KR101342188B1

KR101342188B1 - 사출 금형의 가스 배출 장치

Info

Publication number: KR101342188B1
Application number: KR1020130056294A
Authority: KR
Inventors: 김현수; 박용수
Original assignee: 김현수
Priority date: 2013-05-20
Filing date: 2013-05-20
Publication date: 2013-12-16

Abstract

본 발명은 사출 금형의 가스 배출 장치에 관한 것으로 더욱 구체적으로는, 가동측금형과 고정측금형(1)으로 구성되는 사출금형의 고정측금형(1)의 캐비티(101) 내주면에서 고정측금형(1)의 외측면까지 관통되는 가스배출구(102)를 형성하여 그 가스배출구(102) 내부에 가스배출구(102)를 개폐하는 개폐밸브를 코일스프링(3)으로 탄설하여 구성함으로써 사출 금형의 캐비티 내부에 존재하는 가스를 효과적으로 배출할 수 있기 때문에 성형품의 내부에 기포가 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

사출 금형의 가스 배출 장치 { GAS EXHAUSTING DEVICE FOR INJECTION MOLD }

본 발명은 사출 금형의 가스 배출 장치에 관한 것으로 더욱 구체적으로는 플라스틱 제품의 사출 성형 과정에서 캐비티 내부로 주입되는 수지의 사출 압력을 이용해 캐비티 내부에 존재하는 가스를 금형에 설치된 가스배출수단을 이용해 금형 외부로 배출할 수 있게 한 사출 금형의 가스 배출 장치에 관한 것이다.

사출 성형은 가동측형판에 고정되며 상부캐비티를 형성한 가동측금형과, 고정측형판에 고정되며 캐비티를 형성한 고정측금형으로 구성되는 사출금형의 캐비티 내부에 용융된 수지를 수지주입장치를 이용해 쏘아 넣어 가동측금형과 고정측금형이 합형에 의해 형성된 캐비티 내부의 형성과 같은 성형품을 성형하는 것으로서, 제품의 형상이 복잡하거나, 치수가 엄격한 고품질의 제품을 필요로 하거나, 대형의 성형품을 생산하고자 할 때 2차 가공을 최소화하면서도 적은 노동력을 이용해 대량 생산할 수 있기 때문에 다양한 플라스틱 제품의 생산에 가장 보편적으로 사용되고 있다.

그런데 여러 가지 장점에도 불구하고 사출 성형을 통하여 제품을 생산하는 과정에서 다양한 불량이 발생하게 되는데, 가장 대표적인 불량의 형태로는 '기포현상'을 들 수 있다.

기포현상이란, 사출 성형을 이용해 제품을 성형하는 과정에서 용융된 수지가 식으면서 발생하게 되는데, 특허 성형품의 두께가 두꺼운 경우에는 금속제로 된 금형과 직접 접촉하는 성형품의 표면은 빠르게 냉각이 이루어지는 반면에 성형품의 내부는 냉각이 지연되기 때문에 수축이 내부표면을 향함으로써 성형품의 중심부 가까이에 기포가 발생하게 된다.

따라서, 기포 발생의 원인을 제거하기 위하여 다양한 노력이 이루어지고 있는데, 가장 보편적으로는 금형 내측에 성형품의 형상과는 별도로 금형의 캐비티 내부에 존재하는 가스를 배출하기 위한 가스배출홈을 성형품의 형상에 따라서 적절한 위치에 형성함으로써 가동측금형과 고정측금형의 합형이 이루어진 후 캐비티 내부에 용융된 수지가 주입되면, 캐비티 내부에 수지가 서서히 채워지면서 캐비티 내부에 존재하던 가스는 수지에 의해 밀려나면서 금형 내부의 가스배출홈에 채워지게 하는 방식이다.

그러나, 이와 같은 종래의 방식은 성형품의 형상에 영향을 주지 않도록 가스배출홈의 직경을 매우 작게 제작해야 하므로 금형의 제작에 제약이 많을 뿐만 아니라, 두께가 얇은 성형품의 사출 성형에만 가능한 문제점이 있었다.

따라서 현재까지는 두께가 두꺼운 성형품을 성형하는 과정에서 캐비티 내부에 존재하는 가스를 효과적으로 배출하기 위한 장치가 존재가 없어서 두께가 두꺼운 성형품의 경우에는 한번에 성형하지 않고, 여러 차례 반복적으로 사출 성형하는 방식이 보편적으로 이루어지고 있는데, 이처럼 반복적인 사출 성형을 통해 제품을 생산함으로써 생산 공정이 길어져 생산성이 저하될 뿐만 아니라, 제품의 품질관리가 어렵고, 노동력의 투입량 증가와, 반복적인 장비의 사용에 따라 제조원가가 인상될 뿐만 아니라, 반복적인 성형 과정에서 불량률이 증가하는 등 많은 문제점이 있었다.

1. 등록실용신안공보 제20-0424136호

2. 등록실용신안공보 제20-0449370호

본 발명은 위와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 사출 금형에 개폐밸브가 설치된 가스배출구를 형성하여 캐비티 내부로 수지가 주입되는 동안에는 가스배출구를 통해 캐비티 내부의 가스가 배출되게 하고, 캐비티 내부에 수지 주입이 완료되는 시점에서는 수지의 사출 압력에 의해 개폐밸브가 닫히면서 가스배출구를 통해 수지가 누출되는 것을 차단할 수 있게 하여 캐비티 내부의 가스를 효과적으로 배출할 수 있게 한 사출 금형의 가스 배출 장치를 제공하는 데 있다.

가동측금형과 고정측금형(1)으로 구성되는 사출금형의 고정측금형(1)의 캐비티(101) 내주면에서 고정측금형(1)의 외측면까지 관통되는 가스배출구(102)를 형성하여 그 가스배출구(102) 내부에 가스배출구(102)를 개폐하는 개폐밸브를 코일스프링(3)으로 탄설한 구성이다.

한편, 가스배출구(102)의 캐비티(101) 쪽으로 형성된 입구는 내측으로 갈수록 내경이 좁아지는 테이퍼 형으로 형성하고, 가스 배출구 내부에는 출구 쪽으로 큰 외경을 가진 단턱(103)을 형성하며, 가스배출구(102)의 고정측금형(1) 외측면으로 형성된 출구 내주면에는 나사결합부(104)를 형성하여 외주면에 가스배출홈(105a)을 형성한 마감볼트(105)를 나사결합부(104)에 나사 결합하며;

개폐밸브는 가스배출구(102)의 입구에 밀착되도록 형성된 머리부(201) 내측에 수나사봉(202)을 형성하여, 가스배출구(102)의 단턱(103)에 걸리도록 형성되며 내측면에서 외측면으로 가스배출공(203b)을 형성한 스토퍼(203)의 일측면에 형성된 암나사부(203a)에 수나사봉(202)을 나사 결합하며, 스토퍼(203)의 타측면에는 돌출봉(203c)을 형성하여 돌출봉(203c)에 끼워지도록 스토퍼(203)와, 마감볼트(105) 사이에 코일스프링(3)을 탄설한 구성이다.

본 발명은 사출 금형에 개폐밸브가 설치된 가스배출구(102)를 형성함으로써 사출 성형 과정에서 사출 금형의 캐비티(101) 내부에 존재하는 가스를 효과적으로 배출할 수 있기 때문에 성형품의 내부에 기포가 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 캐비티(101) 내부의 가스를 효과적으로 배출함으로써 두께가 두꺼운 성형품의 고품질 성형이 가능할 뿐만 아니라, 생산 공정을 단순화할 수 있기 때문에 제품의 생산성 향상과 제조원가 절감 효과를 동시에 얻을 수 있다.

또한, 단순한 구조로서 기존의 사출 금형에도 쉽게 적용 가능하기 때문에 금형 제작에 비용 절감 효과도 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 개폐밸브를 나타낸 분해 사시도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 캐비티 내부의 가스의 배출 상태를 나타낸 단면 예시도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 개폐밸브가 닫힌 상태의 단면 예시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면들 중에서 동일한 구성 요소들은 가능한 어느 도면에서든지 동일한 부호를 사용하고 있음을 유의해야 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 공지 구성에 대한 상세한 설명은 생략하였음을 미리 밝혀두는 바이다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 가동측금형과 고정측금형(1)으로 구성되는 사출금형의 고정측금형(1)의 캐비티(101) 내주면에서 고정측금형(1)의 외측면까지 관통되는 가스배출구(102)를 형성하여 그 가스배출구(102) 내부에 가스배출구(102)를 개폐하는 개폐밸브를 코일스프링(3)으로 탄설한 구성이다.

한편, 가스배출구(102)의 캐비티(101) 쪽으로 형성된 입구는 내측으로 갈수록 내경이 좁아지는 테이퍼 형으로 형성하고, 가스 배출구 내부에는 출구 쪽으로 큰 외경을 가진 단턱(103)을 형성하며, 가스배출구(102)의 고정측금형(1) 외측면으로 형성된 출구 내주면에는 나사결합부(104)를 형성하여 외주면에 가스배출홈(105a)을 형성한 마감볼트(105)를 나사결합부(104)에 나사 결합하게 된다.

이때, 개폐밸브는 가스배출구(102)의 입구에 밀착되도록 형성된 머리부(201) 내측에 수나사봉(202)을 형성하여, 가스배출구(102)의 단턱(103)에 걸리도록 형성되며 내측면에서 외측면으로 가스배출공(203b)을 형성한 스토퍼(203)의 일측면에 형성된 암나사부(203a)에 수나사봉(202)을 나사 결합하며, 스토퍼(203)의 타측면에는 돌출봉(203c)을 형성하여 돌출봉(203c)에 끼워지도록 스토퍼(203)와, 마감볼트(105) 사이에 코일스프링(3)을 탄설하여 구성된다.

따라서, 가동측금형과 고정측금형(1)의 합형이 이루어진 상태에서 캐비티(101) 내부에 용융된 수지를 주입하게 되면, 캐비티(101) 내부에 수지가 서서히 채워지면서 캐비티(101) 내부에 존재하는 가스는 캐비티(101) 내부에 채워지는 수지에 의해 서서히 압축되면서 캐비티(101)에 형성된 가스배출구(102) 쪽으로 모여지게 된다.

이때, 가스배출구(102)에 설치된 개폐밸브는 첨부도면 도 1 내지 도 2에서 도시한 바와 같이 머리부(201)의 내측에 형성된 수나사봉(202)에 나사 결합된 스토퍼(203)가 가스배출구(102)의 단턱(103)에 걸린 상태를 유지하고 있기 때문에 스토퍼(203)와 마감볼트(105) 사이에 탄설된 코일스프링(3)에 의해 머리부(201)가 가스배출구(102)의 입구에서 캐비티(101) 내부로 돌출된 상태를 유지함으로써 가스배출구(102)의 입구가 개방된 상태이다.

따라서 수지의 사출 압력에 의해 캐비티(101)의 가스배출구(102) 쪽으로 모여지는 가스는 가스배출구(102)의 입구로 유입된 후 스토퍼(203)의 내측면에서 외측면으로 형성된 가스배출공(203b)을 통과하여 고정측금형(1) 외측면으로 형성된 출구의 나사결합부(104)에 나사 결합된 마감볼트(105)의 외주면에 형성된 가스배출홈(105a)을 통해 외부로 배출된다.

한편, 첨부도면 3에서 도시한 바와 같이 캐비티(101) 내부에 수지가 지속적으로 채워지면서 가스배출구(102)에 설치된 개폐밸브의 머리부(201)에 수지가 직접 접촉하면서 수지의 사출압력이 개폐밸브의 머리부(201)에 가해지게 되면, 수지의 사출압력에 의해 개폐밸브는 후퇴하게 된다.

그리하여 개폐밸브의 머리부(201)가 내측으로 갈수록 내경이 좁아지는 테이퍼 형으로 형성된 가스배출구(102)의 입구를 완전히 막으면 캐비티(101)의 내주면과 개폐밸브의 머리부(201)의 외표면이 평탄한 면을 이루기 때문에 캐비티(101) 내부에서 성형이 이루어지는 성형품의 외표면을 매끈하게 성형할 수 있게 된다.

또한, 수지의 사출 과정에서 캐비티(101) 내부에서 존재하던 대부분의 가스가 가스배출구(102)를 통해 배출된 후 개폐밸브가 닫히면서 캐비티(101) 내부가 완벽하게 밀폐되기 때문에 수지의 냉각 과정에서 캐비티(101) 내부에서 존재하는 가스에 의한 성형품 내부의 기포현상을 방지할 수 있게 되는 것이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시나 응용이 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시나 응용 예는 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.

1: 고정측금형 101: 캐비티
102: 가스배출구 103: 단턱
104: 나사결합부 105: 마감볼트
105a: 가스배출홈 201: 머리부
202: 수나사봉 203: 스토퍼
203a: 암나사부 203b: 가스배출공
203c: 돌출봉 3: 코일스프링

Claims

가동측금형과 고정측금형(1)으로 구성되는 사출금형의 고정측금형(1)의 캐비티(101) 내주면에서 고정측금형(1)의 외측면까지 관통되는 가스배출구(102)를 형성하여 그 가스배출구(102) 내부에 가스배출구(102)를 개폐하는 개폐밸브를 코일스프링(3)으로 탄설한 구성으로 된 사출 금형의 가스 배출 장치에 있어서,
상기 가스배출구(102)의 캐비티(101) 쪽으로 형성된 입구는 내측으로 갈수록 내경이 좁아지는 테이퍼 형으로 형성하고, 가스 배출구 내부에는 출구 쪽으로 큰 외경을 가진 단턱(103)을 형성하며, 가스배출구(102)의 고정측금형(1) 외측면으로 형성된 출구 내주면에는 나사결합부(104)를 형성하여 외주면에 가스배출홈(105a)을 형성한 마감볼트(105)를 나사결합부(104)에 나사 결합하는 것을 포함하고,
상기 개폐밸브는 가스배출구(102)의 입구에 밀착되도록 형성된 머리부(201) 내측에 수나사봉(202)을 형성하여, 가스배출구(102)의 단턱(103)에 걸리도록 형성되며 내측면에서 외측면으로 가스배출공(203b)을 형성한 스토퍼(203)의 일측면에 형성된 암나사부(203a)에 수나사봉(202)을 나사 결합하며, 스토퍼(203)의 타측면에는 돌출봉(203c)을 형성하여 돌출봉(203c)에 끼워지도록 스토퍼(203)와, 마감볼트(105) 사이에 코일스프링(3)을 탄설한 구성을 특징으로 하는 사출 금형의 가스 배출 장치.
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