KR970011569B1 - 성형 순환 시간을 줄이는 방법 - Google Patents

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Abstract

내용없음

Description

성형 순환 시간을 줄이는 방법
제1도는 금형 부분내 아래쪽에 한정되어 있는 오우프닝(opening)내에 위치한 변형가능한 부재수단을 보여주는 옆에서 잘라서 본 부분측면의 개략도이다.
제2도는 미리 형을 뜬 섬유 보강재의 부재속으로 열경화된 수지 조성물을 흐르게 하기 위한 오우프닝을 한정하고 있는 동일한 부재를 옆에서 잘라서 본 부분 측면의 개략도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 금형의 상부12 : 금형의 하부
13 : 미리 형을 뜬 섬유강화재의 부재
14 : 금형 표면15, 17 : 오우프닝
16 : 변형할 수 있는 부재수단18 : 16의 상부 표면
본 발명은 섬유 강화된 열경화성 물품의 성형에 있어서의 순환 시간을 줄이는 방법에 관한 것이다.
다양한 성형 방법이 국회도서관 목록 카드 번호 64-15205 레인홀드 퍼블리싱 코포레이션(Reinhold Publishing Corporation)이 출판한 판권 1964년 플라스틱공업회 인코포레이팃드의 강화 플라스틱 핸드북이란 명칭의 책 4 및 5장에 설명되어 있다.
접촉 성형, 백(bag)성형 또는 유사한 과정들이, 섬유가 강화된 수지로부터 생성된 제조물품들을 제조하는데 사용될때는 언제나, 싱글다이(single die)금형이 전형적으로 요구된다.
금형의 임의의 형태를 사용한 이들 물품을 경제적으로 생산하기 위해서는, 물품 생산속도가, 금형의 구입에 관련된 주요 비용을 빠르게 만회할 수 있도록 최대가 되어야만 한다. 성형 순환 시간이 최소가 되어야 한다.
열경화성 조성물내에 필라멘트 또는 섬유를 함입한 물품의 경우, 이들 재료들을 빨리 적시는 것이 바람직하다. 섬유 강화재의 밀 형을 뜬 부재를 포함하는 물품의 경우, 수지의 경화 시간을 최소로 유지하기 위해서 섬유-덩어리속의 모든 내부 공극 및 틈을 빠르게 침수시키는 열경화성 수지 조성물을 가지고 있는 것이 바람직하다.
그러므로, 금형속으로 수지를 빠르게 흘려보내고, 이들 섬유를 빠르게 적시는 것을 향상시키는 방법이 필요하다.
본 발명은 하기의 단계를 포함하는 열경화성 제조 물품의 성형 방법을 제공해준다.
-아래쪽으로 한정된 적어도 하나의 오우프닝을 가지고 있는, 표면을 가진 금형을 공급하고;
-상기 오우프닝내에, 팽창된 첫번째 형상으로부터 두번째 형상까지 미리 변형시켰고 회복하는데 적절한 온도로 처리했을때, 팽창된 첫번째 형상으로 회복할 수 있는 열-회복가능한 부재수단을 위치시킴으로써 두번째 형상이 상기의 오우프닝을 통해서 금형속으로 열경화성 수지 조성물을 흐를수 있도록 하기 위한 오우프닝을 한정시키고;
-금형속으로 섬유 강화재의 미리 형을 뜬 부재를 삽입시키고;
-금형을 폐쇄하고;
-열경화성 수지 조성물을 금형속으로 흐르게하고;
-상기의 첫번째 형상을 얻을 수 있도록 상기 열회복가능한 부재 수단을 팽창시키고 상기 금형 표면과 같은 높이의 표면을 생성하기 위해 상기의 열회복가능한 부재수단을 가열하고;
-제조한 물품을 치수적으로 안정화시키기 위해 충분한 시간동안 상기 열경화성 조성물을 상기 금형속에서 유지시키고;
-금형을 열고, 상기 물품을 상기 금형으로부터 제거한다.
본 발명의 이들 및 다른 특징들과 장점들은 참고로 제1 및 제2도가 제공된다는 점에서 하기의 상세한 설명으로부터 분명해질 것이다.
제1 및 2도에서, (11) 및 (12)는 금형의 상부 및 하부를, (13)은 섬유 강화재의 미리 형을 뜬 부재를 나타낸다.
금형은 그 속에 아래쪽으로 한정된 최소한 하나의 오우프닝(15)를 가지고 있는 표면(14)를 포함하는 것으로 보여질 수 있다. 금형의 표면(14)는 바람직하게는 섬유 강화재의 미리 형을 뜬 부재의 하부 표면과 일치한다. 오우프닝(15)는 도면에서 옆에서 잘라서 본 세로의 홈 또는 채널의 형태로 구체화될 수 있다. 한개 이상의 오우프닝은 하부 금형 표면내에 존재할 수 있다. 일반적인 의미에서 금형은 감압 백(bag)성형, 가압백 성형, 오토클레이브 성형, 감압 사출성형, 케이블 클레이브(cable clave)성형등과 관련된 구조를 포함한다는 것을 이해해야한다는 점에서 주목을 끈다.
오우프닝(15)내 위치하고 있는, 변형될 수 있는 부재수단(16)은 첫번째 형상내에서 홈 또는 채널에 정확하게 들어맞는 튜브를 포함하고 있으므로 금형 표면과 같은 높이의 상부 표면을 형성한다.
변형할 수 있는 부재수단(16)은 부재수단(16)에 열을 공급하기 위한 수단을 가지고 보여지지 않는 수단을 경유해서 연결된다.
제2도는 두번째 형상의 부재수단(16)을 보여준다. 오우푸닝(17)은 섬유강화재의 미리 형을 뜬 부재의 자유 부피를 채우기 위해 내부 금형 부피에 공급될 수 있는 열경화성 수지 조성물을 통해서 제공된다. 부재(16)의 가열은 금형 표면(14)와 같은 높이의 위치로 그것의 상부 표면(18)의 팽창을 일으킨다. 그러므로, 오우프닝(17)은 닫히게되고, 더 이상의 열경화성 수지는 금형 내부로 공급될 수 있다.
적절한 열경화성 수지는 폴리에스테르 수지, 페놀성 수지, 비닐 에스테르 수지, 에폭시 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리이소시아뉴레이트 수지, 우레탄 수지 및 폴리아미드 수지로부터 선택된다.
미리 형을 뜬 섬유 강화재는 섬유유리 직물, 테이프(tape), 직물 로우빙(roving) 또는 수지를 강화하는데 사용된 물질 또는 직물, 섬유의 어떤 다른 수집물을 포함할 수 있다. 금형의 내부 부피와 잘 들어맞게 미리 형을 뜨는 것은 임의의 공지된 방법에 의해 잘 수행될 수 있고, 바람직한 방법은 압축이다. 필라멘트 부재의 어떤 부분 밑의 열경화성 수지의 흐름은, 필라멘트 부재에 수지를 공급함으로써 가속되며 그럼으로써 성형순환 시간은 짧아진다.
성형은 전형적으로 금형의 하부 표면적내의 중간에 자리하고 있는 적어도 하나의 열경화성 수지 사출구를 포함한다. 하부 금형 표면적중 비교적 큰 부분위로 수지를 빨리 공급하기 위해서는, 오우프닝(15)는 바람직하게 그 사출구로부터 바깥쪽으로 멀리 방사상으로 뻗어나간다. 많은 다른 흐름의 유형이 동일한 기계적인 결과를 수행하기 위해 사용될 수 있음이 잘 인식되어야 한다. 예를들면, 오우프닝(15)는 비교적 큰 일련의 선형 평행 흐름 채널을 포함할 수 있고, 금형의 하부 표면적 위에 고르게 덮일 수 있다.
이 명세서에서, 열회복가능한 부재 수단들은, 첫번째 형상으로부터 두번째 형상까지 변형되고 적당한 온도로 처리되는 동안 그것의 첫번째 형상쪽으로는 또는 형상으로 회복되는 경향을 유일하게 가지는 금속 물품 또는 중합 물품을 의미한다고 한다.
중합 물품들은, 예를들면 베타 또는 감마선을 갖는 방사선을 가교 결합시키거나 화학적 수단에 의해 이들의 병용에 의해 열-회복 가능성을 제공할 수 있도록 만들어질 수 있다. 열-회복가능한 물질들의 예는 US-A-2,027,962 및 GB-A-1,529,351에서 찾아볼 수 있다.
특히 유용한 물질들은 예를들면, 올레핀 중합체들 바람직하게는 고밀도의 폴리에틸렌, 폴리부텐-1, 폴리-4-메틸펜텐 및 플루오로화된 폴리올레핀들 예를들면, 에틸렌-트리플루오로클로로 에틸렌 공중합체 및 비닐리덴 플루오라이드 중합체, 특히 pvf2그리고 GB-A-1,120,131에 청구되고 기술된 것과 같은 이들의 블렌드들 바람직하게는 플루오로화된 올레핀 블렌드 및 폴리에스테르 예를들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, DE-A-2,448,414 또는 GB-A-1,486,207에 청구되고 기술된 것과 같은 처리된 폴리테트라메틸렌 테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리페닐렌 옥사이드와-설파이드, 스티렌 실리콘-카르보네이트 블럭 공중합체와 폴리에틸렌 옥사이드의 블렌드들, 폴리아릴 술폰, 폴리에테르 술폰, 특히 비스페닐-A-폴리아미드로부터 얻은 폴리카르보네이트, 특히 GB-A-1,287,932에서 청구되고 기술된 에폭시 수지 및 각각의 또는 서로 다른 중합체 물질들중 어느 하나와 상기에 언급한 하나 또는 그 이상의 중합물질들과 블렌드들을 포함한다.
이들 물질들에는 어떤 통상적인 첨가제 예를들면 항산화제, 방염제, 강화 충진제, 가교결합제, 안료, 살균제 등이 첨가될 수 있다. 강화 충진제로서는 특히 유리섬유를 들 수 있다.
열-회복가능성을 제공할 수 있는 물질들중에는 대부분의 경우, 마르텐사이틱 상태와 오오스테나이틱 상태의 사이의 전이 온도인 전이 온도를 통과시키자마자 강도와 형상 특성에서의 변화를 보이는 금속 물질인, 때로 "기억 합금"이라 불리는 GB-A-2,090,076에 설명된 "기억 금속"을 들 수 있고 금속이 마르텐사이틱 상태, 저온 상태에 있을때 그들로부터 만들어진 물품을 변형시켜 열-회복가능한 물품을 만드는데 사용될 수 있다. 그 물품은 그것이 그의 원래 형상으로 되돌아가거나 되돌아가려고 할때 그것을 오오스테나이틱 상태에 대해 전이 온도이상으로 따뜻하게 할때까지 그것의 변형된 형상을 유지할 것이다. 열-회복가능한 물품이 더 이상의 외력의 적용이 없이도 그것의 원래의 형상으로 되돌아갈 수 있다는 것이 이해될 것이다. 열에 불안정한 형상내에 물질을 위치시키는데 사용되는 변형이란, 일반적으로 열-회복가능한 플라스틱 변형과 같은 것을 일컫고, 또한 어떤 경우에는 전이 온도 이상에서 그 물품속으로 변형을 도입시켜, 그 물품이 전이 온도를 통해 냉각되자마자 변형된 형상이 주어지게 될 것이라고 추측될 수 있다. 전이 온도는 온도범위일 수도 있고, 일반적으로 자기 이력(hysteresis)이 일어날때는 전이가 일어날때의 정확한 온도는 온도가 올라가거나 떨어지는가의 여부에 의존한다는 것이 이해되어야 한다. 게다가, 전이 온도는 물질에 적용되는 변형력, 증가한 변형력을 따르는 온도의 증가를 포함하는, 다른 매개변수의 함수이다.
그러한 기억 금속들로는 특히 예를들면, US-A-3,174,851; 3,351,700; 3,759,552 GB-A-1,327,441 및 1,327,442 및 나사 간행물 SP110, " 기억물질을 사용한 55-니티놀-합금 등"(미합중국 정부 인쇄실, 워싱톤, 디이. 씨이. 1972)에 설명되어 있는 티타늄과 니켈의 다양한 합금을 들 수 있다. 그러나, 열회복가능성의 성질은 오로지 그러한 티타늄-니켈 합금에만 제한되는 것은 아니다. 그러므로 예를들면, 다양한 베타-황동 합금은 예컨대, 엔 나카니시(N. Nakanishi)일동의 스크립타 메탈루르기카(Scripta Metallurgica) 5 433-440(페르가몬(Pergamon) 출판사 1971), US-A-3,783,037; 4,019,925; 4,144,104; 4,146,392; 4,166,739 및 4,035,007에서 이러한 성질들을 보여줌을 증명하고 있고 그러한 물질들은 공지된 기술에 의해 극저온 상태(cryogenic regimes)에 대해 더 낮은 전이 온도까지 도핑될 수 있다.
유사하게, 이이. 에나미(E. Enami)일동은 같은책, pp663-68에서 304스테인레스 강은 그러한 특징들을 가지고 있음을 보여준다.

Claims (1)

  1. 하기의 단계를 포함하는 열경화성 제조물품의 성형방법.
    -아래쪽으로 한정된 적어도 하나의 오우프닝을 가지고 있는, 표면을 가진 금형을 공급하고;
    -상기 오우프닝내에, 팽창된 첫번째 형상으로부터 두번째 형상까지 미리 변형시켰고 회복하는데 적절한 온도로 처리했을때, 팽창된 첫번째 형상으로 회복할 수 있는 열-회복가능한 부재수단을 위치시킴으로써 두번째 형상이 상기의 오우프닝을 통해서 금형속으로 열경화성 수지 조성물을 흐를 수 있도록 하기 위한 오우프닝을 한정시키고;
    -금형속으로 섬유 강화재의 미리 형을 뜬 부재를 삽입시키고;
    -금형을 폐쇄하고;
    -열경화성 수지 조성물을 금형속으로 흐르게하고;
    -상기의 첫번째 형상을 얻을 수 있도록 상기 열회복가능한 부재수단을 팽창시키고 상기 금형 표면과 같은 높이의 표면을 생성하기 위해 상기의 열회복가능한 부재수단을 가열하고;
    -제조한 물품을 치수적으로 안정화시키기 위해 충분한 시간동안 상기 열경화성 조성물을 상기 금형속에서 유지시키고;
    -금형을 열고, 상기 물품을 금형으로부터 제거한다.
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