KR101426002B1 - Temperature control System of multi channel mold for reduction cooling cycle time - Google Patents
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Abstract
본 발명은 금형을 공급/통과한 냉각수의 온도와 유량을 감지하고 그에 비례하여 금형으로 공급되는 냉각수의 유량을 개별적으로 제어하여 냉각단계에서 사출 성형물의 균일 및 부분적인 냉각이 가능함과 아울러 사출 성형물의 전체적인 싸이클 시간을 줄일 수 있는 다채널 금형 온도조절장치에 관한 것이다.The present invention can detect the temperature and flow rate of the cooling water supplied / passed through the mold and individually control the flow rate of the cooling water supplied to the mold in proportion to the temperature and flow rate of the cooling water, thereby enabling the uniform and partial cooling of the injection mold in the cooling step, To a multichannel mold temperature controller capable of reducing the overall cycle time.
Description
본 발명은 금형 온도조절장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 금형을 통과한 냉각수의 온도와 유량을 감지하고 그에 비례하여 금형으로 공급되는 냉각수의 흐름을 개별적으로 제어하여 금형과 사출 성형물의 균일 및 부분적인 냉각이 가능함과 아울러 사출 성형물의 제조 싸이클 시간을 줄일 수 있는 다채널 금형 온도조절장치에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a mold temperature control apparatus, and more particularly, to a method and apparatus for controlling a mold temperature by controlling the temperature and flow rate of cooling water passing through a mold and individually controlling the flow of cooling water supplied to the mold, The present invention relates to a multichannel mold temperature control apparatus capable of reducing the time required for manufacturing an injection molded product and cooling the mold.
일반적으로 합성수지 사출성형용 금형에서는 성형하고자 하는 제품의 품질향상을 위해 온조기와 냉각기로 금형의 온도를 정확하게 조절해 주어야 하는 바, 금형의 정확한 온도조절이 제품의 외관,수축율 및 치수 등에 영향을 끼치게 되므로써 사출성형 작업시 금형의 온도를 성형하는 사출 성형물의 특성에 맞추어 적절하게 조절해야 제품의 불량률을 줄일 수 있고, 냉각시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있는 것이다.Generally, in a mold for injection molding of a synthetic resin, it is necessary to accurately control the temperature of the mold by using an on-off machine and a cooler in order to improve the quality of the product to be molded, and the accurate temperature control of the mold affects the appearance, shrinkage and dimensions of the product Therefore, it is possible to reduce the defective rate of the product and to shorten the cooling time, thereby improving the productivity, in accordance with the characteristics of the injection-molded product for molding the temperature of the mold during the injection molding operation.
통상적인 사출성형 방법은 주입단계, 보압단계, 냉각단계, 형개단계, 계량단계, 취출단계, 형폐단계로 이루어진다.Typical injection molding methods consist of an injection step, a holding step, a cooling step, a mold step, a metering step, a take-out step and a mold-closing step.
사출성형시 중요한 부분을 차지하는 냉각단계는 보압단계를 거친 후, 금형내로 주입되는 용융수지에 의해 금형의 온도가 상승됨에 따라 이를 냉각하기 위해 일정온도의 냉수인 냉각수를 금형내로 순환시켜 먼저 금형을 냉각하고 이어 금형의 온도가 하강되면 금형의 열전도에 의해 성형물이 냉각이 이루어진다. 도 6의 통상적인의 냉각방식 참조하면, 이러한 과정이 사출성형기 제어에서 상기 보압단계와 형개단계 사이 구간에서 금형의 냉각이 연속적으로 이루어지는 것으로 알고 있으나 실질적으로 냉각수에 의한 금형의 냉각은 주입, 보압, 계량, 냉각, 형개, 취출, 형폐 전구간에서 연속적으로 이루어지게 된다. 이처럼 냉각수에 의해 전체적의 싸이클 구간에서 보압단계 이후 금형과 성형물 사이의 공기층이 커진 후에도 냉각수에 의해 계속적으로 냉각이 진행되므로 금형의 온도가 필요이상 떨어지게 되어, 다음 싸이클에서 사출성형을 하려면 금형의 온도가 필요이상으로 떨어진 상태에서 성형이 안되므로 용융수지의 온도를 상승시켜 금형내에서 수지가 원활하게 흘러 형상을 만들 수 있게 하거나, 온조기 등을 사용하여 냉각수의 온도를 상승시킨 후, 냉각수를 순환시켜 금형을 적정온도로 올려주어야 하기 때문에 전체적인 싸이클이 길어지는 문제점이 있었다.The cooling step, which is an important part of the injection molding, is performed by a cooling step in which cooling water, which is cold water at a predetermined temperature, is circulated into the mold to cool the mold as the temperature of the mold is raised by the molten resin injected into the mold, The mold is cooled by the heat conduction of the mold when the temperature of the mold is lowered. 6, it is known that the cooling of the mold is continuously performed in the interval between the pressure holding step and the mold opening step in the control of the injection molding machine, but the cooling of the mold by the cooling water is substantially performed by injection, Weighing, cooling, mold opening, taking out, and continuous mold closing. In this way, even after the air layer between the mold and the molding is enlarged by the cooling water in the whole cycle section, the cooling temperature continues to be cooled by the cooling water, so that the temperature of the mold is lowered more than necessary. In order to perform injection molding in the next cycle, Since the molding can not be performed in a state in which it is more than necessary, the temperature of the molten resin can be raised to allow the resin to flow smoothly in the mold, or the temperature of the cooling water can be raised by using a warmer or the like, It is necessary to increase the temperature to an appropriate temperature, so that the whole cycle is long.
그리고 플라스틱 수지의 물성별 금형의 온도가 필요이상 떨어지게 되면, 캐비내로 주입되는 용융수지의 물성 또는 흐름이 나빠지고, 캐비티내 성형물의 두께가 얇은 부분은 용융수지가 제대로 공급되지 않게 되어, 미성형 또는 웰드(Weld)가 발생되는 문제점이 있었다.If the temperature of the mold for each physical property of the plastic resin falls below the required level, the physical properties or flow of the molten resin injected into the cavity deteriorates. In a portion where the thickness of the molded article in the cavity is thin, the molten resin is not properly supplied. There has been a problem that a weld is generated.
따라서, 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 금형을 통과한 냉각수의 온도와 유량을 감지하고 그에 비례하여 금형으로 공급되는 냉각수의 유량을 개별적으로 제어하여 금형과 사출 성형물의 균일 및 부분적인 냉각이 가능함과 아울러 사출 성형물의 전체적인 싸이클 시간을 줄일 수 있는 다채널 금형 온도조절장치를 제공한다.In order to solve these problems, the present invention is to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for detecting the temperature and flow rate of cooling water passing through a mold, individually controlling the flow rate of cooling water supplied to the mold, And a multichannel mold temperature control device capable of reducing the overall cycle time of the injection molding.
그리고 본 발명은 분배기 및 온도센서와 유량, 자동밸브를 하나의 블럭화하여, 설치 및 조립 시간을 단축시킴과 아울러 교체 및 수리작업이 용이한 또 다른 다체널 금형 온도조절장치를 제공한다.
Further, the present invention provides another multichannel mold temperature control device which can shorten the installation and assembly time by making a single block of the distributor, the temperature sensor, the flow rate and the automatic valve, as well as facilitating the replacement and repair work.
이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 다채널 금형 온도조절 장치는제1,2금형과; 상기 제1,2금형에 설치되며, 길이방향으로 복수개 연결되고 상기 제1,2금형으로 냉각수를 공급/회수하는 각각의 유입라인과 회수라인이 형성된 몸체와, 길이방향으로 설치된 복수의 몸체를 고정하는 고정볼트와 너트로 이루어진 분배기와; 상기 분배기의 유입라인측에 일체로 형성된 밸브몸체와, 상기 분배기에 설치되어 상기 밸브몸체를 통과하는 냉각수의 개폐를 유도하는 작동부로 이루어진 자동밸브와; 상기 분배기의 유입라인측에 설치되어 상기 자동밸브를 통과한 냉각수의 유량을 감지하는 유량센서와; 상기 분배기의 회수라인측에 설치되며 상기 제1,2금형을 통과한 냉각수의 온도를 감지하는 온도센서와; 상기 제1,2금형(10,11)측으로 공급되는 냉각수의 유량을 유량센서(100)가 감지함과 동시에 상기 제1,2금형을 통과하여 상기 분배기로 회수되는 냉각수의 온도를 온도센서가 감지하고 이에 따라 상기 자동밸브의 개폐를 유도하여 냉각수의 유량을 콘트롤함과 아울러 공기주입장치의 분사되는 간격을 조절하는 제어부로 구성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a multichannel mold temperature adjusting apparatus comprising: first and second molds; A body provided with a plurality of inlet lines and a plurality of collection lines connected to the first and second molds in the longitudinal direction for supplying / recovering the cooling water to the first and second molds, A distributor comprising a fixing bolt and a nut; A valve body integrally formed on an inflow line side of the distributor; and an operation valve installed in the distributor and operable to guide opening and closing of cooling water passing through the valve body; A flow sensor installed on the inflow line side of the distributor for sensing a flow rate of the cooling water passing through the automatic valve; A temperature sensor installed at a side of the recovery line of the distributor and sensing the temperature of the cooling water passing through the first and second molds; The
그리고 본 발명의 분배기(20)는 유입라인(22)과 회수라인(24)이 형성된 몸체(21)와, 상기 몸체(21)의 전면에 설치되며, 상기 유입라인(22)과 회수라인(24)에 연통되는 유입 및 회수 브라켓(26,27)과, 상기 몸체(21)의 후면에 설치되는 막음판(28)과, 상기 몸체(21)의 전면과 후면에 유입 및 회수 브라켓(26,27)과 막음판(28)을 고정하는 고정볼브(29)와 너트(30)로 이루어진 것을 특징으로 한다.
The
따라서, 본 발명의 다채널 금형 온도조절 장치는 금형을 공급/통과한 냉각수의 온도와 유량을 감지하고 그에 비례하여 금형으로 공급되는 냉각수의 유량을 개별적으로 제어하여 사출 성형물의 균일 및 부분적인 냉각이 가능함과 아울러 사출 성형물의 전체적인 싸이클 시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.Accordingly, the multichannel mold temperature controller of the present invention senses the temperature and flow rate of the cooling water supplied / passed through the mold, and individually controls the flow rate of the cooling water supplied to the mold in proportion thereto to uniformly and partially cool the injection mold And the overall cycle time of the injection-molded product can be reduced.
그리고 본 발명은 분배기 및 이 분배기에 온도센서와 유량, 자동밸브 등이 개별적으로 설치되도록 하나의 블럭화하여, 설치 및 교체,수리작업이 용이한 또 다른 효과가 있다.
In addition, the present invention has another effect of facilitating installation, replacement, and repair work by forming a block so that a temperature sensor, a flow rate, and an automatic valve are separately installed in the distributor and the distributor.
도 1은 본 발명에 따른 다채널 금형 온도조절 장치의 개략적인 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 다채널 금형 온도조절 장치의 분배기를 보인 분해사시도,
도 3,4은 본 발명에 따른 분배기를 보인 일단면도,
도 5은 본 발명에 따른 금형과 성형물을 보인 개략도,
도 6는 본 발명에 따른 다채널 금형 온도조절 방법과 일반적인 금형 온도조절시스템의 냉각 싸이클 시간을 비교한 그래프이다.
도 7는 본 발명에 따른 냉각 싸이클 시간을 단축하는 다채널 금형 온도조절 방법 및 장치의 실제 적용 유무에 따른 냉각 테스트 결과를 도시한 그래프이다.
도 8은 본 발명에 따른 다채널 금형 온도조절 방법 및 장치에 의해 취출한 성형물을 비교한 촬영사진.1 is a schematic diagram of a multi-channel mold temperature control apparatus according to the present invention,
FIG. 2 is an exploded perspective view showing a distributor of the multichannel mold temperature control apparatus according to the present invention,
3 and 4 are cross-sectional views illustrating a distributor according to the present invention,
5 is a schematic view showing a mold and a molded product according to the present invention,
FIG. 6 is a graph comparing the cooling cycle time of the multichannel mold temperature control method and the mold temperature control system according to the present invention.
FIG. 7 is a graph showing a result of a cooling test according to whether a multi-channel mold temperature control method and apparatus for shortening the cooling cycle time according to the present invention are applied.
8 is a photograph showing a comparison between the method of adjusting the temperature of the multichannel mold according to the present invention and the molded article taken out by the apparatus.
이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 냉각 싸이클 시간을 단축하는 다채널 금형 온도조절 장치는 제1,2금형(10,11)이 구비되고, 상기 제1,2금형(10,11)에 대응되게 분배기(20)가 설치되며, 상기 분배기(20)에 설치되는 유량센서(100) 및 온도센서(110)와, 상기 분배기(20)에 일부가 일체로 형성된 자동밸브(90)와, 상기 제1,2금형(10,11)과 분배기(20) 사이에 각각의 공급/회수연결부(40,50)가 설치되고, 냉각수가 보관되는 저장탱크(60)가 구비되며, 상기 저장탱크(60)와 분배기(20) 사이에 공급관(70)과 회수관(80)이 설치되고, 상기 분배기(20)로 회수되는 냉각수의 온도를 온도센서(110)가 감지하고 이에 따라 상기 자동밸브(90)의 개폐를 유도하여 냉각수의 유량을 콘트롤하는 제어부(180)로 구성된다.As shown in FIGS. 1 to 4, the multi-channel mold temperature control apparatus for shortening the cooling cycle time according to the present invention includes first and
상기 제1,2금형(10,11)은 입구측과 배출측이 각각 서로 연통되게 냉각라인(12)이 구비되어 냉각수가 각각 순환되게 설치된다.The first and second dies (10, 11) are provided with cooling lines (12) so that the inlet side and the discharge side communicate with each other, and the cooling water is circulated.
상기 분배기(20)는 길이방향으로 복수개 연결되는 몸체(21)와, 상기 몸체(21)의 전면에 설치되는 유입/회수 브라켓(26,27) 및 몸체(21)의 후면에 설치되는 막음판(28)과, 상기 유입/회수 브라켓(26,27)과 몸체(21), 막음판(28)을 고정하는 고정볼트(29)와 너트(30)로 이루어진다.The
상기 몸체(21)는 제1,2금형(10,11)으로 냉각수를 공급/회수하는 각각의 유입라인(22)과 회수라인(24)이 형성되며, 적정위치에 복수의 체결공(31)이 형성된다.The
그리고 상기 유입라인(22)에 연통되게 끼움공(23)이 형성되고, 상기 회수라인(24)에 연통되게 삽입공(25)이 형성된다.An insertion hole (23) is formed to communicate with the inflow line (22), and an insertion hole (25) is formed to communicate with the recovery line (24).
상기 유입/회수 브라켓(26,27)과 막음판(28)에는 동일선상에 복수의 결합공(32)이 형성된다.A plurality of
그리고 상기 유입/회수 브라켓(26,27)은 공급관(70)과 회수관(80)측에 연결되도록 연결편(33)이 돌출되게 형성된다.The inlet /
상기 막음판(28)은 몸체(21)의 후방에 설치되어 상기 유입라인(22)과 회수라인(24)의 일측을 막아주게 된다.The
상기 고정볼트(29)는 먼저 유입/회수 브라켓(26,27)의 결합공(32)과 각각 몸체(21)의 체결공(31)에 끼워지고, 이어 상기 막음판(28)의 결합공(32)에 끼워져 상기 너트(30)에 의해 체결,고정된다.The
이처럼 상기 고정볼트(29)와 너트(30)에 의해 길이방향으로 복수의 몸체(21)가 결합,고정된다.The plurality of
상기 자동밸브(90)는 밸브몸체(91)와, 상기 분배기(20)에 설치되어 상기 밸브몸체(91)를 통과하는 냉각수의 개폐를 유도하는 작동부(92)로 이루어진다.(여기서 자동밸브(90)는 통상적인 구조로 구체적인 설명은 하지 않는다)The
상기 밸브몸체(91)는 분배기(20)의 유입라인(22)과 함께 일체로 제작되어 상부가 상기 작동부(92)에 의해 개폐가능하게 구비된다.The
이처럼 상기 분배기(20)의 상측에 밸브몸체(91)가 일체로 형성되어 자동밸브(90)의 작동부(92)만 상기 분배기(20)와 밸브몸체(91)에 체결하면 되기 때문에 조립,설치작업이 용이하다.Since the
그리고 종래의 자동밸브(90)는 주물로 밸브몸체(91)를 별도 생산하고, 상기 밸브몸체(91)에 작동부(92)를 결합하여 하나의 자동밸브(90)로 사용되고 있다. 그러나 본 발명은 분배기(20)에 일체로 밸브몸체(91)를 제작함에 따라 자동밸브(90)의 원가를 절감할 수 있는 것이다.The conventional
상기 유량센서(100)는 유입라인(22)의 끼움공(23)에 설치되어 상기 자동밸브(90)를 통과한 냉각수의 유량을 감지하여 제어부(180)로 신호를 전달하게 된다.The
상기 온도센서(110)는 회수라인(24)의 삽입공(25)에 설치되며 상기 제1,2금형(10,11)을 통과한 냉각수의 온도를 감지하여 제어부(180)로 신호를 전달하게 된다.The
상기 공급관(70)에는 공기주입장치(120) 및 전동모터밸브(130), 압력게이지(140), 온도게이지(150)가 설치된다.An
상기 전동모터밸브(130)는 통상적인 구조로 구체적인 설명은 하지 않으며, 상기 제1,2금형(10,11)에서 성형물을 분리하는 경우에 상기 전동모터밸브(130)가 닫혀진(close) 상태가 되고, 상기 제1,2금형(10,11)의 캐비티(Cavity)에 가소화된 원료가 충진되고 성형물의 사출이 완료되는 시점에서 상기 전동모터밸브(130)가 열려(open) 냉각수가 공급되고 상기 제1,2금형(10,11)의 냉각이 선택적으로 이루어질 수 있다.The
상기 공기주입장치(120)는 본 출원인의 등록특허 제10-079550호에 기재된 바와 같이, 상기 공급관(70)측에 설치하여 상기 분배기(20), 온도센서(110), 유량센서,(100), 제1,2금형(10,11)내의 스케일 생성을 억제함과 아울러 제1,2금형(10,11)내 잔수제거 기능을 갖는다.The
상기 압력게이지(140)는 저장탱크(60)에서 공급되는 냉각수의 압력을 감지하여 상기 제어부(180)로 신호를 전달한다.The
상기 온도게이지(150)는 저장탱크(60)에서 공급되는 냉각수의 온도를 감지하여 상기 제어부(180)로 신호를 전달한다.The
상기 저장탱크(60)에는 냉각수를 공급가능하게 일정량이 충진되고, 이 냉각수에는 스케일 생성되는 성분이 다량 함유되어 있으며, 내부 또는 입구측에 도면상에 도시하지 않은 펌프가 설치된다.The
그리고 상기 저장탱크(60)와 분배기(20) 사이에 구비된 공급관(70)과 회수관(80)에 연통되게 온도조절기와 칠러가 선택적으로 설치될 수 있는 것이다.A temperature controller and a chiller may be selectively installed to communicate with the
상기 제어부(180)에서는 공기주입장치(120), 전동모터밸브(130), 압력게이지(140), 온도게이지(150) 등을 콘트롤함과 아울러 상기 온도센서(110)의 온도와 유량센서(100)의 유량을 감지하여 전자(PLC,PID)제어 방법 등에 의해 상기 온도센서(110)와 유량센서(100)의 감지된 조건에 따라 상기 자동밸브(90)의 개폐에 따른 냉각수의 유량을 콘트롤할 수 있는 것이다. 상기 제어부(180)에서는 상기 제1,2금형(10,11)을 통과하는 냉각수 온도를 개별적으로 조절가능하여 금형의 냉각 조건에 따라 선택적으로 적용할 수 있는 것이다.The
그리고 상기 제어부(180)에서는 전동모터밸브(130)의 클로스 시킴과 동시에 상기 공기주입장치(120)에 신호를 보내어, 상기 공기주입장치(120)에 의해 압축공기가 상기 공급관(70)을 통과하여 상기 분배기(20)를 거쳐 상기 제1,2금형(10,11)의 냉각라인(12)내에 잔존하는 냉각수를 회수시키거나 상기 제1,2금형(10,11)내 이물질을 제거하고, 스케일 생성을 억제하게 된다.The
또한, 상기 제어부(180)의 동작에 관계없이 상기 공기주입장치(120)를 자체적으로 별도 세팅하여 주기와 시간에 따라 타이머 제어하여 압축공기가 분사할 수 있는 것이다.
In addition, regardless of the operation of the
상기에서 보는 바와 같이, 본 발명은 금형 온도조절 장치의 작용 및 효과를 설명하면, 상기 제1,2금형(10,11)의 캐비티에 용융된 수지를 충진한 후, 금형의 냉각(계량)→형개→성형물 분리→형폐로 성형 싸이클이 진행되면서 냉각단계의 일부 구간에서만 상기 제1,2금형(10,11)의 펄스(PULSE) 냉각이 진행된다. 좀 더 구체적으로 보면, 상기 제1,2금형(10,11)이 사출완료하여 수지가 충진되면 소정온도로 상승되고 보압을 거쳐 성형물이 형상에 따라 순차적으로 성형되거나 성형이 완전하게 시점에서 상기 제1,2금형(10,11)의 냉각이 요구되는데, 이때 상기 제어부(180)에서 냉각수가 상기 공급관(70)을 통과하여 상기 분배기(20)의 유입라인(22)측으로 냉각수가 공급되어져 각각 자동밸브(90)의 밸브몸체(91)측으로 이동되고 이어 상기 자동밸브(90)를 통과한 냉각수는 분배기(20)에 설치된 유량센서(100)를 거쳐 상기 공급연결부(40)를 통과하여 상기 금형(10,11)의 냉각이 이루어진다. 상기 금형(10,11)을 통과한 냉각수는 회수연결부(50)와 상기 분배기(20)에 설치된 온도센서(110)를 순차적으로 통과하여 상기 분배기(20)에 연결된 회수관(80)을 따라 저장탱크(60)로 회수된다. As described above, according to the present invention, the function and effect of the mold temperature control device will be described. After the cavity of the first and
이 과정에서, 상기 분배기(20)에 설치된 상기 온도센서(110)에 의해 냉각수의 온도를 감지하면 상기 제어부(180)에서 전자제어 방법으로 데이터를 처리하여 상기 제어부(180)에서 상기 분배기(20)에 설치된 자동밸브(90)를 개별적으로 개폐하여 성형물의 온도편차가 거의 없는 균일한 냉각이 이루어진다. 다시 말해 사출 성형물에 따라 상기 자동밸브(90)에 의해 냉각수의 유량을 개별적으로 순환시켜 유량 제어에 의한 성형물의 균일한 냉각이 가능함과 아울러 사출 성형물의 살 두께에 따른 제품과 금형의 온도가 높고 낮은 편차에 의해 따라 상기 자동밸브(90)의 일부를 차단하여 부분적인 냉각이 가능한 것이다.If the temperature of the cooling water is sensed by the
또한, 상기 제어부(180)에서 상기 온도센서(110)와 유량센서(100)의 신호를 전달받아 상기 제1,2금형(10,11)을 통과하는 냉각수의 온도를 피드백 제어하여 짧은 시간 내에 사출 성형물이 최적의 상태로 냉각이 이루어지도록 하여 사출 성형물의 불량율을 최소화할 수 있는 것이다.The
그리고 본 발명은 분배기(20) 및 이 분배기(20)에 온도센서(110)와 유량센서(100), 자동밸브(90) 등이 설치되도록 하나의 블럭화하여, 설치 및 교체,수리작업이 용이한 장점이 있다.In the present invention, a single block is provided so that the
한편, 상기 제1,2금형(10,11)을 교체하거나 성형물이 완료되는 시점에서 선택적으로, 상기 제어부(180)에서 공기주입장치(120)에 신호를 보내어 상기 공기주입장치(120)에 의해 압력파를 갖는 압축공기와 냉각수가 공급관(70), 분배기(20), 제1,2금형(10,11)을 순차적으로 거쳐 공급되어지고, 이어 다시 상기 분배기(20), 회수관(80), 저장탱크(60)로 순환된다. 이처럼 압축공기와 냉각수가 순환되는 관로내에 스케일 성분을 제거함과 아울러 제1,2금형(10,11)내의 잔존하는 냉각수를 강제로 회수시킬 수 있는 것이다.At the time when the first and
도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 사출성형 방법은 적정온도를 유지한 제1,2금형(10,11)에 용융수지를 주입하여 제1,2금형(10,11)의 온도가 상승되는 주입단계와, 주입단계를 거친 후 수축에 의한 캐비티내로 용융수지를 일정시간 동안 보충하는 보압단계와, 보압단계 후 자동밸브(90)의 동작에 의해 냉각수의 공급이 시작되고 상기 제1,2금형(10,11) 냉각이 일부 구간에서만 이루어지는 냉각단계와, 일정시간 동안을 냉각이 이루어지지 않고, 이어 성형물의 성형이 완료되면 상기 제1,2금형(10,11)을 분리하는 형개단계와; 성형물을 제1,2금형(10,11)에서 분리하는 취출단계와, 성형물 취출이 완료되면 열려져 있던 상기 제1,2금형을 닫아 복귀하는 형폐단계로 이루어진다. 5 to 8, in the injection molding method of the present invention, the molten resin is injected into the first and
여기서 본 발명은 다채널 금형 온도조절 방법의 냉각단계에 대해 설명하면, 냉각단계는 보압단계를 거친 후, 금형(10,11)내로 주입되는 용융수지의 열에 의해 금형(10,11)의 온도가 상승됨에 따라 이를 냉각하기 위해 일정온도의 냉수인 냉각수를 금형(10,11)내로 순환하게 되는데, 먼저 금형(10,11)을 냉각하고 이어 금형(10,11)의 온도가 하강되면 금형(10,11)의 열전도에 의해 성형물이 냉각이 이루어진다. 이러한 과정이 상기 보압단계 후 냉각단계 중에서도 극히 일부 구간에서만 냉각수의 냉각이 비연속적으로 이루어지게 된다.In the present invention, the cooling step of the multichannel mold temperature control method will be described. In the cooling step, the temperature of the
상기 냉각단계에 대해 좀 더 자세히 설명하면, 상기 저장탱크(60)에서 일정압력을 갖는 냉각수가 분배기(20)내로 유입되고, 상기 분배기(20)에 연결된 각각의 자동밸브(90)가 동시에 오픈시키면 냉각수가 제1,2금형(10,11)의 냉각라인(12)측으로 공급되어지고, 이어 냉각라인(12)을 통과한 냉각수의 온도를 온도센서(110)가 감지하여 성형물의 두께에 따라 달라진 각각의 냉각라인의 냉각수 온도를 피드백 제어하여, 제어부(180)에서 성형물의 두께에 따라 냉각라인(12)을 통과하는 냉각수의 공급을 자동밸브(90)가 개별적으로 차단하게 된다. 그러나 만약 성형물의 두께가 일정하지 않을 경우, 냉각이 균일하게 이루어지고 있다고 하더라도, 두께가 얇은 부위(a)에서는 그 부위의 용융 수지가 가지고 있는 열량이 작기 때문에 상대적으로 적은 열방출량을 나타낼 수 밖에 없다. 즉, 성형물의 부위별로의 열방출량은 그 부분의 냉각 효율 및 용융수지가 가지고 있는 총 열량에 따라 달라지게 된다. 이와 같이 본 발명은 제어부(180)에서 온도센서(110)의 신호를 전달받아 상기 자동밸브(90)에 의해 상기 제1,2금형(10,11)측으로 공급되는 냉각수의 흐름을 개별적으로 차단하면, 도 5 및 도 8에 도시된 바와 같이, 성형물의 두께가 얇은 부분(a)이 냉각이 빠르게 이루어져 자동밸브(90)에 의해 냉각라인(12)측의 냉각수 흐름을 차단하여 유량을 감소시키면 상기 분배기(20)측의 냉각수 공급압력이 상승되어 다른 냉각라인(12)의 냉각수의 유량이 증가하게 되고 풍선(Balloons)효과에 의해 레이놀지수(Reynolds Number)가 증가하여 층류에서 난류로 변화되어 성형물의 두께가 두꺼운 부분(c)까지 단시간내 냉각이 진행됨에 따라 전체적인 냉각시간을 단축함과 아울러 취출시 성형물의 두께가 얇은 부분(a)과 두꺼운 부분(c) 온도차를 10℃내로 유지할 수 있도록 상기 제1,2금형(10,11)의 균일한 냉각이 이루어져 성형물의 변형 발생을 줄여 최적화된 성형물을 제조할 수 있는 것이다.The cooling water having a predetermined pressure is introduced into the
이와 같이, 본 발명은 '1' 싸이클 (1 cycle )이 진행되는 과정에서, 주입단계, 보압단계, 냉각단계의 일부 구간인 실제 냉각단계를 제외한 냉각단계, 형개단계, 취출단계,형폐단계에서는 상기 자동밸브에 의해 냉각수의 흐름이 차단된다.As described above, the present invention is characterized in that, during the course of the '1' cycle, during the cooling step excluding the actual cooling step, which is a part of the injection step, the holding step and the cooling step, The flow of cooling water is blocked by the automatic valve.
또한, 본 발명은 냉각단계에서 상기 제어부(180)에서 실제 냉각구간인 펄스(Pulse) 구간에서만 자동밸브(90)의 오픈/크로스에 의해 제1,2금형(10,11)을 냉각이 이루어져 상기 제1,2금형(10,11)의 필요 이상 냉각되지 않아 상기 제1,2금형(10,11)의 캐비티 벽 온도를 적절하게 유지할 수 있어, 종래 금형을 연속적으로 냉각함에 있어 금형이 적정온도 이하로 떨어지면 용융수지의 온도를 높이거나 온조기 또는 예열기를 이용하여 금형을 적정온도로 올려야 하는 문제점을 해결할 수 있는 것이다. 이처럼 본 발명은 종래의 금형을 적정온도로 맞추기 위해 적용되는 온조기 또는 예열기가 필요 없으면, 이로 인해 전체적인 싸이클 시간 및 에너지의 낭비를 줄일 수 있는 장점이 있다. In the present invention, the first and
그리고, 상기 제어부(180)에서 캐비티 내벽과 성형물 사이의 공기층이 적게 형성되는 실제 냉각구간인 펄스(Pulse) 구간에서만 제1,2금형(10,11)의 냉각이 이루어져, 성형물의 수축율을 줄일 수 있어 변형이나 뒤틀림 등의 문제점을 해결할 수 있는 것이다.The first and
또, 상기 제1,2금형(10,11)의 캐비티 벽 온도를 적정온도로 유지할 수 있어, 주입단계에서 성형물의 두께가 얇은 부분에 미성형 또는 웰드(weld) 등을 최소화할 수 있는 것이다. 이처럼 주입단계가 용융수지의 공급이 원활하게 이루어져 주입단계와 보압단계의 시간을 단축시킬 수 있는 것이다.In addition, the cavity wall temperature of the first and
이상에 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 다채널 금형 온도조절 방법 및 장치를 적용한 예가 도 7,8에 도시된다.7 and 8 show an example in which the multichannel mold temperature control method and apparatus according to the present invention as described above are applied.
이는 사출설비에 본 발명에 따른 방법 및 장치의 적용 유무에 따라 1차 테스트를 수행하고, 사출설비에 본 발명에 따른 방법 및 장치의 적용 유무에 2차 테스트를 수행한 예를 도시한 도면이다.This is an example in which a primary test is performed according to whether the method and apparatus according to the present invention are applied to an injection apparatus and a secondary test is performed on whether or not the method and apparatus according to the present invention are applied to the injection apparatus.
이와 같은 시험 결과 1차 테스트는 본 발명에 따른 방법 및 장치에 적용한 결과 본 발명에 따른 방법 및 장치를 적용하지 않은 경우에 비해 냉각시간이 33.3% 단축되는 효과를 얻을 수 있었고, 2차 테스트는 본 발명에 따른 방법 및 장치를 사출설비에 적용한 결과 본 발명에 따른 방법 및 장치를 적용하지 않은 경우에 비해 냉각시간이 19.44% 단축되는 효과를 얻을 수 있었다.
As a result of applying the first test to the method and apparatus according to the present invention, it was found that the cooling time was reduced by 33.3% as compared with the case where the method and apparatus according to the present invention were not applied. As a result of applying the method and the apparatus according to the present invention to the injection apparatus, the cooling time was reduced by 19.44% as compared with the case where the method and apparatus according to the present invention were not applied.
10: 제1금형 11: 제2금형 20: 분배기 22: 유입라인 24: 회수라인 25: 삽입공
26,27: 유입 및 회수 브라켓 28: 막음판
29: 고정볼트 30: 너트 40: 공급연결부
50: 회수연결부 60: 저장탱크 90: 자동밸브
91: 밸브몸체 92: 작동부10: first mold 11: second mold 20: distributor 22: inflow line 24: recovery line 25:
26,27: inlet and return brackets 28: blocking plates
29: Fixing bolt 30: Nut 40: Supply connection
50: Recycle connection 60: Storage tank 90: Automatic valve
91: valve body 92:
Claims (2)
상기 제1,2금형(10,11)에 설치되며, 길이방향으로 복수개 연결되고 상기 제1,2금형(10,11)으로 냉각수를 공급 및 회수하는 각각의 유입라인(22)과 회수라인(24)이 형성된 몸체(21)와, 상기 몸체(21)의 전면에 설치되며, 상기 유입라인(22)과 회수라인(24)에 연통되는 유입 및 회수 브라켓(26,27)과, 상기 몸체(21)의 후면에 설치되는 막음판(28)과, 상기 몸체(21)의 전면과 후면에 유입 및 회수 브라켓(26,27)과 막음판(28)을 고정하는 고정볼브(29)와 너트(30)로 이루어진 분배기(20)와;
상기 분배기(20)의 유입라인(22)측에 일체로 형성된 밸브몸체(91)와, 상기 분배기(20)에 설치되어 상기 밸브몸체(91)를 통과하는 냉각수의 개폐를 유도하는 작동부(92)로 이루어진 자동밸브(90)와;
상기 분배기(20)의 유입라인(22)측에 설치되어 상기 자동밸브(90)를 통과한 냉각수의 유량을 감지하는 유량센서(100)와;
상기 분배기(20)의 회수라인(24)측에 설치되며 상기 제1,2금형(10,11)을 통과한 냉각수의 온도를 감지하는 온도센서(110)와;
상기 분배기(20) 및 상기 분배기(20)에 설치되는 상기 온도센서(110), 유량센서(100), 자동밸브(90)가 하나의 블럭화되게 구성되며,
상기 공급관(70)측에 설치되며, 상기 공급관(70)측으로 압축공기를 강제로 분사하면, 압축공기와 냉각수가 함께 이동되면서 상기 분배기(20)의 유입라인(22) 및 회수라인(24), 자동밸브(90), 유량센서(100), 온도센서(110), 제1,2금형(10,11)의 냉각라인 등에 생성중인 스케일 성분을 제거하는 공기주입장치(120)와;
상기 제1,2금형(10,11)측으로 공급되는 각각의 냉각수 유량을 유량센서(100)가 감지함과 동시에 상기 제1,2금형(10,11)을 통과하여 상기 분배기(20)로 회수되는 냉각수의 온도를 온도센서(110)가 감지하고, 각각 상기 자동밸브(90)의 개폐 동작 및 이에 따른 냉각수의 유량을 개별적으로 제어하여 사출물 두께가 얇은 부분(a)과 두꺼운 부분(c)의 냉각시간 단축과 균일한 냉각이 가능함과 아울러 공기주입장치(120)의 분사되는 간격을 조절하는 제어부(180);로 구성된 것을 특징으로 하는 냉각 및 싸이클 시간을 단축하는 다채널 금형 온도조절장치.
First and second molds 10 and 11;
A plurality of inlet lines 22 connected to the first and second dies 10 and 11 and connected to the first and second dies 10 and 11 for supplying and recovering cooling water, An inlet and a withdrawal bracket 26 and 27 provided on the front surface of the body 21 and communicating with the inflow line 22 and the recovery line 24, A fixing bolt 29 for fixing the inflow and recovery brackets 26 and 27 and the blocking plate 28 to the front and rear surfaces of the body 21 and a nut 30; < / RTI >
A valve body 91 integrally formed on the inflow line 22 side of the distributor 20 and an actuating part 92 mounted on the distributor 20 for guiding the opening and closing of the cooling water passing through the valve body 91 (90);
A flow rate sensor 100 installed on the inflow line 22 side of the distributor 20 for sensing a flow rate of the cooling water passing through the automatic valve 90;
A temperature sensor 110 installed on the side of the recovery line 24 of the distributor 20 for sensing the temperature of the cooling water passing through the first and second molds 10 and 11;
The temperature sensor 110, the flow rate sensor 100, and the automatic valve 90 installed in the distributor 20 and the distributor 20 are configured as one block,
The compressed air and the cooling water are moved together and the inflow line 22 and the recovery line 24 of the distributor 20 are connected to each other, An air injection device 120 for removing the scale component being generated in the cooling line of the automatic valve 90, the flow rate sensor 100, the temperature sensor 110, and the first and second dies 10 and 11;
The flow sensor 100 senses the flow rates of the cooling water supplied to the first and second molds 10 and 11 and passes through the first and second molds 10 and 11 to be recovered to the distributor 20 The temperature sensor 110 senses the temperature of the coolant flowing through the thin portion a and the thick portion c of the coolant by individually controlling the opening and closing operations of the automatic valve 90 and the flow rate of the cooling water, And a control unit (180) capable of shortening the cooling time and performing uniform cooling, and adjusting an interval between the air injecting unit (120) and the multi-channel mold temperature controlling unit.
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