KR100683915B1

KR100683915B1 - 사출성형기용 노즐 및 제조방법

Info

Publication number: KR100683915B1
Application number: KR1020040104777A
Authority: KR
Inventors: 김관표
Original assignee: 김관표
Priority date: 2004-12-13
Filing date: 2004-12-13
Publication date: 2007-02-15
Also published as: KR20060066242A

Abstract

본 발명은 사출성형기용 노즐 및 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 노즐바디의 외면에 절연막을 사이에 두고 박막형태의 발열막이 직접 도포 고정되어서 종래 개념의 히터가 별도로 필요치 않기 때문에, 히터의 불량문제가 거의 발생하지 아니하는 사출성형기용 노즐에 관한 기술이 개시된다.

사출성형기, 노즐, 히터

Description

사출성형기용 노즐 및 제조방법{NOZZLE OF THE INJECTION MOLDER AND MANUFACTURING OF THE NOZZLE}

도1은 종래의 사출성형기에 대한 단면도이다.

도2는, 본 발명의 실시예에 따른 사출성형기용 노즐에 대한 사시도이다.

도3은, 도2의 AA선을 자른 도2의 사출성형기용 노즐에 대한 단면도이다.

도4는, 도2의 BB선을 자른 도2의 사출성형기용 노즐에 대한 단면도이다.

도5a 및 도5i는, 도2의 사출성형기용 노즐의 제조방법을 설명하기 위한 참조도이다.

*도면의 주요부위에 대한 부호의 설명*

200: 노즐 21: 노즐바디

22: 노즐팁 23: 제1전기절연막

24: 발열막 25: 제2전기절연막

51, 52: 중간체 a, b: 접촉단

본 발명은 사출성형기용 노즐 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 노즐에 열을 가하기 위한 기술에 관한 것이다.

일반적인 사출성형기에 대해서는 대한민국 등록특허공보 등록번호 20-1996-0096556호(고안의 명칭 : 사출성형기의 주입노즐의 주입구를 개폐시키는 밸브장치, 이하, '종래기술'이라 한다)에 제시되어 있는 바와 같다. 도1은 종래기술을 재도시한 것으로 이를 참조하여 개략적으로 설명하면, 노즐로케이트(11)로부터 주입되는 용융수지는 매니폴드(12)의 이동탕도(12a)를 거쳐 노즐핀(14)과 만난 후 노즐(13)을 거쳐 노즐(13)의 분사구(13a)를 통해 분사된다. 이 때, 노즐핀(14)은 상하방향으로의 왕복 운동을 통해 상기 노즐(13)의 분사구(13a)를 개폐하면서 용융수지의 분사를 단속한다.

한편, 노즐(13)의 내부를 통과하여 분사되는 용융수지는 노즐(13)의 내부를 이동하는 동안 고화현상이 발생할 수 있기 때문에, 도1에 도시된 바와 같이 노즐(13)의 외면에는 노즐(13)을 가열하기 위한 히터선(15)이 설치되어 있다.

그런데, 도1에 도시된 히터선(15)은, 사출성형기의 생산 작업 시에 작업의 불량 등으로 단선되는 등의 불량이 발생하게 될 개연성이 상시적으로 존재한다는 문제점 및 히터선(15)의 설치에 따라 간결한 외관을 가지지 못한다는 문제점이 있었다.

한편, 대한민국 공개특허공보 공개번호 특2003-0007978호(발명의 명칭: 두꺼운 필름 가열장치)에는, 노즐과 기판이 가열될 때 기판을 노즐 상으로 더 클램핑하도록, 노즐보다 더 작은 열팽창 계수를 갖는 기판의 전체 길이에 따라 슬롯을 갖는 원통형 열전도 기판과, 상기 기판 상에 도포된 실크-스크린 유전층과, 유전층 상에 도포되어 열발생을 위한 전기 회로를 형성하는 저항층과, 전원으로 전기적 연결하기 위해 저항층과 통전하는 상태로 도포된 적어도 한 쌍의 실크-스크린된 접촉 패드와, 저항층 위에 도포된 절연층과, 접점을 각각의 접촉 패드로 기계적 연결하기 위해 기판과 활주식으로 결합하는 환형 커넥터 하우징을 포함하는 사출 몰드 탕도 노즐이 개시되어 있다. 이러한 발명은 열전도 기판을 매개로 하여 노즐에 열을 전달하는데, 기판의 불량으로 인하여 노즐과 기판의 접촉이 곤란할 수도 있고, 기판이 노즐로부터 탈거될 수 있는 문제점이 상시적으로 존재한다는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 히터가 일체로 형성되는 사출성형기용 노즐 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 사출성형기용 노즐은, 용융수지를 수용하여 분사시키는 노즐바디; 상기 노즐바디의 외면에 도포되는 제1전기절연물질에 의해 형성되는 제1전기절연막; 상기 제1전기절연막에 일정한 회로형태로 도포되어 입력되는 전기에너지에 의해 열을 발생시키는 발열물질에 의해 형성되는 발열막; 및 상기 전기절연막 및 발열막의 표면에 도포되는 제2전기절연물질에 의해 형성되는 제2전기절연막; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1전기절연막은 상기 제2전기절연막 보다 열전도율이 큰 것을 또 하나의 특징으로 한다.

상기 제2전기절연막을 이루는 제2전기절연물질은 SiO₂를 주 성분으로 하는 것을 더 구체적인 특징으로 한다.

상기 제1전기절연막을 이루는 제1전기절연물질은 MgO₂를 주 성분으로 하는 것을 더 구체적인 특징으로 한다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 사출성형기용 노즐의 제조방법은, 일정한 외경을 가지는 선가공된 노즐바디의 외면에 제1전기절연물질을 도포하여 제1전기절연막을 형성시키는 제1전기절연막 형성단계; 상기 제1전기절연막 형성단계에서 상기 노즐바디의 외면에 도포된 제1전기절연막의 외면에 입력되는 전기에너지에 의해 발열일정한 회로형태로 발열물질을 도포하여 발열막을 형성하는 발열막 형성단계; 및 상기 제1전기절연막 형성단계 및 상기 발열막 형성단계에서 도포된 제1전기절연막 및 발열막의 외면에 제2전기절연물질을 도포하여 제2전기절연막을 형성시키는 제2전기절연막 형성단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 발열막 형성단계는, 측면에 일정한 회로형태의 홈이 형성된 원통형의 중간체를 상기 제1전기절연막 형성단계에서 상기 노즐바디의 외면에 형성된 제1전기절연막의 외면에 끼우는 중간체끼움단계; 상기 중간체끼움단계에서 끼움된 중간 체의 외면에 상기 발열물질을 도포하는 발열물질 도포단계; 및 상기 발열물질 도포단계 후에 상기 중간체를 탈거시키는 중간체 탈거단계; 를 포함하는 것을 더 구체적인 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 사출성형기용 노즐과 그 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

도2는, 본 발명의 실시 예에 따른 사출성형기용 노즐(200)에 대한 사시도이다.

도3 및 도4는, 도2의 AA선 및 BB선을 각각 자른 단면도이다.

도2 내지 도4에서 참조되는 바와 같이, 본 발명에 따른 사출성형기용 노즐은, 노즐바디(21)와, 노즐팁(22)과, 제1전기절연막(23), 발열막(24) 및 제2전기절연막(25) 등을 포함하여 구성된다.

상기한 구성을 더 상세히 살펴보면 다음과 같다.

상기 노즐바디(21)는 소정 직경을 가지는 원통형상의 스테인레스 재질로 마련되며, 내부에 중공(21a)이 형성되어 있다.

상기 노즐팁(22)은, 상기 노즐바디(21)의 하단에 나사결합 되는 것으로, 그 하단에 용융수지가 금형으로 분사되는 분사구(22a)가 형성되어 있고, 대체적으로 열전도율이 우수한 동소재로 제작되나, 경우에 따라서는 노즐바디와 일체로 가공될 수 있다.

상기 제1전기절연막(23)은, 노즐바디(21)의 외면에 도포(본 발명이 설명에서 사용되는 도포는 코팅을 포함하는 광의의 개념으로 사용된다)되어 있는 것으로 그 두께는 10~100㎛ 정도인 것이 바람직하며, 후술할 발열막(24)으로부터 발생되는 열을 노즐바디(21)로 전달하면서도, 발열막(24)에 흐르는 전류는 차단시키는 역할을 한다. 이러한 제1전기절연막(23)은, 열전도율이 우수한 전기절연물질이 사용되는 것이 바람직하며, 본 실시예에서는 MgO₂로 예를 들고 있다.

상기 발열막(24)은, 제1전기절연막(23)의 외면에 일정한 회로형태로 도포되며, 후술할 접촉단으로 입력되는 전력에 의해 열을 발생시킨다.

상기 제2전기절연막(25)은, 상기 제1전기절연막(23) 및 발열막(24)의 외면에 도포되어서, 발열막(24)에 흐르는 전류를 외부와 차단시킨다. 이러한 제2전기절연막(25)의 두께도 10~100㎛ 정도인 것이 바람직하다. 한편, 제2전기절연막(25)은 발열막(24)으로부터 발생하는 열이 외부로 방출되는 것을 억제시킬 수 있어야 하므로, 상기한 제1전기절연물질보다는 열전도도가 낮은 제2전기절연물질인 것이 바람직하며, 본 실시예에서 제2전기절연막(25)을 이루는 제2전기절연물질로서 주 성분이 SiO₂인 것으로 하였다.

다음은 상기한 바와 같은 사출성형기용 노즐의 제조방법에 대하여 도5a 이하를 참조하여 설명하되 편의상 순서를 붙여 설명한다.

1. 노즐바디(21) 준비<S501>

먼저 도5a에 도시된 바와 같이 일정한 외경을 가지는 선가공된 노즐바디(21)를 준비한다.

2. 제1전기절연막(23) 형성<S502>

단계 S501에서 준비된 노즐바디(21)의 외면에 제1전기절연물질을 도포하여 도5b에 도시된 바와 같이 제1전기절연막(23)을 형성시킨다.

3. 중간체끼움단계<S503a>

상기 단계 S502에서 상기 노즐바디(21)의 외면에 형성된 제1전기절연막(23)의 외면에 중간체를 끼운다.

여기서 중간체는 도5c 또는 도5d에 도시된 바와 같이, 측면에 일정한 회로형태의 홈(51a, 52a)이 형성된 원통형의 형상을 가지고 있다. 물론, 회로형태의 홈은 얼마든지 임의적인 형상을 가질 수 있을 것이다. 도5c의 중간체(51)과 도5d의 중간체(52)의 차이점은 후술된다.

한편, 중간체에 형성된 회로형태의 홈(51a, 52a)을 보면, 상측으로 연장 되어서 돌출되면서 단락된 부분이 있는데, 이는 외부의 전력을 입력시키기 위한 접촉단(a, b)이다.

도5e는 도5c 또는 도5d의 중간체(51, 52)를 노즐바디(21)의 외면에 형성된 제1전기절연막(23)의 외면에 끼우는 상황을 도시하고 있고, 도5f는 중간체(51, 52)가 완전히 끼워진 상태를 보이고 있다.

4. 발열물질 도포단계<S503b>

단계 S503a에서 끼움된 중간체(51, 52)의 외면에 발열물질을 도포한다. 이를 더 상세히 설명해 보면, 현재 중간체(51, 52)의 홈(51a, 52a)이 위치하는 부분에는 제1전기절연막(23)이 드러나 있고, 중간체(51, 52)의 홈(51a, 52a)이 위치하지 아니하는 부분에는 제1전기절연막(23)이 드러나지 않고 있다. 따라서 끼움된 중간체(51, 52)의 외면에 발열물질을 도포하게 되면 홈(51a, 52a)을 따라서는 발열물질이 직접 제1전기절연막(23)의 외면에 도포 고정될 것이고, 홈(51a, 52a)이 위치하지 아니하는 부분에서는 중간체(51, 52)의 외면에 발열물질이 도포될 것이다. 물론, 발열물질의 도포 시에 중간체의 두께 정도로 도포되도록 알맞게 도포하면, 홈(51a, 52a)부분에만 발열물질이 도포되어질 것이다.

도5g는 현재 발열물질이 도포된 상태를 보이고 있다.

5. 중간체(51, 52) 탈거<S503c>

단계 S503b에서 발열물질이 도포된 후 중간체(51, 52)를 탈거시킨다. 도5c의 형상을 가진 중간체(51)를 사용한 경우에는 도포 고정된 발열막(24)이 손상될 수 있으므로 중간체(51)을 잘라서 제거하는 방식으로 탈거하면 되지만, 도5d의 중간체(52)를 사용한 경우에는 탄성적으로 벌려져서 사용될 수 있기 때문에 발열막(24) 및 중간체(52)를 손상시키지 않고서도 손쉽게 중간체(52)를 탈거시킬 수 있다.

도5h는 중간체(51, 52)가 탈거된 상태를 보여주고 있다.

위에서 살펴본 단계 S503a 내지 S503c는 제1전기절연막(23)의 외면에 발열막(24)을 형성하는 구체적인 과정을 설명한 것이므로, 경우에 따라서는 다양한 응용이 변형이 가능할 것이다.

6. 제2전기절연막(25) 형성<S504>

제1전기절연막(23) 및 발열막(24)의 외면에 제2전기절연물질을 도포하여 제2전기절연막(25)을 형성한다. 이 때, 접촉단(a, b)을 소정의 덮개로 덮은 상태에서 제2전기절연물질을 도포하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 접촉단(a, b)은 외부의 전력을 공급받는 접점이기 때문에 제2전기절연물질에 의해 덮여지면 아니 되기 때문이다. 따라서 덮개를 이용하여 접촉단(a, b)을 덮은 후 제2전기절연물질을 도포하여 제2전기절연막(25)을 형성한 후 덮개를 제거하여 접촉단(a, b)이 드러날 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 물론, 덮개를 이용하지 아니하고 제2전기절연물질을 도포한 후 접촉단(a, b)부분의 제2전기절연물질을 벗겨내는 것도 얼마든지 가능할 것이다.

위와 같은 과정을 거친 후 선가공된 노즐팁(22)를 노즐바디(21)에 결합하면 도2의 노즐(200)의 제작이 완성된다.

이상과 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예에 의하여 이루어졌지만, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직은 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 안 된다. 즉, 본 발명은 후술되는 청구범위에 제시된 기술사상 및 그 균등한 영역으로 이해되어져야 할 것이다.

이상에서 상세히 설명한 본 발명에 따른 사출성형기용 노즐에 따르면, 발열 막이 노즐바디의 외면에 제1전기절연막을 사이에 두고 직접 도포됨으로써, 견고하게 고착되어 고장이 없는 반영구적인 히터로써의 사용될 수 있으며, 노즐의 외관도 간결하게 처리되어 외관의 품위품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

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일정한 외경을 가지는 선가공된 노즐바디의 외면에 제1전기절연물질을 도포하여 제1전기절연막을 형성시키는 제1전기절연막 형성단계;

상기 제1전기절연막 형성단계에서 상기 노즐바디의 외면에 도포된 제1전기절연막의 외면에 입력되는 전기에너지에 의해 발열일정한 회로형태로 발열물질을 도포하여 발열막을 형성하는 발열막 형성단계; 및

상기 제1전기절연막 형성단계 및 상기 발열막 형성단계에서 도포된 제1전기절연막 및 발열막의 외면에 제2전기절연물질을 도포하여 제2전기절연막을 형성시키는 제2전기절연막 형성단계; 를 포함하며,

상기 발열막 형성단계는,

측면에 일정한 회로형태의 홈이 형성된 원통형의 중간체를 상기 제1전기절연막 형성단계에서 상기 노즐바디의 외면에 형성된 제1전기절연막의 외면에 끼우는 중간체끼움단계;

상기 중간체끼움단계에서 끼움된 중간체의 외면에 상기 발열물질을 도포하는 발열물질 도포단계; 및

상기 발열물질 도포단계 후에 상기 중간체를 탈거시키는 중간체 탈거단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형기용 노즐의 제조방법.