KR20240010343A - Pressure control molding method for foam injection products for automobile interior materials - Google Patents
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Abstract
개시되는 내용은 주로 자동차의 내장재로 이용되는 합성수지 제품을 성형하기 위한 발포사출 공정을 단축시키기 위한 발포사출 제품의 압력제어 성형공법에 관한 것으로서, 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법은 사출금형에 결합되어 캐비티 내부의 압력을 조절할 수 있는 압력제어부를 구비할 수 있고, 제1소재를 제1사출기로 투입하는 제1단계, 제1금형과 제2금형을 결합하는 제2단계, 압력제어부는 캐비티 내부에 가스를 주입하여 압력을 발생시키는 제3단계, 제2금형과 결합된 제1사출기를 통해 용융된 제1소재를 캐비티로 사출하여 제1금형과 접하는 제1소재의 전방 부분에 스킨을 형성하는 제4단계, 제1금형과 제2금형을 소정의 간격으로 형개해서 캐비티를 개방한 후에 폐쇄하여 스킨 후방의 제1소재 부분을 발포시켜 폼스킨을 형성하는 제5단계, 제2소재를 제2사출기로 투입하는 제6단계, 제2사출기를 통해 용융된 제2소재를 캐비티로 사출하여 폼스킨 후방에 기재를 일체로 형성하는 제7단계 및 폼스킨과 기재가 일체로 형성된 제품을 냉각한 후에 사출금형과 분리하는 제8단계를 포함할 수 있다.
따라서 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법은 하나의 사출금형을 이용해 복수의 소재로 이루어진 합성수지 제품을 생산할 수 있으므로, 발포사출 공정을 단축시킬 수 있고, 사출금형의 구조가 간단해져 생산설비를 갖추기 위한 비용을 줄일 수 있으며, 제품의 생산단가를 낮출 수 있는 동시에 제품의 표면 품질 향상 및 발포율 증대로 인한 제품의 경량화를 이룰 수 있다.The disclosed content mainly relates to a pressure-controlled molding method for foam injection products to shorten the foam injection process for molding synthetic resin products used as interior materials for automobiles. The improved pressure-controlled molding method for foam injection products is applied to an injection mold. It may be provided with a pressure control unit that can be combined to control the pressure inside the cavity. The first step is to input the first material into the first injection molding machine, the second step is to combine the first mold and the second mold, and the pressure control unit is connected to the cavity. The third step is to generate pressure by injecting gas inside, injecting the molten first material into the cavity through the first injection machine combined with the second mold to form a skin on the front part of the first material in contact with the first mold. The fourth step is to open the first mold and the second mold at predetermined intervals to open the cavity and then close it to foam the first material behind the skin. The fifth step is to form a foam skin by foaming the second material. The 6th step is to feed the material into the second injection molding machine, the 7th step is to inject the molten second material into the cavity through the second injection machine to form the base material behind the foam skin, and the product is cooled with the foam skin and the base material formed as one body. It may later include an eighth step of separating from the injection mold.
Therefore, the improved pressure-controlled molding method for foam injection products can produce synthetic resin products made of multiple materials using a single injection mold, which can shorten the foam injection process and simplify the structure of the injection mold, making it easier to equip production facilities. Costs can be reduced, the production cost of the product can be lowered, and the product's surface quality can be improved and the foaming rate increased, making the product lighter.
Description
개시되는 발명은 주로 자동차의 내장재로 쓰이는 합성수지 제품의 생산에 적용되는 사출공정을 단축하기 위한 발포사출 제품의 압력제어 성형공법에 관한 것이다.The disclosed invention relates to a pressure-controlled molding method for foam injection products to shorten the injection process applied to the production of synthetic resin products mainly used as interior materials for automobiles.
일반적으로 합성수지를 용융하여 사출 성형되는 제품으로는 자동차의 도어트림, 헤드라이너 등의 여러 가지 내장재들이 있고, 그 외에도 사출 성형 제품은 각종 형태의 생활용품과 건축자재들에서 쉽게 찾아볼 수 있다.In general, products that are injection molded by melting synthetic resin include various interior materials such as car door trims and headliners. In addition, injection molded products can be easily found in various types of household goods and building materials.
이러한 합성수지 소재의 사출액을 발포시키지 않고 그대로 사출 성형할 경우에는 성형된 사출물의 중량이 많이 나가서 무겁고, 음의 반사로 인해 음을 흡수하는 흡음이나 음을 차단하는 차음 효과가 떨어지므로 자동차의 내장재나 건축자재로 적용할 수 있는 범위에 있어서 한계가 있다.If these synthetic resin materials are injection molded as is without foaming the injection liquid, the molded injection molded product weighs a lot and is heavy, and the sound absorption or sound insulation effect to block sound is reduced due to sound reflection, so it is used as an automobile interior material or material. There are limits to the scope of its application as a building material.
이러한 한계를 극복하기 위해서 현재 자동차 내장재 중 도어트림 등을 제조하는 방법 중 하나로 발포사출 성형방법을 사용하고 있다. In order to overcome these limitations, foam injection molding is currently being used as one of the methods for manufacturing automobile interior materials such as door trims.
발포사출 성형방법은 코어백 방식을 통한 화학적 발포 방법과, 뮤셀 발포로 널리 알려져 있는 사출 실린더에 초임계가스(N₂, CO₂)를 주입하여 수지와 혼합하는 방식으로 사출하는 물리적 발포 방법으로 분류할 수 있다.The foam injection molding method can be divided into a chemical foaming method using the core-back method and a physical foaming method that involves injection by injecting supercritical gas (N₂, CO₂) into an injection cylinder and mixing it with the resin, widely known as mucell foaming. there is.
도 1은 일반적인 도어트림의 발포사출 성형방법을 개략적으로 보여주는 공정도로서, 도 1을 참조하여 발포사출 성형방법을 설명하면 다음과 같다.Figure 1 is a process diagram schematically showing a foam injection molding method for a general door trim. The foam injection molding method will be described with reference to Figure 1 as follows.
먼저, 사출기(2)의 호퍼(1)를 통해 PPF(PP에 고무와 탈크(Talc)라는 무기 충진제(filler)를 컴파운드한 소재) 소재분말과 발포제를 사출기(2) 내부에 투입 및 혼합하고 용융시킨 다음, 발포제가 혼합된 용융수지를 사출금형(3) 내부에 사출한다.First, the PPF (PP compounded with rubber and an inorganic filler called talc) material powder and foaming agent are introduced into the injection machine (2), mixed, and melted through the hopper (1) of the injection machine (2). Then, the molten resin mixed with the foaming agent is injected into the injection mold (3).
이어서 사출금형(3)을 미세하게 개방(미세형개)하여 발포시키는 방식으로 도어트림을 성형한다.Next, the door trim is molded by finely opening the injection mold (3) and foaming it.
그러나, 상기와 같은 발포성형방법에서 용융수지가 고압(예, 25bar)에 의해 사출금형(3)의 캐비티에 사출되는 순간 금형 내부의 낮은 압력으로 인해 수지가 산발적으로 발포되면서 용융수지에 함유된 발포가스가 기재의 수지층에 침투하여 발포셀(cell)로 형성되지 못하고 수지층 표면에 잔류하여 가스 마크(가스의 유동흔적)를 발생시켜 표면 조도가 악화되는 문제가 있다.However, in the foam molding method described above, the moment the molten resin is injected into the cavity of the injection mold 3 by high pressure (e.g., 25 bar), the resin foams sporadically due to the low pressure inside the mold, causing foam contained in the molten resin. There is a problem in that gas penetrates into the resin layer of the substrate, fails to form foam cells, and remains on the surface of the resin layer, generating gas marks (traces of gas flow), which worsens the surface roughness.
이에 따라 상기 가스마크를 없애기 위한 후공정, 예를 들면 페인팅 공정이 필요하고, 이러한 페인팅 공정의 추가로 인해 원가 상승을 초래하여 양산성을 떨어뜨리는 문제점이 있다.Accordingly, a post-process, such as a painting process, is required to remove the gas mark, and the addition of this painting process causes an increase in cost and reduces mass production.
등록특허 10-0465686호에는 용융수지를 금형 내부로 사출하기 전에 캐비티에 별도의 가스를 공급하여 금형 내부에 사출방향과 반대되는 역방향 압력을 가함으로써 용융수지의 감압으로 인해 발생되는 가스마크를 제거하여 제품의 외관을 미려하게 하는 가스 역압 공법(GCP;Gas Counter Pressure)이 개시되어 있다.Registered Patent No. 10-0465686 states that before injecting molten resin into the mold, a separate gas is supplied to the cavity to apply pressure in the opposite direction to the injection direction inside the mold, thereby removing gas marks caused by depressurization of the molten resin. A gas counter pressure (GCP) method that improves the appearance of products is disclosed.
그러나 등록특허 10-0465686호는 금형 내에 수지의 충진이 완료된 다음에도 설정압력 이내의 잔압이 존재하기 때문에 미성형이나 버(burr) 등과 같은 성형 문제를 발생시키기 쉽다.However, in Registered Patent No. 10-0465686, since residual pressure exists within the set pressure even after the filling of the resin is completed in the mold, it is easy to cause molding problems such as short molds or burrs.
등록특허 10-1459846호는 폼스킨 형성용 상부금형; 발포액이 주입 가능하도록 형성되며, 상기 폼스킨 형성용 상부금형과 계합 가능하게 배치되는 하부금형; 상기 폼스킨 형성용 상부금형의 단부에서 상기 하부금형을 향하여 슬라이딩 가능하게 구성된 슬라이드금형;을 포함하며, 상기 슬라이드금형은 상기 하부금형 측으로 돌출된 돌출부가 형성되는 자동차의 크래쉬패드 제작용 성형장치를 개시한다.Registered Patent No. 10-1459846 is an upper mold for forming foam skin; a lower mold formed to allow injection of a foaming liquid and disposed to engage with the upper mold for forming the foam skin; and a slide mold configured to slide from an end of the upper mold for forming the foam skin toward the lower mold, wherein the slide mold has a protrusion protruding toward the lower mold. do.
그러나 등록특허 10-1459846호는 상부금형이 기재 형성용 상부금형과 폼스킨 형성용 상부금형을 별개로 구비하고 있고, 폼스킨 형성용 상부금형에서 폼스킨을 형성한 후에 기재를 형성하기 위해서 기재 형성용 상부금형으로 바꾸어야 하므로, 금형의 구조가 복잡하여 제작이 힘들고 제품생산을 위한 공정이 복잡해지는 문제점이 있다.However, in Registered Patent No. 10-1459846, the upper mold is provided with a separate upper mold for forming the base material and an upper mold for forming the foam skin, and the upper mold for forming the foam skin is formed in order to form the base material after forming the foam skin in the upper mold for forming the foam skin. Since the upper mold needs to be replaced, the structure of the mold is complicated, making it difficult to manufacture, and the process for producing the product becomes complicated.
개시되는 내용은 합성수지 제품의 생산에 적용되는 사출공정을 단축하는 발포사출 제품의 압력제어 성형공법을 과제로 한다.The disclosed subject matter is a pressure-controlled molding method for foam injection products that shortens the injection process applied to the production of synthetic resin products.
또한, 개시되는 내용은 하나의 금형을 이용해서 다양한 두께의 제품을 생산하는 발포사출 제품의 압력제어 성형공법을 과제로 한다.In addition, the disclosed subject matter is a pressure-controlled molding method for foam injection products that produces products of various thicknesses using a single mold.
또한, 개시되는 내용은 스킨과 폼으로 이루어진 폼스킨에 접착제를 사용하지 않고 기재를 일체로 형성하는 발포사출 제품의 압력제어 성형공법을 과제로 한다.In addition, the disclosed subject matter is a pressure-controlled molding method for foam injection products that integrally forms a base material on a foam skin composed of a skin and a foam without using an adhesive.
또한, 개시되는 내용은 제품의 표면 품질과 쿠션감을 확보할 수 있는 발포사출 제품의 압력제어 성형공법을 과제로 한다.In addition, the disclosed subject matter is a pressure-controlled molding method for foam injection products that can secure the surface quality and cushioning of the product.
또한, 개시되는 내용은 발포가 균일하게 이루어지는 발포사출 제품의 압력제어 성형공법을 과제로 한다.In addition, the disclosed content deals with a pressure-controlled molding method for foam injection products that achieve uniform foaming.
또한, 개시되는 내용은 제품의 경량화에 기여할 수 있는 발포사출 제품의 압력제어 성형공법을 과제로 한다.In addition, the disclosed content deals with a pressure-controlled molding method for foam injection products that can contribute to lightening the product.
개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법은 제1소재를 제1사출기로 투입하는 제1단계, 제1금형과 제2금형을 결합하는 제2단계, 압력제어부는 캐비티 내부에 가스를 주입하여 압력을 발생시키는 제3단계, 제2금형과 결합된 제1사출기를 통해 용융된 제1소재를 캐비티로 사출하여 제1금형과 접하는 제1소재의 전방 부분에 스킨을 형성하는 제4단계, 제1금형과 제2금형을 소정의 간격으로 형개해서 캐비티를 개방한 후에 폐쇄하여 스킨 후방의 제1소재 부분을 발포시켜 폼스킨을 형성하는 제5단계, 제2소재를 제2사출기로 투입하는 제6단계, 제2사출기를 통해 용융된 제2소재를 캐비티로 사출하여 폼스킨 후방에 기재를 일체로 형성하는 제7단계 및 폼스킨과 기재가 일체로 형성된 제품을 냉각한 후에 사출금형과 분리하는 제8단계를 포함할 수 있다.The improved pressure control molding method for foam injection products involves the first step of putting the first material into the first injection molding machine, the second step of combining the first mold and the second mold, and the pressure control unit injecting gas into the cavity to control pressure. A third step of generating, a fourth step of injecting the molten first material into the cavity through a first injection machine combined with the second mold to form a skin on the front part of the first material in contact with the first mold, the first Step 5 of opening the mold and the second mold at a predetermined interval to open the cavity and then closing it to form foam skin by foaming the first material behind the skin; Step 6 of feeding the second material into the second injection molding machine step, the seventh step of injecting the molten second material into the cavity through the second injection machine to form the base material behind the foam skin as a whole, and the step of separating the product from the injection mold after cooling the product in which the foam skin and the base material are formed as one body. It may include 8 steps.
또한, 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법은 사출금형에 결합되어 캐비티 내부의 압력을 조절할 수 있는 압력제어부를 구비할 수 있다.In addition, the improved pressure control molding method for foam injection products can be equipped with a pressure control unit that is coupled to the injection mold and can control the pressure inside the cavity.
또한, 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법은 제1금형과 제2금형이 내부에 캐비티를 형성하는 하나의 사출금형과 하나의 사출기를 이용해서 합성수지 제품을 생산하기 위한 발포사출 공정을 단축시킬 수 있다.In addition, the improved pressure-controlled molding method for foam injection products can shorten the foam injection process for producing synthetic resin products by using one injection mold and one injection machine in which the first and second molds form a cavity inside. You can.
또한, 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법은 폼스킨과 기재를 접착제를 사용하지 않고 일체로 형성할 수 있다.In addition, the improved pressure-controlled molding method for foam injection products can form the foam skin and the base material as one piece without using adhesives.
또한, 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법은 제1금형과 제2금형 사이의 간격을 조정하여 사출금형 내부에 형성된 캐비티를 확장할 수 있다.In addition, the improved pressure-controlled molding method for foam injection products can expand the cavity formed inside the injection mold by adjusting the gap between the first mold and the second mold.
또한, 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법은 제1금형과 제2금형 사이의 간격을 조정하여 사출금형 내부에 형성된 캐비티를 축소할 수 있다.In addition, the improved pressure-controlled molding method for foam injection products can reduce the cavity formed inside the injection mold by adjusting the gap between the first mold and the second mold.
또한, 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법은 사출금형 내부에 형성된 캐비티 내부의 압력을 조정할 수 있다.In addition, the improved pressure-controlled molding method for foam injection products can adjust the pressure inside the cavity formed inside the injection mold.
또한, 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법은 사출기 내부에 남아 있는 제1소재를 외부로 배출한 후에 재사용할 수 있다. In addition, the improved pressure-controlled molding method for foam injection products can be reused after the first material remaining inside the injection molding machine is discharged to the outside.
또한, 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법은 사출기 내부에 남아 있는 제2소재를 외부로 배출한 후에 재사용할 수 있다. In addition, the improved pressure-controlled molding method for foam injection products can be reused after discharging the second material remaining inside the injection machine to the outside.
또한, 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법은 제품이 냉각 중에 수축되어 변형되는 것을 방지할 수 있다.Additionally, the improved pressure-controlled molding method for foam injection products can prevent the products from shrinking and deforming during cooling.
개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법은 제1소재를 제1사출기로 투입하는 제1단계, 제1금형과 제2금형을 결합하는 제2단계, 압력제어부는 캐비티 내부에 가스를 주입하여 압력을 발생시키는 제3단계, 제2금형과 결합된 제1사출기를 통해 용융된 제1소재를 캐비티로 사출하여 제1금형과 접하는 제1소재의 전방 부분에 스킨을 형성하는 제4단계, 제1금형과 제2금형을 소정의 간격으로 형개해서 캐비티를 개방한 후에 폐쇄하여 스킨 후방의 제1소재 부분을 발포시켜 폼스킨을 형성하는 제5단계, 제2소재를 제2사출기로 투입하는 제6단계, 제2사출기를 통해 용융된 제2소재를 캐비티로 사출하여 폼스킨 후방에 기재를 일체로 형성하는 제7단계 및 폼스킨과 기재가 일체로 형성된 제품을 냉각한 후에 사출금형과 분리하는 제8단계를 포함할 수 있으므로, 하나의 사출금형을 이용해 복수의 소재로 이루어진 합성수지 제품을 생산할 수 있으므로, 발포사출 공정을 단축시킬 수 있고, 사출금형의 구조가 간단해져 생산설비를 갖추기 위한 비용을 줄일 수 있으며, 제품의 생산단가를 낮출 수 있는 동시에 제품의 표면 품질 향상 및 발포율 증대로 인한 제품의 경량화를 이룰 수 있다.The improved pressure control molding method for foam injection products involves the first step of putting the first material into the first injection molding machine, the second step of combining the first mold and the second mold, and the pressure control unit injecting gas into the cavity to control pressure. A third step of generating, a fourth step of injecting the molten first material into the cavity through a first injection machine combined with the second mold to form a skin on the front part of the first material in contact with the first mold, the first Step 5 of opening the mold and the second mold at a predetermined interval to open the cavity and then closing it to form foam skin by foaming the first material behind the skin; Step 6 of feeding the second material into the second injection molding machine step, the seventh step of injecting the molten second material into the cavity through the second injection machine to form the base material behind the foam skin as a whole, and the step of separating the product from the injection mold after cooling the product in which the foam skin and the base material are formed as one body. Since it can include 8 steps, it is possible to produce synthetic resin products made of multiple materials using one injection mold, which shortens the foam injection process and simplifies the structure of the injection mold, reducing the cost of setting up production facilities. It is possible to reduce the production cost of the product, and at the same time, reduce the weight of the product by improving the surface quality of the product and increasing the foaming rate.
또한, 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법은 사출금형에 결합되어 캐비티 내부의 압력을 조절할 수 있는 압력제어부를 구비할 수 있으므로, 조밀성을 가진 균일한 발포를 얻을 수 있다.In addition, the improved pressure control molding method for foam injection products can be equipped with a pressure control unit that is coupled to the injection mold and can control the pressure inside the cavity, so that dense, uniform foam can be obtained.
또한, 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법에서 압력제어부는 저장된 가스를 공급하는 가스공급부, 사출금형에 결합되어 캐비티 내부에 주입되는 제1소재 또는 제2소재의 압력 또는 온도를 감지할 수 있는 센서, 일단은 가스공급부에 결합되고 타단은 가스유로에 결합되는 가스공급로, 가스공급로에 결합되는 공급밸브 및 공급밸브와 가스유로 사이의 가스공급로에 결합되는 체크밸브를 포함하고, 센서에서 전달되는 신호에 따라 공급밸브를 열어 캐비티 내부를 가압할 수 있으므로, 정밀하게 캐비티 내부의 압력을 조절할 수 있다.In addition, in the improved pressure control molding method for foam injection products, the pressure control unit is connected to the gas supply unit that supplies the stored gas and the injection mold, and is capable of detecting the pressure or temperature of the first or second material injected into the cavity. A sensor, one end of which is coupled to a gas supply section and the other end of which is coupled to a gas flow path, includes a gas supply path, a supply valve coupled to the gas supply path, and a check valve coupled to the gas supply path between the supply valve and the gas flow path, and the sensor Since the supply valve can be opened according to the transmitted signal to pressurize the inside of the cavity, the pressure inside the cavity can be precisely controlled.
또한, 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법에서 압력제어부는 체크밸브와 가스유로 사이의 가스공급로에서 분기되는 가스배출로, 가스배출로의 말단에 결합되어 음압을 발생시키는 가스배출부 및 가스배출로에 결합되는 배출밸브를 포함하고, 센서에서 전달되는 신호에 따라 배출밸브를 열어 캐비티 내부를 감압할 수 있으므로, 정밀하게 캐비티 내부의 압력을 조절할 수 있다.In addition, in the improved pressure control molding method for foam injection products, the pressure control unit is a gas outlet branching from the gas supply path between the check valve and the gas flow path, a gas outlet unit that is coupled to the end of the gas discharge path to generate negative pressure, and a gas outlet unit that generates negative pressure. It includes a discharge valve coupled to the discharge path, and the pressure inside the cavity can be reduced by opening the discharge valve according to the signal transmitted from the sensor, so the pressure inside the cavity can be precisely controlled.
또한, 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법에서 압력제어부는 체크밸브와 가스유로 사이의 가스공급로에서 분기되는 가스배기로 및 가스배기로의 말단에 결합되는 릴리프밸브를 포함하고, 캐비티 내부의 압력이 릴리프밸브의 설정압력 이상으로 올라가는 것을 방지할 수 있으므로, 고압으로 인한 장비의 파손이나 제품의 불량을 예방할 수 있다.In addition, in the improved pressure control molding method for foam injection products, the pressure control unit includes a gas exhaust path branching from the gas supply path between the check valve and the gas flow path and a relief valve coupled to the end of the gas exhaust path, and a relief valve inside the cavity. Since the pressure can be prevented from rising above the set pressure of the relief valve, damage to equipment or defective products due to high pressure can be prevented.
또한, 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법에서 압력제어부는 제1사출기 또는 제2사출기에서 캐비티로 주입되는 제1소재 또는 제2소재의 공급을 조절할 수 있는 사출제어부에서 전달되는 신호에 따라 캐비티 내부를 가압 또는 감압할 수 있으므로, 정밀하게 캐비티 내부의 압력을 조절할 수 있다.In addition, in the improved pressure control molding method for foam injection products, the pressure control unit operates the cavity according to a signal transmitted from the injection control unit that can control the supply of the first or second material injected into the cavity from the first or second injection machine. Since the interior can be pressurized or depressurized, the pressure inside the cavity can be precisely controlled.
또한, 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법에서 제2사출기를 통해 용융된 제2소재를 캐비티로 사출하여 폼스킨 후방에 기재를 일체로 형성하는 단계는 상기 폼스킨 후방의 캐비티가 확장되도록 제1금형과 제2금형을 결합하고 제2사출기를 통해 용융된 제2소재를 확장된 캐비티로 사출할 수 있으므로, 필요에 따라 다양한 치수의 제품을 생산할 수 있고, 필요에 따라 폼스킨의 후방에 기재를 성형하기 위한 공간을 확보할 수 있다.In addition, in the pressure-controlled molding method of the improved foam injection product, the step of injecting the molten second material into the cavity through the second injection machine to integrally form the substrate behind the foam skin is performed so that the cavity behind the foam skin is expanded. Since the first mold and the second mold can be combined and the molten second material can be injected into the expanded cavity through the second injection molding machine, products of various dimensions can be produced as needed, and if necessary, they can be placed on the back of the foam skin. Space can be secured for molding.
또한, 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법에서 제2사출기를 통해 용융된 제2소재를 캐비티로 사출하여 폼스킨 후방에 기재를 일체로 형성하는 단계의 압력제어부는 제2금형의 캐비티 내부에 가스를 주입하여 압력을 발생시킬 수 있으므로, 캐비티에 제2소재가 사출되는 과정에서 사출금형 내부의 낮은 압력으로 인해 제2소재가 산발적으로 성형되는 것을 방지하면서 조밀성을 가진 균일한 성형물을 얻을 수 있다.In addition, in the improved pressure control molding method for foam injection products, the pressure control unit in the step of injecting the molten second material into the cavity through the second injection machine to form the base material behind the foam skin as a whole is located inside the cavity of the second mold. Since pressure can be generated by injecting gas, a dense and uniform molded product can be obtained while preventing the second material from being sporadically molded due to the low pressure inside the injection mold during the process of injecting the second material into the cavity. .
또한, 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법에서 제2사출기를 통해 용융된 제2소재를 캐비티로 사출하여 폼스킨 후방에 기재를 일체로 형성하는 단계의 압력제어부는 제2사출기로부터 캐비티 내부로 제2소재가 사출되기 직전에 캐비티 내부 압력을 제2소재의 사출압력 이상으로 유지할 수 있으므로, 캐비티에 제2소재가 사출되기 직전에 사출금형 내부의 낮은 압력으로 인해 제2소재가 산발적으로 성형되는 것을 방지하면서 조밀성을 가진 균일한 성형물을 얻을 수 있다.In addition, in the improved pressure control molding method for foam injection products, the pressure control unit in the step of injecting the molten second material into the cavity through the second injection machine to form a base material at the rear of the foam skin as a whole is from the second injection machine to the inside of the cavity. Since the pressure inside the cavity can be maintained above the injection pressure of the second material just before the second material is injected, the second material is not sporadically molded due to the low pressure inside the injection mold just before the second material is injected into the cavity. It is possible to obtain a dense, uniform molded product while preventing this from happening.
또한, 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법은 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법에서 제2사출기를 통해 용융된 제2소재를 캐비티로 사출하여 폼스킨 후방에 기재를 일체로 형성하는 단계의 압력제어부는 제2사출기로부터 캐비티 내부로 제2소재가 사출되는 순간부터 캐비티 내부 압력을 대기압력 이하로 유지할 수 있으므로, 캐비티 내부에 과도한 압력이 발생하는 것을 방지하면서 제2소재가 원활하게 채워질 수 있고, 사출 이후 캐비티 내부의 잔압을 완전히 제거할 수 있다.In addition, the pressure-controlled molding method of the improved foam injection product involves the step of injecting the molten second material into the cavity through the second injection machine to form the substrate at the rear of the foam skin as a whole. The pressure control unit can maintain the pressure inside the cavity below atmospheric pressure from the moment the second material is injected into the cavity from the second injection machine, so the second material can be filled smoothly while preventing excessive pressure from occurring inside the cavity. And, the residual pressure inside the cavity after injection can be completely removed.
또한, 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법에서 압력제어부가 캐비티 내부에 가스를 주입하여 압력을 발생시키는 단계의 압력제어부는 캐비티 내부 압력을 제1사출기에서 캐비티 내부로 사출되는 제1소재의 발포압력 이상으로 유지할 수 있으므로, 캐비티에 제1소재가 사출되는 순간 사출금형 내부의 낮은 압력으로 인해 제1소재가 산발적으로 발포되는 것을 방지하면서 조밀성을 가진 균일한 발포를 얻을 수 있다.In addition, in the improved pressure control molding method for foam injection products, the pressure control unit in the step where the pressure control unit generates pressure by injecting gas into the cavity uses the pressure inside the cavity to foam the first material injected into the cavity from the first injection molding machine. Since it can be maintained above the pressure, the moment the first material is injected into the cavity, it is possible to prevent sporadic foaming of the first material due to the low pressure inside the injection mold and obtain dense, uniform foaming.
또한, 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법에서 제2금형과 결합된 제1사출기를 통해 용융된 제1소재를 캐비티로 사출하여 제1금형과 접하는 제1소재의 전방 부분에 스킨을 형성하는 단계의 압력제어부는 제1사출기에서 캐비티 내부로 제1소재가 사출되기 직전에 캐비티 내부 압력을 제1소재의 발포압력 이상으로 유지할 수 있으므로, 캐비티에 제1소재가 사출되기 직전에 사출금형 내부의 낮은 압력으로 인해 제1소재가 산발적으로 발포되는 것을 방지하면서 조밀성을 가진 균일한 발포를 얻을 수 있다.In addition, in the improved pressure-controlled molding method for foam injection products, the molten first material is injected into the cavity through the first injection machine combined with the second mold to form a skin on the front part of the first material in contact with the first mold. The pressure control unit of the step can maintain the pressure inside the cavity above the foaming pressure of the first material immediately before the first material is injected into the cavity from the first injection machine, so the pressure inside the injection mold is maintained immediately before the first material is injected into the cavity. Low pressure prevents the first material from being sporadically foamed and achieves dense, uniform foaming.
또한, 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법에서 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법에서 제2금형과 결합된 제1사출기를 통해 용융된 제1소재를 캐비티로 사출하여 제1금형과 접하는 제1소재의 전방 부분에 스킨을 형성하는 단계의 압력제어부는 제1사출기에서 캐비티 내부로 제1소재가 사출되는 순간부터 캐비티 내부 압력을 대기압력 이하로 유지할 수 있으므로, 캐비티 내부에 과도한 압력이 발생하는 것을 방지하면서 제1소재가 원활하게 채워질 수 있고, 사출 이후 캐비티 내부의 잔압을 완전히 제거할 수 있다.In addition, in the improved pressure-controlled molding method for foam injection products, the molten first material is injected into the cavity through the first injection machine combined with the second mold and is in contact with the first mold. The pressure control unit in the step of forming the skin on the front part of the first material can maintain the pressure inside the cavity below atmospheric pressure from the moment the first material is injected into the cavity from the first injection machine, thereby preventing excessive pressure from occurring inside the cavity. The first material can be filled smoothly while preventing damage, and the residual pressure inside the cavity after injection can be completely removed.
또한, 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법은 제1금형과 제2금형을 소정의 간격으로 형개해서 캐비티를 개방한 후에 폐쇄하여 스킨을 제외한 제1소재의 후방 부분을 발포시켜 폼스킨을 형성하는 단계에서 폼스킨의 형성 후에 제1금형과 제2금형 사이의 간격을 줄여서 폼스킨을 가압할 수 있으므로, 발포량을 조절하여 필요에 따라 원하는 두께의 폼스킨을 형성할 수 있고, 발포과정에서 팽창된 폼을 소정의 정도로 압축하면서 표면이 매끄러운 스킨과 쿠션감을 가진 폼으로 이루어진 폼스킨을 성형할 수 있다.In addition, the improved pressure-controlled molding method for foam injection products opens the first mold and the second mold at predetermined intervals to open the cavity and then closes it to foam the rear part of the first material excluding the skin to form foam skin. In the step of forming the foam skin, the gap between the first mold and the second mold can be reduced to pressurize the foam skin, so the amount of foaming can be adjusted to form foam skin of the desired thickness as needed, and during the foaming process, the foam skin can be pressed. By compressing the expanded foam to a certain degree, foam skin can be formed, which consists of a skin with a smooth surface and a foam with a cushioning feel.
도 1은 종래의 발포사출 제품의 성형장치를 나타내는 개략도이다.
도 2는 자동차 도어트림 암레스트를 나타내는 사시도이다.
도 3은 종래의 자동차 도어트림 암레스트의 단면구조를 나타내는 개략도이다.
도 4는 개선된 자동차 도어트림 암레스트의 단면구조를 나타내는 개략도이다.
도 5는 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법의 공정을 나타내는 개략도이다.
도 6은 개선된 발포사출 제품의 성형장치를 나타내는 개략도이다.
도 7은 개선된 발포사출 제품의 성형장치의 사출금형의 단면을 나타내는 개략도이다.
도 8은 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법에 따라 스킨을 형성하는 공정을 나타내는 개략도이다.
도 9는 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법에 따라 사출금형을 형개하여 폼을 발포하여 폼스킨을 형성하는 공정을 나타내는 개략도이다.
도 10은 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법에 따라 폼스킨을 형성하기 위해 형개된 사출금형을 닫는 공정을 나타내는 개략도이다.
도 11은 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법에 따라 폼스킨 후방에 기재를 형성하는 공정을 나타내는 개략도이다.
도 12는 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법에 따라 캐비티를 확장한 후에 폼스킨 후방에 기재를 형성하는 공정을 나타내는 개략도이다.Figure 1 is a schematic diagram showing a conventional molding device for foam injection products.
Figure 2 is a perspective view showing an automobile door trim armrest.
Figure 3 is a schematic diagram showing the cross-sectional structure of a conventional automobile door trim armrest.
Figure 4 is a schematic diagram showing the cross-sectional structure of an improved automobile door trim armrest.
Figure 5 is a schematic diagram showing the process of the improved pressure-controlled molding method for foam injection products.
Figure 6 is a schematic diagram showing an improved molding device for foam injection products.
Figure 7 is a schematic diagram showing a cross section of an injection mold of an improved molding device for foam injection products.
Figure 8 is a schematic diagram showing the process of forming a skin according to the pressure-controlled molding method of an improved foam injection product.
Figure 9 is a schematic diagram showing the process of forming foam skin by opening an injection mold and expanding foam according to the pressure-controlled molding method of an improved foam injection product.
Figure 10 is a schematic diagram showing the process of closing the opened injection mold to form foam skin according to the pressure-controlled molding method of the improved foam injection product.
Figure 11 is a schematic diagram showing the process of forming a substrate on the back of foam skin according to the pressure-controlled molding method of an improved foam injection product.
Figure 12 is a schematic diagram showing the process of forming a substrate behind the foam skin after expanding the cavity according to the pressure-controlled molding method of the improved foam injection product.
이하, 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법에 따른 실시예들을 첨부 도면을 참조하면서 보다 상세하게 설명하고자 한다. 상세한 설명 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.Hereinafter, in order to explain the improved pressure-controlled molding method for foam injection products in more detail, examples of the improved pressure-controlled molding method for foam injection products will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals refer to like elements throughout the detailed description.
개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법을 이용하면 자동차, 건축물 또는 생활용품의 내장재로 이용되는 다양한 합성수지 제품을 생산할 수 있지만, 여기에서는 도 2에 도시된 자동차의 내장재 중에서 도어트림 암레스트(100)를 예로 들어 설명한다. 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법은 물리적 발포와 화학적 발포에 모두 적용할 수 있다.Using the improved pressure-controlled molding method for foam injection products, it is possible to produce various synthetic resin products used as interior materials for automobiles, buildings, or household goods. However, here, among the automobile interior materials shown in FIG. 2, the door trim armrest 100 is used. This is explained using an example. The improved pressure-controlled molding method for foam injection products can be applied to both physical foaming and chemical foaming.
도 3을 참조하여 현재 자동차 도어의 내장재로 쓰이는 일반적인 도어트림 암레스트(100)의 단면 구조를 단순화해서 살펴보면, 도어트림 암레스트(100)는 골조(core)를 이루는 기재 부분, 상기 기재의 외부 표면에 결합되어 쿠션감을 주는 우레탄발포패드 및 상기 우레탄발포패드 위에 결합되어 미감과 촉감을 주는 폼시트로 구성된다.Referring to FIG. 3, looking at the simplified cross-sectional structure of a general door trim armrest 100 currently used as an interior material for automobile doors, the door trim armrest 100 consists of a base portion forming a core and an external surface of the base material. It consists of a urethane foam pad that is combined with the urethane foam pad to provide a cushioning feeling, and a foam sheet that is combined on the urethane foam pad to provide aesthetic and tactile feel.
상기 기재와 폼시트는 PVC나 TPE(열가소성 탄성체, Thermoplastic Elastomer)의 한 종류로 사용되는 TPO(Olefin계 Thermoplastic Elastomer), TPU(thermo plastic polyurethane), PP(폴리프로필렌, Polypropylene) 등을 소재로 하는 원자재를 사용하고 있다.The above substrate and foam sheet are raw materials made of TPO (Olefin-based Thermoplastic Elastomer), TPU (thermo plastic polyurethane), and PP (Polypropylene), which are used as a type of PVC or TPE (Thermoplastic Elastomer). is using .
상기 기존의 도어트림 암레스트(100)의 개략적인 제조공정은 뼈대에 해당하는 기재를 사출하여 형성하고, 상기 기재의 외부 표면에 본드를 도포한 후에 폼(124)에 해당하는 우레탄발포패드를 부착하고, 상기 우레탄발포패드 위에 본드를 도포한 후에 스킨(122)에 해당하는 폼시트를 감싸는 순서로 진행된다.The rough manufacturing process of the existing door trim armrest 100 involves forming a base material corresponding to the framework by injection, applying a bond to the outer surface of the base material, and then attaching a urethane foam pad corresponding to the foam 124. After applying the bond on the urethane foam pad, the process proceeds in the order of wrapping the foam sheet corresponding to the skin 122.
상기 기존의 도어트림 암레스트(100)는 우레탄발포패드에 별도의 소재로 만들어진 폼시트를 부착해야 하므로, 제조공정이 복잡하고 제조시간이 오래 걸리며 제조비용이 높다는 문제가 있다. 또한, 우레탄발포패드와 폼스킨(120) 및 기재는 서로 본드를 이용해 부착하게 되므로, 본드에서 방출되는 VOCs(휘발성유기화합물, Volatile Organic Compounds) 등의 냄새 및 유해성으로 인한 자동차 실내공기 오염의 문제도 있다. VOCs는 대기 중에 휘발돼 악취나 오존을 발생시키는 탄화수소화합물을 일컫는 말로, 피부 접촉이나 호흡기 흡입을 통해 신경계에 장애를 일으키는 발암물질이다. 여기에는 벤젠이나 포름알데히드, 톨루엔, 자일렌, 에틸렌, 스티렌, 아세트알데히드 등이 포함된다. Since the existing door trim armrest 100 requires attaching a foam sheet made of a separate material to a urethane foam pad, the manufacturing process is complicated, the manufacturing time is long, and the manufacturing cost is high. In addition, since the urethane foam pad, foam skin 120, and substrate are attached to each other using a bond, there is also the problem of indoor air pollution in automobiles due to odor and harmfulness such as VOCs (Volatile Organic Compounds) emitted from the bond. there is. VOCs refer to hydrocarbon compounds that volatilize in the atmosphere and generate bad odors or ozone. They are carcinogens that cause disorders in the nervous system through skin contact or respiratory inhalation. These include benzene, formaldehyde, toluene, xylene, ethylene, styrene, and acetaldehyde.
도 4를 참조하여 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법에 의해 생산되는 도어트림 암레스트(100)의 개략적인 구조를 살펴보면, 폼스킨(120)은 전면은 내장재의 표면을 이루는 스킨(122)이고 스킨(122) 뒤의 나머지 부분은 쿠션감을 줄 수 있는 발포된 폼(124)이고, 상기 스킨(122)과 폼(124)은 하나의 소재가 일체로 폼스킨(120)을 형성하게 된다. 그리고 상기 폼스킨(120)의 폼(124) 부분이 기재(130)와 결합하게 된다.Looking at the schematic structure of the door trim armrest 100 produced by the pressure-controlled molding method of the improved foam injection product with reference to Figure 4, the foam skin 120 has a front surface of the skin 122 that forms the surface of the interior material. And the remaining part behind the skin 122 is foam 124 that can provide a cushioning feeling, and the skin 122 and foam 124 are made of one material to form the foam skin 120. And the foam 124 portion of the foam skin 120 is combined with the substrate 130.
개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법은 하나의 사출금형(40)을 이용해 복수의 소재로 이루어진 단순한 구조의 도어트림 암레스트(100) 제품을 생산할 수 있으므로, 발포사출 공정을 단축시킬 수 있다. 또한, 사출금형(40)의 구조가 간단해져 생산설비를 갖추기 위한 비용을 줄일 수 있으며, 제품의 생산단가를 낮출 수 있는 동시에 제품의 표면 품질 향상 및 발포율 증대로 인한 제품의 경량화를 이룰 수 있다.The improved pressure-controlled molding method for foam injection products can produce a door trim armrest (100) product with a simple structure made of multiple materials using a single injection mold (40), thereby shortening the foam injection process. In addition, the structure of the injection mold 40 is simplified, which can reduce the cost of equipping production equipment and lower the production cost of the product. At the same time, the product can be made lighter by improving the surface quality of the product and increasing the foaming rate. .
도 5를 참조하면, 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법은 제품 성형을 위해 내부에 캐비티(46)가 형성되는 제1금형(42)과 제2금형(44)으로 이루어진 사출금형(40)의 가스유로(49)에 결합되어 상기 캐비티(46) 내부의 압력을 조절할 수 있는 압력제어부(60)를 구비하고, 제1소재(80)를 제1사출기(20)로 투입하는 제1단계, 상기 제1금형(42)과 제2금형(44)을 결합하는 제2단계, 상기 압력제어부(60)는 상기 캐비티(46) 내부에 가스를 주입하여 압력을 발생시키는 제3단계, 상기 제2금형(44)과 결합된 제1사출기(20)를 통해 용융된 제1소재(80)를 상기 캐비티(46)로 사출하여 상기 제1금형(42)과 접하는 상기 제1소재(80)의 전방 부분에 스킨(122)을 형성하는 제4단계, 상기 제1금형(42)과 제2금형(44)을 소정의 간격으로 형개해서 상기 캐비티(46)를 개방한 후에 폐쇄하여 상기 스킨(122) 후방의 제1소재(80) 부분을 발포시켜 폼스킨(120)을 형성하는 제5단계, 제2소재(90)를 제2사출기(21)로 투입하는 제6단계, 상기 제2사출기(21)를 통해 용융된 제2소재(90)를 상기 캐비티(46)로 사출하여 상기 폼스킨(120) 후방에 기재(130)를 일체로 형성하는 제7단계 및 상기 폼스킨(120)과 기재(130)가 일체로 형성된 제품을 냉각한 후에 상기 사출금형(40)과 분리하는 제8단계를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, the improved pressure-controlled molding method for foam injection products uses an injection mold 40 consisting of a first mold 42 and a second mold 44 in which a cavity 46 is formed inside for product molding. A first step of injecting the first material 80 into the first injection machine 20, including a pressure control unit 60 that is coupled to the gas flow path 49 and capable of controlling the pressure inside the cavity 46, A second step of combining the first mold 42 and the second mold 44, a third step of the pressure control unit 60 injecting gas into the cavity 46 to generate pressure, and the second step of combining the first mold 42 and the second mold 44. The molten first material 80 is injected into the cavity 46 through the first injection machine 20 coupled to the mold 44, and the front of the first material 80 is in contact with the first mold 42. In the fourth step of forming the skin 122 in the portion, the first mold 42 and the second mold 44 are opened at predetermined intervals to open the cavity 46 and then closed to form the skin 122. A fifth step of foaming the rear first material 80 to form the foam skin 120, a sixth step of feeding the second material 90 into the second injection molding machine 21, and the second injection molding machine 21 A seventh step of integrally forming the substrate 130 at the rear of the foam skin 120 by injecting the molten second material 90 into the cavity 46 through ) and the foam skin 120 and the substrate ( 130) may include an eighth step of cooling the integrally formed product and then separating it from the injection mold 40.
도 7을 참조하면, 상기 사출금형(40)은 도어트림 암레스트(100) 형상의 캐비티(46)를 갖는 제1금형(42)과 제2금형(44)으로 구성된다. 상기 제1금형(42)과 제2금형(44)은 서로 마주보는 면의 내부에 상기 제1소재(80) 또는 제2소재(90)가 사출되는 공간인 캐비티(46)가 형성된다. 상기 제1금형(42) 쪽의 캐비티(46)에서 도어트림 암레스트(100)의 전면(자동차 내부에서 보이는 면)이 형성될 수 있고, 상기 제2금형(44) 쪽의 캐비티(46)에서 상기 도어트림 암레스트(100)의 후면이 형성될 수 있다. 상기 제2금형(44)은 상기 캐비티(46)와 상기 제1사출기(20) 또는 제2사출기(21)을 연결하여 소재를 공급하는 소재공급로(48)를 가진다. 상기 제2금형(44)은 상기 캐비티(46) 내부의 압력을 조절할 수 있도록 상기 캐비티(46)와 상기 사출금형(40)의 외부를 연결하는 가스유로(49)를 가진다. 상기 제1금형(42)과 제2금형(44)은 상대적인 위치를 조정하여 상기 캐비티(46)를 확장하거나 축소할 수 있고, 여기서는 상기 제2금형(44)은 고정되고 상기 제1금형(42)이 이동하는 것을 기준으로 설명한다. Referring to FIG. 7, the injection mold 40 is composed of a first mold 42 and a second mold 44 having a cavity 46 in the shape of the door trim armrest 100. The first mold 42 and the second mold 44 have a cavity 46, which is a space where the first material 80 or the second material 90 is injected, formed inside the surfaces facing each other. The front side (the surface visible from inside the car) of the door trim armrest 100 may be formed in the cavity 46 on the first mold 42 side, and in the cavity 46 on the second mold 44 side. The rear of the door trim armrest 100 may be formed. The second mold 44 has a material supply passage 48 that connects the cavity 46 and the first injection machine 20 or the second injection machine 21 to supply material. The second mold 44 has a gas flow path 49 connecting the cavity 46 and the outside of the injection mold 40 to control the pressure inside the cavity 46. The first mold 42 and the second mold 44 can expand or contract the cavity 46 by adjusting their relative positions, where the second mold 44 is fixed and the first mold 42 ) is explained based on the movement.
또한, 상기 사출금형(40)은 상기 캐비티(46)에 상기 가스를 주입하거나 배출하기 위한 가스유로(49)가 제1금형(42) 또는 제2금형(44)에 형성될 수 있고, 상기 가스유로(49)는 가스만 통과하고 상기 제1소재(80)나 제2소재(90)는 통과하지 못하며, 이를 위해서 미세 통기성 코어(일명 포세락스, Porcerax) 등을 이용할 수 있다.In addition, the injection mold 40 may have a gas flow path 49 formed in the first mold 42 or the second mold 44 for injecting or discharging the gas into the cavity 46, and the gas flow path 49 may be formed in the first mold 42 or the second mold 44. The flow path 49 only allows gas to pass through, but not the first material 80 or the second material 90. For this purpose, a fine breathable core (aka Porcerax) can be used.
도 6을 참조하면, 상기 압력제어부(60)는 저장된 가스를 공급하는 가스공급부(62), 상기 사출금형(40)에 결합되어 상기 캐비티(46) 내부에 주입되는 상기 제1소재(80) 또는 제2소재(90)의 압력 또는 온도를 감지할 수 있는 센서(63), 일단은 상기 가스공급부(62)에 결합되고 타단은 상기 가스유로(49)에 결합되는 가스공급로(61), 상기 가스공급로(61)에 결합되는 공급밸브(65) 및 상기 공급밸브(65)와 가스유로(49) 사이의 가스공급로(61)에 결합되는 체크밸브(66)를 포함할 수 있다. 상기 압력제어부(60)는 상기 센서(63)에서 전달되는 신호에 따라 상기 공급밸브(65)를 열어 상기 캐비티(46) 내부를 가압할 수 있다.Referring to FIG. 6, the pressure control unit 60 includes a gas supply unit 62 that supplies stored gas, the first material 80 that is coupled to the injection mold 40 and injected into the cavity 46, or A sensor 63 capable of detecting the pressure or temperature of the second material 90, one end of which is coupled to the gas supply unit 62 and the other end of which is coupled to the gas flow path 49, a gas supply path 61, It may include a supply valve 65 coupled to the gas supply path 61 and a check valve 66 coupled to the gas supply path 61 between the supply valve 65 and the gas flow path 49. The pressure control unit 60 may open the supply valve 65 according to a signal transmitted from the sensor 63 to pressurize the inside of the cavity 46.
상기 가스유로(49)는 가스공급로(61)를 통해서 상기 사출금형(40)의 외부의 가스공급부(62)와 연결될 수 있고, 상기 가스공급부(62)에서 상기 캐비티(46)로 공급되는 가스는 상기 압력제어부(60)에 의해 조절된다. 상기 압력제어부(60)는 사출제어부(30)와 전기적 신호로 연결될 수 있고, 상기 사출제어부(30)는 상기 제1사출기(20) 또는 제2사출기(21)에서 상기 캐비티(46)로 주입되는 제1소재(80)와 제2소재(90)의 공급을 제어할 수 있다. 상기 압력제어부(60)는 사출제어부(30)에서 전달되는 신호에 따라 상기 가스공급부(62)에서 상기 가스공급로(61)를 따라 상기 캐비티(46)로 유입되는 가스를 제어하여 상기 캐비티(46) 내부의 압력을 가압하거나 감압할 수 있다. 상기 캐비티(46)에 공급되는 가스로는 질소 또는 대기 중의 공기 등 다양한 종류의 기체를 사용할 수 있다.The gas flow path 49 may be connected to the gas supply unit 62 outside the injection mold 40 through the gas supply channel 61, and the gas supplied from the gas supply unit 62 to the cavity 46 is controlled by the pressure control unit 60. The pressure control unit 60 may be connected to the injection control unit 30 by an electrical signal, and the injection control unit 30 may be configured to control the injection pressure from the first injection machine 20 or the second injection machine 21 into the cavity 46. The supply of the first material 80 and the second material 90 can be controlled. The pressure control unit 60 controls the gas flowing into the cavity 46 from the gas supply unit 62 along the gas supply path 61 according to a signal transmitted from the injection control unit 30 to control the gas flowing into the cavity 46. ) The internal pressure can be pressurized or depressurized. Various types of gas, such as nitrogen or atmospheric air, can be used as the gas supplied to the cavity 46.
또한, 상기 압력제어부(60)는 상기 사출금형(40)의 제1금형(42) 또는 제2금형(44)에 결합되어 캐비티(46) 내부에 주입된 제1소재(80) 또는 제2소재(90)의 압력 또는 온도를 감지할 수 있는 센서(63), 상기 가스공급로(61)에 결합되어 상기 캐비티(46)로의 가스 유입을 단속하는 공급밸브(65), 상기 가스공급로(61)에 결합되어 상기 가스공급부(62)로 가스가 역류되는 것을 방지하는 체크밸브(66) 및 상기 센서(63)의 신호를 받아 상기 공급밸브(65)를 제어하여 상기 캐비티(46) 내부의 압력을 조절하는 컨트롤러(64)를 포함할 수 있다. 상기 센서(63)가 감지한 신호를 상기 압력제어부(60)로 보내면 상기 압력제어부(60)는 상기 캐비티(46) 내부를 가압하거나 감압할 수 있다. 상기 압력제어부(60)는 상기 컨트롤러(64)가 상기 공급밸브(65)를 열면 가스탱크를 포함하는 상기 가스공급부(62)에서 상기 가스공급로(61)를 따라 상기 캐비티(46) 내부로 가스를 주입하게 된다. 상기 가스유로(49)와 상기 체크밸브(66) 사이의 가스공급로(61)에서 분기되는 가스배출로(67)에는 캐비티(46) 내부의 가스를 외부로 배출하여 감압할 수 있도록 상기 압력제어부(60)에 의해 조절되는 배출밸브(68)를 설치할 수 있다. 상기 배출밸브(68)는 상기 가스배출로(67)를 통해 상기 압력제어부(60)에 의해 조절되는 가스배출부(69)와 연결될 수 있다. 상기 가스배출부(69)는 진공탱크를 포함할 수 있고, 상기 압력제어부(60)가 상기 배출밸브(68)를 열면 상기 가스배출부(69)는 상기 가스배출로(67)와 연결된 상기 캐비티(46) 내부의 가스를 흡입하여 감압할 수 있다. 상기 가스유로(49)와 상기 체크밸브(66) 사이의 가스공급로(61)에서 분기되는 가스배기로(70)에는 상기 캐비티(46) 내부의 압력이 설정된 압력 이상으로 상승하는 경우에 개방되어 상기 캐비티(46) 내부의 가스를 외부로 배출하는 릴리프밸브(71)가 설치될 수 있고, 상기 릴리프밸브(71)는 상기 캐비티(46) 내부에 과도한 압력이 발생하는 것을 방지할 수 있다.In addition, the pressure control unit 60 is coupled to the first mold 42 or the second mold 44 of the injection mold 40 and controls the first material 80 or the second material injected into the cavity 46. A sensor 63 capable of detecting the pressure or temperature of (90), a supply valve 65 coupled to the gas supply passage 61 to control the inflow of gas into the cavity 46, and the gas supply passage 61 ) is coupled to the check valve 66, which prevents gas from flowing back into the gas supply unit 62, and receives a signal from the sensor 63 to control the supply valve 65 to control the pressure inside the cavity 46. It may include a controller 64 that adjusts. When the signal detected by the sensor 63 is sent to the pressure control unit 60, the pressure control unit 60 can pressurize or depressurize the inside of the cavity 46. When the controller 64 opens the supply valve 65, the pressure control unit 60 supplies gas from the gas supply unit 62, which includes a gas tank, into the cavity 46 along the gas supply path 61. is injected. The gas discharge path 67 branched from the gas supply path 61 between the gas flow path 49 and the check valve 66 includes the pressure control unit to discharge the gas inside the cavity 46 to the outside and reduce the pressure. A discharge valve (68) controlled by (60) can be installed. The discharge valve 68 may be connected to the gas discharge unit 69 controlled by the pressure control unit 60 through the gas discharge passage 67. The gas discharge unit 69 may include a vacuum tank, and when the pressure control unit 60 opens the discharge valve 68, the gas discharge unit 69 is connected to the cavity connected to the gas discharge path 67. (46) Pressure can be reduced by inhaling the gas inside. The gas exhaust passage 70, which branches off from the gas supply passage 61 between the gas passage 49 and the check valve 66, is opened when the pressure inside the cavity 46 rises above the set pressure. A relief valve 71 may be installed to discharge the gas inside the cavity 46 to the outside, and the relief valve 71 may prevent excessive pressure from occurring inside the cavity 46.
도 6을 참조하면, 상기 제1단계는 폼스킨(120)을 성형하기 위한 재료인 제1소재(80)를 호퍼(22)를 통해서 제1사출기(20)로 투입하는 공정이다. 상기 제1소재(80)는 합성수지 중 하나를 사용할 수 있고, TPE(열가소성 탄성체, Thermoplastic Elastomer)를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 제1사출기(20)는 실린더(24) 내부에 회전하는 스크류(26)가 있어서 호퍼(22)를 통해 투입되는 상기 제1소재(80)를 상기 캐비티(46) 내부로 이송한다. 상기 제1사출기(20)는 이송방향으로 갈수록 스크류(26)의 지름이 커지면서 실린더(24)와 스크류(26) 사이의 공간이 좁아지므로, 상기 제1소재(80)는 이송되는 과정에서 마찰되고 압축되어 용융된 상태가 된다. 상기 실린더(24)는 상기 제1소재(80)를 가열할 수 있는 별도의 히터(28)를 구비할 수 있다. 상기 제1소재(80)는 화학발포제를 3% 포함하거나 물리발포제와 화학발포제를 4:3의 비율로 포함하는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 6, the first step is a process of feeding the first material 80, which is a material for molding the foam skin 120, into the first injection molding machine 20 through the hopper 22. The first material 80 may be one of synthetic resins, and it is preferable to use TPE (Thermoplastic Elastomer). The first injection machine 20 has a rotating screw 26 inside the cylinder 24 to transfer the first material 80 introduced through the hopper 22 into the cavity 46. In the first injection machine 20, the diameter of the screw 26 increases in the transfer direction and the space between the cylinder 24 and the screw 26 narrows, so the first material 80 is rubbed during the transfer process. It is compressed and becomes molten. The cylinder 24 may be provided with a separate heater 28 capable of heating the first material 80. The first material 80 preferably contains 3% of a chemical foaming agent or a physical foaming agent and a chemical foaming agent in a ratio of 4:3.
상기 제2단계는 도어트림 암레스트(100) 형상의 캐비티(46)를 갖는 사출금형(40)을 구성하는 제1금형(42)과 제2금형(44)을 결합하는 공정이다. The second step is a process of combining the first mold 42 and the second mold 44, which constitute the injection mold 40 having the cavity 46 in the shape of the door trim armrest 100.
상기 제3단계는 캐비티(46) 내부에 제1소재(80)를 사출하기 전에 가스를 주입하여 소정의 압력을 발생시키는 공정이다. 상기 캐비티(46)에 제1소재(80)가 사출되는 순간에 캐비티(46) 내부의 압력이 제1사출기(20)를 통과해서 용융된 제1소재(80)에 가해진 압력보다 낮으면 상기 제1소재(80)가 압력 차이로 인해 불규칙적으로 발포하게 되므로, 상기 제3단계는 이를 방지하기 위해 캐비티(46)에 제1소재(80)가 사출되기 전에 미리 캐비티(46) 내부의 압력을 높이는 과정이다. 상기 제3단계는 상기 용융된 제1소재(80)를 사출금형(40) 내부로 사출하기 전에 캐비티(46)에 별도의 가스를 공급하여 사출금형(40) 내부에 사출방향과 반대되는 역방향 압력을 가하는 것이다. The third step is a process of generating a predetermined pressure by injecting gas before injecting the first material 80 into the cavity 46. At the moment the first material 80 is injected into the cavity 46, if the pressure inside the cavity 46 is lower than the pressure applied to the first material 80 melted after passing through the first injection machine 20, the first material 80 is injected into the cavity 46. Since the first material 80 is foamed irregularly due to the pressure difference, the third step is to increase the pressure inside the cavity 46 before the first material 80 is injected into the cavity 46 to prevent this. It's a process. In the third step, before injecting the molten first material 80 into the injection mold 40, a separate gas is supplied to the cavity 46 to create a pressure opposite to the injection direction inside the injection mold 40. is to apply.
또한, 상기 제3단계는 캐비티(46) 내부 압력이 상기 제1사출기(20)의 스크류(26)에 의해 캐비티(46) 내부로 사출되는 제1소재(80)의 발포압력 이상을 유지할 수 있다. 상기 제1사출기(20)를 통과하며 압축된 제1소재(80)가 캐비티(46)로 사출되는 순간 사출금형(40) 내부의 압력이 상기 제1소재(80)의 발포압력보다 낮다면 상기 제1소재(80)는 캐비티(46) 내부에서 산발적으로 불규칙하게 발포된다. 이를 방지하기 위해서 상기 제3단계는 캐비티(46) 내부의 압력을 상기 제1소재(80)의 발포압력과 동일하거나 높게 유지하게 되므로, 상기 제1소재(80)는 조밀성을 가지며 균일하게 발포될 수 있다.In addition, in the third step, the pressure inside the cavity 46 can be maintained above the foaming pressure of the first material 80 injected into the cavity 46 by the screw 26 of the first injection machine 20. . At the moment when the first material 80 compressed while passing through the first injection machine 20 is injected into the cavity 46, if the pressure inside the injection mold 40 is lower than the foaming pressure of the first material 80, The first material 80 is sporadically and irregularly foamed inside the cavity 46. In order to prevent this, the third step maintains the pressure inside the cavity 46 equal to or higher than the foaming pressure of the first material 80, so that the first material 80 has density and can be foamed uniformly. You can.
도 8을 참조하면, 상기 제4단계는 폼스킨(120)의 스킨(122)을 형성하기 위해 제1사출기(20)를 통과해서 용융된 제1소재(80)를 캐비티(46)로 사출하는 공정이다. 상기 스킨(122)은 상기 캐비티(46) 내부의 제1금형(42)과 접하는 상기 제1소재(80)의 일부에 의해 형성된다. 이때 상기 캐비티(46)를 형성하는 제1금형(42)과 제2금형(44)의 마주보는 면은 소정의 거리 d1만큼 이격되어 있고, 상기 스킨(122)은 거리 d1보다 작은 두께 t1을 가지며, 상기 스킨(122)의 후방에 있는 제1소재(80)의 나머지 부분은 두께 t2를 가진다. 상기 제1소재(80)의 전체 두께 t1+t2는 상기 캐비티(46)를 형성하는 제1금형(42)과 제2금형(44)의 마주보는 면의 거리 d1과 같다. 상기 스킨(122)은 발포 시에 폼(124)과 분리되지 않도록 상기 사출금형(40)에 히터(28)를 구비하여 고화속도를 늦추어 소정의 두께를 가지게 할 수도 있다. 사출되는 온도는 180~250℃가 적당하고, 200~230℃가 바람직하다. Referring to FIG. 8, the fourth step is to inject the molten first material 80 through the first injection machine 20 into the cavity 46 to form the skin 122 of the foam skin 120. It's fair. The skin 122 is formed by a portion of the first material 80 in contact with the first mold 42 inside the cavity 46. At this time, the opposing surfaces of the first mold 42 and the second mold 44 forming the cavity 46 are spaced apart by a predetermined distance d1, and the skin 122 has a thickness t1 smaller than the distance d1. , the remaining portion of the first material 80 behind the skin 122 has a thickness t2. The total thickness t1+t2 of the first material 80 is equal to the distance d1 between the opposing surfaces of the first mold 42 and the second mold 44 forming the cavity 46. The skin 122 may have a predetermined thickness by providing a heater 28 in the injection mold 40 to slow the solidification rate so that the skin 122 is not separated from the foam 124 during foaming. The appropriate injection temperature is 180 to 250°C, and 200 to 230°C is preferable.
또한, 상기 제4단계는 제1사출기(20)에서 캐비티(46) 내부로 제1소재(80)가 사출되기 직전에 캐비티(46) 내부 압력이 제1소재(80)의 발포압력 이상을 유지할 수 있다. 상기 제4단계는 상기 제3단계와 마찬가지로 상기 캐비티(46)에 제1소재(80)가 사출되기 직전에 사출금형(40) 내부의 낮은 압력으로 인해 제1소재(80)가 산발적으로 발포되는 것을 방지하면서 조밀성을 가진 균일한 발포를 얻을 수 있다. 즉, 상기 제3단계에서 상기 압력제어부(60)는 제1소재(80)가 사출되기 전부터 유지하던 캐비티(46) 내부 압력을 제1사출기(20)에서 캐비티(46) 내부로 제1소재(80)가 사출되기 직전까지 유지하는 것이다.In addition, in the fourth step, just before the first material 80 is injected from the first injection machine 20 into the cavity 46, the internal pressure of the cavity 46 is maintained above the foaming pressure of the first material 80. You can. In the fourth step, just before the first material 80 is injected into the cavity 46, like the third step, the first material 80 is sporadically foamed due to the low pressure inside the injection mold 40. It is possible to obtain uniform foaming with density while preventing foaming. That is, in the third step, the pressure control unit 60 changes the internal pressure of the cavity 46, which was maintained before the first material 80 was injected, into the cavity 46 from the first injection machine 20 to inject the first material ( 80) is maintained until just before ejection.
또한, 상기 제4단계는 제1사출기(20)에서 캐비티(46) 내부로 제1소재(80)가 사출되기 직전 이후 즉, 초기부터 후기까지 캐비티(46) 내부 압력을 제1소재(80)의 발포압력 또는 대기압력 이하로 유지할 수 있다. 이처럼 상기 압력제어부(60)가 캐비티(46) 내부 압력을 제1소재(80)의 발포압력 또는 대기압력 이하로 유지하면 캐비티(46) 내부에 과도한 압력이 발생하는 것을 방지할 수 있으므로 제1소재(80)가 캐비티(46) 내부로 사출되는 시간을 줄일 수 있다. 사출이 끝난 이후에는 캐비티(46) 내부의 잔압을 완전히 제거할 수 있다. 상기 제2금형(44)에 구비된 센서(63)가 제1소재(80)의 압력 또는 온도를 감지하면 상기 센서(63)에서 전달된 신호를 수신한 압력제어부(60)는 캐비티(46) 내부의 압력을 제1소재(80)의 발포압력 또는 대기압력 이하로 감압할 수 있다.In addition, the fourth step is performed immediately after the first material 80 is injected into the cavity 46 from the first injection machine 20, that is, the pressure inside the cavity 46 from the beginning to the end is applied to the first material 80. It can be maintained below the foaming pressure or atmospheric pressure. In this way, if the pressure control unit 60 maintains the pressure inside the cavity 46 below the foaming pressure or atmospheric pressure of the first material 80, excessive pressure can be prevented from occurring inside the cavity 46, so that the first material 80 The time during which (80) is injected into the cavity (46) can be reduced. After injection is completed, the residual pressure inside the cavity 46 can be completely removed. When the sensor 63 provided in the second mold 44 detects the pressure or temperature of the first material 80, the pressure control unit 60, which receives the signal transmitted from the sensor 63, moves the cavity 46 The internal pressure can be reduced to below the foaming pressure of the first material 80 or atmospheric pressure.
또한, 상기 제4단계에서 상기 압력제어부(60)는 상기 캐비티(46)에 제1소재(80)를 사출하기 전부터 사출한 후까지 캐비티(46) 내부의 압력을 적절하게 조절하여 상기 제1소재(80)의 발포율을 조정할 수 있다.In addition, in the fourth step, the pressure control unit 60 appropriately adjusts the pressure inside the cavity 46 from before to after injecting the first material 80 into the cavity 46 to inject the first material 80 into the cavity 46. The foaming rate of (80) can be adjusted.
도 9를 참조하면, 상기 제5단계는 폼스킨(120)의 폼(124)을 형성하기 위해서 상기 캐비티(46)를 형성하며 접하고 있는 상기 제1금형(42)과 제2금형(44)의 둘레 부분을 소정의 간격 h1으로 형개하는 코어백 공정이다. 상기 제1금형(42)과 제2금형(44)을 간격 h1으로 이격하면 상기 캐비티(46)를 형성하는 제1금형(42)과 제2금형(44)의 마주보는 면은 처음 이격된 거리 d1보다 큰 거리 d2로 이격된다. 이때 상기 캐비티(46)의 측면부가 개방된다. 상기 캐비티는 확장되므로 상기 스킨(122)의 후방에 두께 t2를 가지고 압축되어 있던 제1소재(80)의 나머지 부분이 더 큰 두께 t3로 발포하면서 팽창하면서 폼(124)을 형성하게 된다. 상기 거리 d1 및 d2는 상기 제1금형(42)과 제2금형(44)의 상대적인 위치에 따라 조정이 가능하다. 상기 제1금형(42)과 제2금형(44)을 형개하는 간격 h1은 2~4㎜가 적당하고, 3㎜가 바람직하다. 상기 제1금형(42)과 제2금형(44)을 형개하는 시간은 0.1~0.3초 이내가 적당하고, 0.2초 이내가 바람직하다. 상기 제1금형(42)과 제2금형(44)을 0.2초 이내로 형개하면 상기 제1소재(80) 말단의 온도 강하를 최소화할 수 있다.Referring to FIG. 9, the fifth step is to form the cavity 46 and form the first mold 42 and the second mold 44 in contact to form the foam 124 of the foam skin 120. This is a core back process in which the peripheral part is molded at a predetermined interval h1. When the first mold 42 and the second mold 44 are spaced apart at a distance h1, the opposing surfaces of the first mold 42 and the second mold 44 forming the cavity 46 are initially spaced apart from each other at a distance h1. They are separated by a distance d2 greater than d1. At this time, the side portion of the cavity 46 is opened. As the cavity expands, the remaining portion of the first material 80, which was compressed with a thickness t2 at the rear of the skin 122, expands by foaming to a larger thickness t3, forming the foam 124. The distances d1 and d2 can be adjusted depending on the relative positions of the first mold 42 and the second mold 44. The gap h1 between the first mold 42 and the second mold 44 is suitably 2 to 4 mm, and 3 mm is preferable. The appropriate time for opening the first mold 42 and the second mold 44 is within 0.1 to 0.3 seconds, and is preferably within 0.2 seconds. If the first mold 42 and the second mold 44 are opened within 0.2 seconds, the temperature drop at the end of the first material 80 can be minimized.
도 10을 참조하면, 상기 제5단계는 상기 스킨(122) 후방의 제1소재(80) 발포 후에 제1금형(42)과 제2금형(44) 사이의 간격 h1을 간격 h2로 줄여서 폼스킨(120)을 가압할 수 있다. 이때 캐비티(46)를 형성하는 상기 제1금형(42)과 제2금형(44)의 마주보는 면은 거리 d2보다 작은 거리 d3로 이격되지만, 상기 캐비티(46)는 처음보다 확장된다. 상기 캐비티(46)가 확장되는 정도는 상기 거리 d3를 조절하여 변화할 수 있다. 필요에 따라 상기 캐비티(46) 내부에서 발포되는 제1소재(80)의 발포량을 조절하면 원하는 두께 t4의 폼(124)을 가진 폼스킨(120)을 형성할 수 있다. 상기 폼스킨(120)의 폼(124)을 발포하는 과정에서 팽창된 폼(124)을 소정의 정도로 압축하면 표면이 매끄러운 스킨(122)과 쿠션감을 가진 폼(124)으로 이루어진 폼스킨(120)을 성형할 수 있다. Referring to FIG. 10, the fifth step is to reduce the gap h1 between the first mold 42 and the second mold 44 to the gap h2 after foaming the first material 80 at the rear of the skin 122 to form a foam skin. (120) can be pressurized. At this time, the opposing surfaces of the first mold 42 and the second mold 44 forming the cavity 46 are spaced apart by a distance d3 that is smaller than the distance d2, but the cavity 46 is expanded from the beginning. The extent to which the cavity 46 expands can be changed by adjusting the distance d3. By adjusting the foaming amount of the first material 80 foamed inside the cavity 46 as needed, the foam skin 120 with the foam 124 of a desired thickness t4 can be formed. In the process of foaming the foam 124 of the foam skin 120, when the expanded foam 124 is compressed to a predetermined degree, the foam skin 120 consists of the skin 122 with a smooth surface and the foam 124 with a cushioning feeling. can be molded.
상기 제1단계부터 제5단계의 공정을 거치면 스킨(122)과 상기 스킨(122)의 후방에 발포되어 일체로 형성되는 폼(124)으로 이루어진 폼스킨(120)을 성형할 수 있으므로, 상술한 기존의 도어트림 암레스트(100)를 제작하기 위해서 우레탄발포패드에 별도의 소재로 만들어진 폼시트를 부착하는 공정을 개선할 수 있다. 따라서 상기 개선된 폼스킨(120) 공정에 따르면 제조공정이 간단하고 빠르며 비용을 절감할 수 있는 동시에 우레탄발포패드에 폼스킨(120)을 부착하기 위해 사용하는 본드를 사용하지 않으므로 본드에서 방출되는 휘발성유기화합물 등의 냄새 및 유해성으로 인한 자동차 실내공기 오염의 문제도 해결할 수 있다.Through the processes of the first to fifth steps, it is possible to mold the foam skin 120 made of the skin 122 and the foam 124 that is foamed and integrally formed at the rear of the skin 122. In order to manufacture the existing door trim armrest 100, the process of attaching a foam sheet made of a separate material to a urethane foam pad can be improved. Therefore, according to the improved foam skin (120) process, the manufacturing process is simple, fast, and costs can be reduced, and at the same time, the bond used to attach the foam skin (120) to the urethane foam pad is not used, so the volatile substances emitted from the bond are reduced. It can also solve the problem of automobile indoor air pollution caused by odors and harmful substances such as organic compounds.
상기 제6단계는 기재(130)를 성형하기 위한 재료인 제2소재(90)를 호퍼(22)를 통해서 제2사출기(21)로 투입하는 공정이다. 상기 제2소재(90)는 합성수지 중 하나를 사용할 수 있고, PP(폴리프로필렌, Polypropylene)를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 제1사출기(20)와 마찬가지로 상기 제2사출기(21)는 실린더(24) 내부에 회전하는 스크류(26)가 있어서 호퍼(22)를 통해 투입되는 상기 제2소재(90)를 상기 캐비티(46) 내부로 이송한다. 상기 제2사출기(21)는 이송방향으로 갈수록 스크류(26)의 지름이 커지고 실린더(24)와 스크류(26) 사이의 공간이 좁아지므로, 상기 제2소재(90)는 이송되는 과정에서 마찰되고 압축되어 용융된 상태가 된다. 상기 제2사출기(21)는 제2금형(44)에서 제1사출기(20)를 분리한 후에 상기 제2금형(44)에 결합된다.The sixth step is a process of injecting the second material 90, which is a material for molding the substrate 130, into the second injection molding machine 21 through the hopper 22. The second material 90 can be any one of synthetic resins, and it is preferable to use PP (polypropylene). Like the first injection machine 20, the second injection machine 21 has a rotating screw 26 inside the cylinder 24 to inject the second material 90 introduced through the hopper 22 into the cavity ( 46) Transport it inside. In the second injection machine 21, the diameter of the screw 26 increases in the transfer direction and the space between the cylinder 24 and the screw 26 narrows, so the second material 90 is rubbed during the transfer process. It is compressed and becomes molten. The second injection machine 21 is coupled to the second mold 44 after separating the first injection machine 20 from the second mold 44.
도 11을 참조하면, 상기 제7단계는 폼스킨(120) 후방에 기재(130)를 일체로 형성하기 위해 제2사출기(22)를 통과해서 용융된 제2소재(90)를 캐비티(46)로 사출하는 공정이다. 상기 폼스킨(120) 형성 후 폐쇄된 캐비티(46) 내부의 폼스킨(120) 후방의 폼(124) 부분은 발포되어 팽창된 부분이고, 상기 캐비티(46)에 상기 제2소재(90)를 사출하면 상기 폼(124)의 일정 부분이 압축되면서 기재(130)가 형성될 수 있다. 이때 상기 폼(124)의 두께는 t4보다 줄어들게 된다. 상기 폼스킨(120)의 잔류열에 의해 별도의 본드 등의 접합제를 사용하지 않고도 상기 기재(130)는 상기 폼스킨(120)의 후방에 결합된다.Referring to FIG. 11, the seventh step is to pass the molten second material 90 through the second injection molding machine 22 into the cavity 46 in order to integrally form the substrate 130 at the rear of the foam skin 120. This is an injection process. After forming the foam skin 120, the portion of the foam 124 behind the foam skin 120 inside the closed cavity 46 is a foamed and expanded portion, and the second material 90 is placed in the cavity 46. When injection is performed, a certain portion of the foam 124 is compressed to form the substrate 130. At this time, the thickness of the foam 124 becomes smaller than t4. The substrate 130 is bonded to the rear of the foam skin 120 without using a separate bond or other adhesive due to the residual heat of the foam skin 120.
도 12를 참조하면, 상기 제7단계에서 사출금형(40) 내부에 형성된 캐비티(46)는 제1금형(42)과 제2금형(44) 사이의 간격을 조정하여 확장할 수 있다. 상기 제5단계에서 폼스킨(120)을 형성한 후에 제1금형(42)과 제2금형(44)을 간격 h3로 이격하면 상기 확장된 캐비티(46)를 형성하는 제1금형(42)과 제2금형(44)의 마주보는 면 사이의 거리 d4는 거리 d3보다 커진다. 상기 거리 d4는 최종적으로 생산하고자 하는 제품의 두께에 적합하게 조정이 가능하다. 상기 거리 d4로 캐비티(46)를 확장하면 상기 폼스킨(120)의 후방에 기재(130)를 성형하기 위한 공간을 확보할 수 있다. 상기 거리 d4에 따라 상기 폼(124)의 두께 t3를 유지하거나 축소시키면서 기재(130)의 두께를 결정할 수 있다. 이처럼 상기 제1단계부터 제7단계에 이르는 동안 상기 캐비티(46)를 확장하거나 축소함으로써 상기 스킨(122), 폼(124), 폼스킨(120), 기재(130) 및 최종제품의 두께를 다양하게 변형할 수 있다.Referring to FIG. 12, the cavity 46 formed inside the injection mold 40 in the seventh step can be expanded by adjusting the gap between the first mold 42 and the second mold 44. After forming the foam skin 120 in the fifth step, when the first mold 42 and the second mold 44 are spaced apart at a distance h3, the first mold 42 forming the expanded cavity 46 is formed. The distance d4 between opposing surfaces of the second mold 44 becomes larger than the distance d3. The distance d4 can be adjusted to suit the thickness of the final product to be produced. By expanding the cavity 46 to the distance d4, space for molding the substrate 130 at the rear of the foam skin 120 can be secured. Depending on the distance d4, the thickness of the substrate 130 can be determined while maintaining or reducing the thickness t3 of the foam 124. In this way, the thickness of the skin 122, foam 124, foam skin 120, substrate 130, and final product is varied by expanding or contracting the cavity 46 during the first to seventh steps. It can be transformed.
또한, 상기 제7단계는 제2금형(44)의 캐비티(46) 내부에 가스를 주입하여 압력을 발생시킬 수 있다. 상기 제5단계에서 상기 스킨(122) 후방의 제1소재(80) 발포 후에 제1금형(42)과 제2금형(44) 사이의 간격 h1을 간격 h2로 줄인 상태에서 가스를 주입하는 경우, 상기 주입된 가스의 압력에 의해 발포된 폼(124)이 압축되어 기재(130)를 형성할 수 있는 공간을 확보할 수 있다.Additionally, in the seventh step, pressure can be generated by injecting gas into the cavity 46 of the second mold 44. In the fifth step, when gas is injected while reducing the gap h1 between the first mold 42 and the second mold 44 to the gap h2 after foaming the first material 80 behind the skin 122, The expanded foam 124 is compressed by the pressure of the injected gas, thereby securing a space for forming the substrate 130.
또한, 상기 제7단계는 상기 제5단계에서 폼스킨(120)을 형성한 후에 제1금형(42)과 제2금형(44)을 간격 h3로 이격하여 캐비티(46)가 확장된 경우, 제2사출기(21)에서 캐비티(46) 내부로 제2소재(90)가 사출되기 직전에 상기 압력제어부(60)가 캐비티(46) 내부 압력을 제2소재(90)의 사출압력 이상으로 유지할 수 있다. 상기 제7단계는 상기 캐비티(46)에 제2소재(90)가 사출되기 직전에 사출금형(40) 내부의 낮은 압력으로 인해 제2소재(90)가 산발적으로 성형되는 것을 방지하면서 조밀하고 균일한 성형물을 얻을 수 있다.In addition, in the seventh step, when the cavity 46 is expanded by spacing the first mold 42 and the second mold 44 at a distance h3 after forming the foam skin 120 in the fifth step, 2 Immediately before the second material 90 is injected into the cavity 46 from the injection machine 21, the pressure control unit 60 can maintain the pressure inside the cavity 46 above the injection pressure of the second material 90. there is. The seventh step is to prevent the second material 90 from being sporadically molded due to the low pressure inside the injection mold 40 just before the second material 90 is injected into the cavity 46, and to form a dense and uniform mold. A molded product can be obtained.
또한, 상기 제7단계는 제2사출기(21)에서 캐비티(46) 내부로 제2소재(90)가 사출되기 직전 이후 즉, 초기부터 후기까지 캐비티(46) 내부 압력을 대기압력 이하로 유지할 수 있다. 이처럼 상기 압력제어부(60)가 캐비티(46) 내부 압력을 대기압력 이하로 유지하면 캐비티(46) 내부에 과도한 압력이 발생하는 것을 방지할 수 있으므로 제2소재(90)가 캐비티(46) 내부로 사출되는 시간을 줄일 수 있다. 사출이 끝난 이후에는 캐비티(46) 내부의 잔압을 완전히 제거할 수 있다. 상기 제2금형(44)에 구비된 센서(63)가 제2소재(90)의 압력 또는 온도를 감지하면 상기 센서(63)에서 전달된 신호를 수신한 압력제어부(60)는 캐비티(46) 내부의 압력을 대기압력 이하로 감압할 수 있다.In addition, the seventh step can maintain the internal pressure of the cavity 46 below atmospheric pressure immediately after the second material 90 is injected into the cavity 46 from the second injection machine 21, that is, from the beginning to the end. there is. In this way, if the pressure control unit 60 maintains the pressure inside the cavity 46 below atmospheric pressure, excessive pressure can be prevented from occurring inside the cavity 46, so that the second material 90 can be moved into the cavity 46. The injection time can be reduced. After injection is completed, the residual pressure inside the cavity 46 can be completely removed. When the sensor 63 provided in the second mold 44 detects the pressure or temperature of the second material 90, the pressure control unit 60, which receives the signal transmitted from the sensor 63, moves the cavity 46 The internal pressure can be reduced to below atmospheric pressure.
또한, 상기 압력제어부(60)는 캐비티(46)에 제2소재(90)를 사출하기 전부터 사출한 후까지의 모든 과정에서 상기 캐비티(46) 내부의 압력을 조절할 수 있으므로, 상기 제7단계에서 상기 압력제어부(60)는 캐비티(46) 내부의 압력을 적절하게 조절하여 상기 제2소재(90)의 사출시간을 조정할 수 있다.In addition, the pressure control unit 60 can control the pressure inside the cavity 46 throughout the entire process from before to after injecting the second material 90 into the cavity 46, so in the seventh step. The pressure control unit 60 can adjust the injection time of the second material 90 by appropriately controlling the pressure inside the cavity 46.
상기 제8단계는 폼스킨(120)과 기재(130)가 일체로 형성된 제품을 상기 사출금형(40)의 캐비티(46)에서 냉각한 후에 꺼내는 공정이다. 이를 위해서 상기 사출금형(40)은 냉각을 위한 유체가 지나가는 통로(미도시)를 가질 수 있다. 상기 사출금형(40)이 냉각되는 동안 상기 제품의 수축을 보상하기 위하여 상기 제2사출기(21)는 상기 캐비티(46) 내부에 소정의 압력으로 상기 제2소재(90)를 주입할 수 있다.The eighth step is a process in which the product in which the foam skin 120 and the substrate 130 are formed as one body is cooled in the cavity 46 of the injection mold 40 and then taken out. To this end, the injection mold 40 may have a passage (not shown) through which fluid for cooling passes. In order to compensate for shrinkage of the product while the injection mold 40 is cooling, the second injection machine 21 may inject the second material 90 into the cavity 46 at a predetermined pressure.
또한, 상기 제1단계부터 제5단계는 제1사출기(20)에서 제1소재(80)를 캐비티(46)로 사출하여 폼스킨(120)을 형성하는 공정이고, 상기 제6단계부터 제8단계는 상기 제2사출기(21)에서 제2소재(90)를 상기 캐비티(46)로 사출하여 상기 폼스킨(120) 후방에 기재(130)를 형성하는 공정이다. 이때 상기 제1사출기(20)는 제1소재(80)를 사출하여 폼스킨(120)을 형성한 후에 상기 제2사출기(21)로 교체된다.In addition, the first to fifth steps are a process of forming the foam skin 120 by injecting the first material 80 into the cavity 46 in the first injection molding machine 20, and the sixth to eighth steps are a process of forming the foam skin 120. The step is a process of forming a substrate 130 behind the foam skin 120 by injecting the second material 90 into the cavity 46 from the second injection molding machine 21. At this time, the first injection machine 20 is replaced by the second injection machine 21 after injecting the first material 80 to form the foam skin 120.
앞에서, 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법의 사상 및 범위를 벗어나지 않고서 다른 구체적인 실시예로 다양하게 수정 및 변형할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 개선된 발포사출 제품의 압력제어 성형공법의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 할 것이다.In the above, specific embodiments of the pressure-controlled molding method of the improved foam-injection product have been described and shown, but the pressure-controlled molding method of the improved foam-injection product is not limited to the described embodiments, and those skilled in the art will It will be understood that various modifications and variations can be made to other specific embodiments without departing from the spirit and scope of the pressure-controlled molding method of the improved foam injection product. Therefore, the scope of the pressure-controlled molding method for the improved foam injection product should not be determined by the described examples, but should be determined by the technical idea described in the claims.
1 : 호퍼
2 : 사출기
3 : 사출금형
20 : 제1사출기
21 : 제2사출기
22 : 호퍼
24 : 실린더
26 : 스크류
28 : 히터
30 : 사출제어부
40 : 사출금형
42 : 제1금형
44 : 제2금형
46 : 캐비티
48 : 소재공급로
49 : 가스유로
60 : 압력제어부
61 : 가스공급로
62 : 가스공급부
63 : 센서
64 : 컨트롤러
65 : 공급밸브
66 : 체크밸브
67 : 가스배출로
68 : 배출밸브
69 : 가스배출부
70 : 가스배기로
71 : 릴리프밸브
80 : 제1소재
90 : 제2소재
100 : 도어트림 암레스트
120 : 폼스킨
122 : 스킨
124 : 폼
130 : 기재1: Hopper 2: Injection machine
3: Injection mold 20: First injection machine
21: second injection machine 22: hopper
24: cylinder 26: screw
28: heater 30: injection control unit
40: injection mold 42: first mold
44: second mold 46: cavity
48: material supply path 49: gas flow path
60: pressure control unit 61: gas supply channel
62: gas supply unit 63: sensor
64: Controller 65: Supply valve
66: Check valve 67: Gas discharge path
68: discharge valve 69: gas discharge unit
70: Gas exhaust 71: Relief valve
80: first material 90: second material
100: Door trim armrest 120: Foam skin
122: Skin 124: Foam
130: Listed
Claims (5)
제1소재를 제1사출기로 투입하는 제1단계;
상기 제1금형과 제2금형을 결합하는 제2단계;
상기 압력제어부는 상기 캐비티 내부에 가스를 주입하여 압력을 발생시키되, 상기 압력제어부는 상기 캐비티 내부 압력을 상기 제1사출기에서 상기 캐비티 내부로 사출되는 제1소재의 발포압력 이상으로 유지하는 제3단계;
상기 제2금형과 결합된 제1사출기를 통해 용융된 제1소재를 상기 캐비티로 사출하여 상기 제1금형과 접하는 상기 제1소재의 전방 부분에 스킨을 형성하되, 상기 압력제어부는 상기 제1사출기에서 상기 캐비티 내부로 제1소재가 사출되기 직전에 상기 캐비티 내부 압력을 제1소재의 발포압력 이상으로 유지하고, 상기 압력제어부는 상기 제1사출기에서 상기 캐비티 내부로 제1소재가 사출되는 순간부터 상기 캐비티 내부 압력을 대기압력 이하로 유지하고, 상기 스킨은 상기 사출금형에 구비된 히터로 고화속도를 늦추어 소정의 두께를 가지도록 형성하는 제4단계;
상기 제1금형과 제2금형을 소정의 간격으로 형개해서 상기 캐비티를 개방한 후에 폐쇄하여 상기 스킨 후방의 제1소재 부분을 발포시켜 폼스킨을 형성한 후에 상기 제1금형과 제2금형 사이의 간격을 줄여서 상기 폼스킨을 가압하는 제5단계;
제2소재를 제2사출기로 투입하는 제6단계;
상기 캐비티 내부에 가스를 주입하여 상기 폼스킨의 발포된 부분을 압축시켜 형성되는 공간에 상기 사출기를 통해 용융된 제2소재를 사출하여 상기 폼스킨 후방에 기재를 일체로 형성하되, 상기 압력제어부는 상기 제2사출기로부터 상기 캐비티 내부로 제2소재가 사출되기 직전에 상기 캐비티 내부 압력을 제2소재의 사출압력 이상으로 유지하고, 상기 압력제어부는 상기 제2사출기로부터 상기 캐비티 내부로 제2소재가 사출되는 순간부터 상기 캐비티 내부 압력을 대기압력 이하로 유지하는 제7단계; 및
상기 폼스킨과 기재가 일체로 형성된 제품을 냉각한 후에 상기 사출금형과 분리하는 제8단계를 포함하는 발포사출 제품의 압력제어 성형공법.A pressure control unit is coupled to the gas flow path of an injection mold consisting of a first mold and a second mold in which a cavity is formed for product molding, and is capable of controlling the pressure inside the cavity,
A first step of injecting the first material into the first injection molding machine;
A second step of combining the first mold and the second mold;
The pressure control unit generates pressure by injecting gas into the cavity, and the pressure control unit maintains the pressure inside the cavity above the foaming pressure of the first material injected into the cavity from the first injection machine. ;
The molten first material is injected into the cavity through a first injection machine coupled to the second mold to form a skin on the front part of the first material in contact with the first mold, and the pressure control unit is formed by injecting the molten first material into the cavity. Immediately before the first material is injected into the cavity, the pressure inside the cavity is maintained above the foaming pressure of the first material, and the pressure control unit starts from the moment the first material is injected into the cavity from the first injection machine. A fourth step of maintaining the pressure inside the cavity below atmospheric pressure and forming the skin to have a predetermined thickness by slowing the solidification rate with a heater provided in the injection mold;
The first mold and the second mold are opened at a predetermined interval to open the cavity and then closed to form a foam skin by foaming the first material behind the skin, and then forming a foam skin between the first mold and the second mold. A fifth step of pressurizing the foam skin by reducing the gap;
Step 6: Injecting the second material into the second injection molding machine;
A molten second material is injected through the injection machine into a space formed by compressing the foamed portion of the foam skin by injecting gas into the cavity to form a base material behind the foam skin integrally, wherein the pressure control unit Immediately before the second material is injected from the second injection machine into the cavity, the pressure inside the cavity is maintained above the injection pressure of the second material, and the pressure control unit injects the second material into the cavity from the second injection machine. A seventh step of maintaining the pressure inside the cavity below atmospheric pressure from the moment of injection; and
A pressure-controlled molding method for a foam injection product comprising the eighth step of cooling the product in which the foam skin and the base material are integrally formed and then separating it from the injection mold.
상기 압력제어부는 저장된 가스를 공급하는 가스공급부, 상기 사출금형에 결합되어 상기 캐비티 내부에 주입되는 상기 제1소재 또는 제2소재의 압력 또는 온도를 감지할 수 있는 센서, 일단은 상기 가스공급부에 결합되고 타단은 상기 가스유로에 결합되는 가스공급로, 상기 가스공급로에 결합되는 공급밸브 및 상기 공급밸브와 가스유로 사이의 가스공급로에 결합되는 체크밸브를 포함하고, 상기 센서에서 전달되는 신호에 따라 상기 공급밸브를 열어 상기 캐비티 내부를 가압할 수 있는, 발포사출 제품의 압력제어 성형공법.According to paragraph 1,
The pressure control unit includes a gas supply unit that supplies the stored gas, a sensor that is coupled to the injection mold and can detect the pressure or temperature of the first or second material injected into the cavity, and one end is coupled to the gas supply unit. And the other end includes a gas supply path coupled to the gas flow path, a supply valve coupled to the gas supply path, and a check valve coupled to the gas supply path between the supply valve and the gas flow path, and the signal transmitted from the sensor A pressure-controlled molding method for foam injection products that can pressurize the inside of the cavity by opening the supply valve.
상기 압력제어부는 상기 체크밸브와 가스유로 사이의 가스공급로에서 분기되는 가스배출로, 상기 가스배출로의 말단에 결합되어 음압을 발생시키는 가스배출부 및 상기 가스배출로에 결합되는 배출밸브를 포함하고, 상기 센서에서 전달되는 신호에 따라 상기 배출밸브를 열어 상기 캐비티 내부를 감압할 수 있는, 발포사출 제품의 압력제어 성형공법.According to paragraph 2,
The pressure control unit includes a gas discharge path branched from the gas supply path between the check valve and the gas flow path, a gas discharge portion coupled to an end of the gas discharge path to generate negative pressure, and a discharge valve coupled to the gas discharge path. A pressure-controlled molding method for a foam injection product that can reduce the pressure inside the cavity by opening the discharge valve according to a signal transmitted from the sensor.
상기 압력제어부는 상기 체크밸브와 가스유로 사이의 가스공급로에서 분기되는 가스배기로 및 상기 가스배기로의 말단에 결합되는 릴리프밸브를 포함하고, 상기 캐비티 내부의 압력이 상기 릴리프밸브의 설정압력 이상으로 올라가는 것을 방지할 수 있는, 발포사출 제품의 압력제어 성형공법.According to paragraph 3,
The pressure control unit includes a gas exhaust path branched from the gas supply path between the check valve and the gas flow path and a relief valve coupled to an end of the gas exhaust path, and the pressure inside the cavity is greater than or equal to the set pressure of the relief valve. A pressure-controlled molding method for foam injection products that can prevent them from rising.
상기 압력제어부는 상기 제1사출기 또는 제2사출기에서 상기 캐비티로 주입되는 상기 제1소재 또는 제2소재의 공급을 조절할 수 있는 사출제어부에서 전달되는 신호에 따라 상기 캐비티 내부를 가압 또는 감압할 수 있는, 발포사출 제품의 압력제어 성형공법.According to clause 4,
The pressure control unit can pressurize or depressurize the inside of the cavity according to a signal transmitted from an injection control unit that can control the supply of the first material or second material injected into the cavity from the first injection machine or the second injection machine. , Pressure-controlled molding method for foam injection products.
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