KR19980079902A - 성형틀 및 성형방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발포재의 누설방지용 테이프 붙이기 작업이 불필요한 표피의 성형틀 및 그 성형방법을 제공한다.

본 발명에 관한 성형틀(22)은 성형면(2a)의 측면(2i,2j) 2개가 교차하는 교차선(2b)의 정상부(2c)로부터 주성형면(2g)과 종성형면(2h)에 걸침과 아울러 상기 정상부(2c)로부터 이반하는 방향으로 연장하는 능선(23a)을 갖는 유도판(23)을 돌출하여 형성함과 아울러 상기 능선(23a)의 정상부 (2c) 근처를 일단 종성형면(2h)을 향하여 인입한 후에 주성형면(2g)을 향하여 돌출되는 파형의 유도부(23c)를 형성하고, 그 유도부(23c)에 의하여 가압시에 표피의 일부를 유도하여 상기 주성형면(2g)측 표피(1)의 틈 을 없게 하면서 유도부(23c)의 기초부(23b)에 형성된 흡인수단으로 흡인 하여 능선(23a)의 정상부(2c) 근처 성형면(2a)에서 겹쳐 융착되도록 표피 성형하는 성형방법이다.

Description

성형틀 및 성형방법

본 발명은 열가소성 플라스틱으로 이루어지는 시트형상의 표피를 가열하여 연화(軟化)시켜 성형면을 향하여 가압성형하는 성형틀 및 그 성형방법에 관한 것이다.

종래의 이러한 종류로는 도4∼도5에 개시된 것이 알려져 있다.

도4는 종래기술에 관한 성형틀 및 그 성형틀을 통하여 표피로 형성된 성형표피를 나타내고 있다.

우선 성형틀(2)에 대하여 설명을 하면, 제품부인 트림선(trim線)(2d)을 경계로 그것 보다도 상측의 제품부인 주성형면(2g)과 하측의 트림부인 종성형면(2h)으로 이루어지는 입체형의 성형면(2a)을 베이스면(2e)에 일체로 형성하여 성형틀(2)을 이룬 것이다. 또한 이 성형틀(2)의 적절한 위치에 다수의 소공(小孔)(2f)이 형성되어 표피(1)의 흡인수단이 되고 있다.

그리고 이와 같은 성형틀(2)을 사용하여 표피(1)를 성형함에 있어서, 표피(1)를 가열·연화시켜 성형틀(2)을 향하여 하강시켜 꽉 누름과 아울러 진공흡인(압공(壓孔) 또는 압공과 진공(眞空)을 병용하여도 무방)하면, 표피(1)는 성형면(2a)을 따라 밀착되도록 형성된다. 그리고 냉각보형(冷却保形) 하여 탈형(脫型)시켜 성형표피(4)를 얻는다.

이 성형시에 성형틀(2)의 성형면(2a) 측면(2i,2j)이 교차하는 교차선(2b)에는 표피(1) 일부가 남으므로, 거기에 대략 삼각형의 유도판(3)을 형성함으로써, 이 남는 표피가 교차선 정상부(2c)로부터 베이스면(2e)으로 중간역할을 하도록 유도하여 일반적으로 브리지(bridge)(6)라 불리우는 중첩부를 갖는 성형표피(4)가 형성된다.

이 형성된 성형표피(4)를 발포 성형틀(12)에 장착하여 이루어지는 발포성형은 도5에 나타내는 바와 같이, 믹싱 헤드(mixing head)(11)로부터 발포재(13)를 캐버티형(cavity型)(7)내에 적절량 주입하고 코어형(core型)(8)을 화살표 P방향으로 몰드 클램핑(mold clamping)한다. 몰드 클램핑된 발포재는 발포 성형틀(12) 안에서 발포반응에 따라 체적(體積)이 팽창되면서 발포성형틀(12) 내에 꽉 찬다. 그리고 이 반응이 완료된 시점에서 심재(芯材)(9)와 성형표피(4)가 발포재(13)에 의하여 일체로 접착되어 성형된다.

또한 캐버티형(7)에 성형표피(4)의 장착은 도5에 나타내는 바와같이, 캐버티형(7)에 브리지(6)가 삽입되는 대략 동일형상의 압입부(7a)를 형성하여 이 압입부(7a)에 브리지(6)를 삽입시킨 후에 캐버티형(7) 내에 성형표피(4)가 접할 수 있도록 펴서 장착한다.

그리고 캐버티형(7)내에 장착된 성형표피(4)는 상기의 성형틀(2)에서 성형된 성형표피(4)의 브리지(6)가 유도판(3)으로부터 떼어진 상태로는 융착되지 않아 이 상태에서는 발포 성형시에 발포재(13)가 침입하여 누설되므로, 브리지(6)의 내면측(성형표피의 이면측)에 실 테이프(5)를 붙임과 동시에 심재(9) 위에는 주회(周回)하는 실 부재(10)를 형성하여 발포재(13)가 침입할 수 없는 상태로 하여 발포성형한다.

이와 같이 종래의 성형틀(2)에서는 발포재(13)가 브리지(6)의 틈으로 침입하여 형틀 밖으로 누설되지 않도록 실 테이프(5)를 붙이는 작업이 필요하다는 과제를 지니고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 과제를 해결하기 위하여 발포재 누설 방지용인 실 테이프를 붙이는 작업이 필요치 않는 표피의 성형틀 및 그 성형방법을 제공하고자 하는 것이다.

도1은 본 발명의 실시형태에 관한 표피성형을 나타내는 설명도,

도2(a)는 도2(b)의 B부의 사시도이고, 도2(b)는 도1에 있어서 A부의 평면도, 도3은 본 발명의 실시형태에 관한 성형표피를 사용한 발포성형을 나타내는 설명도,

도4는 종래기술의 표피성형을 나타내는 설명도,

도5는 종래기술에 있어서 성형표피를 사용한 발포성형을 나타내는 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

22:성형틀 23:유도판(誘導板)

23a:능선(稜線) 23b:기초부

23c:유도부(誘導部) 1:표피

2a:성형면 2b:교차선

2c:정상부 2f:흡인수단(吸引手段)

2g:주성형면(主成形面) 2h:종성형면(從成形面)

2i,2j:측면

상기 목적을 달성하기 위하여 청구항1의 발명은, 열가소성 플라스틱으로 이루어지는 시트형상의 표피를 가열하여 연화시킨 상태로 주성형면과 종성형면으로 영역이 분할된 입체 성형면을 향하여 가압함으로써 그 성형면을 따라 표피성형하는 성형틀에 있어서,

상기 성형면의 측면 2개가 교차하는 교차선의 정상부로부터 주성형면과 종성형면에 걸침과 아울러 상기 정상부로부터 이반하는 방향으로 연장하는 능선을 지니는 유도판을 돌출하여 형성하고, 상기 능선의 정상부 근처를 일단 종성형면을 향하여 인입한 후에 주성형면을 향하여 돌출되는 파형의 유도부를 형성하고, 그 유도부에 의하여 가압시에 표피 일부를 유도하여 상기 주성형면측 표피의 틈을 없게 하는 것을 특징으로 한다.

청구항2의 발명은, 청구항1의 성형틀에 있어서 상기 유도판은 얇은 판상으로 함과 아울러 상기 유도판의 기초부를 따라 흡인수단을 형성하는 것을 특징으로 한다.

청구항3의 발명은, 상기 유도판 능선의 정상부 근처를 일단 성형면을 향하여 인입한 후에 주성형면을 향하여 돌출되는 파형의 유도판을 따라 가압하고, 표피의 일부를 유도하여 상기 주성형면측 표피의 틈을 없게 하면서 상기 능선의 정상부 근처의 성형면에서 겹쳐 융착되도록 표피성형하는 성형방법을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예를 도1∼도3에 의거하여 설명한다. 또한 종래예와 동일 또는 동등부분에는 동일부호를 붙이고 설명을 생략한다.

도1 및 도2는 본 발명 실시예의 성형틀을 나타내고 있다.

도1은 성형틀 및 이 성형틀을 사용하여 표피로부터 성형표피를 형성한 상태를 나타내는 설명도이다.

도1에 있어서 1은 시트형상의 표피, 22는 성형틀, 2a는 성형틀(22)의 성형면,2b는 성형면(2a)의 2개의 측면(2i,2j)이 교차하는 교차선, 2c는 교차선(2b)의 정상부, 2d는 성형면(2a)의 제품단부를 나타내는 트림선, 2e는 성형틀(22)의 베이스면, 2f는 흡인수단인 소공, 23은 알루미늄 박판 등으로 이루어지는 유도판이고,23a는 정상부(2c)로부터 이반(離反)하는 방향으로 연장하는 능선이다. 그리고 24는 성형틀(22)을 통하여 형성된 성형표피,26은 유도판(23)으로 형성된 브리지이고,26a는 브리지(26)의 표피 융착부이다.

도2(a),(b)는 성형틀에 관한 유도판의 설명도이다.

도2(a)는 성형틀의 유도판에 관한 측면도(도2(b)의 B 사시도)로서, 도면에서 능선(23a)은 교차선(2b)의 정상부(2c)에서 경사진 하방으로부터 이반하는 방향으로 연장되어 형성되어 있다. 이 능선(23a)과 주성형면 (2g)과 종성형면(2h)에 걸쳐 성형틀(22)의 베이스면(2e) 상에 유도판(23)이 형성되어 있다. 그리고 능선(23a)의 정상부(2c) 근처를 일단 종성형면(2h)을 향하여 인입시킨 후에, 남는 표피(1)를 흡수하고 또한 표피(1)가 파손되지 않도록 주성형면(2g)을 향하여 원호상으로 돌출시켜 파형(波形)의 유도부(23c)을 형성한다.

도2(b)는 성형틀의 유도판에 관한 평면도이다.

도면에서 성형면(2a)의 2개의 측면(2i,2j)이 교차한 교차선(2b)으로부터 이반하도록 형성된 베이스면(2e)상의 유도판(23)을 평면도로 나타내고 있다. 이 평면도에 나타내는 바와 같이 유도판(23)은 얇은 판상이다.

또한 평면에서 본 이 교차선(2b)으로부터의 유도판(23)의 부착각도 ± α는, 성형면(2a)의 형상이나 2개의 측면(2i,2j)의 교차각도 β나 표피(1)의 성형방향에서 판단하여 적절히 바꿀 수 있는 것으로서, 한 방향으로만 고정되는 것은 아니다.

이와 같이 도1 및 도2에 있어서, 표피 융착부(26a)가 형성될 수 있는 유도판(23)을 구비한 성형틀(22)의 구성이 개시되어 있다.

도3은 실시예에 있어서 성형표피를 발포성형틀 안에 장착시켜 발포 성형하고 있는 상태를 나타내는 설명도이다.

도3에 있어서 12A는 코어형(8)과 캐버티형(27)으로 이루어지는 발포 성형틀로서, 이 캐버티형(27) 내에 성형표피(24)를 장착시킨다. 그리고 27a는 압입부로서 브리지(26)를 삽입시킨다.

또한 도3의 사시도에서 나타내고 있는 바와 같이, 압입부(27a)에 삽입된 브리지(26)는 이 브리지(26) 일부(하부)가 표피 융착부(26a)를 형성하여 틈이 없기 때문에 종래와 같이 실 테이프(5)를 붙일 필요가 없다. 그리고 융착되지 않는 브리지(26)의 다른 일부(상부)에는 코어형(8)을 크램핑 한 시점에서 코어형(8)에 자유자재로 착탈하도록 장착된 심재(9) 위에 접합하여 형성된 실 부재(10)가 브리지(26)의 측으로 접하여 틈을 막아 발포재(13)가 실 부재(10) 밖으로 누설되는 것을 방지하는 구성으로 이루어져 있다.

이상과 같이 구성된 성형틀(22)을 사용하여 이루어지는 표피성형 및 그 성형표피(24)를 사용하여 이루어지는 발포성형에 대하여 설명한다.

우선 성형표피(24)의 형성에 대하여 도1에 의거하여 설명하면, 성형틀(22)은 가열되어 연화된 표피(1)를 성형면(2a)을 향하여 하강시켜 꽉 누름과 동시에 흡입수단인 소공(2f)으로부터 흡인하여 성형틀(22)에 흡착시킨다. 계속해서 냉각보형된 시점에서 탈형하여 성형표피(24)를 얻는다. 이 때 표피(1)의 남는 일부분은 파형의 유도부(23c)로 끌어 당기도록 성형되어 정상부(2c)와 유도부(23c)와의 사이는 브리지 모양으로 되고 또 한 이 유도부(23)의 기초부(23b)를 따라 형성된 소공(2f)으로부터 흡인되어 기초부(23b) 측으로 당겨져 굴곡됨으로써 표피면은 서로 흡착되고 융착되어 형성된다.

다음에 이 성형표피(24)를 사용한 발포성형에 대하여 설명한다.

도3은 성형표피를 장착하여 발포재를 주입시키고 있는 상태를 나타낸다.

도3에 나타내고 있는 바와 같이, 성형표피(24)의 장착에 있어서는, 브리지 형상에 맞추어 캐버티형(27)에 형성된 압입부(27a)에 브리지(26)를 삽입시키면서 성형표피(24) 전체를 발포 성형틀(12A) 안으로 펴서 장착한다.

또한 믹싱 헤드(11)에 있어서는, 캐버티형(27) 내에 장착된 성형표피(24) 위에 발포재(13)인 A액과 B액의 2가지 액을 믹싱 헤드(11) 내에서 혼합교반하면서 발포 성형틀(12A) 안으로 적당량을 주입시킨다. 그리고 바로 코어형(8)을 화살표 Y방향으로 하강시켜 몰드 클램핑한다.

그리고 발포 성형틀(12A) 내에서는 주입된 발포재(13)가 급속하게 반응하여 체적이 팽창함으로써 발포 성형틀(12A) 안을 충만시킨다. 이 때 발포 성형틀(12A) 내에는 발포압이 가해지는데, 브리지(26)의 표피 융착부(26a)는 융착되어 있고 또한 융착되어 있지 않은 곳은 실 부재(10)로 틈이 막아지므로 실 테이프(5)를 사용하는 일 없이 발포성형된다. 그리고 발포재(13)의 반응이 완료된 시점에서 발포성형틀(12A)으로부터 탈형하여 심재(9)와 성형표피(24)가 발포재(13)로 접착되어 일체화된 수지 성형품이 형성된다.

여기서 표피(1)는 ABS수지와 염화비닐을 블렌드한 수지재료를 압출성형기(押出 成形機)나 캘린더 롤장치(calender 裝置)를 이용하여 시트 모양으로 한 것을 가리키며, 표면측은 잔주름 모양을 롤로 전사(轉寫)하여 외관을 좋게 한 것이 많이 사용되고 있다. 또한 표피의 두께는 0.7mm나 0.8mm의 것이 차량용 내장재로서는 일반적인 것으로, 가열하여 연화시켜 각종 내장부품에 진공성형하여 사용되는 경우가 많다.

또한 여기서 발포재(13)란 우레탄 발포재를 가리키며, A액인 폴리올(polyol)과 B액인 이소시안 산염(isocyanate)를 믹싱 헤드(11)로 혼합교반시켜 발포형내 형상을 따라 발포층을 형성시켜 가는 것이다. 이 2가지 액은 극히 단시간에 격하게 반응하여 고속적인 유동과 체적을 팽창시켜서 좁은 틈으로도 파고 들어가는 성질을 지니고 있다.

또한 여기서의 실 부재(10)는 일반적으로 우레탄의 발포성형 재료를 동그랗거나 사각형 등의 단면을 지니는 끈 모양으로 슬라이스 한 것을 가리키고 있다. 이 실 부재(10)는 발포상태에서 부드럽게 성형품의 올록볼록한 면을 따라 용이하게 접합시킬 수 있다. 또한 발포재(13)의 압력을 받으면 압력받은 방향으로 변형하여 발포재(13)를 흡수하면서 틈을 채워 발포재(13)의 누설을 방지할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 청구항1의 발명에 의하면 성형면의 측면 2개가 교차하는 교차선의 정상부로부터 주성형면과 종성형면에 걸침과 아울러 상기 정상부로부터 이반하는 방향으로 연장하는 능선을 지니는 유도판을 돌출하여 형성하고, 상기 능선의 정상부 근처를 일단 종성형면을 향하여 인입한 후에 주성형면을 향하여 돌출되는 파형의 유도부를 형성하고, 그 유도부에 의하여 가압시에 표피 일부를 유도하여 상기 주 성형면측 표피의 틈을 없게 한다.

따라서 유도판을 따라 성형되어 일정한 안정된 형상의 브리지가 된다. 또한 이 표피를 사용함으로써 발포형에 정확하게 장착시킬 수 있으므로 성형불량의 절감이 도모된다.

청구항2의 발명에 의하면, 유도판은 얇은 판상으로 함과 아울러 상기 유도판의 기초부를 따라 흡인수단을 형성한다.

따라서 성형표피는 흡인수단인 소공으로부터의 흡인에 의하여 유도판의 형상을 따라 항시 일정한 표피성형을 이룰 수 있음으로써, 이 성형표피의 발포형의 장착성이 향상되어 발포성형 공수의 절감이 도모된다.

청구항3의 발명에 의하면, 상기 유도판 능선의 정상부 근처를 일단 성형면을 향하여 인입한 후에 주성형면을 향하여 돌출되는 파형의 유도판을 따라 가압하고, 표피의 일부를 유도하여 상기 주성형면측 표피의 틈을 없게 하면서 상기 유도판 기초부에 형성된 상기 흡인수단으로 흡인하여 상기 능선의 정상부 근처의 성형면에서 겹쳐 융착되도록 표피성형하는 성형방법이다.

따라서 성형면의 교차선과 유도판의 사이는 표피의 틈을 없게 하는 상태와 흡인수단에 의하여 표피가 서로 흡착되고 융착되어 틈이 없는 성형표피를 공급할 수 있다. 따라서 이 성형표피를 사용함으로 인하여 실 테이프 붙이기 작업도 필요치 않게 됨으로써 제조원가의 절감이 도모된다.

Claims (3)

1. 열가소성 플라스틱으로 이루어지는 시트형상의 표피를 가열하여 연화(軟化)시킨 상태로 주성형면(主成形面)과 종성형면(從成形面)으로 영역이 분할된 입체 성형면을 향하여 가압함으로써 그 성형면을 따라 표피성형하는 성형틀에 있어서,

   상기 성형면의 측면 2개가 교차하는 교차선의 정상부로부터 주성형면과 종성형면에 걸침과 아울러 상기 정상부로부터 이반(離反)하는 방향으로 연장하는 능선(稜線)을 지니는 유도판(誘導板)을 돌출하여 형성하고,

   상기 능선의 정상부 근처를 일단 종성형면을 향하여 인입한 후에 주성형면을 향하여 돌출되는 파형(波形)의 유도부를 형성하고,

   그 유도부에 의하여 가압시에 표피 일부를 유도하여 상기 주성형면 측 표피의 틈을 없게 하는 것을 특징으로 하는 성형틀.
2. 제1항에 있어서,

   상기 유도판은 얇은 판상으로 함과 아울러 상기 유도판의 기초부를 따라 흡인수단(吸引手段)을 형성하는 것을 특징으로 하는 성형틀.
3. 청구항1의 성형틀을 사용하는 성형방법으로서,

   상기 유도판 능선의 정상부 근처를 일단 종성형면을 향하여 인입한 후에 주성형면을 향하여 돌출한 파형의 유도판을 따라 가압하고, 표피의 일부를 유도하여 상기 주성형면측 표피의 틈을 없게 하면서 상기 유도판 기초부에 형성된 상기 흡인수단으로 흡인하여 상기 능선의 정상부 근처의 성형면에서 겹쳐 융착되도록 표피성형하는 것을 특징으로 하는 성형방법.