KR101895036B1 - 히트 스프레더 일체형 핫 런너 시스템 - Google Patents

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KR101895036B1 KR1020170043141A KR20170043141A KR101895036B1 KR 101895036 B1 KR101895036 B1 KR 101895036B1 KR 1020170043141 A KR1020170043141 A KR 1020170043141A KR 20170043141 A KR20170043141 A KR 20170043141A KR 101895036 B1 KR101895036 B1 KR 101895036B1
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Abstract

본 발명은 히트 스프레더 일체형 핫 런너 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일실시 예에 따른 히트 스프레더 일체형 핫 런너 시스템은 용융 수지가 주입되는 노즐 로케이터 및 상기 노즐 로케이터와 연결되어 내부의 유로를 통해 용융 수지를 분배하는 매니폴드 블록을 포함하는 매니폴드 유닛을 포함하며, 상기 노즐 로케이터는 유로와 연통하는 배출구 및 상기 배출구와 연통하는 주입구가 형성되어 용융 수지를 매니폴드 블록의 유로에 공급하는 노즐 로케이터 몸체 및 상기 노즐 로케이터 몸체의 내측에 일체화하여 구성된 제1 히트 스프레더를 포함한다. 따라서 핫 런너 시스템을 구성함에 있어서, 히트 스프레더를 적용하여 매니폴드 유닛을 구성함으로써, 열 확산구조의 개선을 통한 국부적인 열손실이나 과열방지를 통해 핫 런너 시스템의 온도 밸런스를 향상시켜 유동성을 용이하게 유지할 수 있다.

Description

히트 스프레더 일체형 핫 런너 시스템{HEAT SPREADER INTEGRAL TYPE HOT RUNNER SYSTEM}
본 발명은 히트 스프레더 일체형 핫 런너 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 사출금형의 내부에 용융된 수지를 주입하여 캐비티에 충진하는 형태의 플라스틱 제품을 양산하기 위한 히트 스프레더 일체형 핫 런너 시스템에 관한 것이다.
핫 런너 시스템(Hot Runner System)이란 용융된 수지(이하 '용융 수지')를 금형의 캐비티(Cavity)로 주입시 용융 수지의 온도를 고온으로 유지하면서 상기 금형 내부에 고압으로 분사시키기 위한 장치를 지칭하는 것이 일반적이다.
이러한 핫 런너 시스템은 예컨대, 사출성형시 용용 수지가 용융된 상태로 여러 지점을 통해 사출금형 측에 안정적으로 공급될 수 있어 용융 수지의 온도가 낮거나 사출압력이 낮아도 정밀 성형이 가능한 장점이 있다.
한편, 핫 런너 시스템은 용융 수지가 흐르는 유로(Flow Channel)가 내부에 형성되어 상기 유로를 통해 용융 수지를 금형의 캐비티 측에 균일하게 공급하는 매니폴드 유닛(Manifold Unit), 용융 수지를 토출하는 노즐 유닛(Nozzle Unit) 및 실린더 유닛(Cylinder unit)을 포함하고 있다.
이에 부가하여 핫 런너 시스템과 함께 조립되어 동작 및 히터의 가열 등을 검증하는 금형 시스템 유닛(MODU System unit) 및 커넥팅 유닛(Connecting Unit) 등을 포함할 수 있다.
여기서 종래기술에 따른 핫 런너 시스템은 매니폴드 유닛을 구성하는 매니폴드 블록에 시스 히터(Sheath Heater)를 매립 후 동 플레이트(Cu Plate) 안착을 통한 열 확산구조를 구성하고 있다. 그러나 이러한 열 확산구조는 시스 히터의 매립 특성상 과열 및 온도저하구간에 추가적인 히터의 설치가 불가하다는 문제점이 있다.
또한, 상기 매니폴드 블록에 노즐 로케이터(Nozzle Locator)와 노즐 유닛(Nozzle Unit) 조립시 예컨대, 서포트 패드(Support Pad)나 디스크(Disk) 또는 각종 체결부품에 의해서 온도저하 및 과열이 발생할 수 있는 문제점이 있다.
즉 일례로서, 핫 런너 시스템의 온도를 제어하기 위한 제어센서 주변에 패드 안착과 같은 열손실 구간발생시 제어센서는 온도유지를 위해 지속적인 출력인가로 열손실구간의 온도를 보상할 수 있으나 제어센서 외 부분은 지속적인 출력으로 과열이 발생할 수 있다.
이를 해결하기 위해서는 과열 및 온도저하구간에 별도의 히터를 설치해야 하나, 매니폴드 블록을 예로 들면, 매니폴드 블록을 신작 후 시스 히터를 신규 매립해야 하고, 노즐과 노즐 로케이터의 경우에는 튜브 히터(Tube Heater) 신작 후 히터를 교체해야 하는 등의 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2007-0022185호
본 발명의 일 측면은 예컨대, 사출성형제품을 양산하기 위한 용융 수지의 주입, 공급 및 분사 등을 위한 핫 런너 시스템을 구성함에 있어서, 국부적인 열손실이나 과열이 발생하는 지점에 히터 스프레더를 일체화하여 구성함으로써, 열 확산구조의 개선을 통해 온도 밸런스를 향상시켜 유동성을 용이하게 유지할 수 있도록 한 히트 스프레더 일체형 핫 런너 시스템을 제공하는 데 있다.
상기 과제를 달성하기 위하여,
본 발명의 일실시 예에 따른 히트 스프레더 일체형 핫 런너 시스템은 용융 수지가 주입되는 노즐 로케이터(Nozzle Locator) 및 상기 노즐 로케이터와 연결되어 내부의 유로(Flow Channel)를 통해 용융 수지를 분배하는 매니폴드 블록(Manifold Block)을 포함하는 매니폴드 유닛(Manifold Unit); 및
상기 매니폴드 블록과 연결되어 유로로부터 유입되는 용융 수지를 유동시켜 토출할 수 있도록 상기 유로와 연통하는 유동통로가 내부에 형성된 노즐 몸체(Nozzle body)를 포함하는 노즐 유닛(Nozzle Unit);
을 포함하며,
상기 노즐 로케이터는 유로와 연통하는 배출구 및 상기 배출구와 연통하는 주입구가 형성되어 용융 수지를 매니폴드 블록의 유로에 공급하는 노즐 로케이터 몸체(Nozzle Locator body); 및
상기 노즐 로케이터 몸체의 내측에 일체화하여 구성된 제1 히트 스프레더(Heat spreader);
를 포함하고,
상기 노즐 몸체는 내측에 일체화하여 구성된 제3 히트 스프레더;
를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 히트 스프레더 일체형 핫 런너 시스템에 있어서, 상기 노즐 로케이터 몸체는 분할 형성되어 내측에 제1 히트 스프레더를 구성 후 상호 결합하여 일체화될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 히트 스프레더 일체형 핫 런너 시스템에 있어서, 상기 결합방법은 확산접합(Diffusion Bonding), 볼팅(Bolting) 또는 용접(Welding)을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 히트 스프레더 일체형 핫 런너 시스템에 있어서, 상기 제1 히트 스프레더는 원통형(Cylindrical) 또는 방사상을 구성하는 바(Bar) 형상일 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 히트 스프레더 일체형 핫 런너 시스템에 있어서, 상기 매니폴드 블록은 내측에 일체화하여 구성된 제2 히트 스프레더;
를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 히트 스프레더 일체형 핫 런너 시스템에 있어서, 상기 매니폴드 블록은 분할 형성되어 내측에 제2 히트 스프레더를 구성 후 상호 결합하여 일체화될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 히트 스프레더 일체형 핫 런너 시스템에 있어서, 상기 결합방법은 확산접합(Diffusion Bonding), 볼팅(Bolting) 또는 용접(Welding)을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 히트 스프레더 일체형 핫 런너 시스템에 있어서, 상기 제2 히트 스프레더는 매니폴드 블록의 내측에 직선, 곡선 및 라운드형태로 구성되는 바(Bar) 형상일 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 히트 스프레더 일체형 핫 런너 시스템에 있어서, 상기 제2 히트 스프레더는 유로를 중심으로 양측에 배치될 수 있다.
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또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 히트 스프레더 일체형 핫 런너 시스템에 있어서, 상기 노즐 몸체는 분할 형성되어 내측에 제3 히트 스프레더를 구성 후 상호 결합하여 일체화될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 히트 스프레더 일체형 핫 런너 시스템에 있어서, 상기 결합방법은 확산접합(Diffusion Bonding), 볼팅(Bolting) 또는 용접(Welding)을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 히트 스프레더 일체형 핫 런너 시스템에 있어서, 상기 제3 히트 스프레더는 원통형 또는 방사상을 구성하는 바(Bar) 형상일 수 있다.
이러한 해결 수단은 첨부된 도면에 의거한 다음의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용으로부터 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명의 일실시 예에 따르면, 히트 스프레더를 적용하여 매니폴드 유닛이나 노즐 유닛을 구성함으로써, 열 확산구조의 개선을 통한 국부적인 열손실이나 과열방지를 통해 핫 런너 시스템의 온도 밸런스를 향상시켜 유동성을 용이하게 유지할 수 있으며, 이에 따라 예컨대, 제품품질향상 및 전단속도(Shear rate) 개선을 통한 변형을 방지할 수 있고, 용융 수지의 스트레스 감소를 통한 사출생산성 향상이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 히트 스프레더 일체형 핫 런너 시스템을 전체적으로 나타내 보인 단면도.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 히트 스프레더 일체형 핫 런너 시스템의 노즐 로케이터를 일부 절개하여 내부 단면을 나타내 보인 사시도.
도 3 내지 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 히트 스프레더 일체형 핫 런너 시스템의 노즐 로케이터를 전체적으로 나타내 보인 사시도.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 히트 스프레더 일체형 핫 런너 시스템의 노즐 로케이터 몸체를 분할하여 나타내 보인 사시도.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 히트 스프레더 일체형 핫 런너 시스템의 매니폴드 블록을 나타내 보인 사시도.
도 7 내지 8은 본 발명의 일실시 예에 따른 히트 스프레더 일체형 핫 런너 시스템의 매니폴드 블록을 나타내 보인 단면도.
도 9는 본 발명의 일실시 예에 따른 히트 스프레더 일체형 핫 런너 시스템의 노즐 유닛을 조립하여 나타내 보인 단면도.
도 10은 본 발명의 일실시 예에 따른 히트 스프레더 일체형 핫 런너 시스템의 노즐 유닛을 분해하여 나타내 보인 사시도.
본 발명의 특이한 관점, 특정한 기술적 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 구체적인 내용과 일실시 예로부터 더욱 명백해 질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 일실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하, 본 발명의 일실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 4에서 보듯이, 본 발명의 일실시 예에 따른 히트 스프레더 일체형 핫 런너 시스템은 예컨대, 예컨대 외부의 사출기 노즐과 스프루 부시(Sprue bush)를 통해 연결됨으로써, 용융 수지(Resin)가 주입되고, 이를 용융 수지가 흐르는 일종의 통로인 유로(21)를 통해 분배하기 위한 매니폴드 유닛(4)을 포함한다.
상기 매니폴드 유닛(4)은 용융 수지가 주입되는 노즐 로케이터(10) 및 상기 노즐 로케이터(10)와 게이트(Gate)를 통해 연결되어 내부에 형성된 유로(21)를 통해 용융 수지를 분배하는 매니폴드 블록(20)을 포함한다.
즉 사출기 노즐을 통해 주입되는 용융 수지는 노즐 로케이터(10)를 거쳐 매니폴드 블록(20)에 공급되고, 상기 매니폴드 블록(20)의 내부에 형성된 유로(21)를 따라 유동하면서 노즐 유닛(5)으로 이송된 후 예컨대, 금형의 캐비티(Cavity) 측으로 토출됨으로써, 사출성형제품을 양산할 수 있게 된다.
상기 노즐 로케이터(10)는 유로(21)와 연통하는 배출구(11)가 도면상 하부에 형성되고, 상기 배출구(11)와 연통하는 주입구(12)가 상부에 형성되어 용융 수지를 매니폴드 블록(20)의 유로(21)에 공급하는 노즐 로케이터 몸체(13) 및 상기 노즐 로케이터 몸체(13)의 내측에 일체화하여 구성된 제1 히트 스프레더(14)를 포함한다. 이에 부가하여 상기 노즐 로케이터 몸체(13)의 외부에 배치되는 제1 튜브 히터(15)를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 히트 스프레더(14)는 예컨대, 열전도율이 높은 재료로 이루어진 소재를 이용하여 원통형(Cylindrical) 또는 그 단면이 다각형이나 원형으로 형성되어 방사상을 구성하는 바(Bar) 형상으로 형성될 수 있으며, 구간별 온도 편차가 발생하는 구간, 열 저하구간, 국부적인 열손실구간 또는 과열구간에 예컨대, 노즐 로케이터 몸체(13)의 제조시에 예컨대, 매립이나 내장 또는 삽입, 끼움 등으로 해석 가능한 일체화방법을 통해 구성됨으로써, 열 분산 및 열평형을 유지하여 제1 튜브 히터(15)에 의해 구성되는 열 확산구조의 개선이 가능하다.
따라서 본 발명의 일실시 예에 따르면, 노즐 로케이터(10)의 열원 최적화 구현이 가능하여 예컨대, 전단속도(Shear rate) 개선을 통한 변형방지, 발열 구간의 균일한 온도분포 및 핫 스폿(Hot spot) 제거를 통해 용융 수지를 매니폴드 블록(20)에 용이하게 공급할 수 있게 된다.
도 1, 4에서 보듯이, 본 발명의 일실시 예에 따른 노즐 로케이터(10)는 도면상 상측과 하측으로 분할 형성된 노즐 로케이터 몸체를 포함할 수 있다. 여기서 상기 노즐 로케이터 몸체는 앞서 동일한 용어가 사용되었으므로, 이하에서는 제1,2 노즐 로케이터 몸체(13a)(13b)로 지칭함을 사전에 밝혀둔다.
상기 제1 노즐 로케이터 몸체(13a)는 유로(21)와 연통하는 배출구(11)가 내부에 형성되어 용융 수지를 매니폴드 블록(20)의 유로(21)에 공급할 수 있다. 그리고 제2 노즐 로케이터 몸체(13b)는 상기 배출구(11)와 연통하게 형성되어 용융 수지가 주입되는 주입구(12)가 내부에 형성될 수 있다.
예컨대, 상기 배출구(11)는 주입구(12)보다 직경이 크게 형성되어 매니폴드 블록(20)으로의 용융 수지 공급이 용이하게 이루어지도록 할 수 있다. 즉 사출기 퍼징(Purging) 시 낮은 압력으로 퍼징이 가능하고, 용융 수지의 유동시 압력 전달이 용이하게 이루어져 매니폴드 블록(20)으로 용융 수지를 용이하게 공급할 수 있게 된다.
여기서 상기 제1,2 노즐 로케이터 몸체(13a)(13b)는 예컨대, 열전달을 균일하게 유지할 수 있는 열전도율이 높은 비금속재료나 금속재료로 이루어진 소재로 형성되어 제1 히트 스프레더(14)를 내측에 구성 후 상호 결합하여 일체화될 수 있다.
즉 분할 형성된 제1,2 노즐 로케이터 몸체(13a)(13b)의 내측에 예컨대, 각기 제1 수용공간(13c)을 형성하고, 상기 제1 수용공간(13c)에 제1 히트 스프레더(14)를 삽입, 매립, 내장 또는 끼움 등으로 해석 가능한 일체화방법을 통해 구성 후 상기 제1,2 노즐 로케이터 몸체(13a)(13b)를 확산접합(Diffusion Bonding)이나 볼팅(Bolting) 또는 용접(Welding) 등을 포함하는 결합방법을 통해 상호 결합하여 일체화할 수 있다.
따라서 상기 제1,2 노즐 로케이터 몸체(13a)(13b)는 예컨대, 확산접합이나 볼팅 또는 용접 등을 포함하는 결합방법을 통해 상호 결합 가능하며, 열전달을 균일하게 유지할 수 있는 열전도율이 높은 비금속재료나 금속재료로 이루어진 소재나 내구성이 우수한 스테인리스(Stainless steel)를 포함하는 소재 또는 열 전도성이 우수한 동(Cu) 계열 합금소재 등을 모재(Parent metal)로 하여 서로 마주보는 접합 면(Conjugation Face)을 상호 결합하여 일체화하게 된다.
이 중에서 확산접합의 원리는 다음과 같다. 확산은 가열이나 교반 등 인위적으로 에너지를 부가함으로써 촉진된다. 예컨대, 확산의 속도는 고체보다 액체, 액체보다 기체가 빠르며, 저온에서 고온으로 갈수록 빨라지게 된다.
확산접합의 방법은 예컨대, 모재의 융점 이하의 온도에서 소성변형이 발생하지 않을 정도로 가압하여 접합 면 사이에 생기는 원자의 확산을 이용하여 접합하는 방법이 일반적이다.
일례로서, 일반적인 확산접합방법은 동일 또는 이종소재인 두 개의 모재를 융점 이하의 온도에서 가압함으로써, 서로 마주보고 있는 접합 면 사이에 생기는 원자의 확산을 이용하여 확산접합으로 일체화하게 된다.
즉 두 개의 모재를 히터(Heater) 등을 통해 융점 이하의 온도에서 가열하면서 유압실린더(Hydraulic Cylinder) 등을 통해 가압하게 되면, 서로 마주보고 있는 접합 면 사이에 생기는 원자의 확산을 이용하여 확산접합함으로써, 동일 또는 이종소재인 두 개의 모재를 일체화할 수 있게 된다. 여기서 이러한 확산접합방법은 확산접합을 설명하기 위한 하나의 예에 불과하므로, 확산접합을 반드시 이로 한정하는 것은 아님을 사전에 밝혀둔다.
도 1, 6 내지 8에서 보듯이, 본 발명의 일실시 예에 따른 매니폴드 블록(20)은 도면상 상부의 클램핑 플레이트(1)와 하부의 홀딩 플레이트(2) 사이에 배치된 양태가 일반적이며, 상기 클램핑 플레이트(1) 사이에 CPS 링(30)이 개재될 수 있고, 상기 홀딩 플레이트(2) 사이에 다월 핀(31)과 다월 패드(32)가 개재될 수 있다. 그리고 클램핑 플레이트(1)와 홀딩 플레이트(2) 사이에 스페이서 플레이트(3)가 개재될 수 있다.
여기서 상기 CPS 링(30)은 예컨대, 실린더 유닛(6)의 밸브 핀(6a)의 승, 하강을 안내하는 CPS 핀 가이드 부시(30a)의 외부에 설치되어 상기 매니폴드 블록(20)과 클램핑 플레이트(1) 사이에 개재될 수 있다.
상기 매니폴드 블록(20)은 용융 수지가 유동하는 유로(21)가 내부에 형성되며, 예컨대 이러한 유로(21)에 인접하게 내측에 일체화하여 구성된 제2 히트 스프레더(23)를 포함한다. 그리고 도면상 상부와 하부의 표면에 예컨대, 히터매립용 홈(24)을 가공하고, 상기 히터매립용 홈(24)에 시스 히터(Sheath Heater)로 실시 가능한 매니폴드가열용 히터(25)를 내장한 후 동 플레이트(Cu Plate)로 실시 가능한 열확산판(26)을 부가하여 열 확산구조를 구성할 수 있다.
상기 제2 히트 스프레더(23)는 열전도율이 높은 재료로 이루어진 소재를 이용하여 그 단면이 다각형이나 원형인 바(Bar) 형상으로 형성되어 매니폴드 블록(20)의 구간별 온도 편차가 발생하는 구간, 열 저하구간, 국부적인 열손실구간 또는 과열구간에 예컨대, 상기 매니폴드 블록(20)의 제조시 직선, 자유형상 곡선 및 라운드형태로 일체화하여 구성함으로써, 열 분산 및 열평형을 유지하여 매니폴드가열용 히터(25)와 열확산판(26)으로 구성되는 열 확산구조의 개선이 가능하다.
따라서 본 발명의 일실시 예에 따르면, 매니폴드 블록(20)의 열원 최적화 구현이 가능하여 예컨대, 전단속도 개선을 통해 변형을 방지할 수 있고, 발열 구간의 균일한 온도분포 및 핫 스폿 제거 등을 통해 균일한 온도 밸런스 구축 및 용융 수지의 유동성 향상이 가능하다.
한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 매니폴드 블록(20)은 도면상 상측과 하측으로 분할 형성될 수 있으며, 이하에서는 이를 제1,2 매니폴드 블록(20a)(20b)으로 지칭함을 사전에 밝혀둔다.
상기 제1,2 매니폴드 블록(20a)(20b)는 예컨대, 어느 하나의 매니폴드 블록의 내부에만 유로(21)를 형성하거나, 제1,2 매니폴드 블록(20a)(20b)에 각기 유로(21)를 형성한 후 일체화과정을 통해 하나의 유로(21)를 구성할 수도 있다. 그리고 상기 유로(21)를 중심으로 양측에 제2 히트 스프레더(23)가 배치될 수 있고, 이에 따라 용융 수지의 유동성을 더욱 용이하게 향상시킬 수 있다.
이러한 제1,2 매니폴드 블록(20a)(20b)는 예컨대, 열전달을 균일하게 유지할 수 있는 열전도율이 높은 소재로 형성되어 제2 히트 스프레더(23)를 내측에 일체화하여 구성될 수 있다.
즉 분할 형성된 제1,2 매니폴드 블록(20a)(20b)의 내측에 예컨대, 각기 제2 수용공간(20c)을 형성하고, 상기 제2 수용공간(20c)에 제2 히트 스프레더(23)를 구성 후 상기 제1,2 매니폴드 블록(20a)(20b)를 상호 결합하여 일체화하게 된다.
이러한 제1,2 매니폴드 블록(20a)(20b)의 상호 결합방법은 앞서 구체적으로 설명한 확산접합이나 볼팅 또는 용접 등을 포함하는 결합방법을 통해 용이하게 실시 가능하므로, 이하 생략함을 사전에 밝혀둔다.
도 1, 9 내지 10에서 보듯이, 본 발명의 일실시 예에 따른 핫 런너 시스템은 매니폴드 유닛(4)과 연결되어 유로(20)로부터 유입되는 용융 수지를 토출하는 노즐 유닛(5)을 포함한다.
상기 노즐 유닛(5)은 금형의 캐비티 측으로 용융 수지를 토출함으로써, 사출성형제품을 양산할 수 있도록 하게 된다. 이를 위하여 노즐 유닛(5)은 노즐 몸체(50)를 포함한다. 그리고 도면상 상기 노즐 몸체(50)의 외부에 배치되어 열 확산구조를 구성하는 제2 튜브 히터(51) 및 하단에 설치되어 용융 수지를 토출하는 노즐 팁(52)을 포함할 수 있다.
상기 노즐 몸체(50)의 도면상 상단에 노즐 플랜지 부시(53)가 구비되어 매니폴드 블록(20)과 홀딩 플레이트(2) 사이에 개재될 수 있다. 또한, 상기 노즐 몸체(50)는 예컨대, 도면상 노즐 유닛(5)의 상부에 배치된 실린더 유닛(6)을 따라 승, 하강하는 밸브 핀(6a)을 내부에 수용할 수 있도록 원통형으로 형성되고, 내부에 유동통로(54)가 형성되어 매니폴드 블록(20)의 유로(21)와 연통함으로써, 상기 유로(21)에서 투입되는 용융 수지가 노즐 팁(52)으로 유동하게 된다.
여기서 상기 노즐 몸체(50)는 내측에 일체화되어 구성되는 제3 히트 스프레더(55)를 포함한다. 상기 제3 히트 스프레더(55)는 예컨대, 열전도율이 높은 재료로 이루어진 소재를 이용하여 원통형 또는 그 단면이 다각형이나 원형으로 형성되어 방사상을 구성하는 바(Bar) 형상으로 형성될 수 있으며, 구간별 온도 편차가 발생하는 구간, 열 저하구간, 국부적인 열손실구간 또는 과열구간에 예컨대, 노즐 몸체(50)의 제조시에 일체화함으로써, 열 분산 및 열평형을 유지하여 제2 튜브 히터(51)에 의해 구성되는 열 확산구조의 개선이 가능하다.
따라서 본 발명의 일실시 예에 따르면, 노즐 몸체(50)의 열원 최적화 구현이 가능하여 예컨대, 전단속도개선을 통한 변형을 방지할 수 있고, 발열 구간의 균일한 온도분포 및 핫 스폿 제거 등을 통해 균일한 온도 밸런스 구축 및 용융 수지의 유동성을 용이하게 향상시킬 수 있어 결과적으로, 금형의 캐비티 측으로 토출되는 용융 수지의 스트레스 감소를 통한 사출성형제품의 품질향상이 가능하다.
한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 노즐 몸체(50)는 도면상 상측과 하측으로 분할 형성될 수 있으며, 이를 이하에서는 제1,2 노즐 몸체(50a)(50b)로 지칭함을 사전에 밝혀둔다.
상기 제1,2 노즐 몸체(50a)(50b)는 예컨대, 유로(21)와 연통하는 유동통로(54)를 공유하는 원통형으로 형성될 수 있다. 그리고 상기 제1 노즐 몸체(50a)는 상부에 노즐 플랜지 부시(53)가 구비될 수 있고, 상기 제2 노즐 몸체(50b)의 하부에 노즐 유닛(5)을 금형 가공도 내부에 안착시 가이드 역할 및 실링(Sealing) 등을 목적으로 하는 노즐 유니언(56)이 구비될 수 있으며, 하단에 노즐 팁(52)이 구비될 수 있다.
이러한 제1,2 노즐 몸체(50a)(50b)는 예컨대, 열전달을 균일하게 유지할 수 있는 열전도율이 높은 소재로 형성되어 제3 히트 스프레더(55)를 내측에 구성 후 상호 결합하여 일체화될 수 있다.
즉 분할 형성된 제1,2 노즐 몸체(50a)(50b)의 내측에 예컨대, 각기 제3 수용공간(50c)을 형성하고, 상기 제3 수용공간(50c)에 제3 히트 스프레더(55)를 구성 후 상기 제1,2 노즐 몸체(50a)(50b)를 상호 결합하여 일체화하게 된다.
이러한 제1,2 노즐 몸체(50a)(50b)의 상호 결합방법은 앞서 구체적으로 설명한 확산접합이나 볼팅 또는 용접 등을 포함하는 결합방법을 통해 용이하게 실시 가능하므로, 이하 생략함을 사전에 밝혀둔다.
한편, 본 발명의 일실시 예에 따르면, 제1,2,3 히트 스프레더(14)(23)(55) 일체형 노즐 로케이터(10), 매니폴드 블록(20) 및 노즐 유닛(5)으로 핫 런너 시스템을 구성함으로써, 상기 핫 런너 시스템의 전반적인 열 확산구조의 개선을 통해 예컨대, 제어센서 등을 통한 용이한 온도제어가 가능하고, 이로 인해 국부적인 온도저하나 과열을 방지하여 온도 밸런스를 항상 최적화시킬 수 있어 최종적으로 금형의 캐비티 측으로 토출되는 용융 수지의 유동성 측면에서 향상된 효과가 있다.
이상 본 발명을 일실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 히트 스프레더 일체형 핫 런너 시스템은 이에 한정되지 않는다. 그리고 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다", 또는 "가지다", 등의 용어는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 해당 구성요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하며, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.
또한, 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형 가능하다. 따라서, 본 발명에 개시된 일실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 일실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 - 클램핑 플레이트 2 - 홀딩 플레이트
3 - 스페이서 플레이트 4 - 매니폴드 유닛
5 - 노즐 유닛 6 - 실린더 유닛
6a - 밸브 핀 10 - 노즐 로케이터
11 - 노즐 로케이터 몸체 11 - 배출구
12 - 주입구 13a - 제1 노즐 로케이터 몸체
13b - 제2 노즐 로케이터 몸체 13c - 제1 수용공간
14 - 제1 히트 스프레더 15 - 제1 튜브 히터
20 - 매니폴드 블록 20a - 제1 매니폴드 블록
20b - 제2 매니폴드 블록 20c - 제2 수용공간
21 - 유로 23 - 제2 히트 스프레더
24 - 히터매립용 홈 25 - 매니폴드가열용 히터
26 - 열확산판 30 - CPS 링
30a - CPS 핀 가이드 부시 31 - 다월 핀
32 - 다월 패드 50 - 노즐 몸체
50a - 제1 노즐 몸체 50b - 제2 노즐 몸체
51 - 제2 튜브 히터 52 - 노즐 팁
53 - 노즐 플랜지 부시 54 - 유동통로
55 - 제3 히트 스프레더 56 - 노즐 유니온

Claims (10)

  1. 용융 수지가 주입되는 노즐 로케이터 및 상기 노즐 로케이터와 연결되어 내부의 유로를 통해 용융 수지를 분배하는 매니폴드 블록을 포함하는 매니폴드 유닛; 및
    상기 매니폴드 블록과 연결되어 유로로부터 유입되는 용융 수지를 유동시켜 토출할 수 있도록 상기 유로와 연통하는 유동통로가 내부에 형성된 노즐 몸체를 포함하는 노즐 유닛;
    을 포함하며,
    상기 노즐 로케이터는 유로와 연통하는 배출구 및 상기 배출구와 연통하는 주입구가 형성되어 용융 수지를 매니폴드 블록의 유로에 공급하는 노즐 로케이터 몸체; 및
    상기 노즐 로케이터 몸체의 내측에 일체화하여 구성된 제1 히트 스프레더;
    를 포함하고,
    상기 노즐 몸체는 내측에 일체화하여 구성된 제3 히트 스프레더;
    를 포함하는 히트 스프레더 일체형 핫 런너 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 노즐 로케이터 몸체는 분할 형성되어 내측에 제1 히트 스프레더를 구성 후 상호 결합하여 일체화된 히트 스프레더 일체형 핫 런너 시스템.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 히트 스프레더는 원통형 또는 방사상을 구성하는 바(Bar) 형상인 히트 스프레더 일체형 핫 런너 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 매니폴드 블록은 내측에 일체화하여 구성된 제2 히트 스프레더;
    를 포함하는 히트 스프레더 일체형 핫 런너 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 매니폴드 블록은 분할 형성되어 내측에 제2 히트 스프레더를 구성 후 상호 결합하여 일체화된 히트 스프레더 일체형 핫 런너 시스템.
  6. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
    상기 제2 히트 스프레더는 매니폴드 블록의 내측에 직선, 곡선 및 라운드형태로 구성되는 바(Bar) 형상인 히트 스프레더 일체형 핫 런너 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제2 히트 스프레더는 유로를 중심으로 양측에 배치된 히트 스프레더 일체형 핫 런너 시스템.
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 노즐 몸체는 분할 형성되어 내측에 제3 히트 스프레더를 구성 후 상호 결합하여 일체화된 히트 스프레더 일체형 핫 런너 시스템.
  10. 청구항 1 또는 청구항 9에 있어서,
    상기 제3 히트 스프레더는 원통형 또는 방사상을 구성하는 바(Bar) 형상인 히트 스프레더 일체형 핫 런너 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102382793B1 (ko) * 2020-12-04 2022-04-05 주식회사 큐네스글로벌 실린더 내 온도 편차를 개선한 사출 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR860000802B1 (ko) * 1981-06-10 1986-06-28 디스커비젼 어소시에이츠 사출 성형기용 열 탕구 조립체 및 그 흐름조절방법
KR100642831B1 (ko) * 2005-03-16 2006-11-03 김관표 사출성형기용 매니폴드
KR20070022185A (ko) 2003-08-29 2007-02-26 몰드-마스터스 리미티드 사출 성형 장치용 다중 위치 밸브 핀

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR860000802B1 (ko) * 1981-06-10 1986-06-28 디스커비젼 어소시에이츠 사출 성형기용 열 탕구 조립체 및 그 흐름조절방법
KR20070022185A (ko) 2003-08-29 2007-02-26 몰드-마스터스 리미티드 사출 성형 장치용 다중 위치 밸브 핀
KR100642831B1 (ko) * 2005-03-16 2006-11-03 김관표 사출성형기용 매니폴드

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102382793B1 (ko) * 2020-12-04 2022-04-05 주식회사 큐네스글로벌 실린더 내 온도 편차를 개선한 사출 장치

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