KR20190047855A - Complex materials insert injection molding device and method - Google Patents

Abstract

Disclosed is a composite material insert injection molding device. According to an embodiment of the present invention, the composite material insert injection molding device is provided to manufacture a composite material injection-molded product by performing an injection molding for an insert formed with a composite material as molten resin. The present invention includes: i) a fixed mold which includes a molten resin injection unit and a first molding steel unit; and ii) a movable mold which includes a second molding steel unit forming a cavity capable of being combined with a first molding steel unit by accommodating an insert, and is included to be able to reciprocate corresponding to the fixed mold. The movable mold closes a cavity through the first molding steel unit and has a molten resin filling space in the cavity as starting with a stroke forming a gap set between the second molding steel unit and the first molding steel unit, and has a molten resin compression space formed in a cavity as starting with a stroke corresponding to the gap. The present invention can improve production efficiency of a composite material injection-molded product.

Description

복합소재 인서트 사출 성형장치 및 방법 {COMPLEX MATERIALS INSERT INJECTION MOLDING DEVICE AND METHOD}[0001] COMPLEX MATERIALS INSERT INJECTION MOLDING DEVICE AND METHOD [0002]

본 발명의 실시 예는 복합소재 성형 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플라스틱 복합소재를 용융수지로 인서트 사출 성형하는 복합소재 인서트 사출 성형장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composite material forming system, and more particularly, to a composite material insert injection molding apparatus and method for insert injection molding a plastic composite material into a molten resin.

최근에는 차체의 고강도 경량화 추세에 따라 차체 소재로서, 초고장력강 등과 같은 강판, 알루미늄 또는 마그네슘 등과 같은 비철 금속판재, 이 뿐만 아니라 섬유 강화 플라스틱(FRP: FIBER REINFORCED PLASTICS), 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP: CARBON FIBER REINFORCED PLASTICS), 유리 섬유 강화 플라스틱(GFRP: GLASS FIBER REINFORCED PLASTICS) 등과 같은 플라스틱 복합소재의 판재를 적용하는 사례가 빈번해 졌다. [0002] In recent years, as the body of a vehicle has been made lighter and lighter, it has become increasingly sophisticated in terms of high strength and light weight, and as a body material, a steel plate such as ultra high tensile steel, a nonferrous metal plate such as aluminum or magnesium, as well as a fiber reinforced plastic (FRP) FIBER REINFORCED PLASTICS, and GFRP (GLASS FIBER REINFORCED PLASTICS).

여기서, 플라스틱 복합소재는 강도, 탄성률, 경량성, 안정성이 우수하기 때문에, 항공 분야나 자동차 분야에서 주요한 재료 중 하나로 각광받고 있으며, 당 업계에서는 플라스틱 복합소재의 향후 사용이 더욱 확대되고, 제조량 또한 비약적으로 증가될 것으로 기대하고 있다.Since the plastic composite material is excellent in strength, elastic modulus, light weight, and stability, it is widely regarded as one of the main materials in the aviation field and automobile field. In the field of the plastic composite material, As well.

이와 같은 플라스틱 복합소재는 섬유소재에 기지재료인 고분자 수지를 함침하여 제조되는 바, 금형을 통해 설정된 형상으로 성형된 복합소재 성형체로서 제조되고 있다.Such a plastic composite material is manufactured by impregnating a polymeric resin, which is a matrix material, into a fiber material, and is manufactured as a composite material molded body molded into a predetermined shape through a mold.

복합소재 성형체를 제조하는 다른 예로는, 그 복합소재 성형체의 강성을 보강하고, 디자인을 향상시키며, 기능성을 부여하기 위해, 플라스틱 복합소재를 예비 성형하며, 그 예비 성형체를 사출 금형에 삽입하고, 사출기를 통해 사출 금형으로 용융 수지를 고압으로 주입하여 사출 성형하는 방식이 있다.Another example of manufacturing a composite material molding is to preliminarily mold a plastic composite material to reinforce the rigidity of the composite molding material, improve the design, and impart functionality, insert the preform into the injection mold, The molten resin is injected into the injection mold at a high pressure to perform injection molding.

그러나, 이러한 사출 성형 방식은 사출 금형으로 수지를 주입하는 과정에서, 사출 금형의 표면과 접촉하는 수지 면에서 급격한 냉각이 이루어짐에 따라 고화 층이 형성될 수 있다. 이와 같은 현상은 사출 압력의 상승, 미 성형 부위의 발생 등 생산성의 저하와 복합소재 사출 성형체의 품질 저하를 유발할 수 있다.However, in the injection molding method, in the process of injecting the resin into the injection mold, the solidified layer can be formed as the resin surface contacting the surface of the injection mold is rapidly cooled. Such a phenomenon may lead to a decrease in productivity such as an increase in injection pressure, occurrence of an unformed portion, and deterioration of quality of a composite injection molded article.

특히, 복합소재 사출 성형 방식은 사출 금형에서 플라스틱 복합소재의 예비 성형체 표면으로 용융 수지가 주입되면, 예비 성형체 표면의 온도상승으로 인하여 그 예비 성형체 또한 용융하게 되며, 이로 인해 용융 수지의 유동 저항이 급격히 증가하게 되어 용융 수지의 유동성이 현저히 떨어지게 되며 생산성에 큰 영향을 미치게 된다.Particularly, in the composite material injection molding method, when the molten resin is injected from the injection mold to the surface of the preform of the plastic composite material, the preform is also melted due to the temperature rise of the surface of the preform, The flowability of the molten resin is remarkably lowered and the productivity is greatly influenced.

또한, 복합소재 사출 성형 방식은 최종적으로 성형될 복합소재 사출 성형체의 사이즈에 따라서 불 균일한 압력 분포(사출 압력 차)와 이로 인한 잔류 응력의 산포 등이 나타날 수 있다. 이와 같은 압력 분포의 불 균일로 인한 잔류 응력의 산포는 최종적으로 성형된 복합소재 사출 성형체의 변형이나 뒤틀림 및 물성 저하를 야기할 수 있다.In addition, in the composite material injection molding method, uneven pressure distribution (injection pressure difference) and dispersion of residual stress due to this may occur depending on the size of the composite injection molded article to be finally molded. Such scattering of the residual stress due to the unevenness of the pressure distribution may cause deformation, warpage and deterioration of the final molded composite material injection-molded article.

상기와 같은 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.The matters described in the above background section are intended to enhance understanding of the background of the invention and may include matters not previously known to those having ordinary skill in the art to which the present invention belongs.

본 발명의 실시 예들은 플라스틱 복합소재를 인서트 사출 성형하는데 따른 용융 수지의 유동성 저하 및 압력 분포의 불 균일로 인한 잔류 응력의 산포를 방지할 수 있도록 한 복합소재 인서트 사출 성형장치 및 방법을 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention provide a composite material insert injection molding apparatus and method that can prevent the dispersion of residual stress due to a decrease in flowability of a molten resin and an unevenness of a pressure distribution due to insert injection molding of a plastic composite material .

본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 인서트 사출 성형장치는, 복합소재로 이루어진 인서트를 용융수지로서 사출 성형하여 복합소재 사출 성형체를 제조하기 위한 것으로서, ⅰ)용융수지 주입부 및 제1 성형 스틸부를 포함하고 있는 고정 금형과, ⅱ)상기 인서트를 수용하며 상기 제1 성형 스틸부와 결합 가능한 캐비티를 형성하고 있는 제2 성형 스틸부를 포함하고, 상기 고정 금형에 대응하여 왕복 이동 가능하게 구비되는 가동 금형을 포함할 수 있다.A composite material insert injection molding apparatus according to an embodiment of the present invention is for manufacturing a composite material injection molded product by injection molding an insert made of a composite material as a molten resin, and includes: i) a molten resin injection portion and a first molded steel portion And ii) a second molding steel part which houses the insert and forms a cavity engageable with the first molding steel part, and a movable mold provided to be movable reciprocally corresponding to the stationary mold, .

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 인서트 사출 성형장치에 있어서, 상기 가동 금형은 상기 제1 성형 스틸부와 제2 성형 스틸부의 합형부 사이에 설정된 갭을 형성하는 스트로크로 가동되며, 상기 제1 성형 스틸부를 통해 상기 캐비티를 폐쇄하고, 상기 캐비티에 용융수지 충진공간을 형성할 수 있다.Further, in the composite material insert injection molding apparatus according to the embodiment of the present invention, the movable mold is operated with a stroke which forms a gap set between the first molding steel portion and the second molding steel portion, The cavity may be closed through the first forming steel portion, and a molten resin filling space may be formed in the cavity.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 인서트 사출 성형장치에 있어서, 상기 가동 금형은 상기 갭에 상응하는 스트로크로 가동되며, 상기 캐비티에 용융수지 압축공간을 형성할 수 있다.In addition, in the composite material insert injection molding apparatus according to an embodiment of the present invention, the movable mold is operated with a stroke corresponding to the gap, and a molten resin compression space can be formed in the cavity.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 인서트 사출 성형장치에 있어서, 상기 가동 금형은 상기 제2 성형 스틸부를 통해 상기 고정 금형의 상기 제1 성형 스틸부와 완전 결합되며, 상기 갭이 0인 상태에서, 상기 캐비티에 상기 용융수지 압축공간을 형성할 수 있다.Further, in the composite material insert injection molding apparatus according to the embodiment of the present invention, the movable mold is completely engaged with the first forming steel portion of the stationary mold through the second forming steel portion, and the gap is zero The molten resin compression space can be formed in the cavity.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 인서트 사출 성형장치에 있어서, 상기 갭은 0.2~2mm를 만족할 수 있다.Further, in the composite injection molding machine according to the embodiment of the present invention, the gap may satisfy 0.2 to 2 mm.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 인서트 사출 성형장치에 있어서, 상기 용융수지는 상기 용융수지 충진공간에 80~90%의 내부 부피 비로 충진될 수 있다.In addition, in the composite material insert injection molding apparatus according to an embodiment of the present invention, the molten resin may be filled in the molten resin filling space at an internal volume ratio of 80 to 90%.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 인서트 사출 성형장치는, 상기 고정 금형에 대해 상기 가동 금형의 가동을 2단 스트로크로 제어하는 제어기를 더 포함할 수 있다.Further, the composite insert injection molding apparatus according to an embodiment of the present invention may further include a controller for controlling the operation of the movable mold with respect to the stationary mold in a two-step stroke.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 인서트 사출 성형장치에 있어서, 상기 가동 금형은 상기 고정 금형을 기준으로, 상기 제2 성형 스틸부의 캐비티가 개방된 상태에서, 상기 제어기에 의해 제1 스트로크로 가동되며, 상기 갭 및 상기 용융수지 충진공간을 형성할 수 있다.Further, in the composite material insert injection molding apparatus according to the embodiment of the present invention, in the movable mold, with the cavity of the second formed steel part opened with respect to the fixed mold, And the gap and the molten resin filling space can be formed.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 인서트 사출 성형장치에 있어서, 상기 가동 금형은 상기 제어기에 의해 제1 스트로크 보다 큰 제2 스트로크로 가동되고, 상기 용융수지 충진공간에 충진된 용융수지를 압축하며 상기 용융수지 압축공간을 형성할 수 있다.Further, in the composite material insert injection molding apparatus according to the embodiment of the present invention, the movable mold is operated by the controller at a second stroke larger than the first stroke, and the molten resin filled in the molten resin filling space And the molten resin compression space can be formed.

그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 인서트 사출 성형 방법은 복합소재 사출 성형체를 상술한 바와 같은 복합소재 인서트 사출 성형장치를 이용하여 인서트 사출 성형하기 위해, (a) 복합소재로 이루어진 인서트를 제공하고, 상기 인서트를 가동 금형의 제2 성형 스틸부의 캐비티에 삽입하며, (b) 상기 가동 금형을 가동시키며, 고정 금형의 제1 성형 스틸부와 상기 제2 성형 스틸부의 합형부 사이에 설정된 갭을 두고, 상기 제1 성형 스틸부를 통해 상기 캐비티를 폐쇄하며, 상기 캐비티에 용융수지 충진공간을 형성하고, (c) 상기 고정 금형의 용융수지 주입부를 통하여 상기 용융수지 충진공간으로 용융수지를 주입하며, (d) 상기 가동 금형을 상기 갭에 상응하는 스트로크로 가동시키며, 상기 용융수지를 압축하면서 상기 캐비티에 용융수지 압축공간을 형성할 수 있다.The method for injection molding a composite material insert according to an embodiment of the present invention includes the steps of (a) providing an insert made of a composite material for insert injection molding using a composite material injection molding apparatus as described above; (B) activating the movable mold, and setting a gap between the first molding steel portion of the stationary mold and the second molding steel portion of the stationary mold to be a gap between the first molding steel portion and the second molding steel portion, (C) injecting the molten resin into the molten resin filling space through the molten resin injecting portion of the stationary mold, and (d) injecting molten resin into the molten resin filling space through the molten resin injecting portion of the stationary mold, (d) moving the movable mold in a stroke corresponding to the gap, and compressing the molten resin, A it can be formed.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 인서트 사출 성형 방법에 있어서, 상기 (b) 과정에서는 상기 고정 금형을 기준으로, 상기 가동 금형을 제1 스트로크로 가동시키며, 0.2~2mm의 상기 갭을 형성할 수 있다.In the method of injecting a composite insert according to an embodiment of the present invention, in the step (b), the movable mold may be moved in the first stroke on the basis of the fixed mold, and the gap of 0.2 to 2 mm .

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 인서트 사출 성형 방법에 있어서, 상기 (c) 과정에서는 상기 용융수지를 상기 용융수지 충진공간에 80~90%의 내부 부피 비로 충진할 수 있다.In the composite injection molding method according to the embodiment of the present invention, in the step (c), the molten resin may be filled in the molten resin filling space at an internal volume ratio of 80 to 90%.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 인서트 사출 성형 방법에 있어서, 상기 (d) 과정에서는 상기 고정 금형을 기준으로, 상기 가동 금형을 제1 스트로크 보다 크고 상기 갭에 상응하는 제2 스트로크로 가동시킬 수 있다.In the step (d), the movable mold is moved to a second stroke larger than the first stroke and a second stroke corresponding to the gap, based on the fixed mold, in the composite material insert injection molding method according to the embodiment of the present invention .

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 인서트 사출 성형 방법에 있어서, 상기 인서트는 섬유 강화 플라스틱(FRP: FIBER REINFORCED PLASTICS) 복합소재, 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP: CARBON FIBER REINFORCED PLASTICS) 복합소재 및 유리 섬유 강화 플라스틱(GFRP: GLASS FIBER REINFORCED PLASTICS) 복합소재 중 어느 하나를 예비 성형한 예비 성형체를 포함할 수 있다.In the injection molding method for a composite material insert according to an embodiment of the present invention, the insert may be formed of a fiber reinforced plastic (FRP) composite material, a carbon fiber reinforced plastic (CFRP) composite material, and a carbon fiber reinforced plastic And a preform formed by preliminarily molding any one of a glass fiber reinforced plastic (GFRP) composite material.

본 발명의 실시 예들은 용융수지의 압축에 의한 유동성을 향상시킬 수 있고, 용융수지의 낮은 사출 압으로 인서트를 사출 성형할 수 있으므로, 복합소재 사출 성형체의 생산 효율성을 향상시킬 수 있다.Embodiments of the present invention can improve the fluidity due to the compression of the molten resin and enable the injection molding of the insert with a low injection pressure of the molten resin, so that the production efficiency of the composite injection molded article can be improved.

또한, 본 발명의 실시 예에서는 인서트에 대한 용융수지의 압력 분포를 균일하게 도모할 수 있고, 용융수지의 압축에 따른 잔류 응력 산포를 방지할 수 있으므로, 최종적으로 인서트 사출 성형되는 복합소재 사출 성형체의 변형이나 뒤틀림 및 물성 저하를 방지하여 제품의 품질을 확보할 수 있다.Further, in the embodiment of the present invention, the pressure distribution of the molten resin to the insert can be uniformized and the residual stress can be prevented from scattering due to the compression of the molten resin. Therefore, the composite injection- It is possible to prevent deformation, distortion, and deterioration of physical properties, thereby ensuring the quality of the product.

그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.In addition, effects obtainable or predicted by the embodiments of the present invention will be directly or implicitly disclosed in the detailed description of the embodiments of the present invention. That is, various effects to be predicted according to the embodiment of the present invention will be disclosed in the detailed description to be described later.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 인서트 사출 성형장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 인서트 사출 성형장치의 작동 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 인서트 사출 성형장치를 이용한 복합소재 사출 성형 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.These drawings are for the purpose of describing an exemplary embodiment of the present invention, and therefore the technical idea of the present invention should not be construed as being limited to the accompanying drawings.
1 is a schematic view of a composite insert injection molding apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2 and 3 are views schematically showing an operation state of a composite material insert injection molding apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 to 7 are views schematically showing a composite material injection molding process using a composite material insert injection molding apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed.

그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.In the following detailed description, the names of components are categorized into the first, second, and so on in order to distinguish them from each other in the same relationship, and are not necessarily limited to the order in the following description.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when an element is referred to as " comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.

또한, 명세서에 기재된 "...유닛", "...수단", "...부", "...부재" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.It should be noted that terms such as " ... unit ", " unit of means ", " part of item ", " absence of member ", and the like denote a unit of a comprehensive constitution having at least one function or operation it means.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 인서트 사출 성형장치를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a schematic view of a composite insert injection molding apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 인서트 사출 성형장치(100)는 플라스틱 복합소재로 이루어진 인서트(1)를 용융수지(3)로서 사출 성형하여 복합소재 사출 성형체(5: 이하 도 7 참조)를 제조하는 복합소재 성형공정에 적용될 수 있다.1, an injection molding apparatus 100 for a composite material insert according to an embodiment of the present invention comprises injection molding an insert 1 made of a plastic composite material as a molten resin 3 to form a composite injection molded article 5 (See FIG. 7).

즉, 상기 복합소재 인서트 사출 성형장치(100)는 플라스틱 복합소재에 강성, 디자인, 기능성 등을 부여하기 위해, 플라스틱 복합소재를 인서트(1)로 활용하여 용융수지(3)로 인서트 사출 성형함으로써 복합소재 사출 성형체(5)를 제조할 수 있다.That is, in order to impart rigidity, design, functionality, and the like to a plastic composite material, the composite material insert injection molding apparatus 100 is a composite injection molding machine using a plastic composite material as an insert 1, The material injection molded article 5 can be manufactured.

이러한 복합소재 사출 성형체(5)는 스틸 소재 대비 강도 및 탄성율이 우수하고 반복 피로에 뛰어나며, 열팽창 계수가 작기 때문에 치수 안정성이 뛰어나고, 전기 전도성, 내식성, 진동 감쇠 성능이 우수한 특성이 있다.Such a composite injection molded article 5 has excellent strength and elastic modulus as compared with a steel material, excellent in repetition fatigue, excellent in dimensional stability due to its small thermal expansion coefficient, and excellent in electric conductivity, corrosion resistance and vibration damping performance.

여기서, 상기 복합소재 사출 성형체(5)는 예를 들어, 차체의 경량화를 도모하기 위해 차체 패널과 같은 차체 조립용 부품으로 사용될 수 있다. 그러나 상기 복합소재 사출 성형체(5)는 차체용 패널에 적용되는 것에 한정되지 않고, 차체용 멤버 및 프레임 등과 같은 각종 차체 구조물에 적용될 수도 있다.Here, the composite injection-molded body 5 may be used as a part for assembling a body such as a body panel, for example, in order to reduce the weight of the body. However, the composite injection molded article 5 is not limited to the body panel, and may be applied to various body structures such as a body member, a frame, and the like.

더 나아가, 본 발명의 보호범위가 차체에 조립되는 차체 부품으로서의 복합소재 사출 성형체(5)를 제조하는 것으로 한정하여 이해되어서는 아니되며, 다양한 종류 및 용도의 구조물에 적용되는 부품으로서의 복합소재 사출 성형체(5)를 제조하는 것이라면 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다.Further, it should be understood that the scope of protection of the present invention is not limited to manufacturing the composite injection-molded article 5 as a body part to be assembled to a vehicle body. The composite injection-molded article 5, (5), the technical idea of the present invention can be applied.

상기에서 인서트(1)는 섬유소재에 기지 재료인 열가소성 수지를 함침하여 제조된 플라스틱 복합소재로 이루어진다. 예를 들면, 상기 플라스틱 복합소재는 섬유 강화 플라스틱(FRP: FIBER REINFORCED PLASTICS) 복합소재, 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP: CARBON FIBER REINFORCED PLASTICS) 복합소재 및 유리 섬유 강화 플라스틱(GFRP: GLASS FIBER REINFORCED PLASTICS) 복합소재를 포함할 수 있다.The insert 1 is made of a plastic composite material produced by impregnating a fiber material with a thermoplastic resin as a base material. For example, the plastic composite material may be a fiber reinforced plastic (FRP) composite material, a carbon fiber reinforced plastic (CFRP) composite material, and a glass fiber reinforced plastic (GFRP) Material can be included.

이러한 인서트(1)는 플라스틱 복합소재를 설정된 형상으로 예비 성형한 예비 성형체를 포함한다. 상기 예비 성형체라 함은 플라스틱 복합소재를 가열한 후, 금형으로 가압하는 방법으로 성형될 수 있다.The insert 1 includes a preformed body in which a plastic composite material is preformed into a predetermined shape. The preformer may be formed by heating a plastic composite material and then pressing the plastic composite material with a mold.

본 발명의 실시 예는 플라스틱 복합소재를 인서트 사출 성형하는데 따른 용융수지의 유동성 저하 및 압력 분포의 불 균일로 인한 잔류 응력의 산포를 방지할 수 있는 구조의 복합소재 인서트 사출 성형장치(100) 및 이를 이용한 복합소재 인서트 사출 성형 방법을 제공한다.The embodiment of the present invention is a composite insert injection molding apparatus 100 having a structure capable of preventing the dispersion of residual stress due to a decrease in fluidity of a molten resin and an unevenness of a pressure distribution due to insert injection molding of a plastic composite material, A method of injection molding an insert using a composite material is provided.

이를 위해 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 인서트 사출 성형장치(100)는 기본적으로, 고정 금형(10), 가동 금형(30) 및 제어기(70)를 포함하며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.For this purpose, the composite insert injection molding apparatus 100 according to an embodiment of the present invention basically includes a stationary mold 10, a movable mold 30, and a controller 70, same.

본 발명의 실시 예에서, 상기 고정 금형(10)은 소정의 프레임에 고정되게 설치되는 금형으로서, 뒤에서 더욱 설명될 가동 금형(30)으로서의 상관 금형에 대응하여 도면에서와 같이 상측에 고정되게 구성될 수 있고, 대안으로 가동 금형(30)에 대응하여 전후 또는 좌우 방향 한쪽에 고정되게 구성될 수도 있다.In the embodiment of the present invention, the stationary metal mold 10 is fixed to a predetermined frame, and is fixed to the upper side as shown in the drawing, corresponding to a correlated mold as a movable mold 30 to be described later Alternatively, it may alternatively be fixed to one of the front and rear or left and right directions corresponding to the movable mold 30.

상기 고정 금형(10)은 용융수지(3)를 그 고정 금형(10)과 가동 금형(30) 사이의 공간으로 주입하기 위한 용융수지 주입부(11)를 포함하고 있다. 그리고 상기 고정 금형(10)은 인서트(1)를 용융수지(3)로서 사출 성형한 복합소재 사출 성형체(5)의 상단면 형상에 대응하는 성형 면을 가진 제1 성형 스틸부(13)를 포함하고 있다.The stationary mold 10 includes a molten resin injection unit 11 for injecting the molten resin 3 into a space between the stationary mold 10 and the movable mold 30. The stationary mold 10 includes a first molding steel portion 13 having a molding surface corresponding to the top surface shape of the composite material injection molded body 5 in which the insert 1 is injection molded as the molten resin 3 .

여기서, 상기 용융수지 주입부(11)는 수지 공급부(20)와 연결되는 바, 상기 수지 공급부(20)는 수지 탱크(21)에 저장된 용융수지(3), 예를 들면 열 가소성 수지를 주입하며 그 용융수지(3)를 고정 금형(10)의 용융수지 주입부(11)로 공급할 수 있다. 상기 고정 금형(10)의 용융수지 주입부(11)에는 수지 공급부(20)로부터 공급되는 용융수지(3)를 설정된 압력으로 토출하는 공지 기술의 수지 주입 헤드(23)가 설치된다.The molten resin injection unit 11 is connected to the resin supply unit 20. The resin supply unit 20 injects the molten resin 3 stored in the resin tank 21, for example, a thermoplastic resin The molten resin 3 can be supplied to the molten resin injection portion 11 of the stationary mold 10. The molten resin injection portion 11 of the stationary mold 10 is provided with a known resin injection head 23 for discharging the molten resin 3 supplied from the resin supply portion 20 at a predetermined pressure.

그리고, 상기 제1 성형 스틸부(13)는 복합소재 사출 성형체(5)의 설계 형상, 두께 및 면적에 상응하는 성형 면을 하부 면에 형성하는데, 그 성형 면에는 복합소재 사출 성형체(5)의 설정된 형상에 상응하는 성형 돌기 및 성형 홈을 형성하고 있다. 더 나아가, 상기 제1 성형 스틸부(13)는 가동 금형(30)의 설정된 성형 공간과 암수 식으로 결합할 수 있는 성형 블록 형태로 구비된다.The first forming steel part 13 is formed on the lower surface with a molding surface corresponding to the design shape, thickness and area of the composite material injection molding body 5, Thereby forming molding projections and molding grooves corresponding to the set shape. Furthermore, the first forming steel part 13 is provided in the form of a molding block capable of engaging with the predetermined forming space of the movable mold 30 in a male-like manner.

본 발명의 실시 예에서, 상기 가동 금형(30)은 고정 금형(10)에 대응하여 왕복 이동 가능하게 구비된다. 예를 들면, 상기 가동 금형(30)은 구동 실린더와 같은 구동원(31)에 의해 슬라이더(33)를 통하여 상하 방향으로 이동 가능하게 구비된다.In the embodiment of the present invention, the movable mold 30 is provided so as to reciprocate corresponding to the stationary mold 10. For example, the movable mold 30 is provided so as to be movable up and down through a slider 33 by a driving source 31 such as a driving cylinder.

상기 가동 금형(30)은 고정 금형(10)을 탄성적으로 지지하는 쿠션(도면에 도시되지 않음)을 구비하고 있으며, 인서트(1)를 수용하며 고정 금형(10)의 제1 성형 스틸부(13)와 암수 식으로 결합 가능한 성형 공간으로서의 캐비티(35)를 형성하는 제2 성형 스틸부(37)를 포함하고 있다.The movable mold 30 is provided with a cushion (not shown) for elastically supporting the stationary mold 10 and accommodates the insert 1 and has a first molding steel portion And a second molding steel part 37 forming a cavity 35 as a molding space engageable with male and female parts.

여기서, 상기 제2 성형 스틸부(37)는 캐비티(35) 내에서 인서트(1)를 고정하며, 그 인서트(1)를 용융수지(3)로서 사출 성형한 복합소재 사출 성형체(5)의 하단면 형상에 대응하는 성형 면을 캐비티(35) 내측에 형성하고 있다.The second molded steel part 37 is formed by fixing the insert 1 in the cavity 35 and fixing the lower end of the composite injection molded article 5 in which the insert 1 is injection molded as the molten resin 3 And a molding surface corresponding to the surface shape is formed inside the cavity 35. [

상기에서와 같은 고정 금형(10)의 제1 성형 스틸부(13)와 가동 금형(30)의 제2 성형 스틸부(37)는 그 가동 금형(30)의 상하 왕복 이동에 의해 암수 식으로 상호 합형 또는 이형되는 바, 제1 및 제2 성형 스틸부(13, 37)의 가장자리 측에는 암수 식으로 상호 합형 또는 이형 가능한 합형부(13a, 37a)를 형성하고 있다.The first forming steel portion 13 of the stationary mold 10 and the second forming steel portion 37 of the movable mold 30 as described above are reciprocally moved in the vertical direction by the movable mold 30, The first and second formed steel portions 13 and 37 are formed with the joint portions 13a and 37a which are mutually or interchangeably formed on the edge sides of the first and second formed steel portions 13 and 37.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에서 상기 가동 금형(30)은 제2 성형 스틸부(37)와 고정 금형(10)의 제1 성형 스틸부(13)의 합형부(13a, 37a) 사이에 설정된 갭(G)을 형성하는 스트로크로 가동될 수 있다.2, in the embodiment of the present invention, the movable mold 30 includes a second molded steel portion 37 and a mating portion (not shown) of the first molded steel portion 13 of the stationary mold 10 13a, and 37a, respectively.

이와 같이 상기 가동 금형(30)은 합형부(13a, 37a) 사이에 갭(G)을 형성하는 스트로크(상측 방향으로 이동되는 스트로크)로 가동됨에 따라, 제1 성형 스틸부(13)를 통해 제2 성형 스틸부(37)의 캐비티(35)를 폐쇄하고, 그 캐비티(35)에 용융수지 충진공간(41)을 형성할 수 있다.As described above, the movable mold 30 is driven by the stroke (the stroke that moves upward) forming the gap G between the merging portions 13a and 37a, It is possible to close the cavity 35 of the formed steel part 37 and form the molten resin filling space 41 in the cavity 35. [

여기서, 상기 용융수지 충진공간(41)은 제1 및 제2 성형 스틸부(13, 37)에 의해 밀폐된 공간으로서, 고정 금형(10)의 용융수지 주입부(11)를 통하여 용융수지(3: 도 1 참조)가 주입될 수 있다.The molten resin filling space 41 is a space which is sealed by the first and second formed steel portions 13 and 37 so that the molten resin is injected through the molten resin injection portion 11 of the fixed mold 10 : See Fig. 1) can be injected.

그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에서 상기 가동 금형(30)은 합형부(13a, 37a) 사이의 갭(G)에 상응하는 스트로크로 가동될 수 있다. 이에 상기 가동 금형(30)은 갭(G)에 상응하는 스트로크(상측 방향으로 이동되는 스트로크)로 가동됨에 따라, 제2 성형 스틸부(37)의 캐비티(35)에 용융수지 압축공간(43)을 형성할 수 있다.As shown in FIG. 3, in the embodiment of the present invention, the movable mold 30 can be operated with a stroke corresponding to the gap G between the mating portions 13a and 37a. The molten resin compression space 43 is formed in the cavity 35 of the second formed steel portion 37 as the movable mold 30 is operated by the stroke corresponding to the gap G Can be formed.

여기서, 상기 용융수지 압축공간(43)은 제1 및 제2 성형 스틸부(13, 37)의 합형부(13a, 37a)의 합형에 의해 형성되는 것으로, 용융수지 충진공간(41)에 주입된 용융수지(3: 도 1 참조)가 제1 및 제2 성형 스틸부(13, 37)에 의해 압축되며 형성될 수 있다. 즉, 상기 용융수지 압축공간(43)은 인서트(1: 도 1 참조)를 용융수지(3: 도 1 참조)로서 사출 성형하며 복합소재 사출 성형체(5)를 제조할 수 있는 공간이다.The molten resin compression space 43 is formed by the merging of the merged portions 13a and 37a of the first and second formed steel portions 13 and 37 and is formed by mixing the molten resin The molten resin 3 (see Fig. 1) can be compressed and formed by the first and second molding steel portions 13 and 37. [ That is, the molten resin compression space 43 is a space in which an insert 1 (see FIG. 1) can be injection molded as a molten resin 3 (see FIG. 1) and a composite injection molded article 5 can be manufactured.

이를 위해 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 인서트 사출 성형장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 고정 금형(10)에 대해 가동 금형(30)의 가동을 2단 스트로크로 제어하는 제어기(70)를 포함하고 있다.For this purpose, as shown in FIG. 1, the composite insert injection molding apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a controller for controlling the operation of the movable mold 30 with respect to the stationary mold 10 in two- (70).

따라서, 본 발명의 실시 예에 의한 상기 가동 금형(30)은 고정 금형(10)을 기준으로, 제2 성형 스틸부(37)의 캐비티(35)가 개방된 상태에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 제어기(70)에 의해 제1 스트로크(ST1)로 가동되며, 상기한 갭(G) 및 용융수지 충진공간(41)을 형성할 수 있다. 상기한 갭(G)은 0.2~2mm를 만족하며, 상기 용융수지 충진공간(41)에는 설정된 양의 용융수지(3: 도 1 참조)가 충진될 수 있다.Therefore, in the movable mold 30 according to the embodiment of the present invention, when the cavity 35 of the second formed steel portion 37 is opened with reference to the stationary mold 10, Similarly, the controller 70 operates the first stroke ST1 to form the gap G and the molten resin filling space 41 described above. The gap G satisfies 0.2 to 2 mm, and the molten resin filling space 41 may be filled with a predetermined amount of the molten resin 3 (see FIG. 1).

그리고, 본 발명의 실시 예에 의한 상기 가동 금형(30)은 도 3에 도시된 바와 같이, 제어기(70)에 의해 제1 스트로크(ST1: 도 2 참조) 보다 큰 제2 스트로크(ST2)로 가동되어 용융수지 충진공간(41)에 충진된 용융수지(3: 도 1 참조)를 압축하며 상기한 용융수지 압축공간(43)을 형성할 수 있다.3, the movable mold 30 according to the embodiment of the present invention is operated by the controller 70 to the second stroke ST2 which is larger than the first stroke ST1 (see FIG. 2) So that the molten resin compression space 43 can be formed by compressing the molten resin 3 (see FIG. 1) filled in the molten resin filling space 41.

즉, 상기 가동 금형(30)은 제2 성형 스틸부(37)를 통해 고정 금형(10)의 제1 성형 스틸부(13)와 완전 결합되며, 제1 성형 스틸부(13)와의 갭이 0인 상태에서, 캐비티(35)에 용융수지 압축공간(43)을 형성할 수 있다.That is, the movable mold 30 is completely engaged with the first forming steel portion 13 of the stationary mold 10 through the second forming steel portion 37, and the gap with the first forming steel portion 13 is 0 The molten resin compression space 43 can be formed in the cavity 35. In this case,

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 인서트 사출 성형장치(100)를 이용한 복합소재 인서트 사출 성형 방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a composite material insert injection molding method using the composite material insert injection molding apparatus 100 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4 내지 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 인서트 사출 성형장치를 이용한 복합소재 사출 성형 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.4 to 7 are views schematically showing a composite material injection molding process using a composite material insert injection molding apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 우선 본 발명의 실시 예에서는 가동 금형(30)이 고정 금형(10)에 대응하여 구동원(31)에 의해 하측 방향으로 이동된 상태에 있다. 상기 가동 금형(30)은 고정 금형(10)을 기준으로, 제2 성형 스틸부(37)의 캐비티(35)가 개방된 상태에 있다.4, in the embodiment of the present invention, the movable mold 30 is moved in the downward direction by the driving source 31 in correspondence with the stationary mold 10. The movable mold 30 is in a state in which the cavity 35 of the second formed steel portion 37 is opened with the fixed mold 10 as a reference.

본 발명의 실시 예에서는 섬유소재에 기지 재료인 열가소성 수지를 함침하여 제조된 플라스틱 복합소재를 설정된 형상으로 예비 성형한 예비 성형체로서의 인서트(1)를 제공한다. 여기서, 상기 인서트(1)는 플라스틱 복합소재를 가열한 후, 금형으로 가압하는 방법으로 성형될 수 있다.In an embodiment of the present invention, an insert (1) is provided as a preformed body in which a plastic composite material produced by impregnating a fiber material with a thermoplastic resin as a matrix material is preformed into a predetermined shape. Here, the insert 1 may be formed by heating a plastic composite material and then pressing it with a metal mold.

예를 들면, 상기 플라스틱 복합소재는 섬유 강화 플라스틱(FRP: FIBER REINFORCED PLASTICS) 복합소재, 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP: CARBON FIBER REINFORCED PLASTICS) 복합소재 및 유리 섬유 강화 플라스틱(GFRP: GLASS FIBER REINFORCED PLASTICS) 복합소재를 포함할 수 있다.For example, the plastic composite material may be a fiber reinforced plastic (FRP) composite material, a carbon fiber reinforced plastic (CFRP) composite material, and a glass fiber reinforced plastic (GFRP) Material can be included.

이와 같은 상태에서, 본 발명의 실시 예에서는 상기 인서트(1)를 가동 금형(30)에서 제2 성형 스틸부(37)의 캐비티(35)에 삽입한다.In this state, in the embodiment of the present invention, the insert 1 is inserted from the movable mold 30 into the cavity 35 of the second forming steel portion 37.

그리고 나서, 본 발명의 실시 예에서는 도 5에 도시된 바와 같이, 고정 금형(10)의 제1 성형 스틸부(13)를 기준으로, 가동 금형(30)을 구동원(31)에 의해 제1 스트로크(ST1) 만큼 상측 방향으로 가동시킨다. 이 때, 상기 구동원(31)은 제어기(70)로부터 제어신호를 인가받아 가동 금형(30)의 제2 성형 스틸부(37)를 제1 스트로크(ST1) 만큼 상측 방향으로 이동시킨다.5, the movable mold 30 is driven by the drive source 31 on the basis of the first forming steel portion 13 of the stationary mold 10, (ST1). At this time, the driving source 31 receives the control signal from the controller 70 and moves the second forming steel portion 37 of the movable mold 30 upward by the first stroke ST1.

이에, 본 발명의 실시 예에서는 고정 금형(10)의 제1 성형 스틸부(13)와 가동 금형(30)의 제2 성형 스틸부(37)의 각 합형부(13a, 37a) 사이에 설정된 갭(G)을 두고, 제1 성형 스틸부(13)를 통해 제2 성형 스틸부(37)의 캐비티(35)를 폐쇄하며, 그 캐비티(35)에 용융수지 충진공간(41)을 형성한다.Therefore, in the embodiment of the present invention, the gap formed between the first molded steel portion 13 of the stationary mold 10 and each of the merged portions 13a and 37a of the second formed steel portion 37 of the movable mold 30 The cavity 35 of the second formed steel portion 37 is closed through the first formed steel portion 13 and the molten resin filling space 41 is formed in the cavity.

여기서, 본 발명의 실시 예에서는 고정 금형(10)의 제1 성형 스틸부(13)를 기준으로, 가동 금형(30)의 제2 성형 스틸부(37)를 제1 스트로크(ST1)로 가동시키며, 제1 및 제2 성형 스틸부(13, 37)의 각 합형부(13a, 37a) 사이에 0.2~2mm의 갭(G)을 형성한다.Here, in the embodiment of the present invention, the second forming steel portion 37 of the movable mold 30 is moved to the first stroke ST1 on the basis of the first forming steel portion 13 of the stationary mold 10 A gap G of 0.2 to 2 mm is formed between the respective merged portions 13a and 37a of the first and second formed steel portions 13 and 37. [

이 경우, 상기 갭(G)이 0.2mm 미만이거나 2mm를 초과하면, 뒤에서 설명될 용융수지를 균일한 압력으로 압축하는 것이 어렵고, 용융수지의 유동성이 저하될 수 있다.In this case, when the gap G is less than 0.2 mm or exceeds 2 mm, it is difficult to compress the molten resin to be described later at a uniform pressure, and the flowability of the molten resin may be deteriorated.

상기한 바와 같은 상태에서, 본 발명의 실시 예에서는 도 6에 도시된 바와 같이, 용융수지 충진공간(41)으로 설정된 양의 용융수지(3)를 주입한다. 본 발명의 실시 예에서는 수지 공급부(20)를 통해 공급되는 용융수지(3)를 고정 금형(10)의 용융수지 주입부(11)를 통해 용융수지 충진공간(41)으로 주입한다.In the state as described above, in the embodiment of the present invention, as shown in Fig. 6, the molten resin 3 in an amount set in the molten resin filling space 41 is injected. The molten resin 3 supplied through the resin supply portion 20 is injected into the molten resin filling space 41 through the molten resin injection portion 11 of the stationary mold 10 in the embodiment of the present invention.

상기 과정에서는 용융수지(3)를 용융수지 충진공간(41)에 80~90%의 내부 부피 비로 충진한다. 여기서 상기 용융수지(3)를 용융수지 충진공간(41)에 80~90%의 내부 부피 비로 충진하는 이유는 용융수지 충진공간(41)에서 용융수지(3)의 유동 단면적을 넓혀 용융수지(3)의 유동성을 향상시키며 압축하기 위함이다. 그리고, 상기 용융수지 충진공간(41)의 80~90% 내부 부피 비에 따른 용융수지(3)의 양은 설정된 형상의 복합소재 사출 성형체(5)를 제조하는데 사용되는 양이다.In the above process, the molten resin 3 is filled in the molten resin filling space 41 at an internal volume ratio of 80 to 90%. The reason why the molten resin 3 is filled in the molten resin filling space 41 at an internal volume ratio of 80 to 90% is that the cross sectional area of the molten resin 3 is increased in the molten resin filling space 41, ) To improve the fluidity and to compress. The amount of the molten resin 3 in accordance with the internal volume ratio of 80 to 90% of the molten resin filling space 41 is an amount used to produce the composite material injection-molded body 5 having the predetermined shape.

그리고 나서, 본 발명의 실시 예에서는 도 7에 도시된 바와 같이, 고정 금형(10)의 제1 성형 스틸부(13)를 기준으로, 가동 금형(30)을 구동원(31)에 의해 도 6에 도시된 바와 같은 갭(G)에 상응하는 스트로크로 가동시킨다.6, the movable mold 30 is driven by the drive source 31 on the basis of the first forming steel portion 13 of the stationary mold 10, as shown in Fig. 7, in the embodiment of the present invention. And operates with a stroke corresponding to the gap G as shown.

본 발명의 실시 예에서는 상기 가동 금형(30)의 제2 성형 스틸부(37)를 도 6에 도시된 바와 같은 제1 스트로크(ST1) 보다 큰 제2 스트로크(ST2)로서 상측 방향으로 가동시킨다. 이 때, 상기 구동원(31)은 제어기(70)로부터 제어신호를 인가받아 가동 금형(30)의 제2 성형 스틸부(37)를 제2 스트로크(ST2) 만큼 상측 방향으로 이동시킨다.In the embodiment of the present invention, the second forming steel portion 37 of the movable mold 30 is moved upward as a second stroke ST2 larger than the first stroke ST1 as shown in Fig. At this time, the driving source 31 receives the control signal from the controller 70 and moves the second forming steel part 37 of the movable mold 30 upward by the second stroke ST2.

이에, 본 발명의 실시 예에서는 제2 성형 스틸부(37)의 캐비티(35)에 고정 금형(10)의 제1 성형 스틸부(13)가 암수 식으로 결합되는 바, 용융수지 충진공간(41)에 충진된 용융수지(3)를 제1 및 제2 성형 스틸부(13, 37)를 통해 압축하며, 용융수지 압축공간(43)을 형성할 수 있다.Therefore, in the embodiment of the present invention, the first forming steel portion 13 of the stationary mold 10 is coupled to the cavity 35 of the second forming steel portion 37 in a male-like manner, and the molten resin filling space 41 The molten resin 3 is compressed through the first and second formed steel portions 13 and 37 so that the molten resin compression space 43 can be formed.

이 때, 상기 가동 금형(30)은 제2 성형 스틸부(37)를 통해 고정 금형(10)의 제1 성형 스틸부(13)와 완전 결합되며, 제2 성형 스틸부(37)와 제1 성형 스틸부(13) 사이의 갭이 0인 상태에서, 용융수지(3)를 압축하며 캐비티(35)에 용융수지 압축공간(43)을 형성할 수 있다.At this time, the movable mold 30 is fully engaged with the first forming steel portion 13 of the stationary mold 10 through the second forming steel portion 37, and the second forming steel portion 37 and the first The molten resin compression space 43 can be formed in the cavity 35 by compressing the molten resin 3 in a state where the gap between the formed steel portions 13 is zero.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 상기와 같은 일련의 과정을 통하여 용융수지 압축공간(43)에서 인서트(1)를 용융수지(3)로서 인서트 사출 성형한 복합소재 사출 성형체(5)를 제조할 수 있다.Therefore, in the embodiment of the present invention, the composite injection molded body 5 in which the insert 1 is injection-molded by injection molding as the molten resin 3 in the molten resin compression space 43 can be manufactured through the above- have.

지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 인서트 사출 성형장치(100) 및 이를 이용한 복합소재 인서트 사출 성형 방법에 의하면, 인서트(1)를 사출 성형하는데 따른 용융수지(3)의 유동 단면적을 증대시키며, 용융수지(3)를 압축할 수 있다.According to the composite insert injection molding apparatus 100 according to the embodiment of the present invention and the composite insert injection molding method using the same as described above, the flow cross sectional area (flow area) of the molten resin 3 during injection molding of the insert 1 And the molten resin 3 can be compressed.

이로써, 본 발명의 실시 예에서는 용융수지(3)의 압축에 의한 유동성을 향상시킬 수 있고, 용융수지(3)의 낮은 사출 압(주입 압력)으로 인서트(1)를 사출 성형할 수 있으므로, 복합소재 사출 성형체(5)의 생산 효율성을 향상시킬 수 있다.Thus, in the embodiment of the present invention, the fluidity due to the compression of the molten resin 3 can be improved, and the insert 1 can be injection-molded at a low injection pressure (injection pressure) of the molten resin 3, The production efficiency of the material injection molded article 5 can be improved.

더 나아가, 본 발명의 실시 예에서는 인서트(1)를 사출 성형하는데 따른 용융수지(3)의 유동 단면적을 증대시키며, 가동 금형(30)으로서 용융수지(3)를 압축하여 복합소재 사출 성형체(5)를 인서트 사출 성형할 수 있으므로, 인서트(1)에 대한 용융수지(3)의 압력 분포를 균일하게 도모할 수 있다.Further, in the embodiment of the present invention, the cross sectional area of the molten resin 3 is increased by the injection molding of the insert 1, the molten resin 3 is compressed as the movable mold 30, Can be subjected to insert injection molding, the pressure distribution of the molten resin 3 relative to the insert 1 can be uniformly achieved.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 용융수지(3)의 압축에 따른 잔류 응력 산포를 방지할 수 있으므로, 최종적으로 인서트 사출 성형되는 복합소재 사출 성형체(5)의 변형이나 뒤틀림 및 물성 저하를 방지하여 제품의 품질을 확보할 수 있다.Therefore, in the embodiment of the present invention, it is possible to prevent the residual stress from scattering due to the compression of the molten resin 3, thereby preventing deformation, distortion, and deterioration of physical properties of the composite injection- Can be secured.

이상에서 본 발명의 실시 예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 본 명세서에서 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상을 이해하는 당업자는 동일한 기술적 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 권리 범위 내에 든다고 할 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Other embodiments may easily be proposed by adding, changing, deleting, adding, etc., but this is also within the scope of the present invention.

1: 인서트
3: 용융수지
5: 복합소재 사출 성형체
10: 고정 금형
11: 용융수지 주입부
13: 제1 성형 스틸부
13a, 37a: 합형부
20: 수지 공급부
21: 수지 탱크
23: 수지 주입 헤드
30: 가동 금형
31: 구동원
33: 슬라이더
35: 캐비티
37: 제2 성형 스틸부
41: 용융수지 충진공간
43: 용융수지 압축공간
70: 제어기
G: 갭
ST1: 제1 스트로크
ST2: 제2 스트로크1: Insert
3: Melting resin
5: Composite injection molding
10: Fixed mold
11: Molten resin injection part
13: First forming steel part
13a, 37a:
20:
21: Resin tank
23: resin injection head
30: Operation mold
31:
33: Slider
35: Cavity
37: second forming steel part
41: Molten resin filling space
43: Melt compression space
70:
G: gap
ST1: First stroke
ST2: Second stroke

Claims (11)

복합소재로 이루어진 인서트를 용융수지로서 사출 성형하여 복합소재 사출 성형체를 제조하는 복합소재 인서트 사출 성형장치로서,
용융수지 주입부 및 제1 성형 스틸부를 포함하고 있는 고정 금형; 및
상기 인서트를 수용하며 상기 제1 성형 스틸부와 결합 가능한 캐비티를 형성하고 있는 제2 성형 스틸부를 포함하고, 상기 고정 금형에 대응하여 왕복 이동 가능하게 구비되는 가동 금형;을 포함하고,
상기 가동 금형은,
상기 제1 성형 스틸부와 제2 성형 스틸부의 합형부 사이에 설정된 갭을 형성하는 스트로크로 가동되며, 상기 제1 성형 스틸부를 통해 상기 캐비티를 폐쇄하고, 상기 캐비티에 용융수지 충진공간을 형성하며,
상기 갭에 상응하는 스트로크로 가동되며, 상기 캐비티에 용융수지 압축공간을 형성하는 용융수지 복합소재 인서트 사출 성형장치.A composite material insert injection molding apparatus for producing a composite material injection molded product by injection molding an insert made of a composite material as a molten resin,
A stationary mold including a molten resin injection portion and a first forming steel portion; And
And a movable mold including a second forming steel part that accommodates the insert and forms a cavity engageable with the first forming steel part and is reciprocally movable corresponding to the stationary mold,
The movable mold includes:
A first forming steel portion and a second forming steel portion, the first forming steel portion being movable in a stroke forming a gap defined between the first forming steel portion and the second forming steel portion, closing the cavity through the first forming steel portion, forming a molten resin filling space in the cavity,
Wherein the cavity is operated with a stroke corresponding to the gap, and forms a molten resin compression space in the cavity. 제1 항에 있어서,
상기 가동 금형은,
상기 제2 성형 스틸부를 통해 상기 고정 금형의 상기 제1 성형 스틸부와 완전 결합되며, 상기 갭이 0인 상태에서, 상기 캐비티에 상기 용융수지 압축공간을 형성하는 복합소재 인서트 사출 성형장치.The method according to claim 1,
The movable mold includes:
And the molten resin compression space is formed in the cavity in a state where the gap is completely connected to the first forming steel portion of the stationary mold through the second forming steel portion. 제1 항에 있어서,
상기 갭은 0.2~2mm를 만족하는 복합소재 인서트 사출 성형장치.The method according to claim 1,
Wherein the gap satisfies 0.2 to 2 mm. 제1 항에 있어서,
상기 용융수지는 상기 용융수지 충진공간에 80~90%의 내부 부피 비로 충진되는 복합소재 인서트 사출 성형장치.The method according to claim 1,
Wherein the molten resin is filled in the molten resin filling space at an internal volume ratio of 80 to 90%. 제1 항에 있어서,
상기 고정 금형에 대해 상기 가동 금형의 가동을 2단 스트로크로 제어하는 제어기를 더 포함하는 복합소재 인서트 사출 성형장치.The method according to claim 1,
And a controller for controlling the operation of the movable mold with respect to the fixed mold in a two-stage stroke. 제5 항에 있어서,
상기 가동 금형은,
상기 고정 금형을 기준으로, 상기 제2 성형 스틸부의 캐비티가 개방된 상태에서,
상기 제어기에 의해 제1 스트로크로 가동되며, 상기 갭 및 상기 용융수지 충진공간을 형성하고,
상기 제어기에 의해 제1 스트로크 보다 큰 제2 스트로크로 가동되고, 상기 용융수지 충진공간에 충진된 용융수지를 압축하며 상기 용융수지 압축공간을 형성하는 복합소재 인서트 사출 성형장치.6. The method of claim 5,
The movable mold includes:
In a state in which the cavity of the second formed steel portion is opened,
The first and second strokes being operated by the controller to form the gap and the molten resin filling space,
Wherein the controller is operated by a second stroke larger than the first stroke to compress the molten resin filled in the molten resin filling space to form the molten resin compression space. 복합소재 사출 성형체를 청구항 1의 복합소재 인서트 사출 성형장치를 이용하여 인서트 사출 성형하는 복합소재 인서트 사출 성형 방법으로서,
(a) 복합소재로 이루어진 인서트를 제공하고, 상기 인서트를 가동 금형의 제2 성형 스틸부의 캐비티에 삽입하며;
(b) 상기 가동 금형을 가동시키며, 고정 금형의 제1 성형 스틸부와 상기 제2 성형 스틸부의 합형부 사이에 설정된 갭을 두고, 상기 제1 성형 스틸부를 통해 상기 캐비티를 폐쇄하며, 상기 캐비티에 용융수지 충진공간을 형성하고;
(c) 상기 고정 금형의 용융수지 주입부를 통하여 상기 용융수지 충진공간으로 용융수지를 주입하며;
(d) 상기 가동 금형을 상기 갭에 상응하는 스트로크로 가동시키며, 상기 용융수지를 압축하면서 상기 캐비티에 용융수지 압축공간을 형성하는 복합소재 인서트 사출 성형 방법.A composite material insert injection molding method for insert injection molding a composite injection molded article using the composite material insert injection molding apparatus of claim 1,
(a) providing an insert made of a composite material, inserting the insert into a cavity of a second forming steel portion of the movable mold;
(b) closing the cavity through the first forming steel portion with a gap set between the first forming steel portion of the stationary mold and the merging portion of the second forming steel portion while operating the movable mold, Forming a molten resin filling space;
(c) injecting the molten resin into the molten resin filling space through the molten resin injecting portion of the stationary mold;
(d) activating the movable mold with a stroke corresponding to the gap, and forming a molten resin compression space in the cavity while compressing the molten resin. 제7 항에 있어서,
상기 (b) 과정에서는,
상기 고정 금형을 기준으로, 상기 가동 금형을 제1 스트로크로 가동시키며, 0.2~2mm의 상기 갭을 형성하는 복합소재 인서트 사출 성형 방법.8. The method of claim 7,
In the step (b)
Wherein the movable mold is operated with a first stroke on the basis of the fixed mold, and the gap is formed in a range of 0.2 to 2 mm. 제7 항에 있어서,
상기 (c) 과정에서는,
상기 용융수지를 상기 용융수지 충진공간에 80~90%의 내부 부피 비로 충진하는 복합소재 인서트 사출 성형 방법.8. The method of claim 7,
In the step (c)
Wherein the molten resin is filled in the molten resin filling space at an internal volume ratio of 80 to 90%. 제7 항에 있어서,
상기 (d) 과정에서는,
상기 고정 금형을 기준으로, 상기 가동 금형을 제1 스트로크 보다 크고 상기 갭에 상응하는 제2 스트로크로 가동시키는 복합소재 인서트 사출 성형 방법.8. The method of claim 7,
In the step (d)
Wherein the movable mold is operated at a second stroke larger than the first stroke and at a second stroke corresponding to the gap on the basis of the fixed mold. 제7 항에 있어서,
상기 인서트는,
섬유 강화 플라스틱(FRP: FIBER REINFORCED PLASTICS) 복합소재, 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP: CARBON FIBER REINFORCED PLASTICS) 복합소재 및 유리 섬유 강화 플라스틱(GFRP: GLASS FIBER REINFORCED PLASTICS) 복합소재 중 어느 하나를 예비 성형한 예비 성형체를 포함하는 복합소재 인서트 사출 성형 방법.8. The method of claim 7,
The insert
(CFRP) composite material and a glass fiber reinforced plastics (GFRP) composite material, which are preliminarily formed by preliminarily forming a composite material of FRP (FIBER REINFORCED PLASTICS), a carbon fiber reinforced plastic A method of injection molding an insert of a composite material comprising a molded article.

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