KR20000071757A - 사출성형기 - Google Patents
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Abstract
다수개 취득이 가능한 사출성형장치는, 큰 형 체결력이 필요하기 때문에 장치가 대형화하여 원가가 높게된다.
고정측 형판(11)과 중간 형판(15)과 가동측 형판(13)을 서로 인접하는 것끼리가 개폐자유로이 되도록 하나의 형 개폐방향으로 배열함으로써 2개의 파팅라인 (17, 19)을 설치하고, 이들 파팅라인의 각각에 소요의 캐버티(35)와 이것에 통하는 러너(39)와 노즐터치(41)를 설치하고, 캐버티(35)에 용융수지를 사출하는 가열통 (5)은, 2개의 사출노즐(65R, 65L)을 구비하고, 가열통(5)내의 수지유로(61a)와 사출노즐(65R, 65L) 사이를 러너(69)로 연속하고, 이 러너(69)를 가열하기 위한 밴드 히터(67)를 설치하고, 고정측 형판(11)과 가동측 형판(13)에 각각 이젝트기구(51)를 탑재한다. 따라서 각 파팅라인 상에서의 수지압을 각각 절반분씩 상쇄할 수가 있다.
Description
본발명은, 금형장치와 형 체결장치 및 사출장치등으로 이루어지는 사출성형기에 관한 것으로, 특히 작은 형 체결력으로도 다수개 취득을 가능케 한 신규 사출성형기에 관한 것이다.
합성수지등의 성형재료에 의해 제품을 성형하는 사출성형기는, 기본적으로, 해당제품의 외형을 그리는 캐버티를 갖는 금형장치와, 이 금형장치의 형판을 개폐하고 또한 가압체결하는 형 체결장치와, 금형의 캐버티에 성형재료를 사출하는 사출장치등으로 구성된다.
금형장치에는, 성형된 제품을 이형시키기 위한 이젝터기구와 수냉기구등이 탑재되어 있고, 형 체결장치는 공압식 또는 유압식의 액추에이터를 가지며, 사출장치는 실린더내에 스크류를 내장한 가열통과 그 선단에 부착된 사출노즐등을 갖는다.
그런데, 종래의 금형장치 구조는, 일반적으로, 고정측형판과 가동측형판을 각각 1개씩 구비하고 있는 관계로, 파팅라인은 1개밖에 갖지 않는다. 따라서, 제품을 다수개 취득인 경우는, 필요한 수의 캐버티를 하나의 파팅라인상에 다수배치하게 된다.
도 6은, 종래의 금형장치에 4개취득하는 경우의 형판파팅면의 일례(a)를 나타내는 것이다. 파팅면(a)에는, 그 중앙에 스플의 선단개구(b)가 형성되어 있다. 이 선단개구(b)에서 서로 등거리로 떨어진 위치에 배치된 4개의 캐버티(c)가 형성되고, 이들 캐버티(c)는, 같은 길이의 러너(d)에 의해 선단개구(b)와 연속되어 있다. e는 러너게이트를 나타낸다.
따라서, 도시하지 않은 사출장치에서 스풀의 선단개구(b)를 거쳐 사출된 용융수지는, 러너(d)와 게이트(e)를 통하여 각 캐버티(c)에 사출된다.
또한, 금형장치에 있어서의 게이트방식의 주요한 것으로서는, 도 6에 나타나 있는 사이드게이트방식외에, 스풀이 캐버티에 직결된 다이렉트게이트방식등이 있다.
종래의 사출형성기에는 여러 개를 취득할 경우, 금형의 러너 구조가 복잡해지고, 높은 형 체결력(型締力)이 필요하다는 문제가 발생했었다. 즉 여러 개를 취득할 경우는 필요한 수의 캐버티를 하나의 파팅 라인상에서 전개하는 수밖에 없으므로 캐버티 수의 증가에 비례하여 러너(d)와 게이트(e)의 수도 증가, 결과적으로 러너 구조가 상당히 복잡해진다.
또 기존에 알고 있던 대로 형 체결장치에 요구되는 형 체결력(F)은 캐버티의 투영면적의 증대에 따라 증대하는 것이기 때문에 캐버티의 수가 증가할수록 큰 형 체결력을 요구하게 된다. 그 결과 대형 액추에이터가 필요해지거나, 거대한 가구(架構)가 필요해지는 등, 장치가 상당히 커져서 비용이 비싸진다.
본 발명은 위에 기술한 종래의 문제점에 비추어 이루어지는 것이며, 여러 개를 취한 것이면서 금형의 파팅 라인상의 러너 구조가 복잡해지는 일도 없어, 필요한 형 체결력의 증가 비율이 적은 사출형성기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 사출성형기의 초기상태를 표시하는 수평단면도,
도 2는 도 1에 도시하는 사출성형기에 있어서, 일부 형이 폐쇄된 상태를 도시하는 수평단면도,
도 3은 도 1에 도시하는 사출성형기의 형폐쇄 완료상태의 수평단면도,
도 4는 도 1에 도시하는 사출성형기에 있어서, 가열통이 전진한 상태를 도시
하는 수평단면도,
도 5는 도 1에 도시하는 사출성형기의 이젝트상태를 도시하는 수평단면도, 및
도 6은 종래의 금형장치의 한예를 도시하는 개략 정면도
"도면의 주요부분에 대한 부호의 설명"
1 : 사출성형기 3 : 금형장치
5 : 가열통 11 : 형판(고정측 형판)
13 : 형판(가동측 형판) 15 : 형판(중간 형판)
17,19 : 파팅라인 39 : (금형장치의) 러너
51 : 이젝트기구 61a : 재료유로
65R, 65L : 사출노즐 67 : 히터
69 : (가열통의) 러너
이 목적을 달성하기 위해 본 발명 사출형성기는 하나의 형개폐 방향으로 배열된 3개 이상의 형판을 서로 인접한 것끼리 자유 자재로 개폐할 수 있도록 설치함으로써 복수의 파팅 라인을 가짐과 동시에 각 파팅 라인의 한 끝에 개구하여 해당 캐버티로 통하는 러너를 설치한 금형 장치와 상기 캐버티에 성형 재료를 사출하는 가열통을 갖는 사출 장치를 갖추고, 상기 가열통은 적어도 앞에 기술한 러너의 수와 같은 수의 사출 노즐을 갖고, 금형 장치의 형을 닫는 것이 완료한 후에 사출 노즐을 러너의 입구에 압접시켜 형성 재료의 사출을 행하도록 한 것이다.
이 구조에 따르면 하나의 파팅 라인에 설치되는 캐버티의 투영면은 다른 파팅 라인에 설치되는 캐버티의 투영면과 전부 혹은 대부분 겹치기 때문에 그 겹친 면적만큼 형 체결장치에 가해지는 압력을 상쇄할 수 있다. 즉 각 파팅 라인상의 캐버티 내벽에 가해지는 재료압의 거의 대부분과, 인접하는 다른 파팅 라인상의 캐버티 내벽에 가해지는 재료압의 거의 대부분이 상쇄되기 때문에 형 체결장치에 필요한 형 체결력은 하나의 파팅 라인상의 캐버티 내벽에 가해지는 재료압만을 기준으로 해서 설정하면 족하기 때문이다. 따라서 소형의 사출형성기라도 쉽게 다수를 취득할 수 있다.
청구항 2의 발명은 청구항 1에 기재한 사출형성기에 있어 각 파팅 라인에서 캐버티의 패턴을 전부 동일하게 한 것이다. 이렇게 하면 각 파팅 라인상의 캐버티의 투영면을 완전히 일치시킬 수 있다.
청구항 3의 발명은 청구항 1에 기재한 사출형성기에 있어 파팅 라인 상호간에 캐버티의 형상을 달리 한 것이다.
본 발명은 청구항 1의 발명이 복수의 파팅 라인을 갖는 것을 이용하여 이형품(異形品)의 성형을 동시에 할 수 있도록 한 것이다.
본 발명을 실시하는 데 있어서는 해당 캐버티의 형상이나 수 등에 따라 사출 노즐의 안지름이나 러너 게이트 그 외, 수지압(캐버티의 내면에 가해지는 압력)에 관계되는 요소를 해당 캐버티의 크기에 따라 달리하면 좋다.
청구항 4의 발명은 청구항 1에서 3에 기재한 사출형성기에 있어 사출 장치는 하나의 가열통의 선단에 복수의 사출 노즐이 설치된 구조로 하고, 가열통 내의 재료유로와 사출노즈루와의 사이를 러너로 연결하고, 이 러너를 가열하기위한 히타를 구비한 것이다.
따라서, 사출장치가 하나로 해결되고, 그래서 가열통내의 러너로 재료가 고화하는 것을 확실히 방지할 수 있다.
청구항5의 발명은, 청구항1부터 4까지에 기재한 사출성형기의 어느것에 있어, 각가 하나의 고정측형판 및 가동측형판과, 이 고정측형판 또는 가동측형판에 개폐자재에 지지된 중간형판을 설치하는 것으로 두 개의 파팅라인을 갖게해, 고정측형판과 가동측형판에 각각 이죠쿠토 기구를 탑재한 것이다.
이것에 의하면, 이젝트기구를 무리없이 탑재할 수 있고, 성형기의 이형을 확실히 처리할 수 있다.
(발명의 실시의 형태)
이하에, 본발명의 실시의 형태에 관련한 사출형성기(1)을 도면에 따라 설명한다.
사출성형기(1)은, 금형장치와 형 체결장치와 사출장치등으로부터 구성되는 것이지만, 도면에는, 금형장치(3)의 요부와, 사출장치가 있는 가열통 (5)의 선단부만을 가리키고 있다.
금형장치(3)은, 형개폐방향에 따라서 배열된 세 개의 형판을 가진다. 즉, (11)은 고정측형판을 가리키고, (13)은 고정측형판(11)의 좌측(도 1에 있어 좌방으로 향하는 방향을 좌측이라고 하고, 같은 도면에 있어서 하향으로 향하는 방향을 전측이라고 한다. 이하의 설명에 있어서 방향을 말할 때는, 이 방향을 따른다.) 에 배치된 사동측형판을 가리키고, (15)는 고정측형판(11)과 가동측형판 (13)과의 사이에 위치한 중간형판을 가리킨다.
고정측형판 (11)은 그 좌측면이 파팅면(17a)이 되고, 가동측형판(13)은 그 우측면이 파팅면(19a)이 된다. 중간형판(15)은 그 좌우양측면이 파팅면(17b,19b)이 된다.
고정측형판(11)의 파팅면(17a)과 중간형판(15)의 우측의 파팅면(17b)으로 하나의 파팅라인(17)이 구성되고, 가동측형판 (13)의 파팅면(19a)과 중간형판(15)의 좌측의 파팅면(19b)으로 다른 파팅라인(19)이 구성된다.
21은 도면으로 나타내지 않은 고정 베-스에 고정된 고정측부착판을 가리키고, 이 고정측부착판(21)의 좌측면에 스페-사부로크(23)를 끼워 고정측형판(11)이 설치되어 있다.
고정측부착판(21)의 이하 양단부에 있어 우각부에는, 좌우방향으로 연장한 도면으로 나타나지 않은 가이드 로드의 우단이 고정되고, 이 가이드 로드에 가동측부착판 (25)가 습동자재에 지지되고 있다.
또, 가동측부착판 (25)에는, 유압 시린다-또는 에어 시린다-를 구동원이라 하고 도면에 나타나지 않은 사부 형 체결장치가 탑재되어 있고, 이 사부 형 체결장치의 구동로드가 중간형판(15)에 연결되어 있고, 사부 형 체결장치가 구동함으로써, 중간형판(15)이 가동측형판(13)에 대해 개폐된다.
그리고, 가동측부착판(25)의 좌측에는 도면에 나타나지 않은 메인형 체결장치가 배치되어 있고, 이 메인 형 체결장치에 의해 가동측부착판(25)과 가동측형판(13) 및 중간형판(15)이 일체적으로 좌우방향으로 이동된다.
고정측형판(11)과 가동측형판(13)과 중간형판(15)과의 사이에 있어 개폐는, 다음의 순서로 행해진다.
즉, 도 1, 도5 에서 가리키는 것과 같이 고정측형판(11)과 가동측형판(13)과 중간형판(15)이 어느것이라도 상호에 이간하고 있는 상태가 형을 닫는 형태가 되고, 이 상태로부터 형을 닫는 지령이 있으면, 먼저, 도 2에서 가리키고 있는 것과 같이, 중간형판 (15)가 사부형 체결결장치에 의해 좌우로 이동되고 가동측형판(13)에 대해서 닫혀진다(파팅라인19가 닫혀진다).
다음으로, 메인형 체결장치에 있어, 가동측부착판(25)이 좌우로 이동되고, 그것에 의해 도 3에 나타나있듯이, 중간형판(15)이 고정측형판(11)에 대하여 닫혀진다(파팅 라인(17)이 닫혀진다).
형열기는 상기한 형닫기의 순서와 반대의 순서로 행하여진다.
고정측형판(11)과 가동측형판(13)의 각 파팅면(17a,19a)에는, 서로 동일한 형태의 캐버티하프(31)와 러너(39)가 형성되어 있고, 이 캐버티하프(31)와 러너(39)는 게이트(37)를 통해서 연속되어 있다. 또한, 중간형판(15)의 양 파팅면(17b,19b)에는 이것도 서로 동일한 형태의 캐버티하프(33)가 형성되어 있다.
따라서, 고정측형판(11)과 중간형판(15)이 닫힘으로써, 이들 캐버티하프(31,33)로 한조의 캐버티(35)가 획성되고, 가동측형판(13)과 중간형판(15)이 닫힘으로써 이들 캐버티하프 (31)과 (33)으로 다른 한조의 캐버티(35)가 획성된다.
따라서, 좌우의 파팅라인(17, 19)에 있어서의 패턴(캐버티(35)나 라인(39)의 형상 및 수 등)은 서로 완전히 일치한다.
도면을 보아 알 수 있듯이, 각 파팅라인상의 캐버티(35)와 라인(39)은, 좌우방향, 즉, 형개폐방향으로 보아, 완전히 동일한 위치에 설치되어있다. 따라서, 캐버티(35)와 러너(39)가 각각 2개가 있음에도 불구하고, 그 투영면적은 각 1개씩 캐버티(35) 및 러너(39)의 크기가 된다.
러너(39)의 단부와, 중간형판(15)의 파팅면(17b, 19b) 중 러너(39)의 단부와 대응한 위치에는, 각각 작은 오목부가 형성되어 있고, 형닫기가 완료함으로써, 상기오목부에 의해 거의 반구상의 오목부를 이루는 노즐터치(41)(도 2, 도 3 등 참조)가 형성된다. 이 노즐터치(41)(러너(39)의 입구)는 후술하는 사출노즐이 압접하는 개구부로서 움직이는 부위이고, 그 곡률반경은 사출노즐의 선단면의 곡률반경보다 크다.
고정측형판(11)과 가동측형판(13)에는, 인젝트기구(51)이 탑재되어있다. 고정측, 가동측 양부착판(21, 25)의 서로 반대측을 향한 측면에는 유압실린더(또는 에어실린더)(53)이 고정되고, 그 피스톤로드(55)의 선단에는 형판(11, 13)의 등뒤에 위치한 인젝트플레이트(57)가 고정되어 있다.
인젝트플레이트(57)로부터 돌출한 인젝트핀(59)은, 캐버티하프(31)의 저면에 도달한 통공을 습동자유로이 통하고 있다. 인젝트플레이트(57)는, 성형품을 취출할 때 이외의 상태에 있어서는 도 1 등에 나타난 후퇴위치에서 대기하고 있고, 이 상태에 있어서, 인젝트핀(59)의 선단면은 당해 캐버티하프(31)의 저면의 일부를 이루고 있다.
가열통(5)은 금형장치(3)의 후측에 배치되어 있다. 이 가열통(5)는, 전후방향, 즉, 금형위치(3)의 형개폐방향과 직교하는 방향으로 뻗어있는 쪽으로 설치된 실린더(61)과, 이 실린더(61)의 내부공간인 수지유로(61a)에 수납된 스크류 시프트(63)(도면에서는 핸드부만 나타나 있다)와, 실린더(61)의 선단면에 부착된 좌우 2개의 사출노즐(65R, 65L)과, 실린더(61)에 외함상으로 부착된 다수의 핸드히터(67)(도면에서는, 실린더(61)의 선단부에 설치된 것만 나타나 있다) 등으로 이루어진다.
수지유로(61a)의 선단과 사출노즐(65R, 65L)과의 사이는 러너(69)로 연속되어 있고, 이 러너(69)는 핸드히터(67)로 항시 가열된다.
상기 2개의 사출노즐(65R, 65L)은, 금형장치(3)의 형닫기가 완료한 상태에 있어서의 상기2개의 파팅라인(17, 19)와 각별히 대향하는 위치에 설치되어 있다(도 3 참조).
그리고, 가열동(5)는 도시하지않은 가열통이동기구에 의해서 전후방향으로 이동되고, 사출을 행할 때이외의 상태에 있어서는, 도 1에 나타나있듯이, 사출노즐(65R, 65L)이 형판(11, 13, 15)으로부터 뒤쪽으로 어느정도 이간한 대기위치로 유지된다.
사출성형기(1)은 이상과 같이 구성되어 있다.
다음으로 사출성형기(1)의 동작을 설명한다.
전술한 바와 같이, 형개상태에서 형폐지령이 있으면, 중간형판(15)과 가동측형판(13)이 닫히고, 이어서, 중간형판(15)과 고정측형판(11)이 닫히고, 상기 노즐터치(41)이 형성된다(도 3에서 나타내는 상태가 된다). 이 상태가 되면, 가열통(5)의 우측의 사출노즐(65R)이 우측의 파팅라인(17)의 노즐터치(41)에 대향하고, 좌측의 사출노즐(65L)이 좌측의 파팅라인(19)의 노즐터치(41)에 대향한다.
이와같이 하여 형폐가 완료되면, 소정의 타이밍으로 가열통(5)이 전진하여, 도 4에 나타내듯이, 사출노즐(65R, 65L)이 노즐터치(41)에 개별로 압접된다. 이 압접이 완료된 것이 검지되면, 스크류샤프트(63)가 전진하여, 용융수지를 캐버티(35)에 사출한다. 즉, 실린더(61)내의 용융수지는, 수지유로(61a)에서 러너(69), 사출노즐(65R,65L)을 거쳐 형판(11,13)의 러너(39)에 사출되고, 이 사출된 용융수지는 게이트(37)를 통해 캐버티(35)에 사출한다.
케버티(35)에 용융수지가 사출된 후, 소정의 압력유지시간이 경과할때까지 가열통(5)는 전진위치로 유지된다.
금형장치(3)에는 2개의 캐버티(35)가 있기 때문에, 금형장치(3)에 걸리는 수지압은, 1개의 캐버티(35)마다 필요한 수지압(A)의 2배가 되지만, 형 체결장치에 걸리는 압력은, 거의 캐버티 1개분의 수지압(A)가 된다. 즉, 좌우의 캐버티(35)의 내면에 걸리는 각각의 수지압(A)중, 거의 절반은 중간형판(15)의 파팅면(17b,19b)에 작용하여 서로 상쇄되기 때문이다. 따라서, 캐버티(35)가 2개 있음에도 불구하고, 형 체결장치에 필요한 형 체결력은, 캐버티 1개분의 수지압에 견딜 정도로 충분해 진다.
캐버티(35)내의 용융수지가 냉각고화하면 제품(71)이 되고, 소정의 타이밍으로 가열통(5)가 대기위치로 후퇴하고, 이어서 형개가 이루어진다.
그리고, 형개가 완료하면, 상기 이젝트플레이트(57)가 도 5에 나타내듯이 전진하여, 제품(71)을 캐버티(35)에서 압출하고, 다음의 형폐지령을 기다린다. 사출성형기(1)의 동작은 이상과 같이 이루어진다.
이상 본발명의 실시의 형태에 관하여 상술하였지만, 구체적인 구성은 이 실시의 형태에 한정되는 것은 아니고, 본발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에 있어서의 설계의 변경등이 있어도 본발명에 포함된다.
예를 들면, 실시의 형태에 있어서는, 3장의 형판에 의해 2개의 파팅라인을 설치하도록 했지만, 이 파팅라인의 수는, 성형품의 이젝트가 가능할때에 한하며, 2이상 몇 개라도 좋다.
또한, 실시의 형태에 있어서는, 1개의 파팅라인에 1개의 캐버티를 설치했지만, 이 캐버티의 수는, 몇개라도 상관없고, 1개의 파팅라인에 관하여 설치하는 러너가 1개로 한정되는 일도 없다.
또한, 실시의 형태에 있어서는, 형판의 러너의 입구인 노즐터치를 오목형상으로 하고 사출노즐의 선단면을 구면형상으로 했지만, 본발명을 실시함에 있어서는, 노즐터치를, 또는, 노즐터치와 사출노즐의 선단면의 양방을 플랫하게 해도 좋다. 그 외에, 본 발명을 구성하는 형판과 사출노즐등 각부의 구체적인 형상 혹은 구동수단이, 실시의 형태에 나타낸것에 한정되지 않는 것은 물론이고, 예를 들면, 형 체결장치의 구동수단을, 모터와 볼나사에 의한 것으로 하는 것도 생각할 수 있다.
이상과 같이, 본발명사출성형기에 있어서는, 1개의 파팅라인에 설치되는 캐버티의 투영면은, 별개의 파팅라인에 설치되는 캐버티의 투영면과 전부 혹은 대부분에 있어서 중복되므로, 그 중복된 면적분, 형 체결장치에 더해지는 압력을 상쇄할 수가 있다. 각 파팅라인상의 캐버티 내벽에 더해지는 재료압의 거의 절반과, 인접하는 별개의 파팅라인상의 캐버티 내벽에 더해지는 재료압의 거의 절반이 상쇄되므로, 형 체결위치에 필요한 형 체결력은, 1개의 파팅라인상의 캐버티 내벽에 더해지는 재료압만큼을 기준으로 하여 설정하면 충분하기 때문이다. 따라서, 소형의 사출성형기라도 다수개 취하는 것을 용이하게 할 수 있다.
또한, 캐버티를 복수의 파팅라인으로 분산할 수 있으므로, 개개의 파팅라인상에서의 러너구조가 보다 간소하게 되고, 그 만큼 금형의 제작비용을 줄일 수 있다.
청구항2의 발명에 의하면, 각 파팅라인상의 캐버티의 투영면을 완전하게 일치시킬수 있다.
청구항3의 발명에 의하면, 이형품의 성형을 동시에 행할 수 있다.
청구항4의 발명에 의하면, 사출장치가 하나면 되고, 그것으로, 가열통내의 러너 재료가 고화하는 것을 확실하게 방지할 수가 있다.
청구항5의 발명에 의하면, 이젝트기구를 무리없이 탑재할 수가 있고, 성형품의 이형을 확실하게 할 수가 있다.
Claims (5)
- 하나의 형 개폐방향으로 배열된 3개 이상의 형판을 서로 인접하는 것끼리 개폐자유로이 되도록 설치함으로써 복수의 파팅라인을 가짐과 동시에 각 파팅라인의 알단에 개구하여 당해 캐버티로 통하는 러너를 설치한 금형장치와, 이 금형장치를 개폐하는 형 체결장치와, 상기 캐버티에 성형재료를 사출하는 가열통을 가진 사출장치를 구비하고, 상기 가열통은, 적어도 상기 러너의 수량과 동일한 수량의 사출노즐을 갖고, 금형장치의 형 폐쇄가 완료된 후 사출노즐을 러너의 입구에 압접시켜서 성형재료의 사출을 행하는 것을 특징으로 하는 사출성형기.
- 제 1 항에 있어서, 각 파팅라인에 있어서의 캐버티의 패턴을 모두 동일하게 한 것을 특징으로 하는 사출성형기.
- 제 1 항에 있어서, 파팅라인 상호 사이에서, 캐버티의 형상을 상이하게 한 것을 특징으로 하는 사출성형기.
- 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 사출장치는 하나의 가열통의 선단에 복수의 사출노즐이 설치된 구조로 하고, 가열통내의 재료유로와 사출노즐 사이를 러너로 연속하고, 이 러너를 가열하기 위한 히터를 구비한 것을 특징으로 하는 사출성형기.
- 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서, 각각 하나의 고정측 형판 및 가동측 형판과, 이 고정측 형판 또는 가옹측 형판에 개폐자유로이 지지된 중간형판을 설치함으로써 2개의 파팅라인을 갖게 하고, 고정측 형판과 가동측 형판에 각각 이젝트기구를 탑재한 것을 특징으로 하는 사출성형기.
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