KR960014538B1 - Injection forming method and apparatus for thermosetting resin articles - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 본 발명에 의한 사출성형품의 한 예를 나타내는 사시도이고,1 is a perspective view showing an example of an injection molded article according to the present invention,
제2도는 본 발명의 방법에 사용되는 금형 및 장치 단면도이고,2 is a cross-sectional view of a mold and apparatus used in the method of the present invention,
제3도는 액상 발포제를 주사하는 순간의 단면도이고,3 is a sectional view at the moment of injecting the liquid blowing agent,
제4도는 주사장치를 이탈시킨 후 액상 발포제가 발포하는 것을 설명하기 위한 단면도이고,4 is a cross-sectional view for explaining the foaming of the liquid blowing agent after leaving the injection device,
제5도는 액상 발포제의 투입량과 동공의 크기와의 관계를 나타내는 그래프이고,5 is a graph showing the relationship between the dosage of the liquid blowing agent and the size of the pupil,
제6도는 수지 충전량과 동공의 크기와의 관계를 나타내는 그래프(액상발포제 일정량 투입시)이다.6 is a graph showing the relationship between the resin filling amount and the size of the pupil (when a certain amount of liquid foaming agent is added).
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 사출 성형품의 한 예 13 : 두꺼운 부위10: Example of injection molded article 13: Thick part
21 : 고정측 금형 22 : 이동측 금형21: fixed side mold 22: moving side mold
23 : 정량공급 제어장치 24 : 주사 실린더23: fixed-quantity supply control device 24: injection cylinder
25 : 주사 핀 26 : 금형 주사 홀25: injection pin 26: mold injection hole
28 : 액상 발포제의 정량 공급장치 29 : 주사 유압장치28: fixed-quantity supply of liquid blowing agent 29: injection hydraulic device
32 : 액상 발포제 32A : 기화 GAS32: liquid blowing agent 32A: vaporized gas
33A : 동공 33B : 동공의 진행33A: Pupil 33B: Pupil Progression
본 발명은 열가소성 수지성형품의 사출성형법 및 사출성형장치에 관한 것으로, 보다 상세하게로는 수지의 수축에 의한 성형품 표면의 씽크 마크(Sink Mark) 등의 결함을 일으키지 않으면서 두꺼운 부위가 존재하는 성형품을 성형하는 신규한 성형방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an injection molding method and an injection molding apparatus of a thermoplastic resin molded article, and more particularly to a molded article having a thick portion without causing defects such as a sink mark on the surface of the molded article due to shrinkage of the resin. A novel molding method and apparatus for molding.
일반적으로 열가소성 수지를 사출성형할 때, 성형품의 강도 향상을 위하여 제품 구조상 두꺼운 부위가 존재하는 경우가 있다. 이 경우 두꺼운 부위가 얇은 부위에 비하여 상대적으로 많은 열량을 가지고 있으므로 늦게 고화한다.In general, when injection molding a thermoplastic resin, a thick portion may exist in the product structure in order to improve the strength of the molded article. In this case, thicker parts have relatively more calories than thinner parts, so they solidify later.
이러한 이유로 두꺼운 부위의 표면에 씽크 마크, 뒤틀림 등과 같은 여러가지의 문제점을 발생한다. 이러한 수지의 수축에 의한 씽크 마크를 없애기 위하여 종래의 일반적인 방법은 사출충전 완료 직후 보압으로 수지의 수축력을 상쇄시키는 방법이 사용되고 있다. 그러나 이 방법은 두께차가 상대적으로 클 경우, 복잡한 성형품 등에서는 그 효과를 최대로 기대하기는 어렵다.For this reason, various problems, such as think marks and distortions, occur on the surface of the thick portion. In order to eliminate the think mark caused by the shrinkage of the resin, a conventional general method is used to offset the shrinkage force of the resin by holding pressure immediately after the completion of injection filling. However, in this method, when the difference in thickness is relatively large, it is difficult to maximize the effect in complicated molded products.
그래서 상대적으로 두께가 두꺼운 부위의 씽크 마크를 없애기 위하여 발포(Foaming) 기법을 사용하게 되었다. 이 방법은 수지와 발포제를 함께 사출하여 성형품 내부엔 셀(cell)을 형성시켜 씽크 마크를 방지하는 것이다. 하지만 이 방법은 발포 셀(cell)이 표면에도 존재하여 발포 GAS 흐름자국(Swirl Mark)이 발생하는 문제점이 생기므로 이를 없애기 위하여 2차 가공 등을 행하여 왔다.Thus, foaming techniques were used to eliminate think marks in relatively thick areas. In this method, the resin and the blowing agent are injected together to form a cell inside the molded part to prevent the sink mark. However, in this method, since foam cells exist on the surface and foamed GAS swirl marks are generated, secondary processing and the like have been performed to eliminate them.
미국특허 제4,101,617호, 영국특허 제2,139,548, 제2,202,181호 등에서는 두께가 두꺼운 부위의 씽크 마크를 없애기 위하여 노즐 또는 금형 Cavity에 GAS 투입장치를 만들어 고압(150kg/㎠ 이상)GAS를 투입하여 성형품 내부에 동공을 만들어 표면이 결합을 억제하는 방법이 개시되어 있다.In U.S. Patent No. 4,101,617, British Patent No. 2,139,548, 2,202,181, etc., in order to eliminate the think marks of thick parts, GAS is put into the nozzle or mold cavity and high pressure (150kg / ㎠ or more) GAS is injected into the molded part. A method is disclosed in which a pupil is made and the surface inhibits binding.
그러나 이 방법은 복잡한 형상의 성형품일 경우(즉, GAS 통로를 만들수 없는 제품의 경우)성형품 내부에 충분히 동공을 만들어 주지 못하여 씽크 마크 등이 발생하는 문제점이 있다. 또한, GAS가 들어가는 순간 금형 Cavity 내의 수지의 압력이 떨어져 순간적으로 수지가 멈추어 표면이 고화되고, 그 뒤 GAS가 수지를 밀고 들어가기 때문에 순간적으로 잠시 압력이 떨어졌던 부위가 고화하여 성형품 표면에 줄모양으로 남아 표면 결함이 발생한다. 극단적인 경우에는 고압 GAS가 수지 표면을 뚫고 나가 불량이 되기도 한다. 이러한 미세한 성형조건을 설정하기가 어려우며 이로 인하여 제품 설계 자유도가 저하된다. 또한 고압 GAS의 취급도 용이하지 않다는 문제점도 지니고 있다.However, this method has a problem in that, in the case of a molded article having a complicated shape (that is, in the case of a product that cannot make a GAS passage), there is a problem in that a sink mark or the like cannot be made sufficiently in the molded article. In addition, when the GAS enters, the pressure in the resin in the mold cavity drops and the resin stops momentarily to solidify the surface. After that, the GAS pushes the resin in, so that the part where the pressure drops momentarily solidifies and forms a strip on the surface of the molded product. Surface defects remain. In extreme cases, high-pressure gas can penetrate the resin surface and fail. It is difficult to set such fine molding conditions, which reduces the product design freedom. In addition, there is a problem that the handling of high pressure gas is not easy.
다른 방법으로 일특개평 5-16177호에서는 두꺼운 부분의 씽크 마크를 없애기 위하여 금형에 보이드 유기(誘起) 부재를 설치하여 이를 통하여 가압가스를(5-15kg/㎠)넣어 보이드를 형성하고 수지의 수축에 의한 체적감소분만큼 보이드가 형성되도록 하는 성형법 및 성형금형에 대하여 개시되어 있다.Alternatively, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-16177, a void organic member is installed in a mold in order to remove the thick portion of the think mark, through which pressurized gas (5-15 kg / ㎠) is formed to form a void, and the resin shrinks. A molding method and a molding mold are disclosed in which a void is formed by a volume reduction amount caused by the same.
이 방법은 수축에 의한 표면의 씽크 마크를 없애기 위한 방법에서 전술한 미국특허에 비하여는 조작이 간단하다고는 생각하나 이 역시 제품 표면에 Pin 구멍(보이드 유기부재 자극)이 생기는 문제점이 있다. 또한 이 방법을 두꺼운 부분이 선 방향으로 길게 되어 있는 경우 일정한 간격으로 많은 보이드 유기부재를 설치해야 한다는 문제점도 있고, 각 부분의 수축량이 틀릴 경우 각 부분의 보이드 유기부재에서 나오는 GAS 압력 시간을 달리 할 수 없는 단점도 있다.This method is thought to be simpler to operate than the above-described US patent in the method for eliminating the sink marks on the surface caused by shrinkage, but this also has a problem in that pin holes (void organic member magnetic poles) are formed on the surface of the product. In addition, this method has a problem in that many void organic members should be installed at regular intervals when the thick portion is long in a line direction, and when the amount of shrinkage of each portion is incorrect, the GAS pressure time from the void organic members of each portion may be changed. There is also a disadvantage.
본 발명은 상기와 같은 종래 방법의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 간단한 방법으로 성형체의 표면에 씽크마크, 뒤틀림, 줄무늬 등과 같은 결함의 발생을 방지할 수 있는 성형방법과 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the problems of the conventional method as described above, and to provide a molding method and apparatus that can prevent the occurrence of defects, such as think marks, distortions, streaks, etc. on the surface of the molded body by a simple method. do.
본 발명자는 상기 목적을 달성하기 위하여 연구한 결과, 성형품의 두꺼운 부분에 접하는 금형이 벽면에 주사홀(Hole)을 뚫고, 그 하단에 액상 발포제를 적량 주사하는 장치를 설치하고, Cavity에 수지가 충전될 때 순간적으로 수지 내부에 액상 발포제를 주사하여 액상 발포제의 기화로 동공(Foaming)을 형성시키게 되면 성형체의 표면에 씽크 마크, 변형 및 기타의 결함의 발생이 방지됨을 밝혀 내게 되었다.In order to achieve the above object, the present inventors found that a mold contacting a thick part of a molded product drills a hole in the wall, and installs a device for appropriately injecting a liquid blowing agent at the bottom thereof, and the resin is filled in the cavity. When the instantaneous injection of the liquid blowing agent into the resin to form the pores (foaming) by the vaporization of the liquid blowing agent it was found that the occurrence of think marks, deformation and other defects on the surface of the molded body.
즉, 본 발명은 수지가 고화하여 씽크 마크가 생길 정도의 두께를 포함하는 성형품의 사출 성형시 1) 씽크 마크가 생기는 부분의 근접 위치에 접하는 금형의 Cavity 면에 액상 발포제 주사장치를 설치하고, 2) 사출성형 작업을 수행하여 금형 Cavity 내에 수지가 사출된 다음 두꺼운 부위가 완전히 고화되기 전에 주사 Pin이 수지를 관통하여 액상 발포제를 적량 주사하고 바로 빠져 나오는 것을 특징으로 한다.That is, the present invention is an injection molding of a molded article including a thickness of the resin solidified to form a sink mark 1) by installing a liquid blowing agent injection device on the surface of the mold in contact with the position close to the portion where the think mark occurs, 2 After injection molding, the resin is injected into the mold cavity and the injection pin penetrates the resin in a proper amount to inject the appropriate amount of the liquid blowing agent and immediately exits before the thick portion is completely solidified.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
액상 발포제는 수지를 충전시키는 도중 또는 수지를 충전시킨 후에 주입할 수 있으나, 두꺼운 부위가 넓은 경우 내부 동공을 크게할 필요가 있을 때에는 전자의 방법이, 부분적인 수축방지를 위하여는 후자의 방법이 바람직하다.The liquid blowing agent may be injected during or after the resin is filled. However, when the thick portion is large, when the internal pupil needs to be enlarged, the former method is preferable. Do.
액상 발포제의 투입시간은 주사 Pin 주변의 수지가 고화하여 구멍으로 존재하지 않도록 짧은 시간 동안에 순간적으로 주사하여야 한다. 순간적인 주사가 이루어지지 않으면 액상 발포제가 수지의 잔존열을 받아 기화하여 기화 GAS가 주사 Pin 주변을 통하여 빠져나와 씽크 마크를 없앨 수 없게 된다. 즉, 주사 투입시간은 제품의 두께에 따라 다르나 5sec 이내, 더욱 바람직하게는 2sec 이내로 행하는 것이 바람직하다.The injection time of the liquid blowing agent should be injected momentarily for a short time so that the resin around the injection pin does not solidify and exist in the hole. If instantaneous injection is not carried out, the liquid blowing agent is evaporated by the residual heat of the resin, and the vaporized gas escapes through the vicinity of the injection pin, so that the sink mark cannot be removed. That is, the injection dose time varies depending on the thickness of the product, but is preferably performed within 5 sec, more preferably within 2 sec.
액상 발포제의 투입량은 성형품의 수축분에 해당하는 부피(A)와 액상 발포제가 기화하여 차지하는 부피(B)를 고려하여 설정한 후, 정량 장치에 의하여 정량 주입하는 것이 좋으며(B)가 (A)보다 약간 크게 실시하는 것이 씽크 마크 방지에 효과적이다.The amount of the liquid blowing agent is set in consideration of the volume (A) corresponding to the shrinkage of the molded article and the volume (B) occupied by the liquid blowing agent, and then it is preferable to inject by the metering device (B). A little bit bigger is a good way to prevent think marks.
액상 발포제의 주사 장치는 사출기에서 신호를 받아 타이머(timer)에 의하여 작동되는 것으로서 주사 후 자동으로 그 다음 공정을 위하여 정량 계량되어지는 것이 바람직하다.The injection device of the liquid blowing agent is preferably operated by a timer in response to a signal from the injection molding machine, and is preferably weighed automatically for the next process after injection.
또한 주사 Pin의 굵기는 용이하게 수지를 뚫고 액상 발포제를 투입한 후 빠져나올 수 있어야 하므로 가는 것이 좋다. 가장 좋게로는 0.2-1mm의 굵기를 가진 것을 사용함이 바람직하며, 순간적인 주사후 Pin이 빠져 나오게 되면 그 구멍은 아직 고화하지 않은 수지에 의하여 매워지게 된다.In addition, the thickness of the scanning pin should be fine because it should be able to easily penetrate the resin and inject the liquid blowing agent. Most preferably, 0.2-1mm thickness is used, and when the pin is pulled out after the momentary injection, the hole is filled with resin which has not yet solidified.
본 발명에 사용되는 금형은 성형품에서 두꺼운 부분이 있는 것을 성형하기 위한 것으로서, 그 부분에 대응되는 금형 Cavity 벽면에 주사 Pin의 구멍만큼 홀(Hole)을 뚫어 주사 Pin이 순간적으로 움직여 성형품을 관통하여 액상 발포제를 주입할 수 있도록 된 것이다.The mold used in the present invention is for molding a thick part in a molded article, and a hole is inserted into the mold cavity wall corresponding to the portion by the hole of the scan pin, and the scan pin moves momentarily to penetrate the molded article. The blowing agent can be injected.
본 발명에 사용되는 액상 발포제는 다음과 같은 특성을 필요로 한다.The liquid blowing agent used in the present invention requires the following characteristics.
1) 상온에서 액상으로서 취급이 용이하고 정량할 수 있어야 한다.1) It should be easy to handle and quantify as liquid at room temperature.
2) 일반적인 열가소성 수지가 금형 내에서 고화할 때의 잔존열에서 기화하여야 한다.2) The general thermoplastic resin should evaporate at the remaining heat when solidifying in the mold.
3) 적용된 수지에 악영향을 미쳐서는 안된다.3) It should not adversely affect the resin applied.
4) 인체 및 환경에 무해하여야 한다.4) It should be harmless to human body and environment.
5) 취급시 폭발 위험성이 없어야 한다.5) There should be no risk of explosion when handling.
그러나 임의의 수지에서 위의 조건을 완전히 만족시키는 액상 발포제는 존재하지 않으므로 사용해야 할 수지종류에 따라 위 조건에 근접되는 액상 발포제를 선정하여 사용함이 바람직하다.However, there is no liquid blowing agent that completely satisfies the above conditions in any resin, so it is preferable to use a liquid blowing agent that is close to the above conditions according to the type of resin to be used.
사용될 수 있는 발포제의 예로 Methanol, Hydrochlorofluorocarbon(141b, 123, 225CA, 225CB), Chlorofluorhydrocarbon(11,112,113), 1,1,1,4,4,4 Hexafluorobutane, Ethanol, Aceton 등을 들 수 있다.Examples of blowing agents that may be used include Methanol, Hydrochlorofluorocarbon (141b, 123, 225CA, 225CB), Chlorofluorhydrocarbon (11,112,113), 1,1,1,4,4,4 Hexafluorobutane, Ethanol, Aceton, and the like.
금형 Cavity로 수지를 사출하여 충전 직전 또는 충전 직후에 발포를 원하는 임의의 부위에 장착된 주사 장치를 통하여 일정량의 액상 발포제를 수지속으로 순간 주사한다. 액상 발포제는 수지의 잔존열을 받아서 수지속에서 즉시 기화하여 기화압을 발생시키며, 수지는 냉각 고화하면서 수축을 시작한다. 이 수축을 기화압이 상쇄시킴으로써 두꺼운 부분의 표면에 씽크 마크가 발생하지 않는다.The resin is injected into the mold cavity to instantaneously inject a certain amount of the liquid blowing agent into the resin through an injection device mounted at any desired site immediately before or after filling. The liquid blowing agent receives the remaining heat of the resin and vaporizes immediately in the resin to generate a vaporization pressure. The resin starts to shrink while cooling and solidifying. The vaporization pressure cancels out this contraction so that no sink mark occurs on the surface of the thick portion.
액상 발포제 주사 Pin은 전기한 것과 같이 굵기가 얇은 것이 바람직하다. 이는 수지가 관통되는 면적을 최소로 할 수 있으며, 액체 발포제가 투입되고 나서 주사 Pin이 빠진 후에 홀이 아직 고화하지 않은 수지에 의하여 메워지기가 용이하기 때문이다.It is preferable that the liquid blowing agent injection Pin is thin as mentioned above. This is because the area through which the resin penetrates can be minimized, and the hole is easily filled by the resin which has not yet solidified after the injection pin is removed after the liquid blowing agent is added.
본 발명의 방법에서는 수지 내부의 동공을 미국특허 제4,101,617호, 영국 특허 제2,139,548, 제2,202,181 및 일특개평 5-제16177호에 개시된 것과 같이 Control하기 어려운 기체를 사용하지 않고, 액체를 투입하여 수지의 잔존열로 기화시켜 생성시키므로써 동공의 크기, 위치 등을 Control하기 쉽다는 장점이 있다.In the method of the present invention, the pupil of the resin is introduced into the resin without using a gas that is difficult to control, as disclosed in US Pat. No. 4,101,617, UK Pat. No. 2,139,548, 2,202,181 and Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei. By evaporating and generating residual heat, it is easy to control the size, location, etc. of the pupil.
또한 액체 발포제가 수지의 잔존열을 빼앗아 기화하므로 Total Cycle Time을 단축시켜 생산단가를 절감하는 효과도 있다.In addition, since the liquid blowing agent takes away the remaining heat of the resin and vaporizes it, there is also an effect of reducing the production cost by shortening the total cycle time.
본 발명에 있어서는 액상 발포제를 가는 주사 Pin으로 투입하고 빠져나온 후 수지에 의하여 다시 메워지므로 외관이 양호하고, 중공화시키기 위한 제품 설계 자유도가 종래의 기술보다 매우 높게 된다. 예를들어 액체 발포제 투입 장치를 금형의 이동판은 물론, 고정판 또는 Core에도 장착할 수 있다.In the present invention, since the liquid blowing agent is introduced into the thin scanning pin and taken out, it is again filled by the resin, so that the appearance is good and the degree of freedom in designing the product for hollowing is much higher than in the prior art. For example, the liquid blowing agent dosing device can be mounted on a fixed plate or core as well as a moving plate of a mold.
별첨 도면에 의거하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The present invention will be described in more detail with reference to the attached drawings as follows.
제1도는 본 발명에 의한 사출 성형품의 한 예로서, 사출성형품(10)은 Gate(11)을 통하여 열가소성 수지가 주입되며 제품구조는 두꺼운 부분(13)(14)과 얇은 부분(12)으로 함께 이루어져 있다. 두꺼운 부분(13) 두께는 15mm, 폭은(14) 20mm이며, 얇은 부분(12)의 두께는 3mm이다. 이러한 형상은 기존의 사출성형법으로 성형할 시에는 표면부(15)(16)에 씽크 마크가 발생되기 쉽다.1 is an example of an injection molded article according to the present invention, the injection molded article 10 is a thermoplastic resin is injected through the gate 11 and the product structure together with a thick portion (13) 14 and a thin portion (12) consist of. The thick portion 13 is 15 mm thick, the width 14 is 20 mm, and the thin portion 12 is 3 mm thick. Such a shape is likely to generate think marks on the surface portions 15 and 16 when molded by the conventional injection molding method.
제2도는 본 발명의 사출성형법에 사용되는 금형 장치의 한 예를 보여주는 단면도로서, 금형(20)은 Cavity(23)을 형성하기 위하여 고정측 금형(21)과 이동측 금형(22)으로부터 되어 있다. 액체 발포제 주사 Pin(25) 및 주사 Cylider(24)가 이동측 금형(22)에 장착되어 있고, 이동측 금형(22) 내부 벽면에는 주사 Hole(26)이 주사 Pin의 크기에 맞게 형성되어져 있다. 주사 Cylinder(24)는 유압장치(29)에 의하여 사출기의 신호를 받아 정량 Feeding Control 장치(23) 내에서 움직여 사출시 수지를 관통하여 액상 발포제를 주사하고, 다시 유압장치(29)에 의하여 순간적으로 원위치 된다. 이때 다음 주입을 위하여 액상 발포제 정량 공급 장치(28)에 의하여 액상 발포제를 정량 계량한다.2 is a cross-sectional view showing an example of a mold apparatus used in the injection molding method of the present invention, wherein the mold 20 is formed from the fixed side mold 21 and the moving side mold 22 to form a cavity 23. . The liquid blowing agent injection pin 25 and the injection cylinder 24 are attached to the movable mold 22, and the injection hole 26 is formed in the inner wall surface of the movable mold 22 to match the size of the injection pin. The injection cylinder 24 receives the signal of the injection machine by the hydraulic device 29 and moves within the fixed-feeding control device 23 to inject the liquid foaming agent through the resin during injection, and again by the hydraulic device 29 to instantaneously. It is home. At this time, the liquid blowing agent is quantitatively metered by the liquid blowing agent metering supply device 28 for the next injection.
정량 Feeding Control 장치(23)는 이동측 금형(22) 외부 벽면 또는 금형안으로 삽입할 수 있으므로 이동측 금형(22)뿐만 아니라 고정측 금형(21), 슬라이드 Core 부분에도 장착할 수 있어 제품 설계의 자유도가 높다.Since the fixed-quantity feeding control device 23 can be inserted into the outer wall of the moving mold 22 or into the mold, it can be mounted not only on the moving mold 22 but also on the fixed mold 21 and the slide core part, thereby providing freedom of design. Is high.
본 발명을 적용 사용하는 수지는 수축이 심한 폴리프로필렌이나 ABS수지, 나이론 등에서 월등한 효과를 볼 수 있다.Resin using the present invention can be seen that the effect is excellent in polypropylene or ABS resin, nylon, etc., severe shrinkage.
제3도는 수지가 Cavity(23)내로 충전되는 직전 또는 직후에 주사 Cylinder(24)의 주사 Pin(25)이 수지를 관통하여 액상 발포제(32)를 주사하는 순간의 그림이다. 주사하는 순간 액상 발포제는 (32)수지의 잔존열을 받아 기화하기 시작하고 주사 Pin(25)은 수지를 빠져나와 원위치 된다. 성형체 표면의 냉각층(31)의 내부는 아직 완전히 고화되지 않은 상태이므로 유동적이다.3 is a picture of the moment when the injection pin 25 of the injection cylinder 24 penetrates the resin and injects the liquid blowing agent 32 immediately before or immediately after the resin is filled into the cavity 23. At the moment of injection, the liquid blowing agent begins to vaporize under the residual heat of the resin (32), and the injection pin 25 exits the resin and returns to its original position. The interior of the cooling layer 31 on the surface of the molded body is fluid because it is not yet completely solidified.
제4도는 액상 발포제가 Foaming을 시작하면서 기화압으로 유동적인 수지를 밀고 팽창하는 모습을 나타내는 것이다. 이때 액상 발포제의 팽창으로 주변의 수지를 가압하기 때문에 주사 Pin(25)이 있었던 홀은 수지에 의하여 메워지게 된다.4 shows the liquid foaming agent pushes and expands the flowable resin by evaporation pressure as it starts foaming. At this time, since the surrounding resin is pressurized by the expansion of the liquid blowing agent, the hole in which the scanning pin 25 was provided is filled with the resin.
또한 주입된 발포제는 계속 팽창하여 수지의 수축분을 상쇄시키므로 씽크 마크의 발생을 방지한다. Cavity(23)내의 수지가 고화하는 동안 원위치된 주사 Cylinder(24)는 다음 주입을 위하여 액상 발포제 정량 공급장치(28)에 의하여 정량 계량된다. 수지가 완전히 고화되면 성평품(10)을 취출한다.In addition, the injected blowing agent continues to expand to offset the shrinkage of the resin to prevent the occurrence of think marks. The in-situ injection cylinder 24 is metered by the liquid blowing agent metering feeder 28 for subsequent injection while the resin in the cavity 23 solidifies. When the resin is completely solidified, the Gyeongpyeong product 10 is taken out.
본 발명의 실시예는 다음과 같다.Embodiments of the present invention are as follows.
실시예 1)Example 1
제1도에 표시된 두께(13) 15mm, 폭이(14) 20mm, 길이 200mm이고, 얇은 부분의 두께(12) 3mm의 성평품을 제조하기 위하여 제2도에 표시된 금형(20)을 사용하였다. 금형(20)의 이동측 금형(22)에 주사 장치를 설치하고 주사 Pin(25)은 좌측으로부터 30mm 및 120mm 위치에 2set를 설치하였다.The mold 20 shown in FIG. 2 was used to produce a flat product having a thickness 13 of 15 mm, a width 14 of 20 mm, a length of 200 mm, and a thickness 12 mm of a thin portion shown in FIG. The scanning apparatus was installed in the moving side metal mold | die 22 of the metal mold | die 20, and the scanning pin 25 provided 2 sets in the 30 mm and 120 mm positions from the left side.
내부의 동공을 쉽게 볼 수 있도록 투명 일반 폴리스틸렌 수지를 사용하였고 액상 발포제는 Hydrochlorofluorocarbon(HCFC 141b)를 사용하였다.A transparent general polystyrene resin was used to easily view the pupil inside, and a liquid blowing agent was used a hydrochlorofluorocarbon (HCFC 141b).
좌우 주사장치에 각각 0.1cc의 141b를 계량해 놓았다. 수지는 Cavity 용량의 93%의 양을 계량하여 사출하였고 수지가 우측의 주사장치 위를 지나갈때를 맞추어서 좌우 주사장치를 동시에 작동시켜 주사하였다. 주사 시간은 1sec 이내에 모두 행해졌다. 보압공정은 하지 않고 바로 냉각공정을 거쳐 취출하였다.0.1cc of 141b was weighed in each of the left and right injectors. The resin was injected by measuring 93% of the cavity capacity, and the injection was performed by simultaneously operating the left and right injectors at the time when the resin passed on the right injector. The injection time was all done within 1 sec. It was taken out through the cooling step without performing the holding step.
냉각 시간을 100sec 실시하고 성형품을 취출하여 외관을 검사한 결과 표면(15)(16) 부위에 씽크 마크가 없었으며, 동공은 좌측과 우측 주사장치 사이와 우측 주사장치 오른쪽에 크게 형성되었다.After the cooling time was performed for 100 sec and the molded article was taken out and inspected for appearance, there were no think marks on the surfaces 15 and 16, and the pupils were largely formed between the left and right scanning devices and the right side of the right scanning device.
비교예 1)Comparative example 1)
제1도의 성형품을 제2도의 금형(20)을 사용하여 액상 발포제를 투입하지 않고 일반적인 성형 방법으로 사출하였다. 사용된 수지는 투명 폴리스틸렌이고 계량은 100% 계량하였으며 보압은 4초, 냉각시간은 120초로 행하였다.The molded article of FIG. 1 was injected by the general shaping | molding method, without using a liquid foaming agent using the metal mold | die 20 of FIG. The resin used was transparent polystyrene, weighed 100%, held for 4 seconds and cooled for 120 seconds.
냉각후 취출한 결과 표면(15)(16)에 상당한 수축이 발생하였다.Extraction after cooling resulted in significant shrinkage on the surfaces 15 and 16.
비교예 2)Comparative example 2)
액상 발포제의 효과를 알아보기 위하여 주사 Cylinder(24)에 액상 발포제는 주입하지 않고 Air만 각 1cc투입하였다. 그외의 조건은 실시예 1과 동일하게 실시하였다.In order to examine the effects of the liquid blowing agent, 1cc of air was injected into each injection cylinder 24 without the injection of the liquid blowing agent. Other conditions were performed similarly to Example 1.
냉각후 취출하여 본 결과, 성형품의 내부에 작은 Void가 형성되어 있었으나 역시 표면(15)(16)에 상당한 수축이 발생하였다.As a result of cooling and taking out, small voids were formed inside the molded article, but also significant shrinkage occurred on the surfaces 15 and 16.
비교예 3)Comparative Example 3)
주사 Pin을 Cavity 안으로 삽입한 상태에서 용융된 폴리스틸렌을 Cavity에 맞게 100% 계량하여 사출하고 보압을 4초간 실시하고 나서 냉각 시작 후 2초 경과후 HCFC 141b를 각각 0.1cc씩 주사하고 주사 Cylinder와 주사 Pin을 원위치 시켰다. 냉각을 완료시키고 성형품을 취출하여 외관검사를 해본 결과 수축이 약간 있었으며 동공의 크기도 작았다. 또한 동공의 위치도 주사 Pin 상부 주변으로만 몰려있었다.After the injection pin is inserted into the cavity, 100% of the melted polystyrene is injected according to the cavity and held for 4 seconds. After 2 seconds after the start of cooling, HCFC 141b is injected by 0.1cc each. Returned to After cooling, the molded product was taken out and inspected for appearance. There was slight shrinkage and small pupil size. The pupil's position was also concentrated around the upper part of the injection pin.
실시예 2)Example 2)
실시예 1과 동일 조건하에서 HCFC 141b Total 양을 0.1cc(각 주사장치별로는 0.5cc)씩 증가하면서 실시하였다. 그 결과를 제5도에 표시하였다.Under the same conditions as in Example 1, the HCFC 141b Total amount was increased by 0.1 cc (0.5 cc for each injection device). The results are shown in FIG.
이 그래프에서 보면 일정한 양 이상으로 HCFC 141b를 넣어도 더 이상의 동공 크기는 커지지 않았다. 또한 너무 작은 양의 HCFC 141b를 투입하면 그 기화력이 약해 동공의 크기가 작고 미성형의 원인이 됨을 알 수 있다.In this graph, even when HCFC 141b was added in a certain amount, the pupil size did not increase. In addition, when too small amount of HCFC 141b is injected, its vaporization power is weak, and thus the pupil size is small and it can be seen that it is a cause of non-molding.
실시예 3)Example 3
실시예 1과 동일 조건하에서 사출되는 수지양과 동공의 크기 외관의 씽크 마크와의 관계를 알아보기 위하여 사출되는 수지양을 달리하면서 실험하였다. 극단적으로 수지의 양을 100% 사출하였을 때는 HCFC 141b에 의하여 약간의 동공이 생겨 수축을 약간은 상쇄시키나 완벽한 수축 방지는 되지 못하였고, 수지를 극단적으로 작게 할 경우에는 동공의 크기는 매우 커지나 성형품의 말단이 약간 미성형되었다. 적정한 수준은 이 경우 93%의 전후였다.In order to determine the relationship between the amount of resin injected under the same conditions as in Example 1 and the think mark of the size and appearance of the pupil, the experiment was performed while varying the amount of resin injected. In the case of injection of 100% of the resin amount, HCFC 141b produces some pupils, which slightly offset the shrinkage, but did not prevent perfect shrinkage. When the resin is made extremely small, the pupil size becomes very large, but The tip is slightly unshaped. The appropriate level was around 93% in this case.
이상 설명한 바와 같이 본 발명으로 액체 발포제가 수지속으로 주사되어 주사의 잔존열을 받아 기화하면서 기화압을 발생시켜 수지가 수축하는 것을 상쇄시켜 두꺼운 부분을 포함하는 성형품의 외관에 씽크 마크 등과 같은 외관 결함을 일으키지 않는 양호한 제품을 얻게 된다.As described above, in the present invention, the liquid blowing agent is injected into the resin to receive the remaining heat of the injection to vaporize while generating a vaporization pressure to offset the shrinkage of the resin, appearance defects such as think marks on the appearance of the molded article including a thick portion You get a good product that does not cause
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| KR100482427B1 (en) * | 2003-12-19 | 2005-04-14 | 박장원 | Crosslinked foam which has inner-cavity structure, and process of forming thereof |
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1994
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