KR100339160B1 - 가스주입사출성형용노즐장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스 주입 사출 성형에서 가스와 수지를 유입하는 노즐 장치에 관한 것이다.

기존의 가스 주입 노즐 장치는 가스 노즐 부위에 고화 및 역류 현상으로 가스 유로(11)가 막히는 현상이 발생되고 이를 방지하기 위하여 부수적인 장치(예: 히터, 외부로 장치 이동 등)가 필요하였으나 본 발명은 다공성 분말 소재 합금을 이용함으로써 노즐 장치를 기존보다 단순화 할수 있을뿐 아니라 실린더의 피스톤에 의하여 수지의 가스 주입구로의 역류와 가스의 수지 유로로의 역류를 방지할수 있도록 한 것이다.

Description

가스 주입 사출 성형용 노즐 장치

본 발명은 가스 주입 사출 성형 공정(GAS ASSISTED INJECTION MOLDING)에서금형 내로 유입된 수지량과 충전시간 그리고 가스압과 지속 시간 및 주입 시간 등의 변수를 제어할수 있는 노즐 장치에 관한 것이다.

이 방법은 기존 방법으로는 노즐로의 가스 유입방법(미국 특허 번호: 5252287, 4943407, 5015166)이나 금형 스프루, 런너로의 가스 유입 방법(미국 특허 번호: 5069858, 4555225) 등의 경우에 노즐 내부에 있는 수지가 가스 노즐로의 침투 현상과 가스 노즐의 막힘 현상 등을 방지하기 위하여 부가 장치가 필요하게 된다. 예로써 노즐 내부에 가열 장치 도는 외부로의 가스 주입 장치를 설치하여 가스 노즐부의 냉각이 잘 이루어지지 않도록 하여 가스 노즐부의 수지 고화문제를 해결하고자 하였다.

그 결과 금형비의 추가 부담과 지속적인 양산시 성형 불량및 기기 작동 불량 문제를 가지고 있다.

본 발명은 상기 기술하였던 것과 같이 수지의 침투로 인한 가스 노즐의 막힘 현상을 개선하기 위하여 노즐부에 분말 소결 합금을 설치하여 가스 주입시 분말 소결합금의 미세한 홀을 가스가 통과하도록 하였다.

그 결과 금형 내부의 구조를 단순화 시켰고 금형내 수지 유입시 가스 노즐부로의 수지 침투 현상도 개선되었다.

즉, 본 발명에서는 수지의 유입시에 미세홀이 형성된 분말소결 금속내로 수지 유입이 어려워 분말 소결 금속 표면에만 침투된 수지가 아주 얇은 고화층이 형성되어서 가스 유입시 분말 소결 금속 부품 표면에 부착된 고화된 수지를 모두 이탈시키는 것이 가능하기 때문이다.

따라서 고화된 수지를 녹이는 가열 장치나 가스노즐을 외부로 이동시킬 필요가 없고 또한 금형내의 구조가 단순화 됨으로씨 금형비의 부담을 감소시키고 유지보수 비용을 절감할 수 있게 되는 것이다.

본 발명은 사출기 노즐 선단의 개구에서 사출 실린더에 연이어 통한 수지 통로와 노즐 내부에 분말 소결 합금으로된 다공성 금속을 통하여 압축된 질소, 공기등과 같은 가스 혹은 액화 가스를 수지 유입을 차단한후 금형내로 유입할수 있는 기능을 특징으로 하는 노즐 장치 방법이다.

이하 본 발명의 내용을 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 금형내로 일정량의 수지를 유입한후, 가스을 유입하게 하는 노즐 장치의 실시예를 나타낸 단면도이다.

이에서 볼수 있는 바와 같이 본 발명에서는 통상의 수지 압송을 위한 스크류(3)가 내장되고 그 바깥 둘레에 히터 밴드(1)가 감긴 배럴(2)을 구비하며, 가스압이 공급되는 경우 스프링(9)에 의하여 탄력 설치된 실린더(13)의 피스톤(14)이 상승하여 누설방지홀(10)에 도달하여 수지의 통과유로를 차단할수 있도록 하고 가스의 유로와 수지의 유로가 교차하는 지점에 분말소결 합금(4)을 고정하여서 된 노즐(5)을 수지의 통과를 차단할 수 있는 노즐(5)을 상기 배럴(2)의 전방에 설치하며 노즐(5)과 스프루 부싱(6) 그리고 고정측 금형(7) 및 이동측 금형(8)이 순차로 접하도륵 하여서 된 것이다.

이와 갈이 된 본 발명은 계량된 용융 수지를 스크류(3)가 압송하여 노즐(5)의 유로를 경유하여 유입되는 것이다.

이와 같이 유입된 용융 수지는 통상의 경우와 동일하게 노즐(5)의 선단으로 압출되어 스프류 부싱(6)을 경유한 다음 고정측 금형(7)과 이동측 금형(8) 사이의 공간으로 유입되는 것이고 이경우 압송되는 수지가 분말 소결 합금(4)측에 침투될 가능성은 있으나 미세홀이 형성된 분말 소결 합금(4)으로의 유로 저항이 매우 크므로 그 표면에만 수지가 침투하여 아주 얇은 고화층이 형성되어 있는 것이고 이러한 상태를 제3도(A)로 보였다.

이와 같이 하여 수지의 유입이 완료된 다음 압축된 가스가 가스 유로(11)를 거쳐 노즐(5)에 공급되도록 하는 것이다.

그 결과 노즐(5)의 실린더(13) 내부에 있던 피스톤(14)이 스프링(9)의 탄력을 이기고 스프링(9)을 압축시키면서 상승하여 피스톤(14)의 선단이 누설 방지홀(10)에 끼워져 수지 유로(12)를 차단하게 되는 것이며,

한편으로는 분말 소결 합금(4)을 거쳐서 분사되는 것이므로 전술한 과정에서 분말 소결 합금(4) 내의 표면에 침투된 고화된 수지가 모두 이탈되는 것이고, 이와 같이 하여 분사된 가스가 피스톤(14)에 의하여 유로 저항이 매우 큰 수지 유로(12) 측으로 가지않고 스프루 부싱(6)을 경유하여 고정측 금형(7)과 이동측 금형(8)의 사이로 유입되는 것이며, 이러한 상태를 제3도(B)로 보였다.

이와 같은 상태로 방치하면 금형내의 수지가 취출할수 있을 정도로 고화되는 것이며 이때까지 가스 압력을 유지 시키고, 취출시를 대비해서 가스 압력을 성형시때 보다 낮게 유지시키다가 성형품을 취출하기 직전 가스의 공급을 차단하게 되는 것이다.

그러므로 가스의 공급이 차단됨과 동시에 실린더(13)의 피스톤(14)은 다시 스프링(9)에 의한 압력으로 하강하여 수지유로를 열어 주게 되는 것이다.

제3도(C)는 전술한 바의 과정으로 고화된 성형품을 취출하는 공정이며 다음 단계를 준비한다.

이와 같이 하여 본 발명은 노즐(5) 내부의 가스 분사구에 분말 소결 합금(4)을 설치하고 일측에 실린더(13) 및 피스톤(14)을 설치하는 것 만으로 수지의 압출과정에서 가스 유로(11)로 수지가 역류함으로 인한 가스 노즐(5)부의 고화를 방지하여 원활한 작동을 할수 있게 됨은 물론이려니와 가스의 분사시에 수지의 유로로 가스가 역류하는 것을 방지하게 되는 것이어서 원활한 작동이 가능하게 되고 별다른 유지 보수 작업이 필요없게 되는 것이어서 작업능률을 획기적으로 향상시킬수 있는 것이면서도 그 구조가 종전의 것에 비하여 대폭 단순화되어 금형 제작비용을 크게 절감할수 있게 되는 등의 유용한 효과가 있다.

제1도는 본 발명에 관계되는 사출 성형 노즐 장치의 실시예를 나타내는 단면도.

제2도는 수지 유로 차단 수단으로서 실린더및 피스톤에 관련한 설명도.

제3도 (A) - (C)는 작동 설명도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1: 히터 밴드 2: 배럴

3: 스크류 4: 분말 소결 합금(POROUS METAL)

5: 노즐 6: 스프루 부싱 (SPRUE BUSHING)

7: 고정측 금형(상판) 8: 이동측 금형(하판)

9: 스프링 10: 누설방지홀

11: 가스 유로 12: 수지 유로

13: 실린더 14: 피스톤

Claims (3)

1. 통상의 수지 압송을 위한 스크류(3)가 내장되고 그 바깥 둘레에 히터 밴드(1)가 감긴 배럴(2)을 구비하며, 히터 밴드(1)를 갖는 노즐(5)을 배럴(2)의 선단에 고정하고 노즐(5)에 스프루 부싱(6)과 고정측 금형(7) 및 이동측 금형(8)이 순차로 접하도록 하되, 가스압이 공급되는 경우 스프링(9)에 의하여 탄력 설치된 실린더(13)의 피스톤(14)이 상승하여 누설 방지홀(10)에 끼워 짐으로써 수지의 통과유로를 차단할수 있도록 하고 가스의 유로와 수지의 유로가 교차하는 지점에 다공성 분말소결 합금(4)을 고정하여서 된 노즐(5)을 구비하여서 됨을 특징으로 하는 가스 주입 사출 성형용 노즐 장치.
2. 제1항에 있어서,

   노즐(5) 내부의 가스 유입 방지를 위한 피스턴 상방에 홈(10)을 만들어 놓은 것을 특징으로 하는 가스 주입 사출 성형용 노즐 장치.
3. 제1항에 있어서,

   공급되는 가스는 질소, 공기임을 특징으로 하는 가스 주입 사출 성형용 노즐 장치.