KR100550533B1 - Injection molding - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 사출 금형은 고정 금형 또는 가동 금형의 금형면에 고체 코팅재가 부착되어, 주입된 용융 수지가 고정 금형 또는 가동 금형의 금형면과 마찰되지 않고 미끄러지면서 충진되므로, 그 흐름성이 향상되어 플라스틱 완성품에 웰드 라인이 형성되지 않고, 웰드 라인을 덮기 위한 스프레이 공정이 불필요하며, 플라스틱 완성품의 광택도가 향상되는 이점이 있다.The injection mold according to the present invention is a solid coating material is attached to the mold surface of the fixed mold or movable mold, the injected molten resin is filled while sliding without friction with the mold surface of the fixed mold or movable mold, the flowability is improved The weld line is not formed in the finished plastic product, spray process for covering the weld line is unnecessary, and the glossiness of the finished plastic product is improved.
플라스틱, 고정 금형, 가동 금형, 캐비티, 금형면, 용융 수지, 고체 코팅재Plastic, fixed mold, movable mold, cavity, mold surface, molten resin, solid coating material
Description
도 1은 종래 기술에 따른 플라스틱 성형장치가 일예가 표현된 구성도,1 is a block diagram showing an example of a plastic molding apparatus according to the prior art,
도 2는 종래 기술에 따른 플라스틱 성형장치의 다른 예가 표현된 구성도,2 is a block diagram showing another example of a plastic molding apparatus according to the prior art,
도 3은 본 발명에 따른 플라스틱 성형장치의 일실시예가 표현된 구성도이다.3 is a block diagram showing an embodiment of a plastic molding apparatus according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
51: 사출기 52: 실린더51: injection machine 52: cylinder
54: 스크류 55: 호퍼54: screw 55: hopper
56: 히터 58: 노즐56: heater 58: nozzle
70: 금형 72: 고정 금형70: mold 72: fixed mold
73: 캐비티 74: 가동 금형73: cavity 74: movable mold
76: 제 1 주입구 78: 제 2 주입구76: first injection hole 78: second injection hole
82,84: 고체 코팅재82,84: solid coating
본 발명은 사출 금형에 관한 것으로서, 특히, 금형의 금형면에 고체 코팅재가 부착되어 플라스틱 성형품의 광택도가 향상되고 별도의 스프레이 공정이 불필요하며 안전하게 작업할 수 있는 사출 금형에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적인 플라스틱 성형기술은 대부분 화학공장에서 만들어진 플라스틱 알갱이, 즉 펠릿(pellet)들을 전기열과 기계적 마찰을 이용하여 녹인 후 힘을 가하여 원하는 형상으로 만들어진 금형 내로 밀어냄으로써 여러 가지 플라스틱 제품을 제조하는 것이다.A common plastic molding technique is to manufacture various plastic products by melting plastic pellets, that is, pellets, made mostly in chemical plants using electric heat and mechanical friction, and then forcing them into a mold having a desired shape.
도 1은 종래 기술에 따른 플라스틱 성형장치가 일예가 표현된 구성도이다.1 is a block diagram showing an example of a plastic molding apparatus according to the prior art.
종래의 플라스틱 성형장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 크게 펠릿을 용융하여 사출하는 사출기(1)와, 상기 사출기(1)에서 사출된 용융 수지가 담겨진 후 응고되는 금형(20)으로 구성된다.As shown in FIG. 1, the conventional plastic molding apparatus includes an
상기 사출기(1)는 실린더(2)와, 상기 실린더(2)의 내부에 설치된 스크류(4)와, 상기 실린더(2)의 내부로 펠릿을 공급하기 위한 호퍼(5)와, 상기 실린더(2) 내부의 펠릿을 용융시키는 히터(6)와, 상기 실린더(2)의 일단에 장착되어 용융된 수지를 사출하는 노즐(8)을 포함하여 구성된다.The
상기 금형(20)은 고정 금형(22)과, 상기 고정 금형(22)과 형합되고 상기 고정 금형(22)의 사이에 원하는 형상의 캐비티(23)가 형성된 가동 금형(24)으로 구성되고, 상기 가동 금형(24)은 개형이 가능토록 이동 가능하게 설치되며, 상기 고정 금형(22)과 가동 금형(24) 중 어느 하나에는 용융 수지가 주입되는 제 1, 2 주입구(26,28)가 형성된다.The
그러나, 종래의 금형(20)은 주입된 용융 수지와 금형면의 마찰로 인해 용융 수지의 흐름성이 나빠 광택도가 낮고, 특히, 핸드폰이나 노트북과 같은 박판 형상의 플라스틱을 형성할 경우 주입되는 용융 수지와 금형면의 마찰이 커서 용융수지를 고압으로 주입시켜야 하기 때문에 그 성형성이 낮은 문제점이 있다. However, the
또한, 상기 제 1, 2 주입구(26,28)로 주입되는 용융수지는 상기 금형(20)의 캐비티(23)로 충진되는 도중에 점차 온도가 낮아지면서 결정화가 진행되고, 두 방향에서 주입되는 용융수지가 만날 때 그 흐름 속도가 낮게 되면 용융수지가 만나는 부위에 웰드 라인(weld line)이 형성된다.In addition, the molten resin injected into the first and
이러한 웰드 라인은 미관상 좋지 못하기 때문에, 종래에는 별도의 스프레이를 플라스틱 성형품에 분무하는 공정이 추가되는 문제점이 있다. Since such weld lines are not good in appearance, there is a problem in that a process of spraying a separate spray onto a plastic molded article is conventionally added.
한편, 상기의 문제점을 개선하기 위하여 금형(20)의 표면에 높은 온도를 가하는 금형 가열법이 있다.On the other hand, in order to improve the above problems, there is a mold heating method of applying a high temperature to the surface of the mold (20).
상기 금형 가열법은 도 2에 도시된 바와 같이, 금형(32)을 열면서 이와 동시에 금형(32) 중 한면을 가열하기 위하여 버너(34)를 점화하고, 플라스틱 완성품(40)을 취출하는 동안 LPG가스를 이용하여 금형(32) 중 일면을 계속적으로 가열하며, 다음 공정을 위해 금형(32)을 닫고 금형(32) 내부로 용융수지를 사출하는 동안 상기 금형(32)을 가열하므로, 상기 금형(32)에 열을 가하기 위해 공기와 LPG가스를 적절히 혼합하기 위한 고가의 장비가 필요하고, 금형(32) 중 한쪽면만 가열하는 이유로 플라스틱 완성품(40)의 일면에 열에 의한 휨이 발생되며, 금형의 가열이라는 공정이 새로이 추가되기 때문에 성형 시간이 증가하여 생산성에 낮으 며, LPG가스를 이용하므로 위험성이 높은 문제점이 있다.The mold heating method, as shown in FIG. 2, opens the
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 저비용과 간단한 구조로 용융 수지와 금형면의 마찰을 최소화하여 용융수지의 흐름성이 높일 수 있고, 광택도를 향상시킬 수 있으며, 안전하게 사용할 수 있는 플라스틱용 사출 금형을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, it is possible to improve the flowability of the molten resin by minimizing the friction between the molten resin and the mold surface with a low cost and simple structure, it is possible to improve the glossiness, The object is to provide an injection mold for plastic that can be used safely.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 플라스틱용 사출 금형은 고정 금형과, 상기 고정 금형과 형합되고 상기 고정 금형과의 사이에 용융 수지가 충진되는 밀폐형의 캐비티가 형성되는 가동 금형과, 상기 캐비티로 충진되는 용융 수지의 흐름성이 향상되도록 상기 고정 금형 또는 가동 금형의 금형면에 부착되고 저마찰 계수의 재질로 이루어진 고체 코팅재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The injection mold for plastics according to the present invention for solving the above problems comprises a fixed mold, a movable mold in which a sealed cavity is formed in which the molten resin is filled between the fixed mold and the fixed mold, and the cavity. It characterized in that it comprises a solid coating material made of a material of low friction coefficient attached to the mold surface of the fixed mold or movable mold to improve the flowability of the molten resin is filled with.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 플라스틱 성형장치의 일실시예가 표현된 구성도이다.3 is a block diagram showing an embodiment of a plastic molding apparatus according to the present invention.
본 발명에 의한 플라스틱 성형장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 크게 펠릿을 용융하여 사출하는 사출기(51)와, 상기 사출기(51)에서 사출된 용융 수지가 담겨진 후 응고되는 금형(70)으로 구성된다.The plastic molding apparatus according to the present invention is composed of an
상기 사출기(51)는 실린더(52)와, 상기 실린더(52)의 내부에 설치된 스크류(54)와, 상기 실린더(52)의 내부로 펠릿을 공급하기 위한 호퍼(55)와, 상기 실린더(52) 내부를 펠릿의 용융점 이상으로 가열할 수 있도록 상기 실린더(52) 벽면에 설치된 히터(56)와, 상기 실린더(52)의 일단에 장착되어 용융된 수지를 사출하는 노즐(58)을 포함하여 구성된다.The
상기 금형(70)은 고정 금형(72)과, 상기 고정 금형(72)과 형합되고 상기 고정 금형(72)의 사이에 원하는 형상의 캐비티(73)가 형성된 가동 금형(74)과, 상기 고정 금형(72) 또는 가동 금형(74)의 금형면에 용융수지의 흐름성 향상을 위해 부착된 고체 코팅재(82,84)를 포함한다.The
상기 고정 금형(72)과 가동 금형(74) 중 어느 하나에는 용융 수지가 주입되는 제 1, 2 주입구(76,78)가 형성된다. One of the fixed
그리고, 상기 가동 금형(74)은 개형이 가능토록 진퇴 또는 슬라이딩 가능하게 설치된다.In addition, the
상기 고체 코팅재(82,84)는 용융 수지에 반응되지 않는 내화학성을 갖고, 용융 수지에 의해 변형되지 않는 내마모성 및 내열성을 갖으며, 용융수지의 흐름 속도를 최대한 유지할 수 있도록 저마찰계수/단열성능을 갖는 물질로서, 상기 고정 금형(72) 또는 가동 금형(74)의 금형면에 한번 부착된 후 반영구으로 사용됨이 바람직하다.The
즉, 상기 고체 코팅재(82,84)는 유기 코팅(organic coating), 필름(films), 적층 플라스틱(laminates) 중 어느 하나가 바람직하고, 상기 고정 금형(72) 또는 가동 금형(74)의 금형면과 부착력이 강하므로 금형면에서 쉽게 분리되지 않아 장시 간 사용이 가능하다.That is, the
또한, 상기 고체 코팅재(82,84)는 고체 윤활재로서 흑연(graphite), 몰리브덴덤 황화물(molybdendum disulfide(MoS2)), 고체 금속(solid metals), 폴리머 코팅(Polymer coating), 세라믹 코팅(ceramic coating) 중 어느 하나가 바람직하고, 상기 고정 금형(72) 또는 가동 금형(74)의 금형면과 부착력이 강하므로 금형면에서 쉽게 분리되지 않아 장기간 사용이 가능하다.In addition, the
상기 고체 금속(solid metals)은 주로 납, 인듐, 카드뮴, 주석, 은 등이 바람직하다.The solid metals are preferably lead, indium, cadmium, tin, silver, and the like.
상기 폴리머 코팅(Polymer coating)에 사용되는 폴리머는 테플론(PTFE,polytetrafluorothylene), 폴리 에틸렌(PE,polyethylene), 메타크릴레이트(methacrylates)가 바람직하다.The polymer used in the polymer coating is preferably teflon (PTFE, polytetrafluorothylene), polyethylene (PE, polyethylene), methacrylates (methacrylates).
상기 세라믹 코팅(ceramic coating)으로는 알루미늄 산화물(aluminium oxide), 지르코늄 산화물(zirconium oxide)이 바람직하다.As the ceramic coating, aluminum oxide and zirconium oxide are preferable.
상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described above are as follows.
먼저, 상기 고정 금형(72) 또는 가동 금형(74)의 금형면에 고체 코팅재(82,84)를 입힌다.First,
그런 다음, 펠릿을 상기 호퍼(55)로 투입한 후, 상기 스크류(62)와 히터(64)를 작동시킨다.Then, the pellet is introduced into the
상기 히터(64)는 상기 실린더(54)의 내부를 가열시켜 펠릿이 용융되게 하고, 상기 스크류(62)는 상기 실린더 내부의 고열에 의해 용융되는 수지를 밀어내며, 상기 실린더(54) 내부의 용융 수지는 상기 노즐(58)을 통해 사출되어 상기 금형(70)의 제 1,2 주입구(76,78)를 통해 캐비티(73) 내로 주입된다. The heater 64 heats the interior of the
상기 캐비티(73)로 주입되는 용융 수지는 상기 고체 코팅재(82,84)의 표면을 따라 미끌어지면서 고정 금형(72) 또는 가동 금형(74)의 금형면과 마찰되지 않게 상기 금형(70)의 캐비티(73)로 충진되고, 충진되는 도중에 점차 온도가 낮아지면서 결정화가 진행된다.The molten resin injected into the
한편, 두 방향에서 주입되는 용융수지는 제 1 주입구(76)와 제 2 주입구(78)의 사이 위치에서 만나게 되는데, 이때 용융수지는 그 흐름성이 좋기 때문에 경계 부위에 웰드 라인이 형성되지 않고 응고된다. On the other hand, the molten resin injected in two directions are met at a position between the
이러한 용융수지는 주입된 후 소정 시간 동안 응고되고, 상기 가동 금형(74)이 개형된 후 플라스틱 완성품은 취출된다.This molten resin is solidified for a predetermined time after being injected, and the finished plastic product is taken out after the
이후, 상기 고정 금형(72) 또는 가동 금형(74)의 금형면에 고체 코팅재(82,84)가 입혀진 상태에서 새로운 펠릿의 투입, 스크류(54) 및 히터(56)의 작동, 용융수지의 주입, 응고 과정이 반복된다.Subsequently, in the state where the
한편, ABS 수지를 상기 고체 코팅재를 입힌 금형과 고체 코팅재를 입히지 않은 금형의 각각에서 성형한 경우, 고체 코팅재를 입힌 금형에서 성형된 완성품은 고체 코팅재를 입히지 않은 금형에서 성형된 완성품 보다 약 1.68배의 광택도를 갖게 되고, 사출 성형되는 플라스틱 완성품의 취약 부분인 경계 부위의 충격강도가 약 1.46 배 높으며, 경계 부위의 굴곡강도가 약 1.21 배 높게 된다.On the other hand, when the ABS resin is molded in each of the mold coated with the solid coating material and the mold not coated with the solid coating material, the finished product molded in the mold coated with the solid coating material is about 1.68 times higher than the finished product molded in the mold not coated with the solid coating material. It has a glossiness, impact strength of the boundary portion, which is a weak part of the finished plastic product that is injection molded, is about 1.46 times higher, and bending strength of the boundary portion is about 1.21 times higher.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 사출 금형은 고정 금형 또는 가동 금형의 금형면에 고체 코팅재가 부착되어, 주입된 용융 수지가 고정 금형 또는 가동 금형의 금형면과 마찰되지 않고 미끄러지면서 충진되므로, 그 흐름성이 향상되어 플라스틱 완성품에 웰드 라인이 형성되지 않고, 웰드 라인을 덮기 위한 스프레이 공정이 불필요하며, 플라스틱 완성품의 광택도가 향상되는 이점이 있다.The injection mold according to the present invention configured as described above is a solid coating material is attached to the mold surface of the fixed mold or movable mold, so that the injected molten resin is filled while sliding without friction with the mold surface of the fixed mold or movable mold, Since the flowability is improved, the weld line is not formed on the finished plastic, the spray process for covering the weld line is unnecessary, and the glossiness of the finished plastic is improved.
또한, 본 발명에 따른 사출 금형은 상기 금형을 가열하기 위한 별도의 가열장치가 불필요하므로, 구조가 간단하고 비용이 저감되며 안전하게 사용할 수 있는 이점이 있다.In addition, since the injection mold according to the present invention does not require a separate heating device for heating the mold, there is an advantage that the structure is simple, the cost is reduced, and can be safely used.
또한, 본 발명에 따른 사출 금형은 상기 고체 코팅재가 유기 코팅, 필름, 적층 플라스틱 중 적어도 어느 하나 이상이 사용되어 금형면에서 쉽게 분리되지 않아 장시간 사용이 가능한 이점이 있다.In addition, the injection mold according to the present invention has the advantage that the solid coating material can be used for a long time because at least any one or more of an organic coating, a film, laminated plastic is not easily separated from the mold surface.
또한, 상기 고체 코팅재는 고체 윤활재로서 흑연, 몰리브덴덤 황화물, 고체 금속, 폴리머 코팅, 세라믹 코팅 중 적어도 어느 하나 이상이 사용되어 금형면에서 쉽게 분리되지 않아 장시간 사용이 가능한 이점이 있다.In addition, the solid coating material has an advantage that it can be used for a long time because at least any one or more of graphite, molybdenum sulfide, solid metal, polymer coating, ceramic coating is used as a solid lubricant is not easily separated from the mold surface.
또한, 본 발명에 따른 사출 금형은 사출 성형되는 주입되는 용융 수지가 만나는 경계 부위의 굴곡강도 및 충격강도가 향상되는 이점이 있다.In addition, the injection mold according to the present invention has an advantage in that the bending strength and the impact strength of the boundary portion where the injection-molded molten resin meets are improved.
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