KR101042983B1 - 사출성형방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사출물이 고형화되기 전에 게이트를 제품으로부터 분리할 수 있도록 한 사출성형장치 및 이를 이용한 사출성형방법에 관한 것이다.
본 발명의 구성은, 용융수지를 토출하는 주입부와, 상기 주입부에서 토출된 용융수지로 사출물을 성형하는 성형부를 포함하는 사출성형장치에 있어서, 상기 성형부는 상기 용융수지가 최초로 충진되는 챔버를 갖는 게이트 코어와, 상기 챔버에 충진된 용융수지가 주입되는 케비티를 갖는 상,하부 금형과, 상기 챔버와 케비티 사이의 유로를 개폐하는 커터 코어를 포함한다.
이에 따라, 종래와는 달리 별도의 게이트 커팅공정이 불필요함에 따라 작업효율 및 제품의 생산성을 향상시킬 수 있으며, 게이트의 분리과정에서 부스러기가 발생되거나 커팅면이 불균일해지는 등 제품 불량을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

사출성형장치 및 이를 이용한 사출성형방법 {INJECTION MOILDING DEVICE AND INJECTION MOILDING METHOD USING THE SAME}

본 발명은 사출성형시 사출물에 일체로 형성되는 게이트와 같은 불필요한 스크랩을 사출물의 성형과정에서 자동으로 제거할 수 있도록 한 사출성형장치 및 이를 이용한 사출성형방법에 관한 것이다.

일반적으로 플라스틱 제품의 성형에는 압축성형(壓縮成型, compression molding), 압출성형(押出成型, extrusion molding), 사출성형(射出成形, injection molding) 공법이 사용되고 있다.

상기 사출성형은 용융상태의 수지를 금형의 내부에 주입 후 냉각시켜 제품을 형성하는 공법으로, 다른 공법에 비해 제품의 형태 및 사이즈에 제한이 적으며 생산성 및 작업능률이 우수하여 플라스틱 제품의 성형에 폭넓게 사용되고 있다.

상기 사출성형의 공정을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 먼저 플라스틱에 안료 및 안정제, 가소제, 충전제 등을 첨가하여 칩(chip) 형태로 만들어진 컴파운드를 사출성형장치의 호퍼에 투입한다. 이때 투입구 바로 앞에 가열실이 있는데 여기서는 컴파운드의 원료에 따라 전열(電熱)이나 고압수증기 등으로 알맞게 가열하여 용융수지로 만든다.

상기 용융수지를 금형의 내부 즉 상부 금형과 하부 금형 사이에 형성된 케비티(Cavity) 속으로 주입한 후 냉각한다. 냉각이 완료되면 상부 금형과 하부 금형을 분리하고 상기 케비티 내부의 제품을 취출한다.

이때, 사출성형장치에는 용융수지를 케비티 내부로 주입하는 통로가 형성된 게이트 코어가 구비되는데, 상기 통로에 충진된 용융수지는 케비티 내부의 사출물과 함께 냉각되어 게이트와 같은 불필요한 스크랩이 형성된다.

종래에는 사출물이 완전히 고형화된 이후에 커터를 이용하여 수동 또는 자동으로 스크랩을 제거하여 왔으나, 사출성형에 커팅시간이 추가됨에 따라 제품의 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 커팅과정에서 부스러기가 발생되어 이를 제거해야 함은 물론 커팅면이 불균일하거나 버(burr)가 형성되어 제품불량을 초래하는 문제점도 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 사출물이 고형화되기 전에 게이트를 사출물로부터 분리할 수 있도록 한 사출성형장치 및 이를 이용한 사출성형방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 이루기 위해 본 발명은, 용융수지를 토출하는 주입부와, 상기 주입부에서 토출된 용융수지로 사출물을 성형하는 성형부를 포함하는 사출성형장치에 있어서, 상기 성형부는 상기 용융수지가 최초로 충진되는 챔버를 갖는 게이트 코어와, 상기 챔버에 충진된 용융수지가 주입되는 케비티를 갖는 상,하부 금형과, 상기 챔버와 케비티 사이의 유로를 개폐하는 커터 코어를 포함한다.

이때, 상기 게이트 코어와 상기 커터 코어를 히터로 가열하여 상기 챔버와 케비티 사이의 유로에 주입된 수지가 용융상태를 유지하는 동안에 상기 커터 코어가 상기 유로를 폐쇄하도록 한다.

본 발명의 사출성형장치를 이용한 사출성형방법은, 용융수지를 게이트 코어의 챔버에 충진하는 단계와, 상기 챔버의 충진이 완료되면 상,하부 금형내 케비티 내부로 용융수지를 충진하는 단계와, 상기 케비티의 충진이 완료되면 커터 코어를 작동하여 챔버와 케비티 사이의 유로를 폐쇄하는 단계와, 상기 상,하부 금형을 냉각시키는 단계와, 상기 상,하부 금형을 분리하여 케비티 내부의 사출물을 취출하는 단계를 포함한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 챔버에 충진된 수지가 고형화되기 전에 제품으로부터 게이트를 분리할 수 있으므로, 종래와는 달리 별도의 커팅공정이 불필요함에 따라 작업효율 및 제품의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 게이트의 분리과정에서 부스러기가 발생되거나 커팅면이 불균일해지는 등 제품 불량을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 사출성형장치의 일 실시예를 보인 단면도.
도 2는 도 1에 따른 작동과정을 보인 것으로,
도 2a는 제품 성형과정을 보인 단면도.
도 2b는 게이트 절단과정을 보인 단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 사출성형장치의 일 실시예를 보인 단면도로서, 그 구성을 설명하면 다음과 같다. 도시된 바와 같이, 사출성형장치는 용융수지를 토출하는 주입부(10)와, 상기 주입부에서 토출된 용융수지로 사출물을 성형하는 성형부(20)로 구성된다.

상기 성형부(20)는 주입부(10)의 노즐에서 토출된 용융수지가 최초로 충진되는 챔버(C1)를 갖는 게이트 코어(21)와, 상기 챔버에 충진된 용융수지가 주입되는 케비티(C2)를 갖는 상,하부 금형(24)(23)과, 상기 챔버와 케비티 사이의 유로를 개폐하는 커터 코어(22)로 구성된다.

도시된 바와 같이, 게이트 코어(21)의 챔버(C1)와 상,하부 금형(24)(23) 사이의 케비티(C2)는 유로에 의해 연결되어 있으며, 상기 게이트 코어(21)와 하부금형(23)의 사이에는 커터 코어(22)가 유압실린더에 의해 승강이 가능하도록 설치되어 있다.

또한, 게이트 코어(21)와 커터 코어(22)에는 각각 히터(25)가 내장되어 필요시 가열할 수 있도록 구성되며, 온도센서(26)를 통해 상기 히터의 승온을 제어할 수 있다.

도 2는 도 1에 따른 작동과정을 보인 것으로, 도 2a는 제품 성형과정을 보인 단면도이다. 도시된 바와 같이, 주입부(10)가 토출위치로 하강하여 게이트 코어(21)의 챔버(C1)에 일정 압력으로 용융수지를 주입하면 상기 챔버 내부에 용융수지가 충진되면서 게이트(G)가 형성된다.

상기와 같이 챔버(C1)에 용융수지가 충진되면 유로를 통해 이동하여 상,하부 금형(24)(23) 사이의 케비티(C2)에 충진됨으로서 사출공정이 완료되며, 이후 상기 상,하부 금형을 냉각시켜 상기 케비티에 충진된 용융수지를 고형화하는 성형공정을 통해 사출성형이 완료된다.

이때, 챔버(C1) 내부의 게이트(G)와 케비티(C2) 내부의 제품은 유로를 통해 상호 연결되어 있으므로, 용융수지가 고형화된 이후에는 종래와 같이 상기 게이트를 제품에서 분리하는 커팅작업을 수행해야 한다.

본 발명에 따른 사출성형방법은, 상기와 같이 사출공정이 완료된 상태에서 게이트 코어(21)와 커터 코어(22)를 히터(25)로 가열하여 게이트(G)와 제품을 연결하고 있는 유로 내부의 융용수지가 고형화되지 않도록 유지하는 한편, 상기 커터 코어를 작동하여 상기 유로를 폐쇄한다.

도 2b는 게이트 절단과정을 보인 단면도이다. 도시된 바와 같이, 커터 코어(22)와 그에 근접한 게이트 코어(21)를 가열하여 유로 근방의 게이트(G)를 용융상태로 유지함과 동시에 상기 커터 코어를 작동하여 상기 유로를 폐쇄한다.

상기와 같이 커터 코어(22)에 의해 유로가 폐쇄됨에 따라 수지의 용융상태에서 게이트(G)와 제품의 분리가 이루어지며, 이후에는 상,하부 금형(24)(23)의 냉각으로 제품의 성형을 완료하게 된다.

제품의 성형이 완료되면 상부 금형(24)을 하부 금형(23)에서 분리하여 성형된 제품을 취출하게 되는데, 게이트(G)는 제품의 성형이 완료되기 전에 이미 커터 코어에 의해 분리된 상태이기 때문에 별도의 게이트 제거작업을 수행할 필요가 없다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

10 : 주입부 20 : 성형부
21 : 게이트 코어 22 : 커터 코어
23 : 하부 금형 24 : 상부 금형
25 : 히터 26 : 온도센서

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 상, 하부 금형 내에 있는 게이트 코어의 챔버 및 케비티 내부로, 용융수지를 충진시키는 단계와;
   상기 케비티 내부로 용융수지의 충진이 완료되면, 상기 용융수지가 고형화되지 않는 상태에서 커터 코어를 작동시켜서 상기 챔버와 케비티 사이의 유로를 폐쇄하는 단계와;
   상기 상,하부 금형을 냉각시키는 단계와;
   상기 상,하부 금형을 분리하여 상기 케비티 내부의 사출물을 취출하는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 챔버에 용융수지가 충진되면 상기 커터 코어가 유로를 폐쇄하기 전까지 상기 게이트 코어와 상기 커터 코어를 가열하여 용융상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 사출성형방법.

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