KR20230147542A - 시간단축 사출성형 장치 및 그를 이용한 시간단축 사출성형 방법 - Google Patents

시간단축 사출성형 장치 및 그를 이용한 시간단축 사출성형 방법 Download PDF

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소홍윤
홍용민
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한양대학교 산학협력단
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Abstract

금형이 형폐된 상태에서 예비 고화시간 동안 상기 금형 내부의 용융 수지를 예비 고화시켜, 예비 성형품을 제조하는, 예비 고화 단계, 및 상기 금형이 형개된 상태에서 냉각 고화시간 동안 상기 예비 성형품에 냉매를 제공하고 냉각 고화시켜, 사출 성형품을 제조하는, 냉각 고화 단계를 포함하되, 상기 용융 수지가 상기 금형 내부에서 완전 고화되는 기준시간 보다 단축된 상기 예비 고화시간 동안 상기 예비 고화된 후에, 형폐된 상기 금형이 형개되고, 상기 예비 성형품에 상기 냉매가 제공되는 것을 포함하는, 시간단축 사출성형 방법이 제공된다.

Description

시간단축 사출성형 장치 및 그를 이용한 시간단축 사출성형 방법{Time reduction injection molding device and time reduction injection molding method using the same}
본 출원은 시간단축 사출성형 장치 및 그를 이용한 시간단축 사출성형 방법에 관련된 것으로, 보다 상세하게는, 공정 시간이 단축되기 때문에 공정 효율성이 향상되고, 제조되는 사출 성형품의 품질이 향상되는, 시간단축 사출성형 장치 및 그를 이용한 시간단축 사출성형 방법에 관련된 것이다.
종래에는 사출을 위하여 용융 수지를 금형 내부에 충전하고, 용융 수지가 금형 내부에 충전된 상태에서 금형을 냉각시켜, 용융 수지가 완전 고화된 후에 금형을 제거하는 사출성형 방법이 이용되고 있다. 예를 들어, 대한민국특허 공개공보 10-2005-0100108에는, 캐비티를 갖는 금형을 제공하는 단계와, 열가소성 수지와 발포제가 혼합된 용융 플라스틱 조성물을 준비하는 단계와, 상기 금형의 캐비티 표면을 상기 용융 플라스틱 조성물의 용융 온도 이상으로 가열하는 단계와, 상기 용융 플라스틱 조성물을 상기 금형의 캐비티에 사출하는 단계와, 사출에 의하여 상기 용융 플라스틱 조성물이 충진된 금형을 냉각하는 단계와, 상기 응고된 플라스틱 조성물을 금형으로부터 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 표면과 저발포 내부를 갖는 플라스틱 사출물의 사출성형 방법이 개시되어 있다.
하지만, 종래의 사출성형 방법은, 냉각 단계에서 공정 시간이 길게 소요될 수 있다. 예를 들어, 종래의 사출성형 방법에 의하면, 전체 공정 시간 100 % 기준으로, 냉각 단계에 소요되는 시간은 약 70 % 이상을 차지할 수 있다.
이에 따라, 종래의 사출성형 방법은, 긴 공정 시간이 소요되기 때문에 비-효율적이 단점이 있다.
이에, 사출성형에 있어서 공정 시간을 효율적으로 단축시킬 수 있는 방법이 필요한 실정이다.
한편, 종래의 사출성형 방법으로 제조된 성형품의 경우, 상술된 바와 같이 냉각 단계에서 공정 시간이 길게 소요되기 때문에, 제조되는 성형품의 품질이 낮을 수 있다.
따라서, 성형품의 품질을 향상시킬 수 있는 방법이 필요한 실정이다.
본 출원이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 공정 시간이 단축되어 효율적인, 시간단축 사출성형 장치 및 그를 이용한 시간단축 사출성형 방법을 제공하는 데 있다.
본 출원이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 향상된 품질을 가지는 사출 성형품을 제조하기 위한, 시간단축 사출성형 장치 및 그를 이용한 시간단축 사출성형 방법을 제공하는 데 있다.
본 출원이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 출원은 시간단축 사출성형 방법을 제공한다.
일 실시 예에 따르면, 상기 시간단축 사출성형 방법은, 금형이 형폐된 상태에서 예비 고화시간 동안 상기 금형 내부의 용융 수지를 예비 고화시켜, 예비 성형품을 제조하는, 예비 고화 단계, 및 상기 금형이 형개된 상태에서 냉각 고화시간 동안 상기 예비 성형품에 냉매를 제공하고 냉각 고화시켜, 사출 성형품을 제조하는, 냉각 고화 단계를 포함하되, 상기 용융 수지가 상기 금형 내부에서 완전 고화되는 기준시간 보다 단축된 상기 예비 고화시간 동안 상기 예비 고화된 후에, 형폐된 상기 금형이 형개되고, 상기 예비 성형품에 상기 냉매가 제공되는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 형폐된 상기 금형의 형개는, 상기 수지의 결정성에 따라 제어되되, 상기 수지가 결정성 수지인 경우, 상기 수지가 비-결정성 수지인 경우 보다 형폐된 상기 금형의 형개가 늦어지는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 형폐된 상기 금형의 형개는, 상기 수지의 유동성에 따라 제어되되, 상기 수지의 유동성이 증가하는 경우, 형폐된 상기 금형의 형개가 빨라지는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 시간단축 사출성형 방법은, 상기 예비 고화 단계 이전에, 상기 용융 수지를 형폐된 상기 금형 내부로 주입하여 충전하는, 사출 단계, 및 상기 용융 수지가 충전된 상기 금형 내부로 압력을 인가하는, 보압 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 형폐된 상기 금형의 형개는, 상기 용융 수지가 상기 충전되는 사출온도에 따라 제어되되, 상기 사출온도가 높아지는 경우, 형폐된 상기 금형의 형개가 늦어지는 것을 포함하고, 형폐된 상기 금형의 형개는, 상기 용융 수지가 상기 충전되는 사출압력에 따라 제어되되, 상기 사출압력이 증가하는 경우, 형폐된 상기 금형의 형개가 빨라지는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 형폐된 상기 금형의 형개는, 상기 금형 내부로 압력이 인가되는 보압압력에 따라 제어되되, 상기 보압압력이 증가하는 경우, 형폐된 상기 금형의 형개가 빨라지는 것을 포함하고, 형폐된 상기 금형의 형개는, 상기 금형 내부로 압력이 인가되는 보압시간에 따라 제어되되, 상기 보압시간이 증가하는 경우, 형폐된 상기 금형의 형개가 늦어지는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 수지의 유동성이 증가하고, 상기 사출압력이 증가하되, 상기 사출온도가 증가하는 경우, 형폐된 상기 금형의 형개가 늦어지는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 냉각 고화 단계는, 상기 금형이 형개된 상태에서, 상기 냉매로 액화질소를 상기 예비 성형품에 제공하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 예비 고화시간 및 상기 냉각 고화시간의 합은, 상기 기준시간 보다 단축된 것을 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 출원은 시간단축 사출성형 장치를 제공한다.
일 실시 예에 따르면, 상기 시간단축 사출성형 장치는, 금형이 형폐된 상태에서 예비 고화시간 동안 상기 금형 내부의 용융 수지를 예비 고화시켜, 예비 성형품을 제조하는, 사출부, 상기 금형이 형개된 상태에서 냉각 고화시간 동안 상기 예비 성형품에 냉매를 제공하고 냉각 고화시켜, 사출 성형품을 제조하는, 냉각부, 상기 용융 수지가 상기 금형 내부에서 완전 고화되는 기준시간 보다 단축된 상기 예비 고화시간 동안 상기 예비 고화된 후에, 형폐된 상기 금형이 형개되도록, 상기 예비 고화시간을 학습하는, 학습부, 및 상기 학습부에서 학습된 예비 고화시간에 따라, 형폐된 상기 금형의 형개를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 학습부는, 상기 예비 성형품에 상기 냉매가 제공되는 상기 냉각 고화시간을 더 학습할 수 있다.
본 출원의 실시 예에 따르면, 금형이 형폐된 상태에서 예비 고화시간 동안 상기 금형 내부의 용융 수지를 예비 고화시켜, 예비 성형품을 제조하는, 예비 고화 단계, 및 상기 금형이 형개된 상태에서 냉각 고화시간 동안 상기 예비 성형품에 냉매를 제공하고 냉각 고화시켜, 사출 성형품을 제조하는, 냉각 고화 단계를 포함하되, 상기 용융 수지가 상기 금형 내부에서 완전 고화되는 기준시간 보다 단축된 상기 예비 고화시간 동안 상기 예비 고화된 후에, 형폐된 상기 금형이 형개되고, 상기 예비 성형품에 상기 냉매가 제공되는 것을 포함하는, 시간단축 사출성형 방법이 제공될 수 있다.
이에 따라, 본 출원에 의하면, 공정 시간이 단축되어 공정 효율성이 향상될 수 있다.
나아가, 본 출원에 따라 제조된 상기 사출 성형품은, 상술된 바와 같이 공정 시간이 단축되기 때문에, 상기 용융 수지가 상기 기준시간으로 상기 완전 고화되어 제조된 참조 성형품 보다 품질이 향상되는 기술적 효과도 있다.
도 1은 본 출원의 실시 예에 따른 시간단축 사출성형 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 출원의 실시 예에 따른 시간단축 사출성형 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 출원의 실시 예에 따른 단계 S110을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 출원의 실시 예에 따른 단계 S110 및 단계 S120을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 8은 본 출원의 실시 예에 따른 단계 S130을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 출원의 실시 예에 따른 단계 S140을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 게재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 형상 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.
또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
종래에는 사출을 위하여 용융 수지를 금형 내부에 충전하고, 용융 수지가 금형 내부에 충전된 상태에서 금형을 냉각시켜, 용융 수지가 완전 고화된 후에 금형을 제거하는 사출성형 방법이 이용되고 있다.
본 출원 명세서에서, "완전 고화"라 함은, 상술된 바와 같이, 금형 내부에 충전된 용융 수지가 금형 내부에서 비-이탈된 상태에서, 최종적으로 제작되는 성형품이 되도록 완전히 고화되는 것을 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.
하지만, 종래의 사출성형 방법은, 냉각 단계에서 공정 시간이 길게 소요될 수 있다. 예를 들어, 종래의 사출성형 방법에 의하면, 전체 공정 시간 100 % 기준으로, 냉각 단계에 소요되는 시간은 약 70 % 이상을 차지할 수 있다.
이에 따라, 종래의 사출성형 방법은, 긴 공정 시간이 소요되기 때문에 비-효율적이 단점이 있다.
이에, 본 출원에서는 사출성형에 있어서 공정 시간을 효율적으로 단축시킬 수 있는 방법을 제공한다.
이하, 본 출원의 실시 예에 따른 시간단축 사출성형 장치가 설명된다.
도 1은 본 출원의 실시 예에 따른 시간단축 사출성형 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 상기 시간단축 사출성형 장치(1000)는, 사출부(100), 학습부(200), 냉각부(300), 및 제어부(400) 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
이하, 각 구성이 설명된다.
사출부(100)
도 3을 참조하면, 상기 사출부(100)는, 금형(110a, 110b)을 포함할 수 있다.
상기 금형(110a, 110b)은, 형폐 및/또는 형개될 수 있다. 보다 구체적으로, 도 3을 참조하면, 일 측에 마련된 상기 금형의 제1 부분(110a)은, 상기 일 측에 대향하는 타 측에 마련된 상기 금형의 제2 부분(110b)을 향하여, 상기 일 측에서 상기 타 측 방향(D1)으로 이동할 수 있다. 이에 따라, 상기 금형(110a, 110b)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 형폐될 수 있다.
이에 따라, 상기 형폐된 상기 금형(110a, 110b) 내부에는, 소정 형상의 캐비티가 형성될 수 있다.
따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 캐비티에 용융 수지(11)가 제공되는 경우, 상기 용융 수지(11)는, 상기 캐비티의 형상을 따라 상기 금형 내부(110a, 110b)에 충전될 수 있다.
한편, 도 7을 참조하면, 형폐된 상기 금형(110a, 110b)은, 상기 금형의 제1 부분(110a)이 상기 타 측에서 상기 일 측 방향(D2)으로 복귀하면서 형개될 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 사출부(100)는, 실린더(120)를 포함할 수 있다.
상기 실린더(120)는, 수지(10)를 상기 금형(110a, 110b)의 상기 캐비티로 제공할 수 있다. 여기에서 수지(10)는 원료 상태의 수지 즉 원료 수지를 의미할 수 있다.
이를 위해, 상기 실린더(120)의 일 측 예를 들어, 상측에는 상기 원료 수지(10)를 담지하되, 하측에 상기 원료 수지(10)를 상기 실린더(120)로 배출하는 배출구가 마련된 호퍼(125)가 장착될 수 있다.
이에 따라, 상기 호퍼(125)에 담지된 상기 원료 수지(10)는, 상기 배출구를 통하여, 상기 실린더(120)로 제공될 수 있다.
상기 실린더(120)로 제공된 상기 원료 수지(10)는, 상기 실린더(120) 내부에서 용융되어 용융 수지(11, 도 5 참조)로 형성될 수 있다. 이를 위해, 상기 실린더(10)에는, 상기 원료 수지(10)를 용융시키는 가열부 예를 들어, 히터가 마련될 수 있음은 물론이다.
한편, 도 5를 참조하면, 상기 실린더(10)를 통해 용융된 상기 용융 수지(11)는, 상기 실린더(120)를 통하여, 형폐된 상기 금형(110a, 110b) 내부로 주입될 수 있다. 이를 위해, 상기 실린더(10)의 일 단에는 상기 용융 수지(11)를 주입하기 위한 노즐이 마련될 수 있고, 형폐된 상기 금형(110a, 110b)의 일 측에는, 상기 노즐과 연통되는 주입로가 형성될 수 있음은 물론이다.
이에 따라, 상기 용융 수지(11)는, 상기 실린더(10)의 노즐 및 상기 금형(110a, 110b)의 주입로를 통하여, 도 5에 도시된 바와 같이, 형패된 상기 금형(110a, 110b) 내부에 충전될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 실린더(120)는, 상기 용융 수지(11)가 충전된 상기 금형(110a, 110b) 내부로 압력을 인가하여 보압할 수 있다.
이에 따라, 상기 금형(110a, 110b) 내부에 충전된 상기 용융 수지(11)가 수축되는 경우에도 수축된 부피를 보충할 수 있다. 따라서, 최종적으로 제조되는 사출 성형품(15, 도 9 참조)의 치밀화가 극대화되어, 양질의 상기 사출 성형품(15)이 제조될 수 있다.
한편, 본 출원의 실시 예에 따르면, 상기 사출부(100)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 금형(110a, 110b)이 형폐된 상태에서 예비 고화시간 동안 상기 금형(110a, 110b) 내부의 상기 용융 수지(11)를 예비 고화시켜, 예비 성형품(13)을 제조하도록 제어될 수 있다. 여기에서 예비 고화시간이라 함은, 상기 용융 수지(11)가 상기 금형 내부에서 상기 완전 고화되는 기준시간 보다 단축된 시간을 포함하는 개념으로 이해될 수 있다. 한편, 여기에서 완전 고화는, 상술된 바와 같이, 금형 내부에 충전된 용융 수지가 금형 내부에서 비-이탈된 상태에서, 최종적으로 제작되는 성형품이 되도록 완전히 고화되는 것을 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.
이를 위해, 도 7을 참조하면, 형폐된 상기 금형(110a, 110b)은, 상기 용융 수지(11)가 상기 금형(110a, 110b) 내부에서 상기 기준시간 보다 단축된 상기 예비 고화시간 동안 상기 예비 고화된 후에, 형개되도록 제어될 수 있다.
이에 따라, 본 출원에 의하면 최종적으로 제조되는 사출 성형품(15, 도 9 참조)이 제조되기 전에, 먼저 예비 성형품(13)이 제조될 수 있다.
한편, 상술된 제어는 후술되는 제어부(400)에 의할 수 있다. 상기 제어부(400)에 관해서는 보다 상세히 후술하기로 한다.
학습부(200)
상기 학습부(200)는, 상기 용융 수지(11)가 상기 예비 고화시간 동안 상기 예비 고화된 후에, 형폐된 상기 금형(110a, 110b)이 형개되도록, 상기 예비 고화시간을 학습할 수 있다. 여기에서 예비 고화시간은, 앞서 설명된 바와 같이, 상기 용융 수지(11)가 상기 금형 내부에서 상기 완전 고화되는 상기 기준시간 보다 단축된 시간을 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.
이를 위해, 도 8을 참조하면, 상기 학습부(200)는, 입력 파라미터(210)와 상기 예비 고화시간(220) 간의 관계를 학습할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 학습부(200)는, 상기 입력 파라미터(210)로 상기 수지(10)의 결정성과, 상기 예비 고화시간(220) 간의 관계를 학습할 수 있다.
상기 수지(10)가 결정성 수지인 경우, 상기 결정성 수지는, 비-결정성 수지 보다 규칙적인 분자 배열을 가질 수 있다. 상기 결정성 수지가 상술된 바와 같이, 규칙적인 분자 배열을 가지는 경우, 상기 결정성 수지는, 상기 사출 성형품(15)으로 제조되는 동안 부피 수축이 상기 비-결정성 수지에 비하여 클 수 있다. 예를 들어, 상기 결정성 수지는, PP(polypropylene, 폴리프로필렌), PE(Polyethylene, 폴리에틸렌), POM(Polyoxymethylene, 폴리옥시메틸렌), PA(Polyamide, 폴리아미드), PBT(Polybutylene Terephthalate, 폴리부틸렌테레프탈레이트), 및 PPS(Polyphenylene Sulfide, 폴리페닐렌 설파이드) 등을 포함할 수 있다.
한편, 상기 수지(10)가 비-결정성 수지인 경우, 상기 비-결정성 수지는, 상기 결정성 수지 보다 불규칙적인 분자 배열을 가질 수 있다. 상기 비-결정성 수지가 상술된 바와 같이, 불규칙적인 분자 배열을 가지는 경우, 상기 비-결정성 수지는, 상기 사출 성형품(15)으로 제조되는 동안 부피 수축이 상기 결정성 수지에 비하여 작을 수 있다. 예를 들어, 상기 비-결정성 수지는, PS(Polystyrene, 폴리스티렌), ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene, 아크릴로니트리릴 부타디엔 스틸렌), PC(Polycarbonate, 폴리카보네이트), MPPO(Modified polyphenylene oxide, 변성 폴리페닐렌옥시드), 및 PVC(Polyvinyl Chloride, 폴리염화비닐) 등을 포함할 수 있다.
이에 따라, 상기 부피 수축을 최소화기 위하여, 상기 수지(10)가 상기 결정성 수지인 경우, 상기 수지(10)가 상기 비-결정성 수지인 경우 보다 상기 예비 고화시간(220)이 연장될 수 있다. 따라서, 상기 학습부(200)는, 상기 부피 수축을 고려하여, 상기 수지(10)가 상기 결정성 수지인 경우, 상기 수지(10)가 상기 비-결정성 수지인 경우 보다 상기 예비 고화시간(220)이 연장되도록 학습할 수 있다.
한편, 이때 형폐된 상기 금형(110a, 110b)은, 상기 학습부(200)에서 학습된 결과에 따라 후술되는 제어부(400)에 의하여, 상기 수지(10)가 상기 결정성 수지인 경우, 상기 수지(10)가 상기 비-결정성 수지인 경우 보다 늦게 형개되도록 제어될 수 있다.
따라서, 본 출원에 의하면, 최종적으로 제조되는 사출 성형품(15, 도 9 참조)의 치밀화가 극대화되어, 양질의 상기 사출 성형품(15)이 제조될 수 있다.
다른 관점에서, 상기 학습부(200)는, 상기 부피 수축을 고려하여, 상기 수지(10)가 상기 비-결정성 수지인 경우, 상기 수지(10)가 상기 결정성 수지인 경우 보다 상기 예비 고화시간(220)이 단축되도록 학습할 수 있다.
한편, 이때 형폐된 상기 금형(110a, 110b)은, 상기 학습부(200)에서 학습된 결과에 따라 후술되는 제어부(400)에 의하여, 상기 수지(10)가 상기 비-결정성 수지인 경우, 상기 수지(10)가 상기 결정성 수지인 경우 보다 빨리 형개되도록 제어될 수 있다.
따라서, 본 출원에 의하면, 공정 시간이 단축되어 공정 효율성이 향상될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 학습부(200)는, 상기 입력 파라미터(210)로 상기 용융 수지(11)의 유동성과, 상기 예비 고화시간(220) 간의 관계를 학습할 수 있다.
상기 용융 수지(11)의 유동성이 증가하는 경우, 상기 예비 고화시간(220)이 단축될 수 있다. 따라서, 상기 학습부(200)는, 상기 용융 수지(11)의 유동성이 증가하는 경우, 상기 예비 고화시간(220)이 단축되도록 학습할 수 있다.
한편, 이때 형폐된 상기 금형(110a, 110b)은, 상기 학습부(200)에서 학습된 결과에 따라 후술되는 제어부(400)에 의하여, 상기 용융 수지(11)의 유동성이 증가하는 경우, 빨리 형개되도록 제어될 수 있다.
따라서, 본 출원에 의하면, 공정 시간이 단축되어 공정 효율성이 향상될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 학습부(200)는, 상기 입력 파라미터(210)로 상기 용융 수지(11)가 상기 금형 내부(110a, 110b)에 충전되는 사출온도와, 상기 예비 고화시간(220) 간의 관계를 학습할 수 있다.
상기 사출온도가 높아지는 경우, 상기 예비 고화시간(220)이 연장될 수 있다. 따라서, 상기 학습부(200)는, 상기 사출온도가 높아지는 경우, 상기 예비 고화시간(220)이 연장되도록 학습할 수 있다.
한편, 이때 형폐된 상기 금형(110a, 110b)은, 상기 학습부(200)에서 학습된 결과에 따라 후술되는 제어부(400)에 의하여, 상기 사출온도가 높아지는 경우, 늦게 형개되도록 제어될 수 있다.
따라서, 본 출원에 의하면, 양질의 상기 사출 성형품(15)이 제조될 수 있다
다른 관점에서, 상기 학습부(200)는, 상기 사출온도가 낮아지는 경우, 상기 예비 고화시간(220)이 단축되도록 학습할 수 있다.
한편, 이때 형폐된 상기 금형(110a, 110b)은, 상기 학습부(200)에서 학습된 결과에 따라 후술되는 제어부(400)에 의하여, 상기 사출온도가 낮아지는 경우, 빨리 형개되도록 제어될 수 있다.
따라서, 본 출원에 의하면, 공정 시간이 단축되어 공정 효율성이 향상될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 학습부(200)는, 상기 입력 파라미터(210)로 상기 용융 수지(11)가 상기 금형 내부(110a, 110b)에 충전되는 사출압력과, 상기 예비 고화시간(220) 간의 관계를 학습할 수 있다.
상기 사출압력이 증가하는 경우, 상기 예비 고화시간(220)이 단축될 수 있다. 이는, 상기 사출압력이 증가하는 경우, 상기 용융 수지(11)의 유동성이 증가하기 때문일 수 있다. 따라서, 상기 학습부(200)는, 상기 사출압력이 증가하는 경우, 상기 예비 고화시간(220)이 단축되도록 학습할 수 있다.
한편, 이때 형폐된 상기 금형(110a, 110b)은, 상기 학습부(200)에서 학습된 결과에 따라 후술되는 제어부(400)에 의하여, 상기 사출압력이 증가하는 경우, 빨리 형개되도록 제어될 수 있다.
따라서, 본 출원에 의하면, 공정 시간이 단축되어 공정 효율성이 향상될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 학습부(200)는, 상기 입력 파라미터(210)로 상기 금형 내부(110a, 110b)로 압력이 인가되는 보압압력과, 상기 예비 고화시간(220) 간의 관계를 학습할 수 있다.
상기 보압압력이 증가하는 경우, 상기 예비 고화시간(220)이 단축될 수 있다. 이는, 상기 보압압력이 증가하는 경우, 상기 용융 수지(11)의 유동성이 증가하기 때문일 수 있다. 따라서, 상기 학습부(200)는, 상기 보압압력이 증가하는 경우, 상기 예비 고화시간(220)이 단축되도록 학습할 수 있다.
한편, 이때 형폐된 상기 금형(110a, 110b)은, 상기 학습부(200)에서 학습된 결과에 따라 후술되는 제어부(400)에 의하여, 상기 보압압력이 증가하는 경우, 빨리 형개되도록 제어될 수 있다.
따라서, 본 출원에 의하면, 공정 시간이 단축되어 공정 효율성이 향상될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 학습부(200)는, 상기 입력 파라미터(210)로 상기 금형 내부(110a, 110b)로 압력이 인가되는 보압시간과, 상기 예비 고화시간(220) 간의 관계를 학습할 수 있다.
상기 보압시간이 증가하는 경우, 상기 예비 고화시간(220)이 연장될 수 있다. 따라서, 상기 학습부(200)는, 상기 보압시간이 증가하는 경우, 상기 예비 고화시간(220)이 연장되도록 학습할 수 있다.
한편, 이때 형폐된 상기 금형(110a, 110b)은, 상기 학습부(200)에서 학습된 결과에 따라 후술되는 제어부(400)에 의하여, 상기 보압시간이 증가하는 경우, 늦게 형개되도록 제어될 수 있다.
따라서, 본 출원에 의하면, 양질의 상기 사출 성형품(15)이 제조될 수 있다
다른 관점에서, 상기 학습부(200)는, 상기 보압시간이 감소하는 경우, 상기 예비 고화시간(220)이 단축되도록 학습할 수 있다.
한편, 이때 형폐된 상기 금형(110a, 110b)은, 상기 학습부(200)에서 학습된 결과에 따라 후술되는 제어부(400)에 의하여, 상기 보압시간이 감소하는 경우, 빨리 형개되도록 제어될 수 있다.
따라서, 본 출원에 의하면, 공정 시간이 단축되어 공정 효율성이 향상될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 학습부(200)는, 상기 입력 파라미터(210)로 상기 수지(10)의 결정성, 상기 용융 수지(11)의 유동성, 상기 사출온도, 상기 사출압력, 상기 보압압력, 및 상기 보압시간 중에서 적어도 둘 이상과, 상기 예비 고화시간(220) 간의 관계를 학습할 수 있다.
예를 들어, 상기 용융 수지(11)의 유동성이 증가하고, 상기 사출압력이 증가하되, 상기 사출온도가 증가하는 경우, 상기 예비 고화시간(220)이 연장될 수 있다. 따라서, 상기 학습부(200)는, 상기 용융 수지(11)의 유동성이 증가하고, 상기 사출압력이 증가하되, 상기 사출온도가 증가하는 경우, 상기 예비 고화시간(220)이 연장되도록 학습할 수 있다.
한편, 이때 형폐된 상기 금형(110a, 110b)은, 상기 학습부(200)에서 학습된 결과에 따라 후술되는 제어부(400)에 의하여, 상기 용융 수지(11)의 유동성이 증가하고, 상기 사출압력이 증가하되, 상기 사출온도가 증가하는 경우, 늦게 형개되도록 제어될 수 있다.
따라서, 본 출원에 의하면, 양질의 상기 사출 성형품(15)이 제조될 수 있다
다른 관점에서, 상기 학습부(200)는, 상기 용융 수지(11)의 유동성이 감소하고, 상기 사출압력이 감소하되, 상기 사출온도가 감소하는 경우, 상기 예비 고화시간(220)이 단축되도록 학습할 수 있다.
한편, 이때 형폐된 상기 금형(110a, 110b)은, 상기 학습부(200)에서 학습된 결과에 따라 후술되는 제어부(400)에 의하여, 상기 용융 수지(11)의 유동성이 감소하고, 상기 사출압력이 감소하되, 상기 사출온도가 감소하는 경우, 빨리 형개되도록 제어될 수 있다.
따라서, 본 출원에 의하면, 공정 시간이 단축되어 공정 효율성이 향상될 수 있다.
이때, 상기 학습부(200)는, 상기 기준시간을 학습할 수 있다. 상기 학습부(200)에서 학습하는 상기 기준시간은 아래 수학식 1에 의할 수 있다.
Figure pat00001
여기에서, S는 상기 기준시간이고, t는 상기 사출 성형품(15)의 최대 살 두께이고, R은 상기 용융 수지(11)의 열전도도이고, α는 상기 용융 수지(11)의 열확산 계수이고, ρ는 상기 용융 수지(11)의 밀도이고, Cp는 상기 용융 수지(11)의 비열이고, Tx는 상기 사출 성형품(15)의 취출온도이고, Tm은 상기 금형(110a, 110b)의 온도이고, Tc는 상기 수지(10)의 온도일 수 있다.
이에 따라, 상기 학습부(200)는, 상기 수학식 1을 통한 상기 기준시간을 이용하여 상기 입력 파라미터(210)를 선정할 수 있다.
한편, 상기 학습부(200)는, 후술되는 냉각부(300)에서 상기 예비 성형품(13)에 냉매를 제공하는 냉각 고화시간을 더 학습할 수 있다. 여기에서 상기 냉각부(300)가 상기 예비 성형품(13)에 냉매(rf, 도 9 참조)를 제공하는 경우, 상기 예비 성형품(13)은 냉각 고화되어 상기 사출 성형품(15, 도 9 참조)으로 제조될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 학습부(200)는, 상기 입력 파라미터(210)로 상기 사출 성형품(15)의 살 두께와, 상기 냉각 고화시간 간의 관계를 학습할 수 있다. 여기에서 살 두께라 함은, 상기 사출 성형품(15)의 평균두께를 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.
상기 사출 성형품(15)의 평균두께가 증가하는 경우, 상기 예비 고화시간이 연장될 수 있다. 따라서, 상기 학습부(200)는, 상기 사출 성형품(15)의 평균두께가 증가하는 경우, 상기 예비 고화시간이 연장되도록 학습할 수 있다.
다른 관점에서, 상기 학습부(200)는, 상기 사출 성형품(15)의 평균두께가 감소하는 경우, 상기 예비 고화시간이 단축되도록 학습할 수 있다.
따라서, 본 출원에 의하면, 공정 시간이 단축되어 공정 효율성이 향상될 수 있다.
한편, 본 출원에 의하면, 상기 예비 고화시간 및 상기 냉각 고화시간의 합은, 상기 기준시간 보다 단축될 수 있다.
이에 따라, 본 출원에 의하면, 공정 시간이 단축되어 공정 효율성이 향상될 수 있다.
나아가, 본 출원에 따라 제조된 상기 사출 성형품(15)은, 상술된 바와 같이 공정 시간이 단축되기 때문에, 상기 용융 수지(11)가 상기 기준시간으로 상기 완전 고화되어 제조된 참조 성형품 보다 품질이 향상되는 기술적 효과도 있다.
냉각부(300)
도 9를 참조하면, 상기 냉각부(300)는, 상기 금형(110a, 110b)이 형개된 상태에서 상기 냉각 고화시간 동안 상기 예비 성형품(13, 도 7 참조)에 냉매를 제공할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 냉각부(300)는, 상기 금형(110a, 110b)이 형개된 상태에서, 상기 냉매(rf)로 액화질소를 상기 예비 성형품(13)에 제공할 수 있다.
한편, 상기 냉각부는(300), 상술된 바와 같이, 상기 학습부(200)에서 학습된 상기 냉각 고화시간 동안 상기 예비 성형품(13)을 냉각하도록 후술되는 제어부(400)에 의하여 제어될 수 있다.
이에 따라, 상기 예비 성형품(13)이 냉각 고화된 상기 사출 성형품(15)을 제조될 수 있다.
앞서 설명된 바와 같이, 본 출원에 의하면, 상기 예비 고화시간 및 상기 냉각 고화시간의 합은, 상기 기준시간 보다 단축될 수 있다.
이에 따라, 상기 사출 성형품(15)은, 상술된 바와 같이 공정 시간이 단축되기 때문에, 상기 용융 수지(11)가 상기 기준시간으로 상기 완전 고화되어 제조된 상기 참조 성형품 보다 품질이 향상될 수 있다.
제어부(400)
상기 제어부(400)는, 이상에서 상술된 각 부 즉, 상기 사출부(100), 상기 학습부(200), 및 상기 냉각부(300) 중에서 적어도 어느 하나의 작동을 제어할 수 있다.
이하, 상기 제어부(400)의 제어에 따른 본 출원의 시간단축 사출성형 방법이 설명된다. 이하 설명되는 시간단축 사출성형 방법에 있어서, 앞서 설명된 실시 예와 중복되는 설명은 생략될 수도 있다. 하지만, 이하에서 중복되는 설명이 생략된다고 하여서 이를 배제하는 것은 아니며, 이하에서 중복되는 설명은 앞선 실시 예의 설명을 참고하기로 한다.
도 2는 본 출원의 실시 예에 따른 시간단축 사출성형 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 3 및 도 4는 본 출원의 실시 예에 따른 단계 S110을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 출원의 실시 예에 따른 단계 S110 및 단계 S120을 설명하기 위한 도면이고, 도 6 내지 도 8은 본 출원의 실시 예에 따른 단계 S130을 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 본 출원의 실시 예에 따른 단계 S140을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 상기 시간단축 사출성형 방법은, 상기 용융 수지(11)를 형폐된 상기 금형(110a, 110b) 내부로 주입하여 충전하는, 사출 단계(S110), 상기 용융 수지(11)가 충전된 상기 금형(110a, 110b) 내부로 압력을 인가하는, 보압 단계(S120), 상기 금형(110a, 110b)이 형폐된 상태에서 상기 예비 고화시간 동안 상기 금형(110a, 110b) 내부의 용융 수지(11)를 상기 예비 고화시켜, 상기 예비 성형품(13)을 제조하는, 예비 고화 단계(S130), 및 상기 금형(110a, 110b)이 형개된 상태에서 상기 냉각 고화시간 동안 상기 예비 성형품(13)에 상기 냉매(rf)를 제공하고 냉각 고화시켜, 상기 사출 성형품(15)을 제조하는, 냉각 고화 단계(S140) 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
이하, 각 단계가 설명된다.
S110
도 3 내지 도 5를 참조하면, 상기 사출 단계에서, 상기 제어부(400)는, 상기 사출부(100)의 상기 실린더(120)를 통하여, 상기 용융 수지(11)를 형폐된 상기 금형(110a, 110b) 내부로 주입하여 충전하도록 제어할 수 있다.
상기 사출부(100)에 관해서는 앞선 실시 예의 설명과 중복되는 바, 앞선 실시 예의 설명을 참고하기로 한다.
S120
도 5를 참조하면, 상기 보압 단계에서, 상기 제어부(400)는, 상기 사출부(100)의 상기 실린더(120)를 통하여, 상기 용융 수지(11)가 충전된 상기 금형(110a, 110b) 내부로 압력을 인가하도록 제어할 수 있다.
이에 관해서도 앞선 실시 예의 설명과 중복되는 바, 앞선 실시 예의 설명을 참고하기로 한다.
S130
도 6 내지 도 8을 참조하면, 상기 예비 고화 단계에서, 상기 제어부(400)는, 상기 금형(110a, 110b)이 형폐된 상태에서 상기 예비 고화시간 동안 상기 금형(110a, 110b) 내부의 용융 수지(11)가 상기 예비 고화되도록 제어할 수 있다.
이를 위해, 상기 제어부(400)는, 상기 용융 수지(11)가 상기 금형(110a, 110b) 내부에서 상기 기준시간 보다 단축된 상기 예비 고화시간 동안 상기 예비 고화된 후에, 형폐된 상기 금형(110a, 110b)이 형개되도록 제어될 수 있다.
한편, 도 8을 참조하면, 상기 제어부(400)는 형폐된 상기 금형(110a, 110b)이 형개되도록 제어함에 있어서, 상기 학습부(200)에서 상기 입력 파라미터(210)와 상기 예비 고화시간(220) 간의 관계를 학습한 결과를 이용할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어부(400)는, 상기 학습부(200)에서 학습된, 상기 입력 파라미터(210)로 상기 수지(10)의 결정성과, 상기 예비 고화시간(220) 간의 관계를 이용할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 비-결정성 수지의 경우, 상기 결정성 수지와 비교하여, 용융에 필요한 열량이 상대적으로 적고, 수지의 결정화에 따른 발열 과정이 없을 수 있다. 이이 따라, 상기 제어부(400)는, 상기 학습부(200)에서 학습된 결과에 따라, 상기 수지(10)가 상기 결정성 수지인 경우, 상기 수지(10)가 상기 비-결정성 수지인 경우 보다 형폐된 상기 금형(110a, 110b)이 늦게 형개되도록 제어할 수 있다.
따라서, 본 출원에 의하면, 최종적으로 제조되는 사출 성형품(15, 도 9 참조)의 치밀화가 극대화되어, 양질의 상기 사출 성형품(15)이 제조될 수 있다.
다른 관점에서, 상기 제어부(400)는, 상기 학습부(200)에서 학습된 결과에 따라, 상기 수지(10)가 상기 비-결정성 수지인 경우, 상기 수지(10)가 상기 결정성 수지인 경우 보다 형폐된 상기 금형(110a, 110b)이 빨리 형개되도록 제어할 수 있다.
따라서, 본 출원에 의하면, 공정 시간이 단축되어 공정 효율성이 향상될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어부(400)는, 상기 학습부(200)에서 학습된, 상기 입력 파라미터(210)로 상기 용융 수지(11)의 유동성과, 상기 예비 고화시간(220) 간의 관계를 이용할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제어부(400)는, 상기 학습부(200)에서 학습된 결과에 따라, 상기 용융 수지(11)의 유동성이 증가하는 경우, 형폐된 상기 금형(110a, 110b)이 빨리 형개되도록 제어할 수 있다.
따라서, 본 출원에 의하면, 공정 시간이 단축되어 공정 효율성이 향상될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어부(400)는, 상기 학습부(200)에서 학습된, 상기 입력 파라미터(210)로 상기 사출온도와, 상기 예비 고화시간(220) 간의 관계를 이용할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제어부(400)는, 상기 학습부(200)에서 학습된 결과에 따라, 상기 사출온도가 높아지는 경우, 형폐된 상기 금형(110a, 110b)이 늦게 형개되도록 제어할 수 있다.
따라서, 본 출원에 의하면, 양질의 상기 사출 성형품(15)이 제조될 수 있다.
다른 관점에서, 상기 제어부(400)는, 상기 학습부(200)에서 학습된 결과에 따라, 상기 사출온도가 낮아지는 경우, 형폐된 상기 금형(110a, 110b)이 빨리 형개되도록 제어할 수 있다.
따라서, 본 출원에 의하면, 공정 시간이 단축되어 공정 효율성이 향상될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어부(400)는, 상기 학습부(200)에서 학습된, 상기 입력 파라미터(210)로 상기 사출압력과, 상기 예비 고화시간(220) 간의 관계를 이용할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제어부(400)는, 상기 학습부(200)에서 학습된 결과에 따라, 상기 사출압력이 증가하는 경우, 형폐된 상기 금형(110a, 110b)이 빨리 형개되도록 제어할 수 있다.
따라서, 본 출원에 의하면, 공정 시간이 단축되어 공정 효율성이 향상될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어부(400)는, 상기 학습부(200)에서 학습된, 상기 입력 파라미터(210)로 상기 보압압력과, 상기 예비 고화시간(220) 간의 관계를 이용할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제어부(400)는, 상기 학습부(200)에서 학습된 결과에 따라, 상기 보압압력이 증가하는 경우, 형폐된 상기 금형(110a, 110b)이 빨리 형개되도록 제어할 수 있다.
따라서, 본 출원에 의하면, 공정 시간이 단축되어 공정 효율성이 향상될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어부(400)는, 상기 학습부(200)에서 학습된, 상기 입력 파라미터(210)로 상기 보압시간와, 상기 예비 고화시간(220) 간의 관계를 이용할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제어부(400)는, 상기 학습부(200)에서 학습된 결과에 따라, 상기 보압시간이 증가하는 경우, 형폐된 상기 금형(110a, 110b)이 늦게 형개되도록 제어할 수 있다.
따라서, 본 출원에 의하면, 양질의 상기 사출 성형품(15)이 제조될 수 있다.
다른 관점에서, 상기 제어부(400)는, 상기 학습부(200)에서 학습된 결과에 따라, 상기 보압시간이 감소하는 경우, 형폐된 상기 금형(110a, 110b)이 빨리 형개되도록 제어할 수 있다.
따라서, 본 출원에 의하면, 공정 시간이 단축되어 공정 효율성이 향상될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어부(400)는, 상기 학습부(200)에서 학습된, 상기 입력 파라미터(210)로 상기 수지(10)의 결정성, 상기 용융 수지(11)의 유동성, 상기 사출온도, 상기 사출압력, 상기 보압압력, 및 상기 보압시간 중에서 적어도 둘 이상과, 상기 예비 고화시간(220) 간의 관계를 이용할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제어부(400)는, 상기 학습부(200)에서 학습된 결과에 따라, 상기 용융 수지(11)의 유동성이 증가하고, 상기 사출압력이 증가하되, 상기 사출온도가 증가하는 경우, 형폐된 상기 금형(110a, 110b)이 늦게 형개되도록 제어할 수 있다.
따라서, 본 출원에 의하면, 양질의 상기 사출 성형품(15)이 제조될 수 있다.
다른 관점에서, 상기 제어부(400)는, 상기 학습부(200)에서 학습된 결과에 따라, 상기 용융 수지(11)의 유동성이 감소하고, 상기 사출압력이 감소하되, 상기 사출온도가 감소하는 경우, 형폐된 상기 금형(110a, 110b)이 빨리 형개되도록 제어할 수 있다.
따라서, 본 출원에 의하면, 공정 시간이 단축되어 공정 효율성이 향상될 수 있다.
이에 따라, 본 출원에 의하면 최종적으로 제조되는 사출 성형품(15, 도 9 참조)이 제조되기 전에, 먼저 상기 예비 성형품(13)이 제조될 수 있다.
S140
도 9를 참조하면, 상기 냉각 고화 단계에서, 상기 제어부(400)는, 상기 냉각부(300:300a, 300b)를 통하여, 상기 금형(110a, 110b)이 형개된 상태에서 상기 냉각 고화시간 동안 상기 예비 성형품(13)에 냉매(rf)를 제공하도록 제어할 수 있다.
이를 위해, 상기 제어부(400)는, 상기 학습부(200)에서 상기 입력 파라미터(210)와 상기 냉각 고화시간 간의 관계를 학습한 결과를 이용할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어부(400)는, 상기 학습부(200)에서 학습된, 상기 입력 파라미터(210)로 상기 사출 성형품(15)의 평균두께와, 상기 냉각 고화시간 간의 관계를 이용할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제어부(400)는, 상기 사출 성형품(15)의 평균두께가 증가하는 경우, 상기 냉각부(300)에서 상기 예비 성형품(13)에 상기 냉매(rf)를 제공하는 상기 예비 고화시간이 연장되도록 제어할 수 있다.
다른 관점에서, 상기 제어부(400)는, 상기 사출 성형품(15)의 평균두께가 감소하는 경우, 상기 냉각부(300)에서 상기 예비 성형품(13)에 상기 냉매(rf)를 제공하는 상기 예비 고화시간이 단축되도록 제어할 수 있다.
이에 따라, 상기 예비 성형품(13)이 상기 냉각 고화되어, 상기 사출 성형품(15)이 제조될 수 있다.
한편, 본 출원에 의하면, 상기 제어부(400)는, 상기 예비 고화시간 및 상기 냉각 고화시간의 합이, 상기 기준시간 보다 단축되도록 제어할 수 있다.
이에 따라, 본 출원에 의하면, 공정 시간이 단축되어 공정 효율성이 향상될 수 있다.
나아가, 본 출원에 따라 제조된 상기 사출 성형품(15)은, 상술된 바와 같이 공정 시간이 단축되기 때문에, 상기 용융 수지(11)가 상기 기준시간으로 상기 완전 고화되어 제조된 참조 성형품 보다 품질이 향상되는 기술적 효과도 있다.
이하, 본 출원의 변형 예가 설명된다.
본 출원의 변형 예에 따르면, 상술된 실시 예의 예비 고화 단계에서 상기 냉매(rf)가 제공될 수 있다.
보다 구체적으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 금형(110a, 110b)이 형폐된 상태에서, 형폐된 상기 금형(110a, 110b) 내부의 용융 수지(11)가 냉각되도록 상기 냉매(rf)가 제공될 수 있다.
이에 따라, 본 출원의 변형 예에 따르면, 상기 예비 고화시간이 단축될 수 있다.
따라서, 본 출원의 변형 예에 따른 사출성형 공정 시간 전체가 단축될 수 있다.
그러므로, 본 출원의 변형 예에 의하면, 공정 시간 단축에 따른 공정 효율성이 향상될 뿐 아니라, 상기 공정 시간이 단축되기 때문에, 제조되는 사출 성형품의 품질이 향상되는 기술적 효과도 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
10: 수지(원료 수지)
11: 용융 수지
13: 예비 성형품
15: 사출 성형품
100: 사출부
110a, 110b: 금형
120: 실린더
125: 호퍼
200: 학습부
300, 300a, 300b: 냉각부
400: 제어부
1000: 시간단축 사출성형 장치

Claims (11)

  1. 금형이 형폐된 상태에서 예비 고화시간 동안 상기 금형 내부의 용융 수지를 예비 고화시켜, 예비 성형품을 제조하는, 예비 고화 단계; 및
    상기 금형이 형개된 상태에서 냉각 고화시간 동안 상기 예비 성형품에 냉매를 제공하고 냉각 고화시켜, 사출 성형품을 제조하는, 냉각 고화 단계를 포함하되,
    상기 용융 수지가 상기 금형 내부에서 완전 고화되는 기준시간 보다 단축된 상기 예비 고화시간 동안 상기 예비 고화된 후에, 형폐된 상기 금형이 형개되고, 상기 예비 성형품에 상기 냉매가 제공되는 것을 포함하는, 시간단축 사출성형 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    형폐된 상기 금형의 형개는, 상기 수지의 결정성에 따라 제어되되,
    상기 수지가 결정성 수지인 경우, 상기 수지가 비-결정성 수지인 경우 보다 형폐된 상기 금형의 형개가 늦어지는 것을 포함하는, 시간단축 사출성형 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    형폐된 상기 금형의 형개는, 상기 수지의 유동성에 따라 제어되되,
    상기 수지의 유동성이 증가하는 경우, 형폐된 상기 금형의 형개가 빨라지는 것을 포함하는, 시간단축 사출성형 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 예비 고화 단계 이전에,
    상기 용융 수지를 형폐된 상기 금형 내부로 주입하여 충전하는, 사출 단계; 및
    상기 용융 수지가 충전된 상기 금형 내부로 압력을 인가하는, 보압 단계를 포함하는, 시간단축 사출성형 방법.
  5. 제4 항에 있어서,
    형폐된 상기 금형의 형개는, 상기 용융 수지가 상기 충전되는 사출온도에 따라 제어되되,
    상기 사출온도가 높아지는 경우, 형폐된 상기 금형의 형개가 늦어지는 것을 포함하고,
    형폐된 상기 금형의 형개는, 상기 용융 수지가 상기 충전되는 사출압력에 따라 제어되되,
    상기 사출압력이 증가하는 경우, 형폐된 상기 금형의 형개가 빨라지는 것을 포함하는, 시간단축 사출성형 방법.
  6. 제4 항에 있어서,
    형폐된 상기 금형의 형개는, 상기 금형 내부로 압력이 인가되는 보압압력에 따라 제어되되,
    상기 보압압력이 증가하는 경우, 형폐된 상기 금형의 형개가 빨라지는 것을 포함하고,
    형폐된 상기 금형의 형개는, 상기 금형 내부로 압력이 인가되는 보압시간에 따라 제어되되,
    상기 보압시간이 증가하는 경우, 형폐된 상기 금형의 형개가 늦어지는 것을 포함하는, 시간단축 사출성형 방법.
  7. 제3 항 또는 제5 항에 있어서,
    상기 수지의 유동성이 증가하고, 상기 사출압력이 증가하되, 상기 사출온도가 증가하는 경우,
    형폐된 상기 금형의 형개가 늦어지는 것을 포함하는, 시간단축 사출성형 방법.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 냉각 고화 단계는,
    상기 금형이 형개된 상태에서, 상기 냉매로 액화질소를 상기 예비 성형품에 제공하는 것을 포함하는, 시간단축 사출성형 방법.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 예비 고화시간 및 상기 냉각 고화시간의 합은,
    상기 기준시간 보다 단축된 것을 포함하는, 시간단축 사출성형 방법.
  10. 금형이 형폐된 상태에서 예비 고화시간 동안 상기 금형 내부의 용융 수지를 예비 고화시켜, 예비 성형품을 제조하는, 사출부;
    상기 금형이 형개된 상태에서 냉각 고화시간 동안 상기 예비 성형품에 냉매를 제공하고 냉각 고화시켜, 사출 성형품을 제조하는, 냉각부;
    상기 용융 수지가 상기 금형 내부에서 완전 고화되는 기준시간 보다 단축된 상기 예비 고화시간 동안 상기 예비 고화된 후에, 형폐된 상기 금형이 형개되도록, 상기 예비 고화시간을 학습하는, 학습부; 및
    상기 학습부에서 학습된 예비 고화시간에 따라, 형폐된 상기 금형의 형개를 제어하는 제어부를 포함하는, 시간단축 사출성형 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 학습부는,
    상기 예비 성형품에 상기 냉매가 제공되는 상기 냉각 고화시간을 더 학습하는, 시간단축 사출성형 장치.
KR1020230048457A 2022-04-14 2023-04-12 시간단축 사출성형 장치 및 그를 이용한 시간단축 사출성형 방법 KR20230147542A (ko)

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