KR101304967B1 - 인서트 성형금형 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인서트 성형금형 및 그에 따른 인서트 성형방법에 관련되며, 구성에 특징을 살펴보면, 인서트 몰딩되는 삽입물(1)을 기준으로 전면에 성형품(2)의 일부 형상을 성형하기 위해 제1캐비티공간(12)이 형성되는 제1코아(10); 상기 제1코아(10)와 형합되도록 구비되고, 삽입물(1)이 수용되는 위치고정홈(22)이 형성되는 제2코아(20); 및 상기 제1코아(10)와 형합되도록 구비되고, 삽입물(1)을 기준으로 이면에 성형품(2)의 나머지 일부 형상을 성형하기 위해 제2캐비티공간(32)이 형성되는 제3코아(30);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명은 제 1, 2성형단계를 거쳐 삽입물의 양단에 성형품이 분할 성형됨에 따라 PCB를 포함하는 필름형태의 유연한 삽입물을 인서트 몰딩시 변형이 방지되어 성형정밀도가 향상되는 효과가 있다.

Description

인서트 성형금형{Insert molding method and insert molding }

본 발명은 인서트 성형금형 및 그에 따른 인서트 성형방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 PCB를 포함하는 유연한 재질의 삽입물을 성형품 내측에 인서트 몰딩하기 위한 인서트 성형금형 및 그에 따른 인서트 성형방법에 관한 것이다.

통상적으로 금형장치는 용융상태의 성형재료를 캐비티 공간에 주입하고, 이를 고화 또는 경화하여 취출하는 성형장치로서, 단순한 구조의 성형품에서 복잡한 구조의 성형품에 이르기까지 대량생산이 가능하다는 이점으로 인해 기계, 전자, 생활용품을 포함하는 부품 제조공정에 널리 사용되고 있다.

예컨대, 금형장치는 고정(固定)금형 및 가동(可動)금형으로 이루어지고, 가동금형은 실린더를 포함한 가동수단에 의해 이송되어 고정금형에 대하여 이접됨으로써, 형폐(型閉), 형개(型開) 작동을 수행하게 된다. 이때 삽입물을 인서트 몰딩시에는 고정금형과 가동금형사이에 용융물을 주입하기 이전에 삽입물을 내입시킨 상태로 용융물을 주입하여 인서트몰딩작업을 수행하게 된다.

종래에 개시된 인서트 금형을 살펴보면, 특허공개번호 제10-2004-0006272호에서 세탁기의 디스플레이 패널용 사출금형은 조작버튼이 형성된 조작필름이 안착되는 홈부가 형성된 제1금형과, 상기 제1금형과 맞물려 내부에 수지가 삽입되는 캐비티가 형성되도록 요부가 형성된 제2금형으로 이루어진세탁기의 디스플레이 패널용 사출금형에 있어서, 상기 제2금형에는 문자 또는 기호가 인쇄된 인쇄필름이 끼움 고정되는 고정용 돌기가 형성되어 상기 제1,2금형 내부로 수지가 유입되더라도 인쇄필름의 이동을 방지함으로 인쇄필름이 고정패널의 정확한 위치에 부착되도록 하고 있다.

그러나, 상기 종래기술은 인쇄필름이 사출성형되는 고정패널의 정확한 위치에 부착되도록 하기 위한 기술이나, 인쇄필름의 위치가 고정패널의 외측에 위치되므로 내측으로 인서트 몰딩하기 위한 성형품에는 적용이 불가능한 실정이다.

즉, 인쇄필름 및 PCB를 포함하는 필름형태의 유연한 재질의 삽입물을 성형품 내측으로 인서트 몰딩시, 설정된 위치에 정확하게 위치고정이 불가능하고, 특히 캐비티 내부로 충진되는 용융물의 압력에 의해 삽입물이 변형되거나 휘어져 성형품질이 저하되는 폐단이 따랐다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안 된 것으로서, PCB를 포함하는 필름형태의 유연한 삽입물을 정위치에 변형되지 않도록 인서트 몰딩하기 위한 인서트 성형금형 및 그에 따른 인서트 성형방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 특징은, 인서트 몰딩되는 삽입물(1)을 기준으로 전면에 성형품(2)의 일부 형상을 성형하기 위해 제1캐비티공간(12)이 형성되는 제1코아(10); 상기 제1코아(10)와 형합되도록 구비되고, 삽입물(1)이 수용되는 위치고정홈(22)이 형성되는 제2코아(20); 및 상기 제1코아(10)와 형합되도록 구비되고, 삽입물(1)을 기준으로 이면에 성형품(2)의 나머지 일부 형상을 성형하기 위해 제2캐비티공간(32)이 형성되는 제3코아(30);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 위치고정홈(22)은 삽입물(1)이 수용된 상태로 유동이 방지되도록 적어도 2개소에서 억지끼움구간(22a)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 위치고정홈(22)은 삽입물(1)의 이면으로 용융물이 주입되도록 후크형 캐비티공간(22b)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명에 따른 인서트 성형방법은 인서트 몰딩되는 삽입물(1)을 기준으로 전면에 성형품(2)의 일부 형상을 성형하는 제1성형단계(S1); 상기 성형품(2)의 일부 형상이 성형된 삽입물(1)의 이면에 성형품(2)의 나머지 일부 형상을 성형하는 제2성형단계(S2);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제1성형단계(S1)에서 삽입물(1)은 제2코아(20)상에 위치고정되고, 제2코아(20)와 형합되는 제1코아(10)의 제1캐비티공간(12)으로 용융물이 주입되어 성형품(2)의 일부 형상이 성형되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2성형단계(S2)에서 삽입물(1)과 함께 성형품(2)의 일부형상이 성형된 상태로 형개된 제1코아(10)상에 제3코아(30)가 형합되고, 제2캐비티공간(32)으로 용융물이 주입되어 성형품(2)의 나머지 일부 형상이 성형되는 것을 특징으로 한다.

이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 제 1, 2성형단계를 거쳐 삽입물의 양단에 성형품이 분할 성형됨에 따라 PCB를 포함하는 필름형태의 유연한 삽입물을 인서트 몰딩시 변형이 방지되어 성형정밀도가 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 인서트 성형금형을 전체적으로 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 인서트 성형금형의 억지끼움구간을 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 인서트 성형금형의 후크형 캐비티공간을 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 인서트 성형방법을 계략적으로 나타내는 블록도.
도 5는 본 발명에 따른 인서트 성형방법을 순차적으로 나타내는 구성도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명은 인서트 성형금형 및 그에 따른 인서트 성형방법에 관련되며, 이때 인서트 성형금형 및 그에 따른 인서트 성형방법은 PCB를 포함하는 필름형태의 유연한 삽입물을 정위치에 변형되지 않도록 인서트 몰딩하기 위해 제1코아(10), 제2코아(20), 제3코아(30)를 이용하여 제1성형단계(S1), 제2성형단계(S2)를 거쳐 성형된다.

본 발명에 따른 제1코아(10)는 인서트 몰딩되는 삽입물(1)을 기준으로 전면에 성형품(2)의 일부 형상을 성형하기 위해 제1캐비티공간(12)이 형성된다. 제1코아(10)는 후술하는 제2코아(20) 또는 제3코아(30)상에 선택적으로 형합되도록 구비되고, 제2코아(20) 또는 제3코아(30)와 대응하는 일측면에 제1캐비티공간(12)이 형성된다. 제1캐비티공간(12)은 성형품(2)의 일부 형상을 성형하기 위해 형성되되, 이때 제1캐비티공간(12)의 형상은 삽입물(1)을 경계로 전면(일측)에 형성되는 성형품(2)의 일부형상과 동일하게 형성된다.

또한, 본 발명에 따른 제2코아(20)는 제1코아(10)와 형합되도록 구비되고, 삽입물(1)이 수용되는 위치고정홈(22)이 형성된다. 위치고정홈(22)은 삽입물(1)과 동일한 형상으로 형성되고, 삽입물(1)이 수용된 상태로 제1코아(10)와 형합되어 제1캐비티공간(12)으로 용융물이 주입된다. 이처럼 삽입물(1)이 위치고정홈(22)에 밀착된 상태로 성형품(2)의 일부 형상이 성형됨에 따라 제1캐비티공간(12)으로 주입되는 용융물의 주입압력에 의한 삽입물의 변형 및 위치이동이 방지된다.

이때, 상기 위치고정홈(22)은 삽입물(1)이 수용된 상태로 유동이 방지되도록 적어도 2개소에서 억지끼움구간(22a)이 형성된다. 억지끼움구간(22a)은 도 2처럼 위치고정홈(22)의 내주면에 한 쌍의 돌기를 서로 대향하게 구비하여 삽입물(1)이 끼인상태로 이탈 및 유동이 방지되도록 위치고정하게 된다.

또한, 상기 위치고정홈(22)은 삽입물(1)의 이면으로 용융물이 주입되도록 후크형 캐비티공간(22b)이 형성된다. 후크형 캐비티공간(22b)은 도 3과 같이 제1캐비티공간으로 주입되는 용융물 일부가 삽입물(1)을 이면으로 유입되도록 적어도 2개소에 형성된다. 이에 후크형 캐비티공간(22b)으로 유입된 용융물이 삽입물(1)을 결속함에 따라 삽입물(1)이 제1캐비티공간(12)에 성형된 성형품(2)의 일부 형상과 일체로 성형되어 제1, 2코아(10)(20)가 형개시 삽입물(1)이 제1코아(10)상에 잔류하게 된다.

또한, 본 발명에 따른 제3코아(30)는 제1코아(10)와 형합되도록 구비되고, 삽입물(1)을 기준으로 이면에 성형품(2)의 나머지 일부 형상을 성형하기 위해 제2캐비티공간(32)이 형성된다. 제3코아(30)는 상기 제1, 2코아(10)(20)에 의해 성형품(2)의 일부 형상이 성형된 후에 제1코아(10)와 형합되고, 이때 삽입물(1)과 대응하는 위치에 제2캐비티공간(32)이 형성되되, 제2캐비티공간(32)은 삽입물(1)을 경계로 이면에 형성되는 성형품(2)의 나머지 일부형상과 동일하게 형성된다.

이에 제2캐비티공간(32)으로 주입되는 용융물은 제1캐비티공간(12)에서 미리 성형된 성형품의 일부 형상과 일체로 융착되어 삽입물(1)을 사이에 두고 성형품(2)을 형성하게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 인서트 성형방법을 계략적으로 나타내는 블록도이고, 도 5는 본 발명에 따른 인서트 성형방법을 순차적으로 나타내는 구성도이다.

그리고, 본 발명에 따른 인서트 성형방법은 인서트 몰딩되는 삽입물(1)을 기준으로 전면에 성형품(2)의 일부 형상을 성형하는 제1성형단계(S1); 상기 성형품(2)의 일부 형상이 성형된 삽입물(1)의 이면에 성형품(2)의 나머지 일부 형상을 성형하는 제2성형단계(S2);를 포함하여 주요구성으로 이루어진다.

1. 제1성형단계(S1)

본 발명에 따른 제1성형단계(S1)는 인서트 몰딩되는 삽입물(1)을 기준으로 전면에 성형품(2)의 일부 형상을 성형한다.

제1성형단계(S1)에서 삽입물(1)은 제2코아(20)상에 위치고정되고, 제2코아(20)와 형합되는 제1코아(10)의 제1캐비티공간(12)으로 용융물이 주입되어 성형품(2)의 일부 형상이 성형된다.

이때, 제1, 2코아(10)(20) 중 어느 일측에 제1캐비티공간(12)과 연통되는 게이트가 형성되고, 게이트를 통하여 용융물이 주입된다. 그리고 제1캐비티공간(12)으로 용융물이 주입되는 중에 삽입물(1)이 제1하부코아(10)의 위치고정홈(22)상에 수용되어 위치고정되므로 융용물의 주입압력에 의한 변형 및 위치이동이 방지된다.

또, 제1캐비티공간(12)으로 주입되어 성형되는 성형물(2)의 일부형상과 삽입물(1)이 일체로 성형되도록 삽입물(1) 또는 위치고정홈(22)상에 용융물 주입공간(예컨대, 상기 후크형 캐비티공간(22b)의 구성)을 형성하는 것이 바람직하다.

한편, 도 5에서 삽입물(1)이 제2코아(20)상에 위치고정되는 상태를 도시하고 있지만, 이에 국한되지 않고 제1코아(10)상에 삽입물을 고정하고, 제2코아(20)상에 성형품(2)의 일부 형상을 성형하기 위한 제1캐비티공간을 형성하는 구성도 가능하다.

2. 제2성형단계(S2)

본 발명에 따른 제2성형단계(S2)는 상기 성형품(2)의 일부 형상이 성형된 삽입물(1)의 이면에 성형품(2)의 나머지 일부 형상을 성형한다.

상기 제2성형단계(S2)에서 삽입물(1)과 함께 성형품(2)의 일부형상이 성형된 상태로 형개된 제1코아(10)상에 제3코아(30)가 형합되고, 제2캐비티공간(32)으로 용융물이 주입되어 성형품(2)의 나머지 일부 형상이 성형된다.

이때, 제1, 3코아(10)(30) 중 어느 일측에 제2캐비티공간(32)과 연통되는 게이트가 형성되고, 게이트를 통하여 용융물이 주입된다. 그리고 제2캐비티공간(32)으로 용융물이 주입되는 중에 삽입물(1)이 미리 성형된 성형품(2)의 일부 형상에 의해 제3코아(30)상에서 위치고정되므로 융용물의 주입압력에 의한 휨이나 변형이 방지된다.

일실시예로서, 본 발명을 이용하여 F-PCB를 인서트 몰딩한 3d안경용 안경다리의 제조방법을 살펴보면, 제1성형단계(S1)에서 제2코아(20)의 위치고정홈(22)에 삽입물(1)을 위치고정한 상태로 제1코아(10)를 형합하고, 제1캐비티공간(12)으로 용융물을 주입하여 성형품(2)의 일측 형상을 먼저 성형한다.

이어서, 제1코아(10)상에서 제2코아(20)를 형개하되, 이때 삽입물(1)과 성형품(2)의 일부 형상이 제1코아(10)의 제1캐비티공간(12)에 잔류한 상태로 제1코아(10)상에 제3코아(30)를 형합하고, 제2캐비티공간(32)으로 용융물을 주입하여 성형품(2)의 나머지 일부 형상을 성형하게 된다.

이처럼, 삽입물(1)을 경계로 전면에 성형품(2)의 일부 형상이 1차 성형된 후, 이어서 삽입물(1)의 다른 일측에 성형품(2)의 나머지 일부 형상이 2차 성형됨에 따라 성형품(2) 내측으로 필름형태의 삽입물(1)을 인서트 몰딩하는 중에 삽입물(1)의 변형이 방지됨과 더불어 정위치에 정밀하게 인서트 몰딩되는 이점이 있다.

10: 제1코아 20: 제2코아 30: 제3코아

Claims (6)

1. 인서트 몰딩되는 삽입물(1)을 기준으로 전면에 성형품(2)의 일부 형상을 성형하기 위해 제1캐비티공간(12)이 형성되는 제1코아(10);
   상기 제1코아(10)와 형합되도록 구비되고, 삽입물(1)이 수용되는 위치고정홈(22)이 형성되는 제2코아(20);
   상기 위치고정홈(22)상에는 삽입물(1) 이면으로 용융물이 주입되도록 후크형 캐비티공간(22b)이 형성되고, 후크형 캐비티공간(22b)에 의해 제1캐비티공간(12)으로 주입되는 용융물 일부가 삽입물(1) 이면으로 유입되어 성형물(2)의 일부형상과 삽입물(1)이 일체로 성형되고,
   상기 제1코아(10)와 형합되도록 구비되고, 삽입물(1)을 기준으로 이면에 성형품(2)의 나머지 일부 형상을 성형하기 위해 제2캐비티공간(32)이 형성되는 제3코아(30);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인서트 성형금형.
   
   
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