상기 연접점(104)으로부터 효율적으로, 또는 완전히 배출시킬 수 없다. 그 때문에, 상기 성형 장치(100)를 약간 개방함으로써, 상기 제2 금형 캐비티(106')로부터 상기 기체의 배출을 촉진, 나아가 가속시킬 수 있다. 그 결과, 그 후 상기 제2 금형 캐비티(106') 내에서 형성되는 성형품의 품질이 향상된다.

일부의 실시형태에 있어서, 상기 제2 금형 캐비티(106')로부터 상기 기체를 배출한 후, 상기 성형 장치(100)는 상기 미세 개방 구성으로부터 상기 폐쇄 구성으로 변화한다(도 3을 참조). 일부의 실시형태에 있어서, 상기 제2 금형 캐비티(106') 내의 제3 압력이 대기압(1atm)에 도달하면, 상기 성형 장치(100)가 상기 미세 개방 구성으로부터 상기 폐쇄 구성으로 변화한다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 성형 장치(100)는 성형품(107')이 형성될 때까지 상기 폐쇄 구성으로 유지된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 성형 장치(100)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 성형품(107')이 형성되고, 상기 제2 금형(102)의 상기 오목부(102b)로부터 취출할 준비가 갖추어졌을 때, 상기 폐쇄 구성으로부터 완전 개방 구성으로 변화한다.

또는, 일부의 실시형태에 있어서, 상기 제2 금형 캐비티(106')로부터 상기 기체를 배출한 후, 상기 성형 장치(100)는 상기 미세 개방 구성으로부터 상기 완전 개방 구성으로 변화한다(도 6을 참조). 일부의 실시형태에 있어서, 상기 제2 금형 캐비티(106') 내의 제3 압력이 대기압(1atm)에 도달하고, 또한 상기 성형품(107')이 형성되어, 상기 제2 금형(102)의 상기 오목부(102b)로부터 취출할 준비가 갖추어졌을 때, 상기 성형 장치(100)가 상기 미세 개방 구성으로부터 상기 완전 개방 구성으로 변화한다.

일부의 실시형태에 있어서, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1 금형(101)은 더욱 상기 제2 금형(102)으로부터 이격되게 이동되어, 상기 성형 장치(100)가 완전히 개방된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 성형 장치(100)는, 상기 제1 금형(101)을 상기 제2 금형(102)으로부터 이격되게 이동시키거나, 상기 제2 금형(102)을 상기 제1 금형(101)으로부터 이격되게 이동시키거나, 또는 상기 제1 금형(101)과 상기 제2 금형(102)을 서로 이격되게 이동시킴으로써, 완전히 개방된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 성형 장치(100)가 상기 완전 개방 구성인 경우, 상기 제1 금형(101)이 상기 제2 금형(102)으로부터 분리된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 성형 장치(100)가 상기 완전 개방 구성인 경우, 상기 제1 금형(101)은 상기 제2 금형(102)과 접촉하지 않고, 상기 제2 금형(102)의 상기 오목부(102b)는 도달 가능하다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 성형 장치(100)가 상기 미세 개방 구성 또는 상기 폐쇄 구성인 경우, 상기 성형품(107')을 상기 오목부(102b)로부터 취출할 수 없다. 상기 성형품(107')은, 상기 성형 장치(100)가 상기 완전 개방 구성인 경우, 상기 오목부(102b)로부터 취출할 수 있다.

전술한 설명은 당업자가 본 발명의 형태를 보다 이해할 수 있도록 몇 가지의 실시형태의 특징을 개략 설명한 것이다. 당업자는 본 발명을 기초로서 사용하고, 여기서 설명한 실시형태와 동일한 목적을 실행하거나, 및(또는) 동일한 이점을 달성하기 위해, 다른 프로세스 및 구조의 설계 또는 변경을 행할 수 있을 것이다. 또한, 당업자는 이러한 동등한 구조가 본 발명의 요지와 범위를 벗어나지 않고, 또한 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어나지 않고, 본 발명의 여러 가지의 변경, 치환 및 개변이 가능한 것을 이해해야 할 것이다.

나아가 본 발명의 범위는, 프로세스, 기계, 제조, 물질의 조성, 수단, 방법, 및 본 명세서에 기재된 단계의 특정의 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 통상의 기술자라면 본 발명의 개시로부터 용이하게 이해하는 바와 같이, 프로세스, 기계, 제조, 물질의 조성, 수단, 방법, 또는 단계는, 현재 기존의 또는 나중에 개발되는, 실질적으로 동일한 기능을 하거나, 본 발명에 따라 이용할 수 있는 것과 같은 본 명세서에 기재된 대응하는 실시형태와 같이, 실질적으로 동일한 결과를 달성한다. 따라서, 첨부한 청구범위는, 그 범위 내에 이러한 프로세스, 기계, 제조, 물질의 조성, 수단, 방법, 및 단계를 포함하는 것을 의도하고 있다.

100 성형 장치
101 제1 금형
102 제2 금형
101a 제1 내부 측벽
102a 제2 내부 측벽
102b 오목부
103 통로
104 연접점
105 관로
106 제1 금형 캐비티
106' 제2 금형 캐비티
107 재료
107' 성형품
108 주입 장치
108a 토출구
109 간극
1000 성형 방법

Claims

성형 방법으로서,
제1 금형과, 상기 제1 금형에 대응하는 제2 금형을 포함하는, 성형 장치를 제공하는 공정과,
상기 제1 금형을 상기 제2 금형을 향하여 이동시켜, 제1 금형 캐비티를 형성하는 공정과,
상기 제1 금형 캐비티에 기체를 공급하는 공정과,
상기 제1 금형 캐비티 내에 재료를 주입하는 공정과,
상기 제1 금형을 상기 제2 금형으로부터 이격되게 이동시켜, 제2 금형 캐비티를 형성하고, 상기 기체의 적어도 일부를 상기 성형 장치로부터 배출하는 공정을 포함하며,
그 중, 상기 제1 금형 캐비티의 제1 부피가, 상기 제2 금형 캐비티의 제2 부피보다 실질적으로 작은 것을 특징으로 하는, 성형 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 금형 캐비티가 형성될 때, 상기 제1 금형과 상기 제2 금형의 사이에 간극이 형성되고, 상기 간극이 상기 제2 금형 캐비티에 연통 가능한 것을 특징으로 하는, 성형 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 기체의 적어도 일부가, 상기 간극을 통해 상기 성형 장치의 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는, 성형 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 기체의 적어도 일부가, 상기 간극과, 상기 성형 장치에 배치된 연접점을 통해, 상기 성형 장치의 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는, 성형 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 금형 캐비티 내에 상기 기체의 공급 후, 상기 제1 금형 캐비티가 제1 압력을 가지며, 상기 제1 금형을 상기 제2 금형으로부터 이격되게 이동시킨 후, 상기 제2 금형 캐비티가 제2 압력을 가지며, 상기 제1 압력이 상기 제2 압력보다 실질적으로 큰 것을 특징으로 하는, 성형 방법.
청구항 5에 있어서,
상기 제2 금형 캐비티가 상기 제2 부피로 유지되어 있을 때, 상기 제2 압력이 대기압에 실질적으로 동일한 제3 압력까지 저하되는 것을 특징으로 하는, 성형 방법.
성형 방법으로서,
제1 금형과, 상기 제1 금형에 대응하여, 상대하여 배치된 제2 금형을 포함하는 성형 장치를 제공하는 공정과,
상기 제1 금형과 상기 제2 금형을 걸어맞춤하고, 상기 제1 금형의 제1 내부 측벽과 상기 제2 금형의 제2 내부 측벽에 의해 정의되는 성형 캐비티를 형성하는 공정과,
상기 성형 캐비티 내에 기체를 주입하는 공정과,
상기 성형 캐비티 내에 재료를 주입하는 공정과,
상기 성형 캐비티를 확대하고, 상기 성형 캐비티의 외부로 적어도 일부의 상기 기체를 배출하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 성형 방법.
청구항 7에 있어서,
상기 성형 캐비티의 확대 중 또는 확대 후에, 상기 재료, 상기 제1 금형, 및 상기 제2 금형으로 둘러싸인 공극이 형성되는 것을 특징으로 하는, 성형 방법.
청구항 7에 있어서,
상기 성형 캐비티의 확대 중 또는 확대 후에, 상기 제1 금형이 상기 제2 금형에 접촉하는 것을 특징으로 하는, 성형 방법.
청구항 7에 있어서,
상기 성형 캐비티의 확대 중 또는 확대 후에, 상기 제1 금형과 상기 제2 금형의 사이에, 상기 성형 캐비티의 외부로 상기 기체의 적어도 일부를 배출하기 위한 간극이 형성되는 것을 특징으로 하는, 성형 방법.