KR101394846B1 - 박육 성형품의 성형 방법 - Google Patents

Abstract

<과제>
중형 이상의 액정용 도광판을 얇은 두께로 성형할 수 있는 박육 성형품의 성형 방법을 제공한다.
<해결 수단>
가열 실린더(5)와 스크류(6)로 이루어지는 사출 장치(2)를 사용하여 성형한다. 처음에 금형(20, 21)을 소정량 개방한 상태로 하고 스크류(6)를 축방향으로 구동하여 캐비티에 용융 수지를 사출한다. 그리고 금형(20, 21)을 형 폐쇄하여 사출된 용융 수지를 압축한다. 이 압축의 실시 중에, 소정 시간만 스크류(6)를 후퇴시켜서 캐비티 내의 용융 수지의 수지압을 저하시킨다. 그 후 스크류(6)에 축방향의 구동력을 가하여 용융 수지에 소정의 수지압을 인가하는 보압을 실시한다. 보압에 있어서의 스크류(6)의 구동은, 속도 제어를 하고, 그 후 압력 제어로 절환하도록 해도 좋다.

Description

박육 성형품의 성형 방법{MOLDING METHOD OF THIN MOLDED ARTICLE}

본 발명은 사출 성형기에 있어서 박육(薄肉/Thin) 성형품을 성형하는 성형 방법에 관한 것이고, 한정하지는 않지만 액정에 사용되는 도광판의 성형에 바람직한 박육 성형품의 성형 방법에 관한 것이다.

사출 성형기는 종래 주지된 바와 같이 한쌍의 금형, 이들의 금형을 형 폐쇄하는 형폐쇄 장치, 수지 재료를 용융하여 금형 내에 사출하는 사출 장치 등으로 구성되고, 사출 장치는 실린더, 이 실린더 내에서 축방향과 회전 방향으로 구동되는 스크류 등으로 구성되어 있다. 이 형폐쇄 장치에 의해 한쌍의 금형을 형 폐쇄하고, 실린더 내에 있어서 계량한 용융 수지를 축방향으로 스크류를 구동하여 사출하면, 금형 내에 형성되어 있는 캐비티에 충전된다. 냉각 고체화를 기다려 금형을 개방하면 성형품이 얻어진다.

한지만 액정에 사용되고 있는 도광판과 같이 그 크기에 비해서 두께가 얇은 이른바 박육 성형품을 성형하는 금형에 있어서는, 캐비티의 간극 혹은 두께는 얇기 때문에, 사출되는 용융 수지의 유동 저항이 크다. 그렇게 되면 사출 장치로부터 사출되는 용융 수지는 캐비티 내에 충분히 충전되기 어렵고, 전사성(transcription properties)도 저하되고 만다. 이와 같은 박육 성형품을 성형하는 성형 방법으로서, 이른바 사출 압축 성형법이 주지이다. 특허문헌 1에는 이와 같은 사출 압축 성형법의 예가 기재되어 있다.

특허문헌 1에는 도광판을 성형하는 성형 방법이 기재되어 있는데, 이 성형 방법에 있어서 사용되는 금형은, 가동금형의 캐비티 형성면이 고정금형의 캐비티 형성면에 대해, 그 거리를 가변으로 할 수 있도록 되어 있다. 즉 캐비티의 두께를 가변으로 할 수 있도록 되어 있다. 특허문헌 1에 기재된 방법에 있어서는, 최종적으로 얻어지는 도광판의 두께보다 0.2∼0.5㎜만큼 캐비티의 두께를 크게 한 상태로 금형을 폐쇄한다. 즉 금형을 약간 개방한 상태로 한다. 이 상태에 있어서 캐비티 내에 용융 수지를 사출하고, 사출 중 혹은 사출 후에 금형의 형 폐쇄를 개시한다. 사출의 종료보다 늦게 형 폐쇄를 완료한다. 이에 의해 용융 수지를 압축하고, 캐비티 내에 눌러 확산시킨다. 냉각 고체화를 기다려서 금형을 개방하면, 목적으로 하는 두께의 도광판을 얻을 수 있다.

일반적인 사출 성형기에 있어서 스크류는, 스크류 속도 제어와, 구동력 제어를 절환할 수 있고, 이에 의해 용융 수지를 사출하는 속도를 제어하거나, 사출 압력 혹은 수지 압력을 제어할 수 있다. 또한, 형 폐쇄력, 스크류 속도 등의 다양한 제어는, 스크류 위치에 기초하여 제어하거나, 시간에 기초하여 제어할 수 있다. 이와 같은 사출 성형기에 있어서, 상기한 사출 압축 성형법을 실시하는 경우에는, 도 5와 같이 제어하게 된다. 도 5에 있어서 횡축은 스크류 위치 혹은 시간을 나타내는데, 처음에는 스크류 위치에 기초하여 제어를 개시한다. 또한, 보압(保壓) 공정으로 이행할 때까지는, 스크류는 스크류 속도에 의해 제어한다. 사출 개시시, 즉 스크류 위치가 초기 위치 51에 있어서는, 스크류 속도의 목표값 즉 속도지령 52는 비교적 작은 값 62로 제어를 개시하고, 사출되는 용융 수지의 속도를 작게 한다. 이때 사출 압력 53도 작다. 금형은 약간 개방한 상태로 유지하는 것뿐이기 때문에 형 폐쇄력 54는 비교적 작은 값 63이다. 스크류 위치가 위치 55에 도달하면, 속도지령 52를 높은 값 64로 하여 사출되는 용융 수지의 속도를 크게 한다. 사출 압력 53은 높아진다. 스크류 위치가 위치 56에 도달하면 속도지령 52를 더욱 큰 값 65로 하고, 동시에 형 폐쇄력 54가 서서히 커지도록 제어한다. 즉 서서히 형 폐쇄한다. 이에 의해 캐비티 내에 사출된 용융 수지를 압축하여 캐비티 내에 충전한다. 사출이 완료되면, 즉 스크류 위치가 보압 절환 위치 58에 도달하면, 스크류 위치에 기초하는 제어에서 경과 시간에 기초하는 제어로 절환한다. 또한, 스크류는 스크류 속도 제어에서 구동력 제어로, 즉 사출 압력 혹은 수지 압력의 제어로 절환한다. 한편, 형 폐쇄는 보압 절환보다 약간 늦게 완료하도록 하고, 형 폐쇄력 54는 보압 종료까지 일정값 68이 되도록 제어한다. 보압 절환 후, 사출 압력 53 즉 수지 압력 53은 소정의 목표값 66이 되도록 제어하지만, 수지 압력 53은 보압 절환 후 완만하게 저하하여 목표값 66에 도달하게 된다. 소정의 시간 59가 경과하면 수지 압력 53을 약간 낮은 목표값 67이 되도록 제어한다. 소정 시간 61이 경과하여 용융 수지가 고체화·냉각되면 보압을 종료한다.

일본국 특허출원공개 2008-302686호 공보

특허문헌 1에 기재된 방법과 같은, 이른바 사출 압축 성형법에 의해 성형하면, 용융 수지는 캐비티의 구석구석에 충전되어, 전사성에 우수한 박육 성형품을 얻을 수는 있다. 하지만 문제점도 존재하며, 특히 두께에 비해 성형품이 매우 큰 박육 성형품을 성형하는 경우에 문제가 생긴다. 사출 압축 성형법에 있어서는, 형 폐쇄에 의해 압축하면 용융 수지는 캐비티의 중심부 근방으로부터 주변 방향으로 유동한다. 유동하는 용융 수지는 캐비티의 벽면과의 사이에 유동 저항이 생기기 때문에, 용융 수지의 압력은 성형품 내에서 불균일하게 된다. 즉 용융 수지의 주변부는 수지 압력이 낮은 한편, 중심부 근방 즉 게이트 근방은 고압 상태가 된다. 도 5의 그래프에서 부호 69로 표시되어 있는 바와 같이, 보압 절환 후의 사출 압력 53은 높고, 게이트 근방의 수지압이 높은 것을 알 수 있다. 두께에 비해 매우 큰 성형품의 경우, 이 수지압의 치우침은 크다. 그렇게 되면 얻어지는 성형품에 큰 잔류 응력이 남아, 중심부 근방이 두꺼워지거나 변형하거나 하여 목적으로 하는 품질의 성형품을 얻을 수 없다. 특허문헌 1에 기재되어 있는 예는, 휴대전화용 작은 도광판의 성형이기 때문에 상대적으로 문제는 생기지 않지만, 중형 이상의 액정 TV용 도광판을 성형하는 경우에는 문제가 있다. 도광판의 경우, 두께가 불균일해지면 광학특성이 악화되어 이용할 수 없다. 중형 이상의 도광판을 성형하는 경우에는, 이와 같은 문제가 생기지 않도록 종래에는 두께를 두껍게 할 필요가 있어 중량이 커져버린다.

본 발명은, 상기한 바와 같은 문제점을 해결한, 박육 성형품의 성형 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고, 구체적으로는 두께에 비해 매우 큰 성형품을 얻는 경우에도, 성형품에 잔류 응력이 남거나 두께가 변화되지 않고, 고품질의 박육 성형품을 얻을 수 있는 성형 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그리고 한정하는 것은 아니지만, 중형 이상의 액정용 도광판이어도 종래에는 없는 얇은 두께(薄肉)로 성형할 수 있는 성형 방법을 제공하는 것도 목적으로 한다.

본 발명은, 상기 목적을 달성하기 위하여, 가열 실린더와, 상기 가열 실린더 내에서 축방향으로 구동 가능하게 마련되어 있는 스크류 또는 플런저(plunger)로 이루어지는 사출 장치를 사용하는 성형 방법으로 구성한다. 이 성형 방법에 있어서는, 처음에 금형을 소정량 개방한 상태로 하고 스크류 또는 플런저를 축방향으로 구동하여 상기 금형의 캐비티에 용융 수지를 사출한다. 그리고 이 금형을 형 폐쇄하여 사출된 용융 수지를 압축한다. 이 압축의 실시 중에, 소정 시간만 스크류 또는 플런저를 후퇴시켜서 캐비티 내의 용융 수지의 수지압을 저하시킨다. 그 후 스크류 또는 플런저에 축방향의 구동력을 가하여 용융 수지에 소정의 수지압을 인가한다. 즉 보압한다. 이에 의해 박육 성형품을 성형한다. 한편, 보압에 있어서의 스크류 또는 플런저의 구동은, 수지압이 소정의 압력이 되도록 하는 압력 제어에 의해 실시하지만, 보압 개시 직후에 소정 시간만 속도 제어를 하여 단시간에 수지압을 회복시킨 후에, 압력 제어로 이행하도록 해도 좋다.

따라서, 청구항 1에 기재된 발명은, 상기 목적을 달성하기 위하여, 가열 실린더와, 사기 가열 실린더 내에서 축방향으로 구동 가능하게 마련되어 있는 스크류 또는 플런저로 이루어지는 사출 장치를 사용하여, 금형을 소정량 개방한 상태로 하여 상기 스크류 또는 플런저를 축방향으로 구동하여 상기 금형의 캐비티에 용융 수지를 사출하는 사출 공정과, 상기 금형을 형 폐쇄하여 상기 사출된 용융 수지를 압축하는 압축 공정과, 상기 압축 공정과 병행하여 소정 시간만 상기 스크류 또는 상기 플런저를 후퇴시켜서 상기 캐비티 내의 용융 수지의 수지압을 저하시키는 압빼기 공정과, 상기 압빼기 공정 후에 상기 스크류 또는 상기 플런저에 축방향의 구동력을 가하여 용융 수지에 소정의 수지압을 인가하는 보압 공정으로 이루어지는 박육 성형품의 성형 방법으로 구성된다. 청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 방법에 있어서, 상기 압축 공정은 상기 사출 공정의 종료 전에 개시하도록 구성된다. 청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 방법에 있어서, 상기 압빼기 공정은, 상기 사출 공정의 종료 후로부터의 경과 시간에 기초하여 상기 스크류 또는 상기 플런저를 제어하는 시간 제어가 되도록 구성된다. 청구항 4에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 방법에 있어서, 상기 보압 공정에 있어서 상기 스크류 또는 상기 플런저를 축방향으로 구동할 때, 공정 개시로부터 소정 시간만 목표 속도가 되도록 속도 제어하고, 그 후 목표 수지압이 되도록 압력 제어하도록 구성된다. 청구항 5에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 성형 방법에 의해 성형된 도광판으로 구성된다.

이상과 같이, 본 발명은 가열 실린더와, 상기 가열 실린더 내에서 축방향으로 구동 가능하게 마련되어 있는 스크류 또는 플런저로 이루어지는 사출 장치를 사용하는 성형 방법으로 구성되어 있기 때문에, 종래의 일반적인 사출 장치에 의해 성형하는 것이 가능하다. 그리고 금형을 소정량 개방한 상태로 하고 스크류 또는 플런저를 축방향으로 구동하여 상기 금형의 캐비티에 용융 수지를 사출하는 사출 공정과, 금형을 형 폐쇄하여 사출된 용융 수지를 압축하는 압축 공정과, 압축 공정과 병행하여 소정 시간만 스크류 또는 플런저를 후퇴시켜서 캐비티 내의 용융 수지의 수지압을 저하시키는 압빼기 공정과, 압빼기 공정 후에 스크류 또는 플런저에 축방향의 구동력을 가하여 용융 수지에 소정의 수지압을 인가하는 보압 공정에 의해 박육 성형품을 성형하도록 구성되어 있다. 즉 사출 공정과 압축 공정을 구비하고 있기 때문에, 종래의 사출 압축 성형법과 동일하게 어느 정도의 박육 성형품을 얻을 수 있다. 더욱이, 본 발명에 있어서는 압축 공정과 병행하여 금형 중의 압빼기 공정을 실시하기 때문에, 압축 공정에서 캐비티 내에 생기는 용융 수지의 압력 분포의 치우침을 완화할 수 있다. 즉 잔류 응력이 남거나 두께가 불균일해지는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 종래에는 성형할 수 없었던 박육 성형품, 즉 그 크기에 비해 매우 얇은 박육 성형품이어도 고정밀도로 성형할 수 있다. 예를 들면 중형 액정의 도광판의 경우, 종래의 두께에 비해 30% 박육화할 수 있다. 또한, 다른 발명에 의하면, 압축 공정은 사출 공정의 종료 전에 개시하도록 구성되어 있기 때문에, 사출 공정과 압축 공정을 원활하게 실시할 수 있어, 성형 사이클을 단축할 수 있다. 또한, 다른 발명에 의하면, 압빼기 공정은, 사출 공정의 종료 후로부터의 경과 시간에 기초하여 스크류 또는 플런저를 제어하는 시간 제어가 되도록 구성되어 있다. 시간 제어는 타이머에 의해 관리할 수 있어, 용이하게 실시할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 다른 발명에 의하면, 보압 공정에 있어서 스크류 또는 플런저를 축방향으로 구동할 때, 공정 개시로부터 소정 시간만 목표 속도가 되도록 속도 제어하고, 그 후 목표 수지압이 되도록 압력 제어하도록 구성되어 있다. 그렇게 하면 압빼기 공정에 있어서 용융 수지가 가열 실린더 내에 약간 많게 되돌려져 있어도, 속도 제어에 의해 신속하게 용융 수지를 캐비티 내로 가압하여 되돌릴 수 있기 때문에, 수지압은 매우 단시간에 회복한다. 그 후 압력 제어에 의해 목적으로 하는 수지압이 되도록 제어되기 때문에, 보압 공정이 안정하게 되어 고정밀도의 성형품을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 전동 사출 성형기를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 성형 방법을 설명하는 플로우차트이다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 성형 방법을 실시하였을 때의, 스크류 속도, 사출 압력, 형 폐쇄력 등의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 성형 방법을 설명하는 그래프이고, 소정의 공정에 있어서의 스크류 속도, 사출 압력, 형 폐쇄력 등의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 5는 종래의 사출 압축 방법을 실시하였을 때의, 스크류 속도, 사출 압력, 형 폐쇄력 등의 변화를 나타내는 그래프이다.

본 실시형태에 따른 박육 성형품의 성형법은, 종래 주지의 사출 성형기에 의해 실시할 수 있다. 본 실시형태에 있어서는 전동 사출 성형기(1)에 의해 중형 이상의 액정용 도광판을 성형하는 방법에 대해 설명하지만, 이 전동 사출 성형기(1)에 대해 개략적으로 설명한다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 전동 사출 성형기(1)도, 종래 주지와 같이 사출 장치(2)와 형폐쇄 장치(3)로 구성된다. 사출 장치(2)는, 가열 실린더(5)와 이 가열 실린더(5) 내에 마련되어 있는 스크류(6)로 구성되고, 가열 실린더(5)의 선단에는 사출 노즐(7)이 마련되어 있다. 이 가열 실린더(5)에는, 그 외주면에는 밴드 히터(8)가 권취되어 있고, 후단부측에는 가열 실린더(5) 내에 수지 재료를 공급하는 호퍼(hopper)가 마련되어 있다. 도 1에 호퍼는 도시되어 있지 않다. 스크류(6)는 도시되지 않는 구동 기구에 의해 회전 방향으로 구동할 수 있으면서 축방향으로 구동할 수 있도록 되어 있고, 축방향으로 구동할 때, 스크류(6)의 속도에 의해서도 제어할 수 있고, 구동력에 의해서도 제어할 수 있도록 되어 있다. 형폐쇄 장치(3)도 종래 주지와 같이, 고정판(10)과, 이 고정판(10)에 대해 형 개폐되는 가동판(11)과, 형 폐쇄 하우징(12)과, 가동판(11)을 관통하여 고정판(10)과 형 폐쇄 하우징(12)을 연결하고 있는 복수 개의 타이바(Tie Bar)(13, 13, …)와, 고정판(10)과 형 폐쇄 하우징(12) 사이에 마련되어 있는 토글 기구(15)로 구성되어 있다. 형 폐쇄 하우징(12)에는 볼나사(16)와, 이 볼나사(16)에 나사결합되어 있는 볼너트(17)와, 이 볼너트(17)를 구동하는 소정의 기어와 서보 모터(18)로 이루어지는 구동 기구가 마련되고, 이 구동 기구에 의해 토글 기구(15)를 구동하여 형 개폐할 수 있도록 되어 있다.

이와 같은 형폐쇄 장치(3)에는, 본 실시형태에 따른 고정측 금형(20)과 가동측 금형(21)이 각각 고정판(10)과 가동판(11)에 장착되어 있다. 이 금형(20, 21)은 도광판을 형성하기 위한 금형이고, 고정측 금형(20)에는 요부(凹部)가 형성되고, 가동측 금형(21)에는 상기 요부에 대응하는 코어가 형성되어 있다. 고정측 금형(20)에 대해 가동측 금형(21)을 형 폐쇄하면 코어가 요부에 삽입되어 도광판 성형용 캐비티가 형성되지만, 금형(20, 21)을 약간 개방한 상태로 하면 캐비티의 간극 즉 두께가 형 개방량에 대응하여 두꺼워지도록 되어 있다. 가동측 금형(21) 상부의, 고정측 금형(20)에 대향하는 면에는, 유압 실린더(22)가 매설되어 있다. 이 유압 실린더(22)의 피스톤 로드(23)는, 금형(20, 21)이 약간 개방된 상태에 있어서 고정측 금형(20)에 맞닿도록 되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 금형(20, 21)의 평행도를 고정밀도로 유지하도록 유압 실린더(22)가 구동되도록 되어 있다. 이에 의해 금형(20, 21)이 기울어지지 않고 형 폐쇄할 수 있다.

형폐쇄 장치(3)의 고정판(10)에는 사출 노즐(7)이 삽입되는 절삭홈(24)이 형성되어 있다. 사출 장치(2)는 고정판(10)의 배면으로부터 삽입되고, 사출 노즐(7)은 고정측 금형(20)의 스풀(spool)에 터치하고 있다. 도 1에는 도시되어 있지 않지만, 본 실시형태에 따른 전동 사출 성형기(1)에도 컨트롤러가 마련되어 있고, 각 장치는 컨트롤러에 의해 제어되도록 되어 있다.

도 2, 도 3을 참조하면서, 전동 사출 성형기(1)에 의해 도광판을 성형하는 제1 실시형태에 따른 성형 방법을 설명한다. 사출 장치(2)에 있어서 밴드 히터(8, 8, …)에 의해 가열 실린더(5)를 가열하고, 스크류(6)를 회전시켜, 수지 재료를 호퍼로부터 공급한다. 그렇게 하면 수지 재료는 밴드 히터(8, 8, …)에 의한 열과, 스크류(6)의 회전 전단에 의한 열에 의해 용융되고, 가열 실린더(5)의 선단부로 계량된다. 계량되는 용융 수지에 의해 스크류(6)가 소정의 길이만큼 후퇴하면 계량을 완료한다(스텝 S1).

형폐쇄 장치(3)를 구동하여 금형(20, 21)을 형 폐쇄 방향으로 구동한다. 그리고 금형(20, 21)을 약간 개방한 상태로 한다(스텝 S2). 금형(20, 21)은 형 폐쇄되어 있지 않기 때문에, 도 3의 그래프에 나타내는 바와 같이, 형 폐쇄력(28)은 비교적 낮은 값 41이다. 스크류(6)를 축방향으로 구동하여 사출 공정을 개시한다(스텝 S3). 스크류(6)는, 사출 공정 중에 있어서는 그 속도, 즉 스크류 속도에 의해 제어한다. 스크류 속도의 지령, 즉 속도지령 27은 스크류(6)의 위치에 기초하여 설정되어 있다. 즉 스크류 위치에 기초하여 제어하게 된다. 사출 개시 후의 용융 수지가 게이트에 달할 동안, 즉 스크류(6)의 위치가 개시 위치 30으로부터 위치 31까지의 사이는, 속도지령 27은 저속 38로 설정되어 있다. 따라서, 용융 수지는 저속으로 사출된다. 용융 수지가 게이트에 달한 후에는, 중속 39로 설정되어 있는 속도지령 27에 따라 중속으로 사출된다. 사출 압력 26은 사출 공정 개시로부터 서서히 높아지지만, 형 폐쇄력(28)은 거의 일정값 41로 유지된다. 이때, 금형(20, 21)의 캐비티 내에는 용융 수지가 충전되어 있지만, 도 1에 나타내는 바와 같이 충전부족(short shot) 상태이다.

스크류(6)가 소정의 위치 32에 도달하면 압축 공정을 개시한다(스텝 S4). 즉 형폐쇄 장치(3)를 구동하여 서서히 형 폐쇄한다. 이에 의해 캐비티 내의 용융 수지를 압축하여 확산시킨다. 형 폐쇄력(28)은 상승한다. 한편, 본 실시형태에 있어서는 스크류(6)가 위치 32에 도달한 후, 속도지령 27은 고속 40에 설정되고 있고, 용융 수지를 고속으로 사출한다. 즉 압축 공정의 개시 후에도 사출을 계속한다. 스크류(6)가 보압 절환 위치 33에 도달하면 사출 공정을 종료한다(스텝 S5). 즉 스크류(6)의 속도지령 27은 제로로 설정되어 있고, 용융 수지의 사출을 정지하고 사출 공정을 종료한다. 이 이후 스크류(6)는, 사출 공정 종료 후로부터의 경과 시간에 기초하여 제어한다. 즉 시간 제어로 이행한다.

사출 공정의 종료 후, 압축 공정의 실시 중에 단시간만 스크류(6)를 소정의 속도로 후퇴시킨다. 즉 압빼기 공정을 실시한다(스텝 S6). 압축 공정에 있어서 용융 수지가 캐비티 내로 가압되어 확산될 때, 중심부 즉 게이트 근방의 용융 수지는, 주위에 비해 고압으로 되고, 압력 분포에 현저한 치우침이 발생해 있지만, 이 압빼기 공정에 의해 게이트 근방의 용융 수지의 압력이 저하된다. 이에 의해 용융 수지의 압력 분포의 불균일이 완화된다. 도 3의 그래프에는, 부호 43으로 도시되어 있는 바와 같이, 사출 압력 26이 급격하게 저하되어 있는 모습이 도시되어 있다. 압빼기 공정의 종료보다 늦게 압축 공정이 종료한다(스텝 S7). 즉 형 폐쇄가 완료되고, 형 폐쇄력(28)이 최대값 42에 도달한다. 용융 수지는 캐비티의 구석구석까지 충전된 상태가 된다. 압빼기 공정의 종료 후, 혹은 압축 공정의 종료 후, 보압 공정을 개시한다(스텝 S8). 즉 캐비티 내의 용융 수지가 냉각될 때, 스크류(6)를 소정의 배압(背壓)으로 구동하여 소정의 수지압 44를 인가하여 싱크마크(Sink Mark)를 방지한다. 소정 시간 34가 경과하고, 어느 정도 용융 수지가 냉각하면, 용융 수지의 압력을 부호 45로 나타내는 바와 같이 저하시킨다. 냉각 시간 35가 경과하고, 수지가 고체화·냉각되면 보압 공정을 종료한다.

일반적으로, 보압 공정에 있어서는, 스크류(6)의 구동력을 제어하여 목적으로 하는 수지압 44가 되도록 압력 제어한다. 즉 스크류(6)를 구동하는 서보 모터에 대해 토크 제어를 한다. 압빼기 공정의 스크류(6)의 후퇴에 의해 가열 실린더(5) 내로 되돌아오는 수지량이 적정한 경우에는, 보압 공정에 있어서 신속하게 목표의 수지압에 도달하기 때문에 문제는 없다. 하지만 압빼기 공정에 있어서 가열 실린더(5) 내로 되돌아오는 수지량이 많은 경우, 스크류(6)가 어느 정도 축방향으로 구동되어 용융 수지가 캐비티 내에 압입(壓入)되지 않으면 수지압이 높아지지 않는다. 이 경우 압력 제어만으로 스크류(6)를 구동하면, 응답성이 떨어지고, 목적으로 하는 수지압이 얻어질 때까지 시간이 걸려 성형품의 품질에 영향을 미치고만다. 이 현상을 회피할 수 있는 제2 실시형태에 따른 성형 방법을, 도 4에 의해 설명한다. 도 4는 도 3의 그래프에 있어서의 부호 A로 표시되어 있는 구간을 횡축방향으로 확대한 그래프이다. 제2 실시형태에 따른 성형 방법은, 이미 설명한 제1 실시형태에 따른 성형 방법에 비해 보압 공정만 상이하다. 따라서 보압 공정만을 설명한다. 제2 실시형태에 따른 성형 방법에서는, 보압 공정을 개시할 때, 스크류(6)를 설정되어 있는 단시간만 속도 제어한다. 도 4에는, 부호 47로 도시되어 있는 바와 같이 스크류(6)의 속도지령 27'이 설정되어 있다. 스크류(6)는 설정되어 있는 목표 속도가 달성되도록 축방향으로 구동되고, 매우 단시간에 수지압이 높아진다. 이 후, 스크류(6)의 구동을 압력 제어로 이행한다. 그렇게 하면 단시간에 목적으로 하는 수지압 44가 얻어지게 된다.

본 실시형태에 따른 성형 방법은, 다른 사출 성형기에 있어서도 실시가 가능하다. 예를 들면 유압식 사출 성형기에 있어서도 실시할 수 있고, 사출 장치가, 가열 실린더와 상기 가열 실린더 내에서 축방향으로 구동되는 플런저로 구성되어 있어도 동일하게 실시할 수 있다. 또한, 본 실시형태에 따른 성형 방법에 대해서도 다양한 변형이 가능하다. 예를 들면 본 실시형태에 있어서, 압축 공정은 사출 공정이 종료되기 전에 개시하도록 설명하고 있지만, 사출 공정이 완료한 후에 개시하도록 해도 좋다. 또한, 사출 공정은 속도지령이 3단으로 설정되고, 보압 공정은 수지압이 2단으로 설정되어 있지만, 이것들은 각각 1단만 설정되어 있어도 좋고, 더 다단으로 설정되어 있어도 좋다.

1: 전동 사출 성형기
2: 사출 장치
3: 형폐쇄 장치
5: 가열 실린더
6: 스크류
7: 사출 노즐
10: 고정판
11: 가동판
12: 형 폐쇄 하우징
13: 타이바
15: 토글 기구
20: 고정측 금형
21: 가동측 금형

Claims (5)

1. 가열 실린더와, 상기 가열 실린더 내에서 축방향으로 구동 가능하게 마련되어 있는 스크류 또는 플런저로 이루어지는 사출 장치를 사용하여,
   금형을 소정량 개방한 상태로 하여 상기 스크류 또는 플런저를 축방향으로 구동하여 상기 금형의 캐비티에 용융 수지를 사출하는 사출 공정과,
   상기 금형을 형 폐쇄하여 상기 사출된 용융 수지를 압축하는 압축 공정과,
   상기 압축 공정과 병행하여 소정 시간만 상기 스크류 또는 상기 플런저를 후퇴시켜서 상기 캐비티 내의 용융 수지의 수지압을 저하시키는 압빼기 공정과,
   상기 압빼기 공정 후에 상기 스크류 또는 상기 플런저에 축방향의 구동력을 가하여 용융 수지에 소정의 수지압을 인가하는 보압 공정으로 이루어지는 박육 성형품의 성형 방법.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 압축 공정은, 상기 사출 공정의 종료 전에 개시하는 것을 특징으로 하는 박육 성형품의 성형 방법.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 압빼기 공정은, 상기 사출 공정의 종료 후로부터의 경과 시간에 기초하여 상기 스크류 또는 상기 플런저를 제어하는 시간 제어인 것을 특징으로 하는 박육 성형품의 성형 방법.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 보압 공정에 있어서 상기 스크류 또는 상기 플런저를 축방향으로 구동할 때, 공정 개시로부터 소정 시간만 목표 속도가 되도록 속도 제어하고, 그 후 목표 수지압이 되도록 압력 제어하는 것을 특징으로 하는 박육 성형품의 성형 방법.
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