KR100614700B1 - 일회용 플라스틱 가스핀을 포함하여 구성한 가스사출금형 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일회용 플라스틱 가스핀을 포함하여 구성하는 가스사출금형에 관한 것이며, 그 목적은 종래의 고가의 금속가스핀을 저가의 합성수지 재질의 일회용 가스핀으로 대체하여, 가스의 주입 후 성형품과 함께 취출되는 일회용의 가스핀을 금형에 설치 구성하여 반복적인 사출공정에 따른 융융수지가 가스핀의 내측으로 역류되는 현상 및 가스 주입공측의 압력저하 현상을 제거하도록 한 일회용 플라스틱 가스핀을 구성한 가스사출금형을 제공함에 있다.

본 발명은 닫힘시 캐비티를 형성하는 상형판과 하형판들중 선택된 일측에 설치되어 선단부의 가스주입공이 캐비티측으로 돌출위치된 가스핀을 구성하여, 일정압력하의 고온가스를 캐비티내 기충전된 용융수지의 중앙부를 향해 주입하여 성형품의 중공부를 형성토록 하는 가스사출금형에 있어서,

상기 가스핀은 합성수지로 구성되어, 그 상부는 캐비티측으로 돌출된 노즐부를 형성하며, 그 하부는 상기 상형판 및 하형판들 중 선택된 하나의 형판에 형성된 삽입홈에 끼움결합되어, 상기 삽입홈의 일측에서 유입된 가스를 가스핀을 통해 캐비티내로 주입완료한 후, 금형의 열림에 따른 취출공정시 성형품에 일체되어 함께 취출되도록 한 일회용 플라스틱 가스핀을 포함하여 구성한 가스성형금형에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

가스사출금형, 가스핀, 캐비티(cavity), 취출(Ejection)공정, 성형품

Description

일회용 플라스틱 가스핀을 포함하여 구성한 가스사출금형{Gas-Assisted Injection Mold Using Expendable Plastic Gas Pin}

도 1 은 본 발명이 적용된 가스사출금형의 구성을 보인 단면개략도

도 2 는 본 발명에 따른 하형판에 설치된 가스핀의 설치 상태도

도 3 은 본 발명에 따른 가스핀의 구성을 보인 사시도

도 4 는 본 발명에 따른 가스핀이 상형판에 설치 구성된 가스사출금형의 단면개략도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(11) : 상형판 (12) : 하형판

(15) : 캐비티(cavity) (21) : 가스주입구

(22) : 가스관 (25) : 가스핀

(27) : 노즐부 (27') : 주입공

(28) : 체결부 (28a) : 걸림턱

(29) : 삽입홈 (29a) : 걸림홈

본 발명은 일회용 플라스틱 가스핀을 포함하여 구성한 가스사출성형용 금형에 관한 것으로, 보다 상세하게는 금형내부에 용융수지를 주입하여 중공형태의 성형품을 얻어내기 위하여 금형내부에 주입된 용융수지의 내부에 가스를 주입하기 위한 일회용 플라스틱 가스핀을 포함하여 구성한 가스사출금형에 관한 것이다.

통상 합성수지류를 성형하기 위한 플라스틱 가스사출성형은 1970년대 초반이후, 텔레비전케이스, 핸들, 차량의 범퍼 등 많은 플라스틱 제품의 생산에 적용되고 있으며, 이러한 성형품과 같이 두께가 얇은 성형품은 문제가 없지만, 그 두께가 두꺼운 성형품의 경우에는 냉각시 수지가 수축되며, 충분한 압력이 가해지지 않아 완성품의 품질 및 강도를 저해함에 따라 상기 금형내의 성형품의 내부중앙에 중공부를 형성시킴으로서 성형품의 강도를 증가시키도록 하고 있다.

상기와 같은 일반적인 가스사출성형은 먼저 금형에 형성된 스푸루(Sprue) 및 러너(Runner)를 통하여 용융수지를 금형내의 캐비티내로 유입하여 충전하게 된다.

이후, 일정시간 경과 후, 캐비티내 일측에 설치 형성된 가스핀을 통하여 외부에서 공급되는 고압의 압축된 질소가스를 캐비티내로 주입하게 되며, 이후 일정시간동안 주입된 가스가 중공부에 머물게 되면서 성형품을 캐비티내에서 정착시키게 된다.

이후, 상기 고온의 가스를 배출시키는 배출과정을 수행하게 된다.

이후, 일정시간의 냉각시간을 거친 후, 취출(Ejection)공정에 의해 중공부를 형성한 성형품을 얻게 되는 것이다.

상기와 같은 구성의 가스사출성형에서 성형품의 품질에 직접적으로 관여되는 가스핀은 일반적으로 상형판 혹은 하형판중 선택된 일측과 나사결합된 금속가스핀을 설치구성하고 있다.

이러한 금속가스핀은 금형의 외부에 형성된 가스주입구부터 공급된 고압의 가스를 주입하기 위한 가공상의 어려움을 수반하게 되며, 또한 반복된 사출공정을 수행함에 따라 용융수지내부에 항상 머무르게 되는 가스핀의 선단부의 주입공을 통해 용융수지가 역류되어 가스핀의 막힘현상을 유발하게 되는 문제점이 발생되었다.

또한, 상기와 같은 융용수지의 역류를 방지하게 위하여 통상 미세한 가스 주입공을 형성토록 한 금속가스핀의 경우 이에 따라 가스 주입시 압력손실이 발생되어 캐비티내측으로 적정압력을 갖는 가스의 전달을 수행하지 못함에 따라 상기 중공부에 주입된 가스의 배출과정에서 고온의 잔여가스가 중공부에 남게 되어 성형품의 냉각을 지연하게 되는 문제점 등이 발생되었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출되는 것으로, 그 목적은 종래의 고가의 금속가스핀을 저가의 합성수지 재질의 일회용 가스핀으로 대체하여, 가스의 주입 후 성형품과 함께 취출되는 일회용의 가스핀을 금형에 설치 구성하여, 반복적인 사출공정에 따른 융융수지가 가스핀의 내측으로 역류되는 현상 및 가스 주입공측의 압력저하 현상을 방지할 수 있는 일회용 플라스틱 가스핀을 포함하여 구성한 가스사출금형을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 닫힘시 캐비티를 형성하는 상형판과 하형판들중 선택된 일측에 설치되어 선단부의 가스주입공이 캐비티측으로 돌출위치된 가스핀을 구성하여, 일정압력하의 고온가스를 캐비티내 기충전된 용융수지의 중앙부를 향해 주입하여 성형품의 중공부를 형성토록 하는 가스사출금형에 있어서,

상기 가스핀은 합성수지로 구성되어, 그 상부는 캐비티측으로 돌출된 노즐부를 형성하며, 그 하부는 상기 상형판 및 하형판들 중 선택된 하나의 형판에 삽입 결속되는 체결부를 구성하되, 상기 체결부의 외주둘레를 따라 걸림턱을 형성하여 구성하며; 상기 가스핀이 설치 구성되는 상형판 혹은 하형판 중 선택된 하나의 형판에는 상기 가스핀의 체결부를 수용하는 삽입홈을 형성하되, 상기 체결부에 형성된 걸림턱에 대응되는 걸림홈을 형성 구성하여; 상기 삽입홈의 일측에서 유입된 가스를 가스핀을 통해 캐비티내로 주입완료한 후, 금형의 열림에 따른 취출공정시 성형품에 일체되어 함께 취출되도록 한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같 다.

도 1 은 본 발명이 적용된 가스사출금형의 구성을 보인 단면개략도를, 도 2 는 본 발명에 따른 하형판에 설치된 가스핀의 설치 상태도를, 도 3 은 본 발명에 따른 가스핀의 구성을 보인 사시도를 도시한 것으로,

닫힘시 캐비티(15)를 형성하는 상형판(11)과 하형판(12)을 구비하되, 상기 하형판(12)의 일측에 설치되어 선단부의 가스 주입공(27')이 캐비티(15)측으로 돌출위치된 가스핀(25)을 구성하여, 일정압력하의 고온가스를 캐비티(15)내 기충전 된 용융수지의 중앙부를 향해 주입하여 성형품의 중공부를 형성토록 하는 가스사출금형에 있어서,

상기 가스핀(25)의 상부는 캐비티(15)측으로 돌출되어 그 선단부로 주입공(27')을 형성 구비한 노즐부(27)를 형성하며, 그 하부는 상기 하형판(12)에 삽입 결속되는 체결부(28)를 구성하되, 상기 체결부(28)의 외주둘레를 따라 걸림턱(28a)을 형성하여 구성하며,

상기 가스핀(28)이 설치 구성되는 하형판(12)에는 상기 가스핀(25)의 체결부(28)를 수용하는 삽입홈(29a)을 형성하되, 상기 체결부(28)에 형성된 걸림턱(28a)에 대응되는 걸림홈(29a)을 형성 구성하고 있다.

또한, 상기 가스핀(25)의 재질은 플라스틱 등의 합성수지로 형성되어 구성된다.

또한, 하형판(12)에는 상기 삽입홈(29)에 연장되어 가스의 유로를 형성하는 가스관(22)이 외부일측에 설치 구성된 가스주입구(21)와 연결 구성된다.

도 4 는 본 발명에 따른 가스핀이 상형판에 설치구성된 가스사출금형을 도시한 것으로, 상기 하형판(12)에 설치 구성된 가스주입구(21)/가스관(22)/삽입홈(29)은 상형판(11)에 설치 구성 가능하며, 이런 경우 상형판(11)에 형성되는 삽입홈에 체결되는 가스핀(25) 또한 상형판(11)에 설치 구성됨은 물론이다.

상기한 구성과 같은 본 발명은 먼저 금형의 상형판(11)과 하형판(12)의 열림상태에서 하형판(12)에 형성된 삽입부(29)에 가스핀(25)의 체결부(28)를 안착시켜 체결부(28)에 형성된 걸림턱(28a)이 삽입부(29)에 형성된 걸림홈(29a)에 끼워져 결속시킨후, 금형을 닫게 된다.

이후, 스푸루(13) 및 러너(14)를 통해 일정량의 용융수지를 캐비티(15)내측으로 충전하게 된다.

이후, 일정시간이 경과된 후 외부로부터 공급되어 하형판(12)에 설치된 가스주입구(21) 및 가스관(22)을 통해 유입되는 고압의 가스가 가스핀(25)의 노즐부(27)에 형성된 주입공(27')을 통해 용융수지의 중앙부를 중공화 시키며 충전된다.

이후, 일정시간동안 계속해서 가스를 가압해줌에 따른 중공된 성형품의 정착단계를 거치게 된다.

이후, 일정시간동안의 냉각과정이 경과된 후, 금형이 열리면서 성형품의 중공부내의 가스가 배출됨과 동시에 성형품의 취출과정이 이루어진다.

이때 상기 취출과정시 하형판(12)과 결속되었던 가스핀(25)이 성형품에 일체화되어 하형판(12)의 삽입부(29)로부터 이탈되어 성형품과 함께 취출된다.

이는 가스핀(25)의 노즐부(27)가 고온의 가스를 내부로 흘러보내는 동시 그 외부에는 고온의 용융수지가 위치됨에 따라 이와 밀착되는 합성수지 재질의 가스핀(25)이 성형품과 함께 용융되어 일체화 되어지는 것이다.

이후, 상기 사출성형과정을 거친 후, 별도의 가공단계에서 제거되어 완성된 성형품을 이루게 된다.

또한, 새로운 가스핀을 금형에 설치 구성하여 상기와 같은 1회의 사출공정을 반복 수행하게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 합성수지로 제작된 1회 사출공정에 사용되는 가스핀의 장착으로 인해 적용금형에 따른 노즐부의 길이 및 역류방지를 염려한 노즐부의 주입공의 크기 조절이 용이하여, 저압의 가스압력으로도 용이하게 캐비티내의 용융수지로의 중공부형성이 가능하며 이에 따른 압력손실이 저감된다. 또한 가스핀이 취출공정시 성형품과 일체되어 취출됨에 따라 중공부내의 고온의 잔여가스의 배출을 용이하게 하며, 또한 적용금형 및 용융수지별 적정한 가스핀의 제작이 이루어 져 제품의 품질을 향상 시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 닫힘시 캐비티를 형성하는 상형판과 하형판들중 선택된 일측에 설치되어 선단부의 가스 주입공이 캐비티측으로 돌출위치된 가스핀을 구성하여, 일정 압력하의 고온가스를 캐비티내 기충전 된 용융수지의 중앙부를 향해 주입하여 성형품의 중공부를 형성토록 하는 가스사출금형에 있어서,

   상기 가스핀은 합성수지로 구성되어, 그 상부는 캐비티측으로 돌출된 노즐부를 형성하며, 그 하부는 상기 상형판 및 하형판들 중 선택된 하나의 형판에 삽입 결속되는 체결부를 구성하되, 상기 체결부의 외주둘레를 따라 걸림턱을 형성하여 구성하며,

   상기 가스핀이 설치 구성되는 상형판 혹은 하형판 중 선택된 하나의 형판에는 상기 가스핀의 체결부를 수용하는 삽입홈을 형성하되, 상기 체결부에 형성된 걸림턱에 대응되는 걸림홈을 형성 구성하여,

   상기 삽입홈의 일측에서 유입된 가스를 가스핀을 통해 캐비티내로 주입완료한 후, 금형의 열림에 따른 취출공정시 성형품에 일체되어 함께 취출되도록 한 것을 특징으로 하는 일회용 플라스틱 가스핀을 포함하여 구성한 가스사출금형.

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