JP4499181B2 - 金型の急速加熱方法 - Google Patents
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Description
また、本発明の他の目的は、金型のチャネル内部で加熱された高温の熱を、直接チャネルの表面を介して金型に伝達することができ、成形が完了した後には、前記チャネルの表面を介して金型の温度を直接冷却させることができる、金型の成形方法を提供することにある。
また、本発明のさらに他の目的は、前記金型の急速加熱方法を実現するのに適したヒータユニットを提供することにある。
本発明による金型の急速加熱方法は、金型10のチャネル20の内部にヒータユニット100を挿入し、金型10に前記ヒータユニット100を結合させるヒータユニット100の結合段階S210を含む。
本発明において、前記金型10は、電熱媒体が通過するチャネル20と、溶融された成形物が満たされ、所定の形状を成すキャビティ30とを含む。
すなわち、△H=mCv(△T)である。
この時、前記チャネル20の全体積による質量をmch、前記ヒータユニット100の質量をmhu、前記電熱媒体の質量をmhtと言えば、前記電熱媒体の質量mhtは、前記チャネル20の質量mchに比べて非常に少ない量(すなわち、mht=mch−mhu<mch)を有する。
本発明において、金型10の成形段階S240は、前記金型10が前記キャビティ30の内部成形物の成形に必要な所定の温度に到逹すれば、前記金型10によって成形作業を行う。前記成形作業は、通常の方法で行われることができる。例えば、プラスチック樹脂の溶融物を前記注入ユニットと前記流動ランナーを介して前記キャビティ30に充填させ、前記キャビティ30に完全に充填されれば、その内部でプラスチック成形物が所定の形状を成すようにする。
本発明において、金型10の冷却段階S250は、外部で前記流入口12を介して低温の新しい電熱媒体を迅速で且つ継続的に前記チャネル20に投入させることから始まる。この時、前記流入口12及び前記流出口14を開放させ、外部で新しい電熱媒体を前記チャネル20の内部に投入させれば、前記チャネル20の内部に存在した既存の高温電熱媒体を押し出して排出させ、前記新しい低温の電熱媒体が前記チャネル20の内部に入ることによって、前記金型10から高温の熱が前記低温の電熱媒体に伝達される。前記低温の電熱媒体は、高温の熱を吸収すると同時に、前記流出口14を介して外部に排出され、さらに新しい低温の電熱媒体が流入される。
本発明によるヒータユニット100をチャネル20の内部に挿入する。この際、前記チャネル20の内径13mm、前記ヒータユニット100の保護部材120の外径8mm、前記ヒータ110(ヒーティングコイル)の長さ1000mm、前記ヒーティングコイルの容量2000Wで構成し、前記チャネル20の内径とキャビティ30との間の厚さを7mmに形成した。この状態で、前記流入口12を外部の熱媒体供給管62に結合させ、前記流出口14を外部の熱媒体回収管64に結合させ、前記熱媒体供給管62の内部圧力を測定するために圧力センサー55を設置し、前記キャビティ30の表面に温度センサー56を設置し、前記キャビティ30の表面温度を測定した。
前記測定実施例1において、前記チャネル20の内径とキャビティ30との間の厚さを8mmに形成したことを除いて、その残りの条件は、前記測定実施例1と同一にした。
この状態で、前記キャビティ30の表面温度が120℃に到達するまで同一の方式で到達時間を測定したところ、29秒が所要され、その後、さらに冷却水によって前記キャビティ30の表面温度が60℃に到達するまで同一の方式で到達時間を測定したところ、20秒が所要された。
前記測定実施例1において、前記チャネル20の内径とキャビティ30との間の厚さを10mmに形成したことを除いて、その残りの条件は、前記測定実施例1と同一にした。
この状態で、前記キャビティ30の表面温度が120℃に到達するまでの到達時間を同一の方式で測定したところ、37秒が所要され、その後、さらに冷却水によって前記キャビティ30の表面温度が60℃に到達するまでの到達時間を同一の方式で測定したところ、24秒が所要された。
20 チャネル
30 キャビティ
100 ヒータユニット
110 ヒータ
120 保護部材
130 電線部材
140 結合部材
Claims (4)
- 金型(10)のチャネル(20)の内部にヒータユニット(100)を挿入し、前記ヒータユニット(100)を加熱させて前記金型(10)の温度を上昇させる方法であって、
前記金型(10)の前記チャネル(20)の内部に前記ヒータユニット(100)を挿入し、前記金型(10)に前記ヒータユニット(100)を結合させる前記ヒータユニット(100)の結合段階(S210)と、
前記チャネル(20)の内部に連結された流入口(12)を介して前記電熱媒体を前記チャネル(20)の内部に流入させ、前記チャネル(20)の内部に前記電熱媒体が満たされれば、前記チャネル(20)の外部に連結された流出口(14)及び前記チャネル(20)の内部に連結された前記流入口(12)を閉鎖する前記電熱媒体の充填段階(S220)と、
前記チャネル(20)の内部に挿入された前記ヒータユニット(100)を加熱させて前記電熱媒体を高温に上昇させ、前記電熱媒体によって前記金型(10)を高温に上昇させる前記ヒータユニット(100)の加熱段階(S230)と
を含み、
前記ヒータユニット(100)の加熱段階(S230)は、前記チャネル(20)の内部で前記ヒータユニット(100)によって発生させた熱をその周囲の前記電熱媒体にそのまま吸収させ、前記電熱媒体に吸収させた熱をまた前記金型(10)に伝達されるようにすることを特徴とする金型の急速加熱方法。 - 金型用の前記ヒータユニット(100)は、1つの結合部材(140)に対して1つまたは2つ以上のヒータ(110)を備えて形成されることを特徴とする請求項1に記載の金型の急速加熱方法。
- 前記チャネル(20)の内部圧力は、1気圧乃至20気圧の範囲で行われることを特徴とする請求項1に記載の金型の急速加熱方法。
- 請求項1に記載の金型(10)の急速加熱段階と、
前記金型(10)によって成形作業を行う段階(S240)と、
新しい低温の前記電熱媒体が前記チャネル(20)の内部表面と前記ヒータユニット(100)の保護部材(120)の表面との間に存在する狭い隙間を介して迅速に流れ出し、これにより、前記チャネル(20)の高温熱を吸収して排出することにより、前記チャネル(20)の温度を急速に冷却させる前記金型(10)の冷却段階(S250)と、
を含むことを特徴とする金型の成形方法。
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