KR101406080B1

KR101406080B1 - 이중구조를 갖는 사출금형 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR101406080B1
Application number: KR1020120097860A
Authority: KR
Inventors: 한진형
Original assignee: (주)아모레퍼시픽
Priority date: 2012-09-04
Filing date: 2012-09-04
Publication date: 2014-06-13
Also published as: KR20140031564A

Abstract

본 발명은 이중구조를 갖는 사출금형 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내부에 냉각수가 수용되는 워터쟈켓이 형성되고 상기 워터쟈켓의 주변에 공기가 소통할 수 있도록 에어파이프가 형성된 냉각부와 상기 냉각부의 외부에 형성되고 경면성 재질로 이루어진 외피부를 포함하는 이중구조를 갖는 사출금형에 관한 것이다.
본 발명은 일측면에 의하면 내부에 냉각수가 수용되는 워터쟈켓이 형성되고 상기 워터쟈켓의 주변에 공기가 소통할 수 있도록 에어파이프가 형성된 냉각부와 상기 냉각부의 외부에 형성되고 경면성 재질로 이루어진 외피부를 포함하는 이중구조를 갖는 사출금형을 제공한다.

Description

이중구조를 갖는 사출금형 및 이의 제조방법{Injection mold having dual structure and method for manufacturing the same}

본 발명은 이중구조를 갖는 사출금형 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내부에 냉각수가 수용되는 워터쟈켓이 형성되고 상기 워터쟈켓의 주변에 공기가 소통할 수 있도록 에어파이프가 형성된 냉각부와 상기 냉각부의 외부에 형성되고 경면성 재질로 이루어진 외피부를 포함하는 이중구조를 갖는 사출금형에 관한 것이다.

일반적으로 금형은 플라스틱 제품을 생산하는 사출금형, 철판을 이용하여 제품을 만들어 내는 프레스금형, 금속을 녹여 플라스틱과 같이 만들어 내는 다이캐스팅 등으로 나눌 수 있다.

상기 사출금형은 고온으로 용융된 수지를 높은 압력으로 금형 사이에 충진하여 금형 사이의 내부형상을 따라 플라스틱 제품을 생산하게 된다.

여기서 금형 내부에 용융된 수지를 충진한 후 신속하게 수지를 고화시키기 위하여 금형의 냉각이 필요하다. 이 때 제품의 표면이 미려해지도록 하기 위해서는 냉각시 금형의 열전도도를 균일하게 하는 것이 매우 중요하다.

이러한 사출금형을 냉각시키기 위한 사출금형의 냉각구조가 국내 등록특허공보 제10-0270341호(이하, '선행기술문헌 1'이라 함)에 개시되어 있다.

도 1은 선행기술문헌 1에 개시된 종래의 코어 냉각구조를 나타내는 측단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 사출금형은 필요에 따라 가동측과 고정측으로 분할된 상부금형(51)과 하부금형(52)으로 이루이지고, 코아(54)가 형성된 상부금형(51)은 코아(54)의 내측 핀 포인트(55)와 외측 슬라이드(56)중 적어도 어느 하나 이상에 냉기가 강제 순환 배출되는 냉기순환통로(51)(61)를 냉기공급공(59)과 배출공(60)에 상호 연통되게 형성하고, 그 냉기순환통로(51)(61)상에는 하나 이상의 벤츄리관(57)을 형성하여 상기 코아(54)가 급속히 냉각될 수 있도록 구성되어 있다.

하지만 상기 코어가 형성된 상부금형은 신속한 냉각을 위해 상기와 같은 냉각구조를 갖지만 경면성이 떨어지게 되는 문제점이 있다.

아울러 경면성을 고려하여 냉각구조를 설치하지 않는 경우 생산성이 떨어지게 되는 문제점이 있다.

1. 국내 등록특허공보 제10-0270341호(2000. 08. 01. 등록)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 내부에 냉각성능이 우수한 냉각부를 구비하고 냉각부의 외부에 경면성이 우수한 외피부를 형성하여 사출된 제품 표면의 경면성과 냉각속도를 모두 충족할 수 있도록 된 적층식 사출금형의 냉각구조를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 일측면에 의하면 내부에 냉각수가 수용되는 워터쟈켓이 형성되고 상기 워터쟈켓의 주변에 공기가 소통할 수 있도록 에어파이프가 형성된 냉각부와 상기 냉각부의 외부에 형성되고 경면성 재질로 이루어진 외피부를 포함하는 이중구조를 갖는 사출금형을 제공한다.

여기서 상기 외피부는 NAK80으로 이루어지는 것이 바람직하다.

아울러 상기 냉각부와 외피부사이에 접착물질이 도포된 접착부가 형성되는 것이 바람직하다.

여기서 상기 접착부에 도포되는 접착물질은 methacrylate를 기재로 하는 물질인 것이 더욱 바람직하다.

본 발명은 다른 측면에 의하면 워터쟈켓과 에어파이프의 금속주형을 준비하는 금속주형준비단계; 상기 금속주형준비단계에서 준비된 상기 워터쟈켓의 금속주형과 상기 에어파이프의 금속주형을 주물상자의 내부에 설치하는 금속주형설치단계; 상기 금속주형설치단계에서 금속주형이 설치된 주물상자에 용융금속을 주입하는 주조단계; 상기 주조단계에서 주조된 냉각부의 외표면에 접착물질을 도포하는 도포단계; 상기 냉각부의 외표면에 외피부를 부착시키는 부착단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중구조를 갖는 사출금형의 제작방법을 제공한다.

상기와 같이 본 발명은 내부에 냉각성능이 우수한 냉각부를 구비하고 냉각부의 외부에 경면성이 우수한 외피부를 형성하여 사출된 제품 표면의 경면성과 냉각속도를 모두 충족할 수 있다.

도 1은 선행기술문헌 1에 개시된 종래의 코어 냉각구조를 나타내는 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이중구조를 갖는 사출금형을 나타내는 부분절개사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이중구조를 갖는 사출금형의 제조방법을 나타내는 플로우챠트도이다.

이하, 본 발명에 따른 이중구조를 갖는 사출금형의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이중구조를 갖는 사출금형을 나타내는 부분절개사시도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 이중구조를 갖는 사출금형은 사출금형을 냉각시키는 냉각부(10)와, 상기 냉각부(10)의 외부에 형성되고 경면성 재질로 이루어진 외피부(20)를 포함한다.

상기 냉각부(10)는 내부에 냉각수가 수용되는 워터쟈켓(12)이 형성되고 상기 워터쟈켓(12)의 주변에 공기가 소통할 수 있도록 에어파이프(14)가 형성된다. 여기서 상기 냉각부(10)는 열전도도가 우수하고 주조성이 뛰어난 동(銅)이나 알루미늄(Al) 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 냉각부(10)는 워터쟈켓(12)과 에어파이프(14)가 형성되어 공냉(空冷)과 수냉(水冷)을 동시에 실시하므로 더욱 효과적으로 사출금형을 냉각시킬 수 있다.

상기 외피부(20)는 상기 냉각부(10)의 외부에 형성되며 상기 외피부(20)보다 경면성이 우수한 재질로 이루어진다. 따라서 상기 외피부(20)와 상기 냉각부(10) 사이에는 두 구성요소를 밀착시킬 수 있도록 접착부(30)가 형성된다. 상기 접착부(30)는 methacrylate를 기재로 하는 접착물질로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한 상기 외피부(20)는 경면성이 우수한 NAK80 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 따라서 사출에 의해서 상기 외피부(20)에 형성되는 제품(40)은 경면성이 우수하여 표면이 미려하게 된다.

이하, 본 발명에 따른 이중구조를 갖는 사출금형의 제작방법의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이중구조를 갖는 사출금형의 제조방법을 나타내는 플로우챠트도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 이중구조를 갖는 사출금형의 제조방법은 워터쟈켓(12)과 에어파이프(14)의 금속주형을 준비하는 금속주형준비단계(S10), 상기 금속주형준비단계(S10)에서 준비된 상기 워터쟈켓(12)의 금속주형과 상기 에어파이프(14)의 금속주형을 주물상자의 내부에 설치하는 금속주형설치단계(S20), 상기 금속주형설치단계(S20)에서 금속주형이 설치된 주물상자에 용융금속을 주입하는 주조단계(S30), 상기 주조단계(S30)에서 주조된 냉각부(10)의 외표면에 접착물질을 도포하여 접착부를 형성하는 도포단계(S40) 및 상기 냉각부(10)의 외표면에 외피부(20)를 부착시키는 부착단계(S50)를 포함한다.

먼저 상기 금속주형준비단계(S10)는 워터쟈켓(12)과 에어파이프(14)의 금속주형을 준비하는 단계로서 내부에 배치된 워터쟈켓(12)과 에어파이프(14)의 위치에 삽입할 주형을 준비하는 단계이다. 여기서 상기 금속주형은 열에 의해 변형되지 않는 내열강(耐熱綱)으로 이루어지는 것이 바람직하다.

다음으로 금속주형설치단계(S20)는 워터쟈켓(12)의 금속주형과 에어파이프(14)의 금속주형을 주물상자의 내부에 설치하는 단계로서, 상기 금속주형이 견고하게 장착되도록 받침대 등을 설치하여 주조시 금속주형이 흘러가지 않도록 구비하는 것이 바람직하다.

다음으로 주조단계(S30)는 금속주형이 설치되는 주물상자에 용융금속을 주입하는 단계로서 내부에 금속주형이 고정된 주물상자에 용융금속을 주입하여 사출금형의 냉각부(10)를 주조한다. 여기서 상기 용융금속은 열전도도가 우수하고 주조성이 탁월한 동(銅) 또는 알루미늄으로 이루어지는 것이 바람직하다.

다음으로 상기 도포단계(S40)는 주조에 의해서 성형된 냉각부(10)의 외표면에 접착물질을 도포하여 접착부(30)를 형성하는 단계이다. 여기서 상기 냉각부(10)의 외표면에 균일하게 접착물질이 도포되도록 하여 냉각부(10)와 외피부(20)가 견고하게 부착되도록 하는 것이 바람직하다. 따라서 접착부를 형성하는 접착물질로는 methacrylate를 기재로 하는 물질인 것이 바람직하다.

또한 상기 부착단계(S50)는 상기 냉각부(10)의 외표면에 외피부(20)를 부착시키는 단계로서 접착물질이 도포된 냉각부(10)의 외표면에 외피부(20)를 끼운 후 내측방향으로 가압하여 접착부(30)를 매개로 하여 외피부(20)가 냉각부(10)에 고정되도록 한다. 이 때 상기 부착단계(S50)는 상기 접착물질의 점도가 높은 때 부착되도록 하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 방법으로 제작되는 이중구조를 갖는 사출금형은 워터쟈켓(12)을 통해 수냉을 하고 에어파이프(14)를 통해 공냉을 하므로 냉각능이 우수하여 사출금형의 열을 외부로 신속하게 방출할 수 있다. 아울러 동시에 외피부(20)는 경면성이 우수한 재질로 이루어지므로 제품(40)의 표면이 미려하다.

10 : 냉각부
12 : 워터쟈켓
14 : 에어파이프
20 : 외피부
30 : 접착부
40 : 제품
S10 : 금속주형준비단계
S20 : 금속주형설치단계
S30 : 주조단계
S40 : 도포단계
S50 : 부착단계

Claims

내부에 냉각수가 수용되는 워터쟈켓이 형성되고 상기 워터쟈켓의 주변에 공기가 소통할 수 있도록 에어파이프가 형성된 냉각부와, 상기 냉각부의 외부에 형성되고 경면성 재질로 이루어진 외피부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중구조를 갖는 사출금형.
청구항 1에 있어서,
상기 외피부는 NAK80으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이중구조를 갖는 사출금형.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 냉각부와 외피부사이에 접착물질이 도포된 접착부가 형성된 것을 특징으로 하는 이중구조를 갖는 사출금형.
청구항 3에 있어서,
상기 접착부에 도포된 접착물질은 methacrylate를 기재로 하는 물질인 것을 특징으로 하는 이중구조를 갖는 사출금형.
워터쟈켓과 에어파이프의 금속주형을 준비하는 금속주형준비단계;
상기 금속주형준비단계에서 준비된 상기 워터쟈켓의 금속주형과 상기 에어파이프의 금속주형을 주물상자의 내부에 설치하는 금속주형설치단계;
상기 금속주형설치단계에서 금속주형이 설치된 주물상자에 용융금속을 주입하는 주조단계;
상기 주조단계에서 주조된 냉각부의 외표면에 접착물질을 도포하여 접착부를 형성하는 도포단계;
상기 냉각부의 외표면에 외피부를 부착시키는 부착단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중구조를 갖는 사출금형의 제작방법.