KR101402955B1 - 입체무늬 성형용 금형장치 - Google Patents

입체무늬 성형용 금형장치 Download PDF

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Abstract

무늬형성수지와 금형간의 분리성이 개선되고 금형의 내구성이 향상되어 제품의 질 및 생산성이 현저히 개선되도록, 본 발명은 가압되는 하중을 균일하게 전달하도록 구비되는 금속 재질의 베이스판; 및 상기 베이스판의 외면을 감싸도록 배치되되, 전면에 용융된 무늬형성수지가 주입되도록 설정된 형상의 무늬홈이 형성된 실리콘고무 재질의 유연금형부를 포함하는 입체무늬 성형용 금형장치를 제공한다.

Description

입체무늬 성형용 금형장치{molding apparatus for solid pattern forming}
본 발명은 입체무늬 성형용 금형장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 무늬형성수지와 금형간의 분리성이 개선되고 금형의 내구성이 향상되어 제품의 질 및 생산성이 현저히 개선된 입체무늬 성형용 금형장치에 관한 것이다.
일반적으로 의류나 신발, 가방 등을 제작시 그의 표면에는 외관상의 미려함을 위해 다양한 무늬를 염색하거나 전사하여 형성하게 된다. 이와 같이 의류나 신발, 가방 등의 원단 표면에 무늬를 형성하기 위한 방법은 크게 인쇄(프린트)방식과 압착(프레스)방식 및 특수응용방식이 있다.
먼저 인쇄방식의 전사지는, 원단에 재단 포나 필 상태로 반투명의 안료를 사용하여 인쇄하는 방법이 널리 이용되고 있다. 이는 또한 안료 인쇄에서 작업이 불가능한 진한 색상의 원단에 많이 사용되며, 안료와 병용하여 사용하는 수용성의 라바 인쇄에도 적용되고 있는 것으로서, 입체적인 표현이 가능하도록 하기 위해 발포제가 함유된 잉크로 원하는 무늬를 인쇄한 후 이에 열을 가하여 입체감 있게 포화시키는 방법이 사용되기도 한다.
한편, 압착방식은 후로킹, 반사, 전사 등이 사용되고 있다. 후로킹방식은 작업 방법에 따라 후로킹과 후로피 두 가지로 분류되는데, 원단에 직접 식모함으로 벨벳과 같은 부드러운 감촉을 주는 것이 후로킹이며, 종이에 식모하여 전사 기법으로 제품을 생산하는 것이 후로피이다. 반사식은 빛의 반사를 이용하는 것인데, 컴퓨터 컷팅기로 무늬를 잘라내어 전사 프레스로 열을 가하여 접착시키는 필름 반사(홀로그램)와 작은 입자의 실버 구슬을 이용하여 직접 날염하는 날염반사로 구분되며 교통안전표지판 등에 많이 이용되고 있다.
상기 외에도 날염을 위해 포일을 도포하는 포일식, 필름에 도포된 시트지를 이용하여 컴퓨터 컷팅기로 원하는 로고 및 무늬를 컷팅하여 전사하는 기법으로 원단에 접착시키는 하리론식 등 다양한 방법의 무늬 성형 방법이 있다.
한편, 최근들어서 상기 압착방식을 이용한 무늬 성형 방법이 의류시장에 많이 사용되는데, 특히 폴리우레탄수지와 같은 발포성 무늬형성수지를 원하는 무늬의 성형틀에 채운 후 원단에 가열압착하여 무늬를 성형함으로써 의류나 신발, 가방 등에 다양하고 입체적인 무늬를 성형할 수 있게 된다.
이때, 상기 성형틀은 금속재질의 금형에 원하는 형상을 음각으로 조각하거나 프레스압착 가공하여 무늬홈이 형성되는데, 상기 무늬홈 내부에 용융된 무늬형성수지를 채운후 상측에 구비되는 원단과 가열압착하여 상기 무늬홈에 형성된 모양과 대응되는 입체형상이 원단에 형성된다.
그러나, 상기와 같이 금속재질의 금형을 사용할 경우 다음과 같은 문제점이 있었다.
첫째, 상기 금속재질의 금형을 반복하여 사용하기 위해 상기 금형에 형성된 무늬홈에 무늬형성수지와 이형성이 강한 재질로 코팅을 하여 사용하게 되는데, 용융된 상태의 상기 무늬형성수지를 채워넣은 후 가열압착하는 공정을 반복하게 되면 상기 코팅면에 무늬형성수지의 잔여물이 점착되게 된다. 이렇게 점착되는 무늬형성수지 잔여물에 의해 상기 금형을 장시간 반복 사용시 원단에 형성되는 무늬의 표면이 불균일하고 깨끗하지 못하여 제품에 불량이 증가되는 문제점이 있었다.
둘째, 상기 무늬홈에 점착된 무늬형성수지 잔여물을 제거하기 위해서는 샌드블라스팅과 같은 방법으로 강한 압력을 주어야 하는데 이때, 코팅면까지 제거되는 문제점이 있었다. 이로 인해, 재코팅을 위한 별도의 비용이 발생하여 경제성이 현저히 저하될 뿐만 아니라, 상기 코팅면이 벗겨진 무늬홈에 무늬형성수지 잔여물이 직접 점착되고, 상기 무늬홈이 부식 및 마모되어 무늬가 변형되어 제품에 불량이 증가될 뿐만 아니라 금형 자체를 폐기해야 하는 문제점이 있었다.
셋째, 금속재질로 형성된 상기 금형에 상기 무늬형성수지가 제대로 주입되지 않을 경우 원단에 균일한 무늬가 성형되지 않아 제품에 불량이 증가되고 생산성히 저하되는 문제점이 있었다.
한국 등록특허 제10-278061호(2000.10.16)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 무늬형성수지와 금형간의 분리성이 개선되고 금형의 내구성이 향상되어 제품의 질 및 생산성이 현저히 개선된 입체무늬 성형용 금형장치를 제공하는 것을 해결과제로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 가압되는 하중을 균일하게 전달하도록 구비되는 금속 재질의 베이스판; 상기 베이스판의 외면을 감싸도록 배치되되, 전면에 용융된 무늬형성수지가 주입되도록 설정된 형상의 무늬홈이 형성된 실리콘고무 재질의 유연금형부; 상기 유연금형부의 하부를 지지하도록 구비되는 하부지지판; 상기 유연금형부의 상단부에 구비되되, 상기 무늬형성수지가 부착되는 대상체가 고정되는 상부지지판; 및 상기 하부지지판을 선택적으로 승강시키도록 연결되는 피스톤이 구비된 가압실린더장치를 포함하는 입체무늬 성형용 금형장치를 제공한다.
여기서, 상기 유연금형부는 금속분말이 혼합된 실리콘고무 재질로 형성됨이 바람직하다.
이때, 상기 금속분말은 상기 무늬홈의 깊이에 대응되는 전면부에 실리콘고무 100 중량부에 대하여 15~25 중량부로 혼합분포됨이 바람직하다.
그리고, 상기 무늬형성수지는 폴리우레탄수지인 것이 바람직하다.
삭제
상기의 해결 수단을 통해서, 본 발명의 입체무늬 성형용 금형장치는 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 상기 입체무늬 성형용 금형장치는 상기 유연금형부가 상기 무늬형성수지와 이형성이 강한 실리콘고무 재질로 형성됨으로써 상기 무늬홈에 주입되는 무늬형성수지가 경화된 후 점착되는 잔여물이 최소화되고, 잔여물의 분리가 용이하므로 상기 유연금형부의 사용수명이 연장되어 경제성이 현저히 개선될 뿐만 아니라 선명하고 균일한 무늬 성형이 가능할 수 있다.
둘째, 상기 무늬형성수지와 상기 실리콘고무 재질의 강한 이형성에 의해 상기 무늬홈으로부터 입체무늬가 깔끔하고 용이하게 분리되므로 단순한 무늬 뿐만 아니라 그물 형상 등과 같은 기하학적이고 세밀한 모양의 무늬도 정밀하게 성형할 수 있어 제품의 고급화가 더욱 개선될 수도 있다.
셋째, 상기 유연금형부 내측에 혼합분포되는 상기 금속분말은 상기 전면부로부터 상기 후면부를 향해 그 비중이 높게 혼합됨으로써 상기 하부지지판의 승강에 의해 가압되는 상기 후면부에는 보다 강한 지지강도를 부여하고, 상기 원단과 밀착되는 상기 전면부는 탄성력을 유지할 수 있으므로 상기 유연금형부의 내구성이 현저히 개선될 뿐만 아니라 선명하고 균일한 무늬 성형이 가능하여 생산성이 현저히 향상될 수 있다.
넷째, 금속 재질의 상기 베이스판은 상기 가압실린더장치가 구동되어 승강시 상기 유연금형부에 전해지는 하중을 상기 무늬홈에 균일하게 전달할 수 있으므로 상기 원단에 성형되는 무늬가 더욱 균일하고 깔끔하게 형성되므로 생산성이 현저히 개선될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 입체무늬 성형용 금형장치의 사용예를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 입체무늬 성형용 금형장치를 나타낸 부분투영사시도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 유연금형부를 나타낸 부분절개사시도 및 단면도.
도 4a 및 도 4c는 본 발명의 일실시예에 따른 입체무늬 성형용 금형장치의 사용상태를 나타낸 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 입체무늬 성형용 금형장치를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 입체무늬 성형용 금형장치의 사용예를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 입체무늬 성형용 금형장치를 나타낸 부분투영사시도이며, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 유연금형부를 나타낸 부분절개사시도 및 단면도이다.
도 1 내지 도 3b에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 입체무늬 성형용 금형장치(100)는 베이스판(10), 유연금형부(20), 하부지지판(30), 상부지지판(40), 그리고 가압실린더장치(50)를 포함하여 구비된다.
상세히, 의류(1)나 신발, 가방 등의 원단(M) 표면에 다양하고 미려한 입체적인 무늬(2)를 성형하기 위해서는 설정된 무늬홈(23)이 형성된 금형이 구비되고, 상기 금형에 형성된 상기 무늬홈(23)에 무늬형성수지(PU)를 주입한 후 상기 원단(M)에 가열압착하여 경화됨으로써 원하는 무늬가 성형된 제품을 반복하여 제조할 수 있게 된다.
이때, 상기 금형은 상기 하부지지판(30)에 지지되고, 그의 상단부에는 상기 무늬형성수지(PU)가 부착되는 대상체인 원단(M)이 고정되는 상부지지판(40)이 구비된다. 그리고, 상기 하부지지판(30)의 하측으로 피스톤이 구비된 상기 가압실린더장치(50)가 구비되어 상기 하부지지판(30)을 선택적으로 승강시키게 되는데, 승강된 상기 하부지지판(30)과 그의 상단에 구비된 상기 상부지지판(40) 사이에서 무늬형성수지(PU)가 주입된 상기 금형과 상기 원단(M)이 가열압착되어 경화됨으로써 입체적인 무늬를 가진 원단(M)을 성형할 수 있게 된다.
여기서, 상기 무늬홈(23)에 주입되는 상기 무늬형성수지(PU)는 열을 가하여 발포시켜 입체적인 질감을 가지도록 하는 발포수지로 예컨대, 용융된 폴리우레탄수지(polyurethane resin)로 구비됨이 바람직하다. 상기 폴리우레탄수지는 신축성이 좋고 염색이 잘되므로 다양한 색상의 무늬를 의류나 신발 등에 성형이 가능할 수 있다. 또한, 발포형 폴리우레탄수지의 경우 가열압착에 의해 원단(M)에 접착되면서 열에 의해 소정의 두께로 발포되어 입체적인 무늬를 얻을 수 있으므로 독특하고 미려한 무늬가 성형된 원단(M)을 제작할 수 있게 된다. 물론, 경우에 따라 상기 무늬형성수지(PU)는 다양한 재질의 합성수지로 구비될 수도 있다.
한편, 종래에는 용융된 상기 무늬형성수지(PU)를 무늬홈(23)이 형성된 금형에 주입하여 원단(M)과 가열압착 후 경화되어 분리되는 과정에서 상기 무늬형성수지(PU)의 잔여물이 상기 무늬홈(23)의 내면에 점착되는 문제점이 있었다.
특히, 폴리우레탄수지는 점착성이 강한 재질로 상기 금형을 반복적으로 사용함에 따라 상기 무늬홈(23)에 잔여물이 적층되어 이러한 잔여물을 제거하는데 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 무리한 힘을 가하여 제거하게 됨으로써 상기 금형에 형성된 무늬홈(23)이 손상 및 마모되어 불균일한 무늬가 형성되고 이로 인해 제품의 불량이 증가되는 문제점이 있었다.
이에, 본 발명에 따른 상기 입체무늬 성형용 금형장치(100)는 실리콘고무 재질로 이루어진 유연금형부(20)가 구비됨이 바람직하다. 여기서, 상기 유연금형부(20)는 실리콘고무 재질의 금형으로 형성되되 전면부(21)에는 설정된 무늬홈(23)이 형성된다. 이때, 상기 무늬홈(23)은 절삭 가공하여 형성될 수도 있지만, 상기 유연금형부(20)를 제작시 상기 실리콘고무가 경화되는 과정에서 원하는 모양틀을 삽입하여 경화된 후 제거할 수도 있고, 상기 모양틀을 가압프레스 가공하여 무늬홈(23)으로 형성할 수도 있다.
즉, 전면부에 상기 무늬홈(23)이 형성된 상기 유연금형부(20)를 제작하기 위해서는 상기 유연금형부(20) 외형의 기초가 되는 금형제작틀에 용융된 상기 실리콘고무를 주입하여 경화하여 제작하게 되는데 이때, 상기 유연금형부(20)의 전면부에 해당되는 위치에 상기 무늬홈(23)의 기초가 되는 형상의 모양틀을 삽입할 수 있다.
물론, 경우에 따라 상기 무늬홈(23)은 상기 모양틀을 전면부에 가압프레스 가공하거나 경화된 상기 실리콘고무의 전면부(21)에 음각으로 조각하여 상기 무늬홈(23)을 형성할 수도 있지만, 상기 무늬홈(23)에 세밀하고 정밀한 표현이 가능하도록 상기 실리콘고무가 경화되기 전 상기 모양틀을 해당 위치에 삽입하여 경화된 후 분리해냄이 바람직하다.
이때, 상기 실리콘고무는 실리콘수지에 경화제를 혼합하여 제조하는 것으로, 외부하중에 대한 탄성복원력을 갖는 신축성재질로 형성됨이 바람직하다. 이러한, 상기 실리콘고무는 금형 제작이 용이하고 그 재질 자체가 다른 합성수지재와 상용성이 없어 결합력이 거의 없는 이형성 재질일 뿐만 아니라 내열성이 강하므로 상기 무늬홈(23)에 상기 무늬형성수지(PU)를 주입한 후 가열압착하여 분리하여도 상기 무늬홈(23) 내면에 점착되는 잔여물이 최소화될 뿐만 아니라 상기 잔여물의 제거가 용이하여 깔끔하고 균일한 모양의 무늬를 성형할 수 있게 된다.
또한, 상기 무늬형성수지(PU)와 상기 실리콘고무 재질의 강한 이형성에 의해 상기 무늬홈(23)으로부터 입체무늬가 깔끔하고 용이하게 분리되므로 단순한 무늬 뿐만 아니라 그물 형상 등과 같은 기하학적이고 세밀한 모양의 무늬도 정밀하게 성형할 수 있어 제품의 고급화가 더욱 개선될 수도 있다.
한편, 실리콘고무 재질로 형성된 상기 유연금형부(20)의 하단부에는 상기 베이스판(10)이 구비됨이 바람직하다. 상세히, 상기 베이스판(10)은 알루미늄과 같은 금속 재질로 이루어진 평판형으로 구비되되, 상기 유연금형부(20)의 하부를 지지하여 가열압착시 가해지는 하중을 균일하게 전달할 수 있게 된다. 물론, 상기 베이스판은(10) 알루미늄 외에도 다양한 종류의 금속 재질로 구비될 수도 있다.
이때, 상기 베이스판(10)은 상기 유연금형부(20)의 하부에 밀착되어 연결될 수도 있으나 상기 유연금형부(20)가 상기 베이스판(10)의 외면을 감싸도록 배치됨이 더욱 바람직하다. 상세히, 상기 유연금형부(20)를 제작시 상기 금형제작틀의 하부 즉, 상기 유연금형부(20)의 하부 내측에 대응되는 위치에 금속 재질의 상기 베이스판(10)을 배치한 후 실리콘고무를 주입하여 경화시켜 상기 유연금형부(20)가 상기 베이스판(10)을 감싸도록 형성되면, 실리콘고무 재질의 상기 유연금형부(20)가 가압되는 하중에 의해 일측으로 비틀리거나 치우치지 않고 균일하게 가압될 수 있다.
한편, 상기 유연금형부(20)를 사용하여 반복적인 입체무늬 성형시 가해지는 하중에 의해 실리콘고무 재질로 형성된 상기 유연금형부(20)가 변형 또는 파손되는 것을 방지하기 위해, 상기 유연금형부(20)를 제작시 용융된 상기 실리콘수지에 금속분말(24)을 혼합함이 더 바람직하다.
상세히, 경화제를 혼합한 상기 실리콘수지를 금형제작틀에 주입하여 상기 유연금형부(20)를 제작시 상기 실리콘수지에는 소정량의 금속분말(24)이 혼합되어 형성됨이 바람직하다. 여기서, 상기 금속분말(24)은 비정형의 금속 알갱이로 주철, 알루미늄 등과 같이 그 재질에는 제한을 두지 않으며, 상기 경화된 실리콘고무 재질의 상기 유연금형부(20) 내측에 삽입되어 외부로부터 전해지는 하중을 지지할 수 있도록 보강재 역할을 할 수 있다.
따라서, 상기 금속분말(24)이 상기 유연금형부(20)의 내부에 혼합분포되어 외부로부터 전해지는 압축 하중에 대한 지지강도를 보강해줄 수 있으므로 상기 유연금형부(20)의 사용수명이 연장되어 제작비용이 절감되고 내구성이 향상되어 생산성이 현저히 개선될 수 있다.
그리하여, 그의 전면부(21)에 상기 무늬홈(23)이 형성된 실리콘고무 재질의 상기 유연금형부(20)가 구비됨으로써 상기 무늬홈(23)에 주입되는 상기 무늬형성수지(PU)가 경화된 후 점착되지 않고 상기 무늬홈(23)으로부터 깔끔하게 분리될 수 있으므로 고품질의 제품을 제공받을 수 있을 뿐만 아니라, 상기 유연금형부(20)의 사용수명이 연장되어 경제성이 현저히 개선될 수 있다.
또한, 상기 유연금형부(20)에 전해지는 하중을 균일하게 전달하여 상기 무늬홈(23)에 주입된 상기 무늬형성수지(PU)가 원단(M)에 균일하게 접착되도록 상기 무늬홈(23)의 하부를 지지해주는 금속 재질의 상기 베이스판(10)이 구비됨으로써 균일하고 고품질의 입체무늬를 형성할 수 있게 된다.
뿐만 아니라, 상기 유연금형부(20)는 상기 금형제작틀에 용융된 상기 실리콘수지에 경화제와 상기 금속분말(24)의 혼합물을 주입한 후 경화시켜 형성되므로 제작이 손쉽고 상기 무늬홈(23)을 형성하기 용이할 뿐만 아니라 상기 금속분말(24)이 압축 하중에 대한 지지강도를 보강해줄 수 있으므로 내구성이 현저히 향상되고 다양한 패턴의 무늬를 성형할 수 있어 생산성이 현저히 개선될 수도 있다.
한편, 도 4a 및 도 4c는 본 발명의 일실시예에 따른 입체무늬 성형용 금형장치의 사용상태를 나타낸 단면도이다.
도 4a 내지 도 4c에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 입체무늬 성형용 금형장치(100)를 이용한 입체무늬 성형방법은 다음과 같다.
먼저, 전면부(21)에 상기 무늬홈(23)이 형성된 상기 유연금형부(20)는 상기 하부지지판(30)의 상측에 배치되되 상기 유연금형부(20)가 일정한 위치에 고정되어 정확한 위치에 무늬 성형이 가능하도록 고정서포터(32)가 더 구비됨이 바람직하다.
이때, 상기 고정서포터(32)는 도면에서 보는 바와 같이 상기 유연금형부(20)의 모서리측을 고정하도록 구비될 수도 있고, 상기 하부지지판(30)의 일면에 돌기로 형성되어 상기 유연금형부(20)의 하부 일측에 홈과 끼움 결합됨으로써 고정될 수도 있다. 또한, 상기 고정서포터(32)가 상기 유연금형부(20)의 테두리부를 감싸도록 구비되어 상기 유연금형부(20)가 가열압착시 외부에서 가해지는 하중에 의해 압축되면서 변형되지 않도록 보강서포터 역할을 할 수도 있다. 물론, 상기 유연금형부(20)와 상기 하부지지판(30)의 고정방법은 상술된 방법 외에도 다양하게 고정될 수 있으며 이러한 고정방법은 해당분야에서 일반적인 지식을 가진 자라면 용이하게 실시할 수 있는 것이므로 더욱 상세한 설명은 생략한다.
그리고, 상기 유연금형부(20)가 고정된 상기 하부지지판(30) 상측으로 상기 상부지지판(40)이 배치됨이 바람직하다. 이때, 상기 상부지지판(40)의 하측으로 상기 무늬형성수지(PU)가 부착되는 대상체인 원단(M)이 고정될 수 있다.
또한, 상기 하부지지판(30)의 하측으로 구비되되, 상기 하부지지판(30)을 선택적으로 승강시키도록 연결되는 피스톤이 구비된 가압실린더장치(50)가 연결됨이 바람직하다. 상기 가압실린더장치(50)는 상기 하부지지판(30)의 하측으로 고정되는 승강바(51)를 선택적으로 승강시킴으로써 상기 하부지지판(30)에 배치되는 상기 유연금형부(20)와 상기 상부지지판(40)에 고정되는 원단(M)이 가압밀착되도록 구동될 수 있다.
이러한 상기 상부지지판(40)과 상기 하부지지판(30), 그리고 상기 가압실린더장치(50)는 지지프레임(31)에 의해 연결되는데, 도면에서 보는 바와 같이 상기 상부지지판(40)과 상기 가압실린더장치(50)를 연결하는 상기 지지프레임(31)을 따라 상기 하부지지판(30)이 상하로 이동되며 승강될 수도 있고 그 외에도 다양한 방법으로 연결되되, 상기 가압실린더장치(50)의 구동에 의해 상기 하부지지판(30)에 배치되는 상기 유연금형부(20)와 상기 상부지지판(40)에 고정되는 원단(M)이 가압밀착되는 구조라면 제한을 두지 않는다.
한편, 상기 유연금형부(20)의 전면부(21)에 형성된 상기 무늬홈(23)에는 용융된 무늬형성수지(PU)가 주입됨이 바람직하다. 여기서, 상기 무늬형성수지(PU)는 전술된 바와 같이 용융된 폴리우레탄수지로 구비될 수도 있지만 경우에 따라 다양한 합성수지로 구비될 수도 있다.
이렇게, 상기 무늬홈(23)에 용융된 무늬형성수지(PU)가 주입된 상기 유연금형부(20)는 상기 가압실린더장치(50)가 구동됨에 따라 상기 유연금형부(20)가 고정된 상기 하부지지판(30)이 상측으로 승강되어 상기 상부지지판(40)에 고정된 원단(M)에 가압밀착되게 된다.
이때, 상기 유연금형부(20)의 하부에는 상기 베이스판(10)이 구비됨이 더욱 바람직하다. 여기서, 상기 베이스판(10)은 금속 재질로 이루어진 평판형으로 구비되되, 상기 유연금형부(20)의 하부를 지지하여 가열압착시 가해지는 하중을 균일하게 전달할 수 있도록 상기 유연금형부(20)의 하부에 밀착되어 구비될 수도 있으나, 도면에서 보는 바와 같이 상기 유연금형부(20)의 내측 하부에 삽입되도록 구비될 수도 있다.
이와 같이, 금속 재질의 상기 베이스판(10)은 상기 가압실린더장치(50)가 구동되어 승강시 상기 유연금형부(20)에 전해지는 하중을 상기 무늬홈(23)에 균일하게 전달할 수 있으므로 상기 원단(M)에 성형되는 무늬가 더욱 균일하고 깔끔하게 형성되어 고품질의 제품을 제공받을 수 있을 뿐만 아니라 생산성이 현저히 개선될 수 있다.
그리고, 상기 상부지지판(40)과 상기 하부지지판(30) 사이의 가압력에 의해 실리콘고무 재질의 상기 유연금형부(20)가 압착되는데, 압착된 상기 유연금형부(20)가 파손 또는 변형되지 않도록 상기 유연금형부(20)를 형성하는 상기 실리콘고무는 상기 금속분말(24)이 혼합분포되어 형성됨이 바람직하다. 즉, 상기 금속분말(24)이 상기 실리콘고무 재질의 상기 유연금형부(20) 내측으로 혼합분포됨으로써 외부에서 전해지는 가압력을 지지 보강하여 상기 유연금형부(20)의 내구성이 현저히 향상될 수 있다.
한편, 상기 무늬형성수지(PU)가 상기 무늬홈(23) 외측으로 번져나와 불량품이 형성되지 않도록 상기 무늬홈(23)에는 소정량의 무늬형성수지(PU)가 주입된다. 이때, 상기 무늬형성수지(PU)가 도 3a에서 보는 바와 같이, 상기 무늬홈(23)의 용적보다 적은 양의 무늬형성수지(PU)가 주입되면 상기 원단(M)과 밀착이 어려워 무늬가 제대로 성형되지 못하는 문제점이 발생한다.
여기서, 상기 유연금형부(20)가 실리콘고무 재질로 형성됨으로써 도 3b에서 보는 바와 같이 전면부(21)가 가압에 의해 압축되면서 상기 무늬형성수지(PU)가 상기 원단(M)에 균일하게 밀착될 수 있으므로 선명하고 깔끔한 무늬 성형이 가능할 수 있다.
이때, 상기 실리콘고무에 혼합분포되는 상기 금속분말(24)은 상기 무늬홈(23)에 대응되는 전면부(21)에 실리콘고무 100 중량부에 대하여 15~25 중량부로 혼합분포됨이 더욱 바람직하다.
금속분말(중량부) 14 이하 15~25 26 이상

상태		 불량
(유연금형부의 전면부
변형 및 파손)
양호		 불량
(원단에 무늬형성 불량)
표 1은 상기 실리콘고무 100 중량부에 대하여 혼합되는 상기 금속분말(24)의 중량부에 따른 입체무늬 성형 결과를 나타낸 표이다.
표 1에서 보는 바와 같이, 상기 유연금형부(20)의 전면부(21)에 상기 금속분말(24)이 상기 실리콘고무 100 중량부에 대하여 14 중량부 이하로 혼합되어 형성될 경우 상기 금속분말(24)이 상기 유연금형부(20)의 내측에서 지지 보강하는 강도가 현저히 감소되어 상기 무늬홈(23)이 형성된 전면부(21)가 변형 또는 파손되어 상기 유연금형부(20)의 내구성이 현저히 감소하는 것을 확인할 수 있다.
또한, 상기 유연금형부(20)의 전면부(21)에 상기 금속분말(24)이 상기 실리콘고무 100 중량부에 대하여 26 중량부 이상으로 혼합되어 형성될 경우 상기 전단부의 강도가 과도하게 보강되어 상기 무늬형성수지(PU)와 상기 원단(M)이 밀착되지 못해 무늬가 제대로 형성되지 못하여 생산성이 저하되는 것을 확인할 수 있다.
따라서, 상기 유연금형부(20)의 전면부(21)에 상기 금속분말(24)이 상기 실리콘고무 100 중량비에 대하여 15~25 중량부 범위 내에서 혼합분포되는 경우에 상기 유연금형부(20)의 전면부(21)에 지지 강도가 보강되면서도 상기 무늬형성수지(PU)와 상기 원단(M)의 밀착이 용이하게 이루어짐에 따라 성형되는 무늬의 품질이 향상되고, 내구성이 개선되어 생산성이 현저히 향상되는 것을 확인할 수 있다.
즉, 상기 유연금형부(20)에 상기 금속분말(24)이 혼합분포되되, 상기 무늬홈(23)이 형성된 전단부에는 상기 실리콘고무 100 중량부에 대하여 15~25 중량부로 혼합분포되도록 형성됨으로써, 도 3b와 같이 상기 전면부(21)가 압축되어 상기 무늬형성수지(PU)와 상기 원단(M)의 밀착력이 개선되되, 상기의 비율로 혼합분포된 상기 금속분말(24)이 가압력에 의해 상기 유연금형부(20)가 변형되거나 파손되지 않도록 외부로부터 가해지는 하중에 대한 지지 강도를 보강할 수 있게 된다.
또한, 상기 금속분말(24)은 상기 무늬홈(23)이 형성된 상기 유연금형부(20)의 전단부보다 상기 하부지지판(30)과 밀착되는 상기 유연금형부(20)의 후면부(22)에 보다 많이 분포됨이 바람직하다. 즉, 상기 유연금형부(20) 내측에 혼합분포되는 상기 금속분말(24)은 상기 전면부(21)로부터 상기 후면부(22)를 향해 그 비중이 높게 혼합됨으로써 상기 하부지지판(30)의 승강에 의해 가압되는 상기 후면부(22)에는 보다 강한 지지강도를 부여하고, 상기 원단(M)과 밀착되는 상기 전면부(21)는 탄성력을 유지함으로써 상기 유연금형부(20)의 내구성이 현저히 개선될 뿐만 아니라 선명하고 균일한 무늬 성형이 가능하므로 생산성이 현저히 향상될 수 있다.
그리고, 상기 원단(M)이 고정된 상기 상부지지판(40)과 상기 무늬홈(23) 내측에 무늬형성수지(PU)가 주입된 상기 유연금형부(20)가 배치된 상기 하부지지판(30)이 상기 가압실린더장치(50)의 구동에 의해 압착되면서 상기 원단(M)에 상기 무늬형성수지(PU)가 경화되어 접착될 수 있도록, 상기 하부지지판(30)에는 가열판이 구비됨이 더 바람직하다.
상세히, 상기 무늬홈(23)에 주입되는 상기 무늬형성수지(PU)는 열을 가한후 일정한 온도로 냉각된 상태에서 상기 원단(M)에 경화되면서 밀착되는데, 상기 무늬형성수지(PU)를 가열할 수 있도록 상기 하부지지판(30)에는 가열판이 구비되어 상기 무늬홈(23)에 주입되는 무늬형성수지(PU)를 가열할 수 있게 된다.
물론, 경우에 따라 상기 상부지지판(40)에도 상기 가열판이 구비될 수도 있다. 이처럼, 상기 상부지지판(40)에 상기 가열판이 형성되면 상기 원단(M)과 상기 무늬형성수지(PU)가 가압되어 밀착시 열이 가해짐으로써 밀착부위가 더욱 견고하게 밀착될 수도 있다. 뿐만 아니라, 상기 무늬형성수지(PU)가 발포형 수지로 구비되는 경우 상기 상부지지판(40)에서 전해진 열에 의해 발포되어 더욱 입체적이고 미려한 무늬를 성형할 수도 있다.
그리하여, 본 발명에 따른 상기 입체무늬 성형용 금형장치(100)는 상기 유연금형부(20)가 상기 무늬형성수지(PU)와 이형성이 강한 실리콘고무 재질로 형성됨으로써 상기 무늬홈(23)에 주입되는 무늬형성수지(PU)가 경화된 후 점착되는 잔여물이 최소화되고, 잔여물의 분리가 용이하므로 상기 유연금형부(20)의 사용수명이 연장되어 경제성이 현저히 개선될 뿐만 아니라 선명하고 균일한 무늬 성형이 가능할 수 있다.
그리고, 상기 무늬형성수지(PU)와 상기 실리콘고무 재질의 강한 이형성에 의해 상기 무늬홈(23)으로부터 입체무늬가 깔끔하고 용이하게 분리되므로 단순한 무늬 뿐만 아니라 그물 형상 등과 같은 기하학적이고 세밀한 모양의 무늬도 정밀하게 성형할 수 있어 제품의 고급화가 더욱 개선될 수도 있다.
또한, 상기 유연금형부(20)에 전해지는 하중을 균일하게 전달하여 상기 무늬홈(23)에 주입된 상기 무늬형성수지(PU)가 원단(M)에 균일하게 접착되도록 금속 재질의 상기 베이스판(10)이 구비됨으로써 균일하고 고품질의 입체무늬를 형성할 수 있게 된다.
이때, 상기 유연금형부(20) 내측에 혼합분포되는 상기 금속분말(24)은 상기 전면부(21)로부터 상기 후면부(22)를 향해 그 비중이 높게 혼합됨으로써 상기 하부지지판(30)의 승강에 의해 가압되는 상기 후면부(22)에는 보다 강한 지지강도를 부여하고, 상기 원단(M)과 밀착되는 상기 전면부(21)는 탄성력을 유지함으로써 상기 유연금형부(20)의 내구성이 현저히 개선될 뿐만 아니라 선명하고 균일한 무늬 성형이 가능하므로 생산성이 현저히 향상될 수 있다.
한편, 상기 유연금형부(20)는 상술한 바와 같이 의류나 신발 또는 가방에 입체적인 무늬를 성형하기 위해 사용될 뿐만 아니라 기타 다양한 패턴을 제작하기 위해 적용될 수 있다. 예컨대, 신발의 밑창 또는 갑피로 사용할 수 있도록 상기 무늬홈(23)을 형성하여 상기 폴리우레탄수지와 같은 발포성 합성수지를 주입한 후 성형할 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구하는 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형 실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형실시는 본 발명의 범위에 속한다.
10 : 베이스판 20 : 유연금형부
21 : 전면부 22 : 후면부
23 : 무늬홈 24 : 금속분말
30 : 하부지지판 31 : 지지프레임
32 : 고정서포터 40 : 상부지지판
50 : 가압실린더장치 51 : 승강바
PU : 무늬형성수지 M : 원단
100 : 입체무늬 성형용 금형장치

Claims (5)

  1. 가압되는 하중을 균일하게 전달하도록 구비되는 금속 재질의 베이스판;
    상기 베이스판의 외면을 감싸도록 배치되되, 전면에 용융된 무늬형성수지가 주입되도록 설정된 형상의 무늬홈이 형성된 실리콘고무 재질의 유연금형부;
    상기 유연금형부의 하부를 지지하도록 구비되는 하부지지판;
    상기 유연금형부의 상단부에 구비되되, 상기 무늬형성수지가 부착되는 대상체가 고정되는 상부지지판; 및
    상기 하부지지판을 선택적으로 승강시키도록 연결되는 피스톤이 구비된 가압실린더장치를 포함하는 입체무늬 성형용 금형장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유연금형부는 금속분말이 혼합된 실리콘고무 재질로 형성됨을 특징으로 하는 입체무늬 성형용 금형장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 금속분말은 상기 무늬홈의 깊이에 대응되는 전면부에 실리콘고무 100 중량부에 대하여 15~25 중량부로 혼합분포됨을 특징으로 하는 입체무늬 성형용 금형장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 무늬형성수지는 폴리우레탄수지인 것을 특징으로 하는 입체무늬 성형용 금형장치.
  5. 삭제
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