KR880001670B1 - 비데오 테이프레코오더용 샤시의 제조방법 - Google Patents

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Description

비데오 테이프레코오더용 샤시의 제조방법

제1도 -제5도는 각기 본원 발명 VTR용 샤시의 실시예를 나타내며, 각 도면의 (a)는 평면도를, 각 도면의(b)는 단면도를 나타낸다. 또 제5(c)도는 서브샤시와의 결합상태의 설명도.

제6도, 제16도는 각기 게이트 위치의 효과를 확인하기 위한 샤시모델의 평면도

제7도, 제8도는 사출성형품의 평가방법을 설명하는 도면이며, 제7도는 평면도(平面度)의 정의의 설명도, 제8도는 경사량의 정의의 설명도.

제9도는 본원 발명 VTR용 샤시의 일부분을 나타내며, (a)는 단차부의 확대도, (b)는 보강리브의 확대도, 그리고 (c)는 돌기부의 확대도.

제10도는 제9도에 나타낸 각 부품의 대략적인 곡률반경 R과 경과시간에 따른 변형의 관계를 나타내는 특성도.

제11도는 최적의 사출성형법을 설명하기 위한 캐비티의 모델 평면도.

제12도는 게이트 수와 강도 및 휨의 관계를 나타내는 특성도.

제13도는 최적의 게이트 형상을 설명하기 위한 게이트 근방 단면도.

제14도는 게이트로 부터의 거리와 내부변형과의 관계를 나타내는 특성도이며, (a)는 게이트 면적이 좁은 핀포인트 게이트의 경우를 (b)는 게이트 면적이 넓은 경우를 나타내는 도면.

제15도는 게이트 직경과 압력 손실과의 관계를 나타내는 특성도.

제17도는 게이트 위치와 휨과의 관계를 나타내는 특성도.

제18도는 웰드라인형성의 설명도.

제19도는 각종 조성물과 휨과의 관계를 나타내는 특성도.

제20도는 최적의 금형모델의 단면도.

본원 발명은 비데오테이프레코더(이하 VTR이라고 함)용 샤시의 제조방법에 관한 것이다.

VTR용 샤시는 VTR을 구동하기 위한 각종 기구부재, 자기헤드가 부착된 실린더, 캡스턴롤러, 자기테이프 카세트 및 이들 부속품을 탑재하고, 이들 탑재물을 고정시키며 지지하기 위한 돌기, 구멍부 및 각종 기구부재용 부품의 운동을 가이드하기 위한 벽, 홈 및 구동부를 포함하고 있다. 이와 같은 VTR용 샤시를 제조하는데는 종래는 일류미늄다이캐스트에 의해 개략적인 형상을 성형하고, 그 다음에 정밀가공하여 금속돌기물을 코킹(caulking)하거나 나사조임 고정하는 방식과, 강판을 프레스 가공한 후에 금속돌기물을 코킹하거나 나사조임 고정방식의 어느 하나가 채용되고 있다. 따라서 어떤 방식을 채용하더라도 제조 공정이 길기 때문에 생산원가가 높아진다고 하는 결점이 있었다. 또 이들 방식에서는 모두 금속을 사용하고 있기 때문에 중량이 무거워지고, 두께를 얇게해서 경량화를 도모할 경우에는 강성(剛性)저하나 생산수율이 나빠진다고 하는 문제가 있어서, 경량화에는 한도가 있었다.

경량화와 생산공정의 합리화를 개선하는데 유력한 수단은 플라스틱을 사용한 일체성형화이다, 그러나 일반적으로 플라스틱을 사용할 경우에는 경과 시간에 따른 변형, 크리프(creep)변형이 생기기 쉬우며, 또한 VTR용 샤시의 경우에는 치수정밀도가 엄격하고 부하중량이 크기 때문에 플라스틱화에는 상당한 문제점이 있다. 즉, 이른바, 카세트테이프레코더용 샤시의 경우에는 플라스틱화는 행해지고 있지만(일본국 공개특허공보 제79-150112호 참조), VTR용 샤시의 경우에는 카세트데이프레코더용 샤시에 비해, 용량이 크며, 따라서 경과시간에 따라 변형되기 쉽기 때문에 실용화에는 이르지 못하고 있다.

본원 발명의 목적은 플라스틱제임에도 불구하고, 경과 시간에 따른 변형이 잘 생기지 않는 VTR용 샤시의 제조방법을 제공하는 데 있다.

본원 발명 VTR용 샤시의 제조방법을 섬유강화 플라스틱 조성물로 일체로 성형해서 이루어진 것을 특징으로 한다. 이 샤시는 자기헤드가 부착된 실린더를 부착하기 위한 제1의 구명부와, 캡스턴롤러를 부착하기 위한 제2의 구멍부를 구비하고 있다. 제1의 구멍부를 포함하는 영역(테이프주행계기구 탑재영역)과, 제2의 구멍부를 포함하는 영역(전달기구 탑재영역)과의 사이에 보강리브를 설치하면 더욱 크리프변형도 방지된다. 또한 게이트를 다점화(多點化)하면 경과시간에 따른 변형방지는 보다 효과적으로 달성된다.

다음에 분원 발명을 실시예에 의거하여 설명한다.

제1(a)도는 일실시예의 VTR용 샤시전체의 개략구성을 나타내며, 이 도면(b)는 (a)의 U-U 단면을 나타내고 있다. 이들 도면에서 M은 테이프주행계기구 탑재영역을 나타내며, N은 전달기구 탑재영역을 나타낸다.

영역 M은 자기헤드가 부착된 실린더(1)의 베어링 고정부가 관통하기 위한 구멍(2)을 가지며, 이것을 둘러싸도록 해서 2개의 안내홈(또는 안내벽)(3)을 가지고 있다. 2개의 안내홈(3)은 선대칭(線對稱)의 위치에 배치된다. 안내홈(3)은 가이드롤러베이스를 구동하는 링크부재(4)의 궤적을 정하는 홈이다. 가이드롤러베이스는 자기테이프카세트에서 자기테이프를 인출하여 자기헤드 및 후기하는 캡스턴롤로에 로딩하는 기구부재이다. 안내홈(3)은 이 도면(b)와 같은 단면이 되므로, 리브 보강을 겸하게 된다. 또한 영역 M상에서 서브샤시(7)가 겹쳐진다.

영역 N은 캐스턴롤러(5)의 샤프트가 관통하기 위한 구멍(6)과, 자기테이프를 장착하는 카세트대의 부착부(8)를 가지고 있다. 영역 N과는 예를들면 폴리카보네이트에 길이 0.7mm의 유리섬유를 총중량의 25% 배합한 조성물을 사용하여 일체 성형된다.

이와같이 구성함으로써, 유리섬유가 분산해서, 경과 시간에 따른 변형이 효과적으로 방지된다.

(9)는 영역 M과 영역 N 사이의 단차부(段差部)이며, (10)은 외주변의 대부분에 설치되어 있는 보강리브이고, 이들 단차부(9), 보강리브(10)에 의해서 VTR용 샤시의 강성, 강도, 치수정밀도를 더욱 양호하게 할 수 있다. 단차부(9) 및 보강리브(10)의 이와같은 효과는 성형시에 유리섬유의 배향(配向)방향이 분산되는 것에 기인하고 있다.또한 단차부(9)는 서부샤시와 어울려서 진동흡수의 효과도 거둔다. 또, 단차부(9) 및 보강리브(10)의 서브보강 작용에 의해서 크리프변형이 방지된다.

제2(a)도는 다른 실시예의 VTR용 샤시 전체의 개략 구성을 나타내며, 이 도면(b)는 (a)의 V-V단면을 나타내고 있다. 이들 도면에 있어서 제1도와 동일 부분에은 동일부호가 붙여져 있다. 이 실시예에 있어서는 2개의 안내홈(또는 안내벽)(3)으로 둘러싸인 부분의 중앙영역(11)을 주변부(12)와 높이가 다르도록 단차부(13)를 형성한다. 그 단차부(13)의 높이는 단차부(9)의 높이 보다 낮으며, 주변부(12)보다 높게 되어 있다. 그리고 중앙영역(11)이 단차부(9)와 교차하도록 되어 있다. 따라서, 이 VTR용 샤시에 있어서는 더욱 강도, 강성이 개선되며, 경과시간에 따른 변형이나 크리프변형이 생기지 않는다.

(14)는 게이트이다. 중앙영역(11)에 게이트를 설치한 경우는 그 외의 부분에 캔트(cant)를 설치했을 경우에 비해 성형품의 경과 시간에 따른 변형이 적다.

제3(a)도 및 제4(a)도는 각기 상이한 다른 실시예이며, 제3(b)도 및 제4(b)도는 제3(a)도의 W-W단면도 및 제4(a)도의 X-X단면도이다. 이들 도면에 있어서 제1도, 제2도와 동일 부분에는 동일부호가 붙어있고, 이들이 제1도, 제2도의 실시예와 다른 곳은 영역 M보다도 영역 N이 낮게 되어 있는점 및 제4도의 실시예에 있어서는 중심영역(11)이 주변부(12)보다 낮게되어 있는 점이지만, 이들 경우에도 각기 제2도 및 제4도와 똑같은 효과가 얻어진다.

그리고 다른 실시예를 제5도에 나타낸다. 상기한 각 실시예가 폴라카보네이트를 수지성분으로 하는 것에 반하여, 이 실시예서는 아크릴로니트릴스티렌공중합체수지(이하 AS수지라고 칭함)를 수지성분으로 하고 있다. 또 이 실시예에서는 샤시평면을 종횡으로 약 4등분할해서 생각할 수 있는 4개의 가상면 a, b, c, d의 각 영역에 각기 하나의 게이트적(跡)(15a),(15b),(15c),(15d)이 위치하도록 본 샤시성형용의 금형에 게이트를 배치시킨다. 제5(a)도는 평면도이며, 이 도면(b) 는 (a)의 Y-Y단면도이다. 또한 제5(c)도는 서브샤시와의 조합예를 나타내고 있다. 본 샤시는 뒷면에 보강리브(16)를 가지고 있다.

본 실시예의 VTR용 샤시는 상기와 같은 구성이며, AS수지에 섬유길이가 약 2mm 이하의 유리섬유를 20중량%이상 배합한 조성물(전체 유리섬유에 대해서, 섬유길이가 1.0mm를 넘고, 섬유직경이 15μm이하인 것이 5중량%를 차지함)을 사용하여 일체성형해 놓았다. 그리고 이 유리섬유는 섬유직경의 약 50배 이상의 길이를 갖는 긴 섬유가 총중량의 약 35%를 차지하며, 섬유직경의 약 20배 내지 45배의 길이를 갖는 짧은 섬유가 유리섬유 총중량의 약 35%를 차지하고 있다.

본 실시예에 있어서의 섬유 강화플라스틱조성물의 수지성분은 AS수지이며, 이 수지는 비중이 약 1.0이다. 그리고 유리섬유를 본 실시예의 요령으로 상한치 30중량% 배합한 것은 조성물의 비중은 약 1.1내지 1.3이다. 이와같이 본 실시예의 섬유 강화플라스틱조성물은 종래의 VTR용 샤시로서 사용된 알루미늄의 비중이 2.7인데 비해 훨씬 작다. 따라서 본 실시예에 의하면 경량이며, 또한 고정밀도가 요구되는 VTR용 샤시를 제공할 수 있다.

본 실시예에 있어서의 유리섬유의 섬유길이 및 배합량은 특히 성형품의 경과시간에 따르는 변형방지에 효과를 나타낸다. 섬유강화 플라스틱조성물중에 유리섬유를 균일하게 분산시키는데 섬유길이가 1.0mm를 초과하고 또한 2.0mm이하이며, 섬유직경이 15μm이하인 유리섬유를 전체 유리섬유중 5중량% 사용하는 것이 가장 적합하다. 또한 성형품의 경과 시간에 따르는 변형을 작게 하는데는 이 섬유길이의 범위내에서 되도록 긴것을 사용한는 것이 바람직하며, 특히 섬유길이가 섬유직경의 약 50배 이상 되는 것을 유리섬유 총중량의 적어도 약 30%이상 사용하는 것이 바람직하다. 유리섬유의 총 배합량은 이 플라스틱 조성물의 10중량% 이상이 바람직하다.

본 실시예와 같이 4내지 5개소에 게이트를 설치함으로써 수지가 균일하게 퍼지며, 따라서 결합품이 없어진다. 각 게이트중, 특히 게이트적(15b)에 대응하는 것은 성형품의 경과시간에 따르는 변형의 방지에 효과가 있다. 특히 이와같이 게이트를 다점화하면, 유리섬유의 배향의 분산이나, 가장 변형이 큰 게이트부를 중심으로 하는 경과시간에 따르는 변형의 다극화에 의해 경과 시간에 따르는 변형이 적어지는 것으로 인해서 , 경과시간에 따르는 변형은 효과적으로 방지된다.

상기한 어떤 실시에에 있어서도 샤시를 일체로 성형할 수 있으므로, 프레스펀치, 절삭마무리, 금속돌기의 코킹, 나사조임등의 공정이 불필요해진다. 따라서 생산공정이 대폭적으로 단축된다. 또한 샤시에 금속을 사용한 경우에는 별도 부품으로서 분할한 것을 조립할 필요가 있지만, 이 실시예의 경우에는 금형의 구조가 허용하는 범위내에서 별도부품을 샤시의 일부로서 일체로 성형하는 것이 가능해진다.

따라서 생산원가가 낮으며, 염가의 것이 얻어진다. 또한 본원 발명에서 사용하는 섬유강화플라스틱조성물의 비중은 통상 약 1.1-1.5이며, 알루미늄이 2.7인 것에 비홰 작으므로 대폭적으로 경량화할 수 있다. 그리고 본원 발명에서는 유리섬유의 카본섬유, 비닐론등의 유기섬유도 유용하다.

제1표는 제6도와 같은 형상의 VTR용 샤시의 모델을 각종 플라스틱을 사용하여 성형하고, 90°에서 1400시간 가열했을 경우의 경과시간에 따르는 변형의 측정결과를 나타내는 것이다. 사용한 VTR용 샤시성형체는 제6c도에 게이트를 설정해서 성형한 것이다. 또 여기서는 경과시간에 따르는 변형은 초기치를 0으로 했을 경우의 값이며, 90℃라고 하는 가열온도는 쇼윈도, 유리창옆, 자동차안 등에서 실제 상승하는 온도이며, 1400시간은 일본국내의 기상조건으로 보아 수명시간내에 90℃로 상승할 수 있는 충계 시간이다. 그리고 요구치로서 사용한 값은 면의 휨, 비틀림의 크기를 나타내는 평면도가 0.2mm이내, 보스경사율이 0.3%이내이다. 여기서 평면도(平面度)α는 제7도에 나타낸 바와같이, 기준면 s에 대한 최대 오목한 면 γ과 최대 볼록한 β에서, 제1식과 같이 정의하며, 보스경사율 ε은 제8도에 나타내는 바와같이, 보스의 경사량δ과 높이 h로부터 제2식과 같이 정의했다.

α=β+γ ……………(1)

……………(2)

또한 여기서는 성형품인 판두께에는 평균 2mm의 판두께의 것을 사용했다. (이하 특기하지 않는 한, 판두께는 2mm이다.)

[제 1 표]

[제 1 표]

제1표에서 요구치를 만족하는 것은 폴리카보네이트, 플리술폰, 폴리페닐렌술피드, 아크릴로니트릴공중합체의 어느 것에 적어도 총중량의 10% 유리섬율를 배합한 조성물을 사용한 경우이다. 특히 폴리카보네이트에 길이 0.5-1.0mm의 유리섬유를 20%배합한 것이 양호한 결과를 나타내고 있다.

제2표는 이와 같은 형상의 VTR용 샤시를 플라스틱으로 일체 성형할 경우의 게이트 위치에 대한 검토결과를 나타내는 것으로, 제6도에 나타내는 바와 같이 ,게이트 위치를 A, B, C, D, E, F로 하여 성형하고, 90℃로 가열한 경우의 경과 시간에 따르는 평면도(度)의 변화를 나타내는 것으로, 이 표에서 게이트는

측면에 설치한 경우보다도 평면방향으로 투영한 면내에 설치했을 경우가 경과 시간에 따르는 변형이 적다는 것을 알 수 있다. 이와 같이 하여 게이트는 평면방향으로 투영한 면내에 설치하는 편이 경과 시간에 따르는 변형은 일반적으로는 적어지지만, 상술한 조성물의 경우에는 측면에 게이트를 설치하여 성형해도 요구치를 만족하는 것이 얻어진다.

제3표는 제1(a)도 및 제1(b)도 에 나타낸 바와 같이 테이프주행 기구탑재영역 M과 전달기구탑재영역 N 과의 사이의 단차부(9)와 외주변의 대부분에 보강리브(10)가 설치되어 있는 경우의 경과 시간에 따르는 변형 및 크리프변형을 이와 같은 단차부 및 보강리브가 설치되어 있지 않은 제6도와 같은 성형품과 비교한 것으로, 크리프변형은 제6도의 성형품의 경우를 1로서 나타냈지만, 경과 시간에 따르는 변형 및 크리프변형의 모두가 양호하다.

[제 3 표]

그리고 표중의 값은 90℃, 1400시간후의 값이며, 제6도의 C의 위치에 설정한 게이트를 사용한 성형체의 비교결과이다.

제4표는 제2(a)도 및 제2(b)도에 나타낸 바와 같이, 중앙영역(11)이 주변부(12)와의 사이에 단차부(13)를 가지며, 이 단차부(13)의 높이가 영역 M과 영역 N 과의 사이의 단차부(9)의 높이보다 낮고, 또한 중앙영역(11)이 단차부(9)와 교차하는 구조의 경우를 이와 같은 구조를 갖지 않는 제1도에 나타내는 구조의 경우와 비교해서 나타낸 것으로, 크리프변형은 제1도의 경우를 1로 해서 나타냈지만, 경과 시간에 따르는 평면도(度)의 변화 및 크리프변형이 더욱 양호해진 것을 알 수 있다. 그리고 시험조건, 게이트 위치는 제3표의 경우와 같다.

[제 4 표]

제5표는 중앙영역(11)에 게이트(14)를 설치해서 성형했을 경우와, 게이트를 제6도의 C의 위치에 설치해서 제2도에 나타낸 구조로 성형했을 경우의 비교를 나타낸 것으로 경과 시간에 따르는 평면도(度)가 양호해진다.

[제 5 표]

그리고 제9(a)도, 제9(b)도 및 제9(c)도는 각기 단차부(9), (13), 보강리브(10),(16) 및 샤시표면에 형성된 돌기(17)의 단면 또는 사시(斜視)상태를 나타낸 것이지만, 이들 단차부, 보강리브, 돌기의 접속부의 곡률변경 R를 최소한 1mm로 하면 도면중에 화살표로 나타낸 방향의 힘에 대한 강도를 향상시킬 수 있다.

제10(a)도, 제10(b)도 및 제10(c)도는 제9도의 R을 파라미터로 경과 시간에 따르는 변형을 검토한 결과를 나타낸 것으로, 가로축에는 경과시간, 세로축에는 각기 평면도(mm), 보강리브경사율(%), 보스경사율(%)을 취하고, 여기서는 0.5-1.0mm길이의 유리섬유를 20% 배합한 폴리카보네이트를 사용했다. 이들 도면에서 R을 최소한 1mm이상으로 하면 경과 시간에 따르는 변형이 적어진다는 것을 알 수 있다.

제6표는 제5도의 VTR 샤시를 각종 플라스틱 조성물을 사용하여 성형하고, VTR의 각종 부재를 탑재했 을때의 평면도와 40℃로 100시간 가열했을 경우의 경과시간에 따르는 변형과의 측정결과를 나타낸 것이다.

사용한 VTR용 샤시성형체는 제5도의 (15a)내지 (15d)에 게이트를 설정해서 성형한 것이다. 또 여기서는 경과 시간에 따르는 변형은 초기치를 0으로 했을 경우의 값이며, 40℃라고 하는 가열온도는 VTR을 작동했을때에 실제로 상승하는 온도이다, 그리고 요구치로서 사용한 값은 면의 휨, 비틀림의 크기를 나타낸 평면도가 100μm이내, 경과 시간에 따르는 변형이 100μm이내이다. 여기서 평면도α는 제7도 및 상기식(1)로 정의한다. 또 경과 시간에 따르는 변형은 40℃, 100시간 가열후의 치수측 정점(18a),(18b),(18c) 및 (18d)의 위치의 어긋남을 2점간의 직선거리의 변화량으로 나타낸 것이다.

제6표에서 요구치를 만족하는 것은 폴리카보네이트,폴리술폰, 폴리페닐렌술피드, AS수지의 어는 것인가에 최소한 총중량의 10% 유리섬유를 배합한 조성물을 사용했을 경우이다. 특히 AS수지에 길이 1.0 내지 2.0mm의 유리 섬유를 20%배합한 것이 양호한 결과를 나타내고 있다.

[제 6 표]

다음의 게이트 위치에 대해서 더욱 상세하게 설명한다.

복잡한 형상의 성형 금형 캐비티에 한개의 게이트를 설치한 것만으로는 성형시에 게이트부분에 고압이 가해지는 것, 또 게이트 부분에서 플라스틱의 흐름이 조여지기 때문에, 분자배향(分子配向)이 생기기 쉬운 것등의 이유에 의해, 성형품중의 내부 변형이 게이트부에서 크며, 게이트부를 중심으로 해서 경과 시간에 따르는 변형에 의한 휨, 비틀림이 생기기 쉽다.

또 용융플라스틱은 성형금형캐비티내에서는 냉각되면서 유동하기 때문에 단일의 게이트를 사용할 경우는 게이트안에서 안으로 유입할수록 유동저항이 커지며, 성형을 위해서 커다란 입력, 즉 많은 에너지를 소비하며, 또한 내부변형이 커진다고 하는 문제가 있다.

내부변형이 크면 강도가 저하하여 약품이나 기름 등에 의한 균열이 생기기 쉬워진다. 또 용융 플라스틱의 흐름이 장해물의 배후에서 융합하여 생기는 웰드라인의 강도는 일반적으로 낮지만, 게이트에서 웰드라인까지의 거리가 길어짐에 따라서, 더욱 저하되는 것이 일반의 사출성형 기술에 있어서 알려져 있다. 또한 성형품의 형상이 복잡할 경우에는 한개의 게이트로 성형하면, 성형품의 말단에서는 충분히 압력이 가해지지 않으며, 플라스틱의 충전부족,싱크마크(sink mark)등이 생긴다 이들 문제점을 제거하기 위해서, 일반의 사출성형기술에서는 게이트수를 증가시키는 시도가 이루어진고 있다. 그러나 게이트 상호간의 위치 관계에 따라서는 경과 시간에 따르는 변형이 더욱 커지며, 또 용융플라스틱의 흐름이 복잡해지기 때문에 성형수축의 불균일등이 생기기 쉬워진다. 따라서 게이트 배치를 시행착오적으로 수정할 필요가 없으며, 금형의 수정에 장시간을 필요로 하고 있었다.

본원 발명자는 게이트를 캐비티의 판형상평면부의 2개소 이상에 설치하고, 이 게이트에서 유입한 용융플라스틱이 이 게이트의 각각에서 유입한 용융플라스틱의 유동앞끝이 충돌하는 위치에 형성되는 웰드라인부 및 캐비티주변부에 달하고, 용융플라스틱이 판형상캐비티내에 충전되기까지의 유동저항이 각 게이트마다 평균적으로 대략 같아지도록 게이트를 배치해서 사출성형함으로써, 성형품의 내부 변형을 분산시켜, 성형품의 경과 시간에 따르는 변형을 적게 한 플라스틱의 사출성형품을 얻었다.

제11도는 이와 같은 사출성형법을 설명하기 위한 판형상사출성형품 성형용의 금형캐비티의 모델이다. (18)은 판형상캐비티, (19), (20) 및 (21)은 판형상캐비티(18)내의 판상내면에 설치되어 있는 게이트이다. 이들 게이트(19), (20) 및 (21)은 게이트 (19), (20) 및 (21)에서 화살표 (22), (23) 및 (24)방향으로 용융플라스틱이 유입하며, 판형상캐비티(18) 내에 충전되어 가는 과정에서 판형상캐비티(18)가 완전히 용융플라스틱으로 충전되기까지의 유동저항이, 각 게이트(19), (20) 및 (21)에서 유입한 용융플라스틱이 충전해서 형성하는 사선으로 나타낸 각 블록(25), (26) 및 (27)에서 대략 같아지도록 베치되어 있다. 그리고, 게이트의 수는 이 모델에서는 3개이지만 3개에 한정되지 않고 3개소 이상에 설치해도 좋다.

이와같은 판형상캐비티(18)를 사용할 경우에는 성형품 내에 생기는 내부변형의 발생이 적어지며, 또 게이트부에 집중되는 내부변형을 분산시켜, 게이트부를 중심으로 생기는 경과 시간에 따르는 변형이 각 게이트부 상호간에서 상쇄되며, 경과시간에 따르는 변형에 의한 휨이나 비틀림이 적어진다.

이 방법에서 각 게이트부의 압력은 되도록 같아지도록 하는 것이 바람직하다. 압력이 같을 경우에는 플라스틱의 충전속도를 대략 같게 할 수 있으며, 내부 변형의 발생을 더욱 적게 할 수 있다.

또한 게이트는 4-5개소에 설치하는 것이 바람직하다. 제12도는 게이트계수 n과 웰드라인의 낙구(洛球)충격강도 σ 및 단위길이당의 휨 θ 과의 관계를 나타내는 것으로, 이 도면에서 게이트가 3개소인 경우에는 웰드라인부의 낙구 충격강도 σ가 약간 낮으며, 휨θ도 크지만, 게이트를 4-5개소 이상 설치한 경우에는 낙구충격강도σ, 휨θ이 모두 차이가 없어진다. 그러나 게이트를 6개소 이상에 설치한 경우에는 금형가공 공정이 길어지며, 가공 그 자체도 곤란해지는 경우가 있다. 따라서, 게이트의 적정개수는 4-5개소가 된다.

또한 게이트로서는 재13도에 나타낸 바와 같은 캐비티(28)에 플라스틱이 유입하기 직전의 위치가 조여지고 있는 핀 포인트 게이트(29)가 적합하다. 제14(a)도 ,제14(b)도는 게이트로부터의 거리 ι과 내부변형 ε과의 관계를 나타내는 것으로, 사선부는 게이트영역을 나타내고 있다. 그리고 제14(a)도는 게이트 면적이 좁은 핀포인트 게이트의 경우, 제14(b)도는 게이트 면적이 넓은 경우를 나타내고 있으며, 게이트 면적이 넓으면, 제14(b)도에 나타내는 바와 같이 내부변형이 큰 영역이 넓어져서 경과 시간에 따르는 변화가 생기기 쉽지만, 게이트 면적을 좁게하면, 제14(a)도에 나타내는 바와 같이 내부변형이 집중하는 영역이 좁아지기 때문에, 게이트를 중심으로 하는 경과 시간에 따르는 변형이 주위의 내부변형이 적은 영역에 억제되어서 발생하기 어려워 진다고 하는 것을 알 수 있다.

제15도는 게이트직경 dg(mm)와 압력손실△p(kg/cm²)와의 관계를 나타내는 것으로, 게이트 길이가 2mm이며, 섬유강화 플라스틱 조성물이 유리섬유를 20중량% 배합한 아크릴로니트릴-스티렌공중합체의 경우에 대한 실험결과이다. 이 결과는 게이트직경 1.0mm이하에서는 압력손실이 크며, 성형성이 좋지 않고, 또 2.5mm이상이 되면, 절단에 시간이 걸리기 때문에 , 게이트 직경의 적정범위는 0.5-2.5mm가 바람직한 것을 나타내고 있다. 그러나 이 적정범위는 성형품의 형상에 따라 한정되는 것은 아니다.

제16도는 이 사출성형법을 적용한 VTR용 샤시의 개략을 나타내는 것이다. 제5도와 동일한 부분에는 동일부호를 붙여 놓았다. 또한 제17도는 제16도의 샤시를 게이트 위치를 바꾸어서 사출성형한 결과를 나타낸 것으로 제16도에 A,B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L, M, N. P, Q로 나타낸 영역의 게이트를 각기 4개씩 조합하여 샤시를 제조했을때의 θ의 값을 나타낸 것이다. 제16도에 있어서 헤드설치용 구멍(2) 상부의 2개의 안내홈(3)의 끝단부부근, 안내홈(3)의 하단부분, 캡스턴모터부착용의 구멍(6) 상부 및 하부의 4개소, 특히 제16도의 A, B, C, D의 영역이 성형에 적합한 게이트 위치로 되어 제18도에 나타내는 바와 같이 웰드라인 Z1, Z2, Z3, Z4가 형성되며 경과시간에 따른 변형이 적어진다.

그리고 제17도는 (A,B, C, D), (E, F, G, H),( I, J, K, L), (M, N. P, Q), (A,E, H, L), (B, D, H, N)의 위치에 게이트를 설치하고, 유리섬유를 20중량% 배합한 AS수지를 재료료 해서 사출성형했을 경우의 경과 시간에 따르는 변형을 90℃, 1000h 연속 가열후의 단위길이당의 휨 θ에 의해 나타낸 것이다.

제19도는 각종 재료로 성형상 판형상사출성형품의 경과 시간에 따르는 변형을 90℃, 1000h 연속 가열후의 단위 길이당의 휨 θ에 의해서 나타낸 것으로 , a는 유리섬유 20중량%, 배합 AS수지, b는 유리섬유 30중량%, 배합 폴리카보네이트, c는 유리섬유 30중량%, 배합 폴리술폰, d는 유리섬유 20중량% 배합 아크릴로니트릴-부타디엔고무-스티렌공중합체, e는 AS수지, f는 폴리카보네이트, g는 폴리술폰, h는 아트릴로니트릴-부타디엔고무-스티렌공중합체이며, 이 도면에서 a, b, c 의 경우에는 경과 시간에 따르는 변형이 적고, 판형상사출성형품에 적합한 것을 알 수 있다.

제20도는 본 원 발명의 사출성형에 사용되는 금형의 모델을 나타내는것으로 , (a)에 있어서 (30)이 캐비티, (31) 및 (32)가 게이트, (33)이 스풀, (34)가 러너를 나타내고 있다.

이 금형에서는 게이트 (31) 및 (32), 스풀(33), 러너(34)를 가열하고, 이들중의 플라스틱을 용융상태로 유지하기 위한 가열블록(35)을 설치한 것을 사용한다. 이와같이 구성함으로써 스풀(33)이나 러너(34)내에 있어서의 플라스틱의 손실이 없어지며, 불필요한 재료를 사용하지 않아도 된다.

그리고, 캐비티(30)에 도달하기 전에 용융플라스틱이 냉각되지 않으므로 성형이 용이해지고 , 내부변형의 발생이 적어진다.

이와 같이, 성형금형캐비티의 게이트수를 복수개로 하고, 그 배치를 성형품의 형상에 따라서 특정하면 성형시의 캐비티내에의 플라스틱의 충전속도가 빨라져서, 성형사이클을 빠르게 할 수 있고, 또한 유동시에 냉각되는 정도가 작아지므로, 내부변형의 발생이 적어진다. 즉 게이트수가 적을 경우에는 성형품의 게이트부에 내부변형이 집중하지만, 이 경우에는 게이트수를 많게 하고 있으므로, 냉각에 의한 유동저항의 증가의 정도가 적어져서 게이트부의 성형압력이 낮아도 되며, 게이트부의 내부변형이 작아져서 강도를 비롯한 여러 물성이 향상되어 경과 시간에 따르는 변형도 적어진다. 특히 경과 시간에 따르는 변형에 대해서는 게이트부의 내부 변형이 서로 상쇄하므로 더욱 적어진다.

Claims (5)

1. 자기테이프카세트, 자기 헤드가 부착된 실린더, 캡스턴롤러 및 상기 자기테이프카세트에서 자기테이프를 인출하여 상기 자기헤드 및 캡스턴롤러에 로딩하는 기구를 탑재하는 판형상 부품이며, 상기 자기헤드가 부착된 실린더를 부착하기 위한 제1의 구멍부와, 상기 캡스턴롤러를 부착하기 위한 제2의 구멍부를 구비하는 비데오테이프레코더용 샤시의 제조방법에 있어서, 성형금형의 복수의 게이트부착 캐비티의 상기 게이트를 유입한 용융 플라스틱조성물의 유동 앞끝이 충돌하는 위치에 형성되는 웰드라인부 및 상기 캐비티 주변부에 평균적으로 대략 같이 도달하도록 배치하고, 상기 게이트에 상기 용융 플라스틱조성물로서 섬유 강화 플라스틱조성물을 유입시키고, 응고시키는 것을 특징으로 하는 비데오테이프레코더용 샤시의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 게이트의 설치수가 4 또는 5인 것을 특징으로 하는 비데오테이프레코더용 샤시의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 게이트가 게이트부를 가늘게 조인 형상의 것임을 특징으로 하는 비데오테이프레코더용 샤시의 제조방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 게이트가 게이트부의 직경이0.5-2.5mm 것임을 특징으로 하는 비데오테이프레코더용 샤시의 제조방법.
5. 자기테이프카세트, 자기헤드가 부착된 실린더, 서브샤시, 캡스턴롤러 및 상기 자기테이프카세트에서 자기테이프를 인출하여 상기 자기헤드 및 상기 캡스턴롤러에 로딩하는 기구를 탑재하는 판형상 부품이며, 상기 자기헤드가 부착된 실린더를 부착하기 위한 제1의 구멍부와, 상기 캡스턴롤러의 샤프트가 관통하는 제2의 구멍부를 구비하는 비데오테이프레코더용 샤시의 제조방법에 있어서, 이 샤시는 상기 로딩기구의 슬라이드 이동을 안내하는 2개의 안내홈이 상기 자기헤드가 부착된 실린더의 위치를 결정하기 위한 서브샤시에 의해서 덮이고, 또한 상기 제1의 구멍부를 둘러싸도록 설치되며, 상기 캡스턴롤러에 가까운 쪽의 안내홈과 상기 제2의 구멍부를 포함하는 영역과의 사이에 설치된 제1의 보강리브와, 주변부의 대부분에 설치된 제2의 보강리브를 가지며, 또한 섬유길이가 1.0mm를 넘고 또한 섬유직경이 15μm 이하인 유리섬유가 전체 유리섬유중 5중량% 이상을 갖는 섬유강화 플라스틱 조성물을 복수의 게이트에서 주입하여 일체로 성형하는 것을 특징으로 하는 비데오테이프레코더용 샤시의 제조방법.

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