KR101191012B1 - 박막 필름 히터를 이용한 성형 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 성형 장치에서 성형 재료가 위치하는 부재(인서트 플레이트)가 다수의 단위 영역으로 구분되어 단위 영역별로 온도를 제어할 수 있는 구조를 갖는 성형 장치를 개시한다. 본 발명에 따른 성형 장치는 소정 깊이의 캐비티가 형성된 제 1 금형 및 제 1 금형과 결합되는 제 2 금형; 제 1 금형의 캐비티 내에 배치되며, 외부 전원 공급 장치로부터 개별적으로 공급된 전원에 의하여 열을 발생시키는 다수의 필름 히터; 및 표면에 소정의 패턴이 형성되며, 제 1 금형의 캐비티 내에서 다수의 필름 히터 상에 위치하여 각 필름 히터와 대응하는 영역의 온도가 국부적으로 제어될 수 있는 인서트 플레이트를 포함한다. 인서트 플레이트는 가장 자리를 따라 배치된 외곽 영역, 외곽 영역 내측에 배치되어 필름 히터와 각각 대응하는 다수의 단위 패턴부 및 단위 패턴부 사이에 위치하는 분리 영역으로 구분될 수 있다. 각 필름 히터는 외부의 전원 공급 유니트와 전기적으로 연결되는 전원 인가부 및 전원 인가부에 연결된 단일의 금속 와이어로 이루어진 발열부를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 발열부는 인서트 플레이트의 단위 패턴부와 대응한다.

Description

박막 필름 히터를 이용한 성형 장치{Molding device utilizing film heater}
본 발명은 성형 장치에 관한 것으로서, 특히 박막 필름 히터를 이용하여 금형(즉, 성형 재료가 위치하는 부재)의 온도 및 금형 내로 유입된 성형 재료의 온도를 국부적으로 제어할 수 있는 성형 장치에 관한 것이다.
성형 장치는 합성 수지 또는 금속 등의 성형 재료를 이용하여 특정 형상의 제품을 대량으로 생산하는 장치이다.
성형 장치에는 내부로 유입된 성형 재료의 온도 제어를 위하여 다양한 수단/장치가 설치/이용되고 있다. 예를 들어, 성형 장치의 금형 내에 형성된 유로를 통하여 냉각수 또는 냉각 오일과 같은 냉각 유체가 유동하며, 유동하는 냉각 유체에 의하여 금형의 온도, 즉 금형 내로 유입된 성형 재료의 온도가 제어된다.
또 다른 방법으로는, 금형 내에 전기 히터 등과 같은 발열 소자를 배치함으로써 금형의 온도 및 성형 재료의 온도를 제어할 수 있다.
그러나, 위에서 설명한 바와 같은 온도 제어 수단/장치는 사용 과정에서 다음과 같은 문제점을 발생시킬 수 있다.
냉각 유체의 유로 또는 전기 히터와 같은 온도 제어 수단/요소는 비교적 넓은 면적을 갖는 금형 내에 균일하게 배치되어 있으며, 따라서 이론적으로는 금형 전체를 단일의 온도 조건으로 조절할 수 있다.
그러나, 실제 공정 현장에서는 금형의 온도는 국부적으로 편차가 발생하게 된다. 즉, 냉각 유체를 사용하는 경우, 시간이 경과됨에 따라 냉각 유체의 온도가 변화되며(상승하며), 따라서 금형의 전체 영역 중에서 냉각 유체가 초기 유입되는 유입 영역, 냉각 유체가 유동하는 중간 영역 그리고 냉각 유체가 배출되는 배출 영역의 온도는 차이가 나게 된다.
금형 상에 위치하는 성형 재료의 모든 영역에 동일한 온도의 열이 공급되어야만 균일한 성질/특성을 갖는 성형품이 제조되지만, 위와 같은 이유로 금형의 영역별로 성형 재료에 다른 온도의 열이 공급됨으로써 성형 공정 후의 성형 제품은 균일한 특성을 갖기 어렵다.
특히, 고분자 수지는 온도와 시간에 따라 경화되는 정도가 현저히 다르게 나타나기 때문에 고분자 수지로 제조된 나노 패턴, 바이오 칩 또는 광학 요소와 같은 두께가 매우 얇고 미세한 소자는 성형 공정에서의 온도의 영향을 크게 받는다. 예를 들어, 페이스트(paste) 또는 겔(gel) 형태의 성형 재료가 금형의 표면에 형성된 미세 패턴(groove) 내에 유입되는 과정에서, 금형의 온도가 설정된 값보다 낮을 경우, 미세 패턴 내의 공간이 성형 재료로 완전히 채워지기 전에 성형 재료가 경화되기 시작하며, 따라서 미세 패턴과 동일한 패턴을 갖는 성형 제품이 제조되지 않는다.
한편, 비교적 넓은 면적의 금형 상에서 유입 포트를 통하여 유입된 성형 재료는 소정의 경로를 따라 유동하면서 패턴 형성 영역으로 이동한다. 이러한 조건에서는, 유입 포트를 통하여 유입된 직후의 성형 재료의 온도보다 유동 경로를 따라 유동한 후의 성형 재료의 온도는 낮게 된다. 이를 보상하기 위하여 금형의 재료 유입 포트 주변 영역의 온도보다 유입 포트에서 멀리 떨어진 유동 경로의 주변 영역의 온도가 높은 것이 바람직하다.
그러나, 위에서 설명한 바와 같은 원인으로 인하여 금형의 전체 영역의 온도가 불균일하고, 또한 특정 영역의 온도만을 국부적으로 제어할 수 없기 때문에 위와 같은 문제점을 해결하기 어렵다.
본 발명은 성형 장치에서 발생하는 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 금형의 전체 영역, 즉 성형 재료가 위치하는 부재(인서트 플레이트)가 다수의 단위 영역으로 구분되어 단위 영역별로 온도를 제어할 수 있는 구조를 갖는 성형 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
위와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명에 따른 성형 장치는 소정 깊이의 캐비티가 형성된 제 1 금형 및 제 1 금형과 결합되는 제 2 금형; 제 1 금형의 캐비티 내에 배치되며, 외부 전원 공급 장치로부터 개별적으로 공급된 전원에 의하여 열을 발생시키는 다수의 필름 히터; 및 표면에 소정의 패턴이 형성되며, 제 1 금형의 캐비티 내에서 다수의 필름 히터 상에 위치하여 각 필름 히터와 대응하는 영역의 온도가 국부적으로 제어될 수 있는 인서트 플레이트를 포함한다.
인서트 플레이트는 가장 자리를 따라 배치된 외곽 영역, 외곽 영역 내측에 배치되어 필름 히터와 각각 대응하는 다수의 단위 패턴부 및 단위 패턴부 사이에 위치하는 분리 영역으로 구분될 수 있다.
각 필름 히터는 외부의 전원 공급 유니트와 전기적으로 연결되는 전원 인가부 및 전원 인가부에 연결된 단일의 금속 와이어로 이루어진 발열부를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 발열부는 인서트 플레이트의 어느 한 단위 패턴부와 대응한다.
필름 히터의 전원 인가부는 제 1 및 제 2 튜브; 및 각 튜브 내에 위치한 금속 와이어를 포함하되, 2개의 금속 와이어의 제 1 종단은 외부 전원 공급 유니트와 전기적으로 연결되고 제 2 종단은 발열부의 금속 와이어와 연결된다.
또한, 필름 히터의 전원 인가부는 제 3 튜브; 제 3 튜브에 위치하며 한 종단이 외부의 제어 유니트에 연결된 와이어; 및 와이어의 다른 종단에 연결되고 발열부에 인접하게 배치된 센서를 더 포함할 수 있다.
여기서, 인서트 플레이트는 다수의 필름 히터가 배치된 캐비티의 표면에 일체로 형성될 수 있으며, 이러한 구조에서 필름 히터는 단일의 와이어로 이루어진 발열부 및 양 종단이 외부의 전원 공급 유니트와 발열부의 와이어에 각각 연결된 2개의 금속 와이어로 이루어진 전원 인가부를 포함한다.
위와 같은 본 발명에 따른 성형 장치는 성형 재료의 성형 공정이 진행되는 인서트 플레이트의 전체 영역이 다수의 단위 패턴 영역으로 구분되고, 각 단위 패턴 영역이 필름 히터의 발열부와 일대일로 대응됨으로써, 각 단위 패턴 영역의 온도가 국부적으로 제어될 수 있다. 따라서 인서트 플레이트의 모든 단위 패턴 영역 상의 성형 재료의 온도를 균일하게 유지할 수 있어 균일한 특성의 성형 제품을 생산할 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 성형 장치를 구성하는 제 1 금형의 평면도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 성형 장치를 구성하는 필름 히터의 평면도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 성형 장치를 구성하는 인서트 플레이트의 평면도.
도 4는 도 1에 도시된 제 1 금형의 캐비티 내에 도 2에 도시된 필름 히터 및 도 3에 도시된 인서트 플레이트를 순차적으로 배치한 상태의 평면도.
도 5는 도 4의 선 A-A를 따라 절취한 상태의 단면도.
도 6은 도 5의 대응 도면으로서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 성형 장치를 구성하는 인서트 플레이트의 개략적인 단면도.
이하, 본 발명을 첨부한 도면을 통하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 성형 장치를 구성하는 제 1 금형 (예를 들어, 하부 금형)의 평면도로서, 편의상 제 1 금형(100)과 결합하여 소정의 성형 공간을 구성하는 제 2 금형(예를 들어, 상부 금형)은 도시하지 않았다.
소정 면적 및 두께를 갖는 제 1 금형(100)은 그 중앙부에 소정 깊이 및 면적을 갖는 캐비티(101)가 형성되어 있다. 캐비티(101)는 후술할 성형 재료가 위치하는 공간으로서, 도시하지 않은 제 2 금형과 제 1 금형(100)이 대응할 때, 제 2 금형의 캐비티와 제 1 금형(100)의 캐비티(101)가 대응하여 소정의 밀폐 공간을 형성한다.
캐비티(101)의 외곽부에는 다수의 체결홀(104)이 형성되어 있다. 체결홀(104)은 후술할 인서트 플레이트를 제 1 금형(100)에 고정하기 위하여 형성된다. 도 1에서는 체결홀(104)이 캐비티(101)의 외곽부의 각 코너부에 형성되어 있음을 도시하고 있지만, 그 위치는 제한되지 않는다. 즉, 다수의 체결홀(104)은 외곽부의 에지부에도 형성될 수 있다.
여기서, 도 1의 미설명 부호 "102"는 이젝터 핀 가이드 홀이다.
한편, 도면에는 도시되지 않았지만, 성형 제품을 성형하기 위한 성형 장치는 제 1 금형(100)과 결합하는 제 2 금형을 더 포함한다. 제 2 금형은 도 1에 도시된 제 1 금형(100)과 그 형상 및 구조가 동일하다. 다만, 제 2 금형에는 캐비티의 소정 부분(예를 들어, 중앙부)에 외부의 성형 재료 공급부(도시되지 않음)와 연결된 공급 포트가 형성되며, 성형 재료 공급부로부터 압력에 의하여 공급된 성형 재료는 공급 포트를 통하여 제 1 금형 및 제 2 금형의 캐비티가 형성하는 공간부 내로 유입된다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 성형 장치를 구성하는 필름 히터의 평면도이다. 필름 히터(200)는 도 1에 도시된 제 1 금형(100)의 캐비티(101)의 바닥면에 배치되는 부재로서, 외부의 전원 공급 유니트(도시되지 않음)와 전기적으로 연결되는 전원 인가부(210) 및 전원 인가부(210)에 연결된 발열부(220)로 이루어진다.
전원 인가부(210)는 제 1, 제 2 및 제 3 튜브(211, 212 및 213)를 포함하며, 제 1 및 제 2 튜브(211 및 212)는 절연 재료, 바람직하게는 폴리이미드로 이루어진다. 제 1 및 제 2 튜브(211 및 212)의 내에는 금속 와이어(211-1 및 212-1)가 각각 위치하고 있고 있으며, 제 1 및 제 2 금속 와이어(211-1 및 212-1)의 제 1 종단(발열부(220)와 대응하지 않은 종단)은 외부의 전원 공급 유니트와 전기적으로 연결된다.
여기서, 제 1 및 제 2 금속 와이어(211-1 및 212-1)는 니켈로 이루어지지만, 전기 전도도가 우수한 어떠한 금속 재료도 제 1 및 제 2 금속 와이어로 이용될 수 있다.
발열부(220)는 단일의 금속 와이어(221)가 수차례 절곡되어 소정의 면적을 갖도록 형성된 부분으로서, 금속 와이어(221)의 양 종단은 전원 인가부(210)의 제 제 1 및 제 2 금속 와이어(211-1 및 212-1)와 각각 연결되어 있다.
여기서, 발열부(220)의 금속 와이어(221)의 재료 역시 제한되지는 않으며, 발열 기능, 즉 전기 저항이 우수한 어떠한 금속이 이용될 수 있다.
한편, 도 2에는 도시되지는 않지만, 발열부(220), 즉 수차례 절곡된 금속 와이어(221)의 상부와 하부에는 제 1 금형(100) 및 후술할 인서트 플레이트와의 전기적 절연을 위하여 절연체 필름(예를 들어, 폴리이미드 필름)이 부착될 수 있다.
이와 같은 구조를 갖는 다수의 필름 히터(200)는 제 1 및 제 2 금속 와이어(211-1 및 212-1)가 외부 전원 공급 유니트에 연결된 상태에서 도 1에 도시된 제 1 금형(100)의 캐비티(101)의 바닥면에 배치된다.
한편, 미설명 부호 "213"은 제 3 튜브로서, 그 내부에는 제 3 와이어(213-1)가 배치되어 있다. 제 3 와이어(213-1)의 제 1 종단은 발열부(220)에 인접한 온도 센서(도시되지 않음)에 연결되고 제 2 종단은 외부의 제어 유니트(도시되지 않음)에 연결된다.
따라서, 온도 센서는 발열부(220)의 온도(즉, 후술할 인서트 플레이트(300)의 각 단위 패턴 영역(303)의 온도)에 대한 정보를 제어 유니트로 전송되고, 제어 유니트는 외부 전원 공급 유니트를 제어하여 제 1 및 제 2 금속 와이어(211-1 및 212-1)를 통하여 발열부(220)로 공급되는 전원을 제어할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 성형 장치를 구성하는 인서트 플레이트의 평면도로서, 인서트 플레이트(300)는 도 2에 도시된 필름 히터(200) 상에 배치된 상태에서 금형 내의 공간(즉, 제 1 금형(100)의 캐비티(101)와 제 2 금형의 캐비티가 형성하는 공간) 내로 주입되는 성형 재료가 접촉하는 부재이다.
인서트 플레이트(300)는 도 1에 도시된 제 1 금형(100)의 캐비티(101)와 동일한 형상 및 면적을 갖는 금속 부재로 이루어질 수 있다.
인서트 플레이트(300)는 가장 자리를 따라 배치된 외곽 영역(301), 외곽 영역(301) 내측에 배치된 다수의 단위 패턴부(303) 및 단위 패턴부(303) 사이에 위치하는 분리 영역(302)으로 구분된다.
외곽 영역(301)의 소정 위치, 즉 제 1 금형(100)의 캐비티(101)에 형성된 체결홀(104)과 대응하는 영역에 체결홀(304)이 형성된다.
각 단위 패턴부(303)의 표면에는 소정 형상의 패턴이 형성되어 있다 (편의상 도면에는 패턴을 도시하지 않음). 각 단위 패턴부(303)의 표면에 형성된 패턴에 의하여 제조되는 성형 제품의 표면에는 동일한 형상의 패턴이 형성됨은 물론이다.
다수의 분리 영역(302) 중 일부 영역에는 다수의 이젝트 핀 홀(305)이 형성한다. 여기서, 다수의 이젝트 핀 홀(305)은 도 1에 도시된 제 1 금형(100)의 캐비티(101)에 형성된 이젝트 핀 가이드 홀(102)과 각각 대응하는 것이 바람직하다.
도 4는 도 1에 도시된 하부 금형(100)의 캐비티(101) 내에 도 2에 도시된 필름 히터(200) 및 도 3에 도시된 인서트 플레이트(300)가 순차적으로 배치한 상태의 평면도이며, 도 5는 도 4의 선 A-A를 따라 절취한 상태의 단면도이다. 한편, 도 4에서는 인서트 플레이트(300)의 아래에 위치하는 각 필름 히터(200)를 점선의 블록 형태로 도시하였다.
위에서 설명한 바와 같이, 제 1 금형(100)의 캐비티(101)의 표면 상에 다수의 필름 히터(200)가 배치된 상태에서 필름 히터(200) 상에 인서트 플레이트(300)가 위치한다.
여기서, 다수의 필름 히터(200), 특히 발열부(220)는 인서트 플레이트(300)의 다수의 단위 패턴 영역(303; 상부 표면에는 패턴이 형성된 상태임)과 일대일로 대응된다. 또한, 각 필름 히터(200)의 전원 인가부(210)의 금속 와이어(211-1, 212-1 및 213-1)는 인서트 플레이트(300)의 외곽부(301)에 형성된 관통홀(306)을 통하여 제 1 금형(100)의 외부로 연장된다.
이러한 상태에서, 다수의 체결 요소(500: 예를 들어, 볼트)를 제 2 금형(400)에 형성된 체결홀(404), 인서트 플레이트(300)의 외곽 영역(301)에 형성된 체결홀(304) 및 제 1 금형(100)에 형성된 체결홀(104)을 관통시켜 고정함으로써 제 1 금형(100)과 제 2 금형(400)이 내부에 밀폐된 공간을 형성한 상태로 결합됨과 동시에 인서트 플레이트(300)는 제 1 금형(100)과 제 2 금형(400) 내에서 고정된 상태로 유치하게 된다.
제 1 금형(100)과 제 2 금형(400)을 결합한 후, 제 2 금형(400)에 형성된 재료 유입 포트(401)를 통하여 제 1 금형(100)과 제 2 금형(400) 사이의 공간, 즉 인서트 플레이트(300)의 상부로 페이스트 또는 겔 형태의 성형 재료가 주입된다.
주입된 성형 재료는 제 2 금형(400)의 내부면과 인서트 플레이트(300)의 상부 표면 사이로 유동하면서 인서트 플레이트(300)의 상부 표면 상에서 경화되며, 따라서 인서트 플레이트(300)의 표면에 형성된 패턴과 동일한 패턴을 갖는 성형 제품이 제조된다.
이후, 제 2 금형(400)을 분리한 후, 이젝트 핀을 작동시켜 인서트 플레이트(300)에서 성형 제품을 분리, 추출한다(이젝트 핀의 작동 및 기능은 금형 분야에서는 일반적으로 공지된 사항이며, 따라서 이에 대한 설명은 생략한다).
위에서 설명한 바와 같이, 인서트 플레이트(300)의 다수의 단위 패턴 영역(303)의 하부에는 도 2에 도시된 바와 같은 필름 히터(200)가 각각 위치한다. 따라서, 각 필름 히터(200)의 발열부(220)에서 발생한 열은 인서트 플레이트(300)의 다수의 단위 패턴 영역(303) 중에서 대응하는 단위 패턴 영역으로만 전달한다.
소정 길이의 경로를 거쳐 인서트 플레이트(300)의 각 단위 패턴 영역(303)으로 유입된 성형 재료의 온도 그리고 제 1 금형(100) 내의 소정 길이의 유로를 거쳐 유입된 냉각 유체의 온도에 의하여 인서트 플레이트(300)의 단위 패턴 영역(303)은 균일한 온도를 유지하기 어렵다.
필름 히터(200)에 장착된 온도 센서는 대응하는 인서트 플레이트(300)의 단위 패턴 영역(303)의 온도 (성형 재료의 온도 및 냉각 유체의 온도에 의하여 변화) 및 필름 히터(200)의 발열부(220)의 온도에 대한 정보를 제어 유니트로 전송되고, 제어 유니트는 외부 전원 공급 유니트를 제어하여 필름 히터(200)의 발열부(220)로 공급되는 전원을 제어할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서는 다수의 필름 히터(200)에 공급되는 전원을 개별적으로 제어하여 인서트 플레이트(300)의 대응 단위 패턴 영역(303)의 온도를 조절할 수 있다. 따라서 주변 환경에 따라 변화하여 서로 다른 값을 나타내는 인서트 플레이트(300)의 모든 단위 패턴 영역(303)의 온도를 균일하게 제어할 수 있다. 따라서, 인서트 플레이트(300)의 모든 단위 패턴 영역(303)에서 성형 재료는 동일한 온도 조건에서 경화되어 균일한 특성을 갖는 성형 제품을 제조할 수 있다.
도 6은 도 5의 대응 도면으로서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 성형 장치를 구성하는 인서트 플레이트의 개략적인 평면도이다.
제 2 실시예에 따른 성형 장치는 제 1 금형(10), 제 1 금형(10)의 캐비티 내에 배치되는 다수의 필름 히터(20), 필름 히터(20) 상에 위치하는 인서트 플레이트(30) 및 제 1 금형(10) 상에 결합되는 제 2 금형(40)을 포함한다.
제 2 실시예에 따른 성형 장치에서, 캐비티가 형성된 제 1 금형(10), 제 2 금형(40) 그리고 이 2개의 금형을 결합하는 수단은 제 1 실시예에 따른 성형 장치의 제 1 금형(100), 제 2 금형(400) 그리고 이 2개의 금형을 결합하는 수단(500)과 동일하며, 따라서 이에 대한 중복 설명은 생략한다.
또한, 제 2 실시예에 따른 성형 장치의 구성 부재인 필름 히터(20)는 도 2에 도시된 제 1 실시예의 구성 부재인 필름 히터(200)의 구성 및 기능과 동일함으로써 이에 대한 설명 역시 생략한다.
제 2 실시예에 따른 성형 장치의 가장 큰 구성적 특징은 인서트 플레이트(30)를 다수의 필름 히터(20)를 포함한 제 1 금형(10)의 캐비티 표면에 일체로 형성한 것이다. 즉, 제 1 금형(10)의 캐비티 표면에 다수의 필름 히터(20)를 배치한 상태에서 도금 공정을 통하여 인서트 플레이트(30)를 제 1 금형(10)의 캐비티 표면에 형성한다.
이때, 도금 공정을 통하여 형성된 인서트 플레이트(30)는 도 3에 도시된 제 1 실시예의 인서트 플레이트(300)와 동일하게, 가장 자리를 따라 배치된 외곽 영역, 외곽 영역 내측에 배치된 다수의 단위 패턴부 및 단위 패턴부 사이에 위치하는 분리 영역으로 구분된다.
여기서, 인서트 플레이트(30)가 제 1 금형(10)과 일체로 형성되어 있기 때문에 인서트 플레이트를 고정하기 위한 별도의 수단이 요구되지 않으며, 또한 인서트 플레이트(30)의 각 단위 패턴부의 표면에는 도금 과정에서 소정 형상의 패턴이 형성됨은 물론이다.
한편, 본 실시예에서의 필름 히터(20) 역시 발열부와 전원 인가부로 이루어지나, 인서트 플레이트(30)를 형성하기 위하여 제 1 금형(10)의 캐비티 표면(다수의 필름 히터가 배치된 상태임) 상에 도금 공정을 수행하기 때문에 전원 인가부를 구성하는 금속 와이어를 둘러싸는 절연체 튜브가 필요 없음은 물론이다.
이상과 같은 제 2 실시예에 따른 성형 장치의 기능 및 효과는 제 1 실시예에 따른 성형 장치의 기능 및 효과와 동일하다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한, 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 기술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능한 것은 물론이다.

Claims (7)

  1. 소정 깊이의 캐비티가 형성된 제 1 금형;
    제 1 금형의 캐비티 내에 배치되며, 외부 전원 공급 장치로부터 개별적으로 공급된 전원에 의하여 열을 발생시키는 다수의 필름 히터; 및
    표면에 소정의 패턴이 형성되며, 제 1 금형의 캐비티 내에서 다수의 필름 히터 상에 위치하여 각 필름 히터와 대응하는 영역의 온도가 국부적으로 제어될 수 있는 인서트 플레이트;를 포함하는 성형 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 인서트 플레이트는 가장 자리를 따라 배치된 외곽 영역, 외곽 영역 내측에 배치되어 필름 히터와 각각 대응하는 다수의 단위 패턴부 및 단위 패턴부 사이에 위치하는 분리 영역으로 구분되어, 각 단위 패턴부의 온도가 대응하는 필름 히터에 의하여 독립적으로 제어되는 것을 특징으로 하는 성형 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 각 필름 히터는 외부의 전원 공급 유니트와 전기적으로 연결되는 전원 인가부 및 전원 인가부에 연결된 단일의 금속 와이어로 이루어진 발열부를 포함하되, 발열부는 인서트 플레이트의 어느 한 단위 패턴부와 대응하는 것을 특징으로 하는 성형 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 필름 히터의 전원 인가부는 제 1 및 제 2 튜브; 및 각 튜브 내에 위치한 금속 와이어를 포함하되, 2개의 금속 와이어의 제 1 종단은 외부 전원 공급 유니트와 전기적으로 연결되고 제 2 종단은 발열부의 금속 와이어와 연결된 것을 특징으로 하는 성형 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 필름 히터의 전원 인가부는 제 3 튜브; 제 3 튜브에 위치하며 한 종단이 외부의 제어 유니트에 연결된 와이어; 및 와이어의 다른 종단에 연결되고 발열부에 인접하게 배치된 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 성형 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 인서트 플레이트는 다수의 필름 히터가 배치된 캐비티의 표면에 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 성형 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 필름 히터는 단일의 와이어로 이루어진 발열부 및 양 종단이 외부의 전원 공급 유니트와 발열부의 와이어에 각각 연결된 2개의 금속 와이어로 이루어진 전원 인가부를 포함하는 것을 특징으로 하는 성형 장치.
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