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1. KR1020200065866 - 코어를 구비하는 금형을 사용한 부구제작방법

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[ KO ]
코어를 구비하는 금형을 사용한 부구제작방법{Float product method having a dice with core}
기 술 분 야
 본발명은 코어를 구비하는 금형을 사용한 부구제작방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외측코어와 내측코어를 사용하여 부구를 사출 및 발포함으로써 가벼우며 강도가 크고 품질이 양호하고 하자가 없는 부구를 간편하고 신속하게 제작할 수 있는 코어를 구비하는 금형을 사용한 부구제작방법에 관한 것이다.
배경기술
 일반적으로 수산양식 등을 위해 부구가 개발되어 왔으며, 종래기술로서 공개번호 10-2018-0122207호에는 플라스틱 수지 분말에 소정의 비율로 발포제를 혼합하는 단계; 혼합된 원료를 몰드 내부에 투입하고 몰드를 폐쇄하는 단계;
 원료가 투입된 몰드를 회전시키면서 가열하여 몰드 내부의 원료를 용융시켜서 몰드 내벽으로부터 소정의 두께로 발포되도록 하여 외형이 몰드의 캐비티 형상을 가지며, 내부는 빈 중공 형태를 이루도록 성형하는 단계; 몰드를 냉각시키고 개방하여 성형된 중공형 부구를 분리하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 중공 형태의 부구를 제조하는 방법이 공개되어 있다.
 또한 등록특허공보 등록번호 10-0994445호에는 부구에 있어서, 케이스(10);
 상기 케이스(10)의 내부에 설치되어 발포제(1)가 주입되는 수지도포관부(30);
 상기 수지도포관부(30)에 주입되는 발포제(1)를 상기 케이스(10)의 내부에 고르게 분포시키는 적어도 하나 이상의 보조관부(50); 상기 수지도포관부(30)에 삽입되어 상기 보조관부(50)의 사이에 배치되는 적어도 하나 이상의 분리판넬부(70)를 포함하는 부구가 공개되어 있다.
 그러나 상기 종래기술들은 중량이 무거워 다루기가 힘들며 강도가 약해 파손되기 쉽거나 수명이 짧은 단점이 있었다.
발명의 상세한 설명
   해결하려는 과제
 따라서  본  발명은  상기와  같은  문제점을  해결하고자  안출된  것으로서,  본발명은  외측코어와  내측코어를  사용하여  부구를  사출  및  발포함으로써  가벼우며  강도가  크고  품질이  양호하고  하자가  없는  부구를  간편하고  신속하게  제작할  수  있는    코어를  구비하는  금형을  사용한  부구제작방법을  제공하고자  하는  것이다.
   과제의 해결 수단
 본발명은 코어를 구비하는 금형을 사용한 부구제작방법에 관한 것으로, 금형내에 합성수지 입자를 주입하고 열을 가하여 녹여 부구를 제작하는 코어(40)를 사용한 부구제작방법에 있어서, 상기 금형을 고정금형(10), 중간금형(20), 이동금형(30) 3개로 분할하여 제작하는 것을 특징으로 한다.
   발명의 효과
 따라서 본발명은 외측코어와 내측코어를 사용하여 부구를 사출 및 발포함으로써 가벼우며 강도가 크고 품질이 양호하고 하자가 없는 부구를 간편하고 신속하게 제작할 수 있는 현저한 효과가 있다.
도면의 간단한 설명
 도 1은 본발명 부구 사출시 금형 배치도
도 2는 본발명 부구 발포시 금형 배치도
도 3은 본발명 부구 취출시 금형 배치도
도 4는 본발명 부구 사출시 금형의 상단면 사진
도 5는 본발명 부구 사출시 금형의 정면 사진
도 6은 본발명 부구 사출시 금형의 이동측 설치판 사진
도 7은 본발명 부구 사출시 금형의 사출측 설치판 사진
도 8은 본발명 부구 사출시 금형 코어 사진
도 9는 본발명 부구 사출시 금형 캐비티 사진
도 10은 본발명 코어 백 후 발포 시 금형 작동 사진
도 11은 본발명 부구 사출시 내,외측 코어 작동 점검 사진
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
 본발명은 코어를 구비하는 금형을 사용한 부구제작방법에 관한 것으로, 금형내에 합성수지 입자를 주입하고 열을 가하여 녹여 부구를 제작하는 코어(40)를 사용한 부구제작방법에 있어서, 상기 금형을 고정금형(10), 중간금형(20), 이동금형(30) 3개로 분할하여 제작하는 것을 특징으로 한다.
 또한, 상기 고정금형(10)에는 부구형상의 공간부가 형성되고 중간금형(20)은 코어가 전후방으로 이동할 수 있게 전후방으로 구멍이 형성되어 있는 것으로, 상기 고정금형(10)의 공간부의 지름이 코어(40)의 외측코어(42)의 외경 지름 및 중간금형(20)의 구멍의 지름보다 큰 것을 특징으로 한다.
 또한, 상기 부구제작방법은 코어(40)를 금형 내에 넣고 사출 및 발포하되, 상기 코어(40)는 내측코어(41)와 외측코어(42)로 이루어져서, 사출단계에서는 외측코어(42)를 전진하여 내측코어(41)의 외측에 외측코어(42)가 위치한 상태에서 상기 코어(40)를 고정금형(10)내에 안치하고 중간금형(20) 및 이동금형(30)을 닫은후 사출하여, 고정금형(10)의 부구모양 공간부와 코어(40) 사이 틈에 합성수지가 충진되어 부구모양이 사출성형되는 것이며, 발포단계에서는 상기 이동금형(30)이 후방으로 일정거리 후퇴하고 상기 일정거리만큼 상기 외측코어(42)도 후방으로 후퇴하며, 내측코어(41)도 발포거리만큼 후퇴하는 것을 특징으로 한다.
 또한, 상기 내측코어(41) 후면에는 유압실린더(50)가 설치되어 내측코어(41)의 후퇴를 저지하는 것을 특징으로 한다.
 또한, 상기 중간금형(20)과 코어(40)를 이동금형(30) 전면까지 후퇴한 후, 사출 및 발포된 부구제품을 꺼내는 것을 특징으로 한다.
 또한, 상기 고정금형(10), 중간금형(20), 이동금형(30)은 후방에서 전방으로 수평으로 순차적으로 설치되어 결합, 분리되는 것을 특징으로 한다.
 본발명을 첨부도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
 본발명은 금형내에 합성수지 입자와 발포제 기타 산화방지제나 안료 등을 주입하고 열을 가하여 녹여 부구를 제작하는 코어를 사용한 부구제작방법에서, 상기 금형을 고정, 중간, 이동 금형 3개로 분할하여 제작한다.
 부구는 상하면이 평면이고 단면이 둥근 중공의 원통형상이 된다.
 상기 고정금형에는 부구형상의 공간부가 형성되고 중간금형은 코어가 이동할 수 있게 구멍이 형성되어 있다. 상기 공간부의 지름은 외측코어의 외경 지름 및 중간금형의 구멍의 지름보다 크게 형성된다.
 그러므로 코어를 금형 내에 넣고 사출 및 발포하되, 상기 코어는 내측코어와 외측코어로 이루어지는 것에 본발명의 기술적 특징이 있다. 사출단계에서는 외측코어를 전진하여 내측코어의 외측에 외측코어가 위치한 상태에서 상기 코어를 고정금형내에 안치하고 중간금형 및 이동금형을 닫은후 사출하여, 고정금형의 부구모양 공간부와 코어 사이에 합성수지가 충진되어 부구모양이 사출성형되는 것이다.
  발포단계에서는 상기 이동금형이 후방으로 일정거리 후퇴하고 상기 일정거리만큼 상기 외측코어도 후방으로 후퇴하며, 내측코어도 발포거리만큼 후퇴하게 된다.
 특히 상기 내측코어 후면에는 유압실린더가 설치되어 내측코어의 후퇴를 저지한다.
 마지막으로 중간금형과 코어를 이동금형 전면까지 후퇴한 후, 사출 및 발포된 부구제품을 꺼내는 것이다.
 상기 고정, 중간, 이동 금형은 후방에서 전방으로 수평으로 설치되어 결합, 분리된다.
 본 발명의 물리적 개스 발포는 초임계 상태의 개스를 수지에 용해하는 초 미세 발포 사출기(뮤셀 사출기)를 사용한다.
 일반 성형 사출기를 사용 할 때는 화학적 개스 발포가 필요하며, 이때는 일본 에이와사의 H 3510 발포제를 사용한다.
 본 발명의 사출온도는 180 ~ 210℃이다.
 1차 사출시간은 20 ~ 60초이다. 제품의 두께는 1~3mm이다. 물리적, 또는 화학 발포제에 의해 1차 사출 제품 내에는 미세 기포가 생성된다.
 1차 사출 후 제품의 표면만 경화될 수 있는 냉각시간을 2~10초 가진다.
 그리고 이중 구조의 코아를 급속 개방(금형 후퇴,코아 백)한다. 부구의 길이가 260mm정도일떄 내측 코아는 14mm 후퇴하고 정지하며, 외측 코아는 캐비티 끝선인 130mm까지 후퇴한다.
 내측 코아는 별도의 실린더를 통해 조정하고, 외측코아는 성형 사출기의 후퇴기능을 통해 조정한다.
 금형의 급속 개방에 따라 금형 내부(캐비티)는 감압되고 , 이에 따라 사출 제품 내 개스 기포가 성장한다.
 개스 기포의 성장은 1차 사출 제품을 팽창 시키고 금형 코아가 후퇴하여 비어 있는 공간을 1차 사출 제품이 채우게 된다. 캐비티 발포시간은 2 ~ 5초이다.
 15~30초 2차 냉각 후 금형을 완전 개방하고 제품을 취출한다.
 내측 코아 후퇴거리는 14mm이고 , 외측 코아의 폭도 14mm이다.
 즉 발포량은 14mm이다.
 1차 사출품의 두께는 1~3mm이고, 발포후 최종 제품의 두께는 15~17mm가 된다. 제품의 특성이나 재료의 특성을 감안하여 제품의 두께, 발포량을 조정하여 금형 설계를 다양하게 할 수 있다.
 이중 구조의 코아를 통해 원통형,박스형 제품의 발포 성형을 쉽고 빠르게 할 수 있다. 이를 통해 최종적으로 표면은 단단하지만 내부는 기포를 형성하여 가볍고 내구성이 좋은 사출 성형품을 생산하여 환경오염의 주범인 다양한 종류의 스티로폼 제품을 대체 할 수 있다.
 다른 실시례로서 본발명에서 유압실린더의 후퇴거리를 다단제어를 할 수 있는 것으로, 발포중 일단계에서는 일정거리 후퇴하고, 이단계에서는 일정거리 더 후퇴한다. 삼단계에서는 일정거리 더 후퇴한다. 곧 발포의 전단계에서 팽창부피를 적게 하여 제품의 강도를 증가시킨다. 이는 소재의 종류에 따라 정밀제작을 위해 달라질 수 있다. pe의 경우 예를 들어 부구의 길이가 260mm일때 사출단계에서 성형된 길이는 260mm이고 발포단계에서 일단계는 6mm, 이단계는 5mm, 삼단계는 3mm이다. 사출은 외경은 일정하고 발포시 부구의 안쪽두께가 두꺼워진다.
 따라서 본발명은 외측코어와 내측코어를 사용하여 부구를 사출 및 발포함으로써 가벼우며 강도가 크고 품질이 양호하고 하자가 없는 부구를 간편하고 신속하게 제작할 수 있는 현저한 효과가 있다.
부호의 설명
 10 : 고정금형20 : 중간금형30 : 이동금형40 : 코어41 : 내측코어42 : 외측코어