KR101632149B1 - 진공기능을 갖는 사출성형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상하부 금형 사이의 성형공간으로 용융수지를 압입하여 제품을 성형하는 사출성형장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 개폐밸브의 제어를 통해 상기 성형공간 내의 공기를 흡입하도록 형성된 에어 탱크; 및 상기 에어 탱크 내부의 공기를 일정한 진공 압력으로 유지되도록 하는 에어 펌프;를 포함하여 구성됨에 따라, 상기 성형공간을 진공상태로 만들어서 용융수지가 성형공간 내에 신속히 채워지도록 하여 성형된 제품에 웰드라인의 형성을 방지할 수 있는 진공기능을 갖는 사출성형장치를 제공하게 된다.

Description

진공기능을 갖는 사출성형장치{Injection molding apparatus having vacuum features}

본 발명은 상하부 금형 사이의 성형공간으로 용융수지를 압입하여 제품을 성형하는 사출성형장치에 관한 것이다.

일반적으로 사출성형장치는 상/하부 금형 사이의 성형공간으로 용융수지를 압입하는 방법으로 제품을 생산하는 장치이다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이 상하부 금형(10)의 서로 대향하는 면에 제품의 형태를 음각함으로써, 상하부 금형이 마주하여 밀착하면 둘 사이에 제품의 형상과 같은 성형공간(캐비티: cavity)(20)이 형성되는바, 이 성형공간으로 용융수지를 밀어 넣은 후 냉각시키면 제품이 완성되는 것이다. 상기 냉각을 통해 제품이 굳은 후에는 상기 상하부 금형을 분리하여 완성된 제품을 분리 배출한다.

상기 상하부 금형에는 성형공간으로 용융수지를 압입하기 위한 인입구(30)가 형성되고, 상기 용융수지를 압입할 때 성형공간에 있던 공기가 밀려 빠져나가도록 배출구(벤트;vent)(30)가 형성된다.

그러나 이와 같은 사출성형 후에 제품을 자세히 살펴보면 상하부 금형 사이에 공기가 빠져나가는 배출구 부분에서 웰드라인이 형성된다. 상기 웰드라인은 용융수지의 흐름이 만나는 곳에서 발생하는 것인데, 성형 공간 내에서 용융수지의 흐름은 최종적으로 배출구에서 이루어지기 때문에 보통 배출구 측에 웰드라인이 형성되는 것이다.

상기 웰드라인이 형성되는 원인으로는 용융수지를 성형공간 내부로 압입 시 용융수지가 성형공간을 따라 서서히 밀리면서 배출구로 이동하는데, 이 과정에서 용융수지의 온도가 저하되면서 고화 현상이 발생하기 때문이다. 즉, 상기 성형공간에 용융수지를 압입할 때 성형공간 내부에 있던 공기가 협소한 배출구로 밀려나가기 때문에 상기 용융수지가 성형공간 내에 채워지는 시간이 지연되고, 그로 인해 용융수지의 고화 현상이 발생하면서 웰드라인이 형성되는 것이다.

이와 같은 웰드라인은 강도가 약하기 때문에 쉽게 균열이 발생할 뿐만 아니라, 표면이 거칠어서 이질감이 느껴지는 등 여러 문제점이 있다.

본 발명은 상하부 금형 사이의 성형공간을 진공상태로 만들어서 용융수지가 성형공간 내에 신속히 채워지도록 한 진공기능을 갖는 사출성형장치를 제공하려는 것이다.

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상하부 금형 사이의 성형공간으로 용융수지를 압입하여 제품을 성형하도록 하면서 상기 상하부 금형에는 상기 성형공간으로부터 공기를 배출하기 위한 2개 이상의 배출구가 형성된 사출성형장치에 있어서,
상기 2개 이상의 배출구와 각각 연결되고, 제1 개폐밸브의 제어를 통해 상기 성형공간 내의 공기를 흡입하도록 형성된 에어 탱크; 및 상기 에어 탱크와 연결되면서 상기 에어 탱크의 압력을 감지하는 압력계와 상기 압력계의 압력 변화에 따라 상기 에어 탱크와 연결되는 관로를 개폐하는 제2 개폐밸브를 이용하여 상기 에어 탱크 내부의 공기를 흡입하여 일정한 진공 압력으로 유지되도록 하는 에어 펌프;를 포함하여 구성된다.

본 발명의 진공기능을 갖는 사출성형장치에 의하면 상하부 금형 사이의 성형공간을 진공상태로 만들어서 용융수지가 성형공간 내에 신속히 채워지도록 함으로써, 성형된 제품에 웰드라인의 형성을 방지하여 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 사출성형장치를 도시한 예시도.
도 2는 본 발명이 적용된 진공기능을 갖는 사출성형장치를 도시한 단면 예시도.
도 3은 본 발명이 적용된 진공기능을 갖는 사출성형장치를 도시한 평면 예시도.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 구체적으로 살펴본다.

본 발명의 진공기능을 갖는 사출성형장치는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 개폐밸브의 제어를 통해 상기 성형공간 내의 공기를 흡입하도록 형성된 에어 탱크(100) 및 상기 에어 탱크 내부의 공기를 일정한 진공 압력으로 유지되도록 하는 에어 펌프(200)를 포함하여 구성된다.

먼저, 본 발명의 사출성형장치는 상하부 금형(10)이 구성되는데, 상기 상하부 금형은 서로 대향하는 면에 제품의 형태를 음각함으로써 제품의 형상과 같은 성형공간(20)이 형성되고, 상기 성형공간으로 용융수지를 압입하기 위한 인입구(30)와 상기 성형공간으로부터 공기가 배출되는 배출구(40)가 형성되어 있다.

따라서 상기 사출성형장치는 상기 인입구를 통해 용융수지를 압입하면 성형공간에 용융수지가 채워지고, 이 상태에서 일정한 온도와 시간으로 냉각시킨 후 상하부 금형을 분리하여 완성된 제품을 배출하는 것이다.

상기 에어 탱크(100)는 상기 상하부 금형의 배출구(40)와 연결되어 성형공간 내에 있는 공기를 흡입하기 위한 것으로서, 상기 성형공간 내에 공기 흡입은 배출구(40)와 연결된 관로 상의 제1 개폐밸브(110)에 의해 이루어진다. 즉, 상기 에어 탱크(100)는 성형공간에 있는 공기를 흡입하기 위해서 진공상태를 유지하는 것이고, 상기 제1 개폐밸브(100)가 개방되면 상대적으로 압력이 높은 성형공간의 공기가 에어 탱크(100)로 신속하게 흡입되는 것이다.

따라서 상기 성형공간에 있던 공기가 에어 탱크로 빠져나가면 상기 성형공간은 진공 상태가 되고, 이로 인해 용융수지가 성형공간 내에 신속하게 채워지면서 공기에 의한 고화현상이 발생하지 않게 되므로 제품의 성형 후에 웰드라인이 형성되지 않게 된다.

상기 에어 탱크(100)는 앞서 설명한 바와 같이 배출구(40)를 통해 성형공간 내에 공기를 흡입하는데, 이때 더욱 신속한 흡입을 위해서 상하부 금형(10)에는 상기 성형공간(20)으로부터 공기가 배출되는 2 개 이상의 배출구(40)가 형성되고, 상기 에어 탱크(100)는 상기 2 개 이상의 배출구와 각각 연결되어 동시에 공기를 흡입하도록 형성된다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이 다수개의 관로를 이용하여 각 배출구(40)와 연결되고, 각 관로는 제1 개폐밸브(110)에 연결되어 동시에 공기를 흡입하도록 하는 것이다.

상기 에어 펌프(200)는 상기 에어 탱크(100)와 연결되면서 상기 에어 탱크 내부의 공기를 흡입하여 일정한 진공 압력을 유지하도록 하는 것이다.

상기 에어 펌프(200)는 실시 예로서 도 2에 도시된 바와 같이 상기 에어 탱크(100)의 압력을 감지하는 압력계(210) 및 상기 압력계의 압력 변화에 따라 상기 에어 탱크와 연결되는 관로를 개폐하는 제2 개폐밸브(220)를 포함하여 이루어진다. 즉, 상기 제1 개폐밸브가 개방되어 성형공간 내에 공기가 흡입되면 상기 에어 탱크(100)의 내부 압력은 높아질 것인데, 이와 같이 에어 탱크 내부의 압력이 일정 값 이상으로 높아지면 상기 압력계(210)가 이를 감지하여 상기 제2 개폐밸브(200)를 개방하고, 에어 펌프(200)가 작동하여 에어 탱크(100) 내부의 공기를 흡입함으로써 다시 일정한 압력을 유지하도록 하는 것이다. 이때, 상기 제2 개폐밸브(220)의 개방은 상기 제1 개폐밸브(110)가 닫힌 상태에서만 이루어지도록 제어한다.

이와 같은 본 발명의 구성에 의하면 상하부 금형 사이의 성형공간을 진공상태로 만들어서 용융수지가 성형공간 내에 신속히 채워지도록 함으로써, 성형된 제품에 웰드라인의 형성을 방지하여 제품의 품질을 향상시킬 수 있게 된다.

10: 상하부 금형 20: 성형공간
30: 인입구 40: 배출구
100: 에어 탱크 110: 제1 개폐밸브
200: 에어 펌프 210: 압력계
220: 제2 개폐밸브

Claims (3)

1. 상하부 금형 사이의 성형공간으로 용융수지를 압입하여 제품을 성형하도록 하면서 상기 상하부 금형에는 상기 성형공간으로부터 공기를 배출하기 위한 2개 이상의 배출구가 형성된 사출성형장치에 있어서,
   상기 2개 이상의 배출구와 각각 연결되고, 제1 개폐밸브의 제어를 통해 상기 성형공간 내의 공기를 흡입하도록 형성된 에어 탱크; 및
   상기 에어 탱크와 연결되면서 상기 에어 탱크의 압력을 감지하는 압력계와 상기 압력계의 압력 변화에 따라 상기 에어 탱크와 연결되는 관로를 개폐하는 제2 개폐밸브를 이용하여 상기 에어 탱크 내부의 공기를 흡입하여 일정한 진공 압력으로 유지되도록 하는 에어 펌프;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 진공기능을 갖는 사출성형장치
   
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