KR101991196B1 - 소구경 관의 사출성형 금형장치 - Google Patents

소구경 관의 사출성형 금형장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열전도율이 우수한 스테인레스 재질의 원형 단면으로 이루어진 소구경의 슬라이드 코어핀과, 상기 슬라이드 코어핀의 외부에 구비되고 소구경의 원형공을 갖는 핀 코어로 구성되어 상기 슬라이드 코어핀과 핀 코어 사이의 캐비티에 용융수지를 주입하여 소구경의 관재를 사출 성형할 수 있도록 하되, 상기 슬라이드 코어핀의 내부에 냉각가스가 주입되어 체류 및 순환될 수 있게 하여 슬라이드 코어핀과 핀 코어 사이의 캐비티에 주입된 용융수지가 슬라이드 코어핀에 의해 급속 냉각될 수 있도록 한 소구경 관의 사출성형 금형장치에 관한 것으로서, 그 구성은 상부플레이트와 하부플레이트 각각의 내부에 상코어 및 하코어가 구비되고, 상기 상코어와 하코어의 내부에 상.하로 분리된 핀 코어가 구비되며, 상기 핀 코어의 내부에 스테인레스 재질의 원형 단면을 갖는 막대 형상의 슬라이드 코어핀이 구비되고, 상기 슬라이드 코어핀과 핀 코어 사이에 수지주입구로부터 용융수지가 주입되는 캐비티가 형성되며, 상기 슬라이드 코어핀의 일측은 외부의 냉각가스 공급원과 연결된 냉각가스 공급로가 형성되고, 상기 슬라이드 코어핀의 내부를 가스체류공이 슬라이드 코어핀의 타측으로 관통하며, 상기 슬라이드 코어핀의 타측 가스체류공은 상코어와 하코어의 합형에 의해 막혀지고 탈형에 의해 가스체류공 내부의 냉각가스가 외부로 배출될 수 있게 구성한 것이다.

Description

소구경 관의 사출성형 금형장치{Injection molding device of small bore tube}
본 발명은 소구경 관의 사출성형 금형장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열전도율이 우수한 스테인레스 재질의 원형 단면으로 이루어진 소구경의 슬라이드 코어핀과, 상기 슬라이드 코어핀의 외부에 구비되고 소구경의 원형공을 갖는 핀 코어로 구성되어 상기 슬라이드 코어핀과 핀 코어 사이의 캐비티에 용융수지를 주입하여 소구경의 관재를 사출 성형할 수 있도록 하되, 상기 슬라이드 코어핀의 내부에 냉각가스가 주입되어 체류 및 순환될 수 있게 하여 슬라이드 코어핀과 핀 코어 사이의 캐비티에 주입된 용융수지가 슬라이드 코어핀에 의해 급속 냉각될 수 있도록 한 소구경 관의 사출성형 금형장치에 관한 것이다.
주지된 바와 같이 사출금형은 열가소성 또는 열경화성 수지를 고온에서 용융하고, 용융된 수지를 금형 사이에 주입한 뒤 굳혀서 다양한 형태의 플라스틱 제품을 성형하는 것으로서, 복잡한 형태의 제품 또한 쉽게 성형할 수 있기 때문에 산업 전반에서 다양하게 활용되고 있다. 한편, 열가소성 수지의 경우, 금형에 주입한 뒤, 금형을 냉각하는 과정을 거치지 않으면 제품이 완전히 성형되지 않고 용융된 상태로 존재하여 금형으로부터 분리가 불가능하기 때문에 금형을 냉각하는 과정이 반드시 요구된다. 즉, 금형의 냉각과정은 열가소성 수지에 의해 제조되는 제품의 생산성을 높이기 위해 중요한 공정이며, 통상적으로 냉각수와 금형의 열교환을 이용하여 금형을 냉각하는 방법을 주로 사용하고 있다.
그 일례로 특허등록 제1713680호(2017.03.08. 공고.) "이중관 구비된 사출성형기용 금형 냉각 시스템"이 제안된 바 있는 것으로서, 그 구성은 도 1의 냉각 공정의 개략도에 도시된 바와 같이 공급배관(400) 및 리턴배관(500), 냉각수의 압력과 온도를 측정하기 위한 복수 개의 센서(S), 냉각수가 수용되는 챔버(110) 및 상기 챔버(110)의 상부에 구비되는 쿨링타워(120)를 포함하는 냉각수 저장조(100)와 냉각 통제부(200), 및 금형 쿨링부(300);를 포함한다. 또한 상기 냉각 통제부(200)는, 격벽에 의해 서로 분리된 공간으로 형성되는 제 1열교환부(211) 및 제 2열교환부(212)를 포함하며, 공급된 냉각수의 냉각공정이 이루어지는 열교환부(210); 및 제어부(220);를 포함하여 구성된다. 그리고 상기 금형 쿨링부(300)는, 상기 공급배관(400)으로부터 냉각수를 공급받아 상기 금형(M)과 열교환이 이루어지는 금형냉각배관(310); 및 상기 금형냉각배관(310)의 내부에 동심을 갖도록 구비되며, 상기 공급배관(400)으로부터 냉각수를 공급받아, 상기 금형냉각배관(310)과 열교환이 이루어지는 보조냉각배관(320);을 포함한다. 한편, 종래의 소구경 관의 사출성형 금형 장치는 코어의 직경이 워낙 작아 전술한 바와 같은 냉각장치의 설치가 불가능해 냉각장치없이 소구경 관의 사출성형이 이루어져 왔다. 이에 따라 캐비티에 주입된 용융수지가 코어의 외측에 구비된 상코어 및 하코어에 들러붙거나 주름이 생기는 현상이 발생되어 제품의 질적 저하는 물론 금형으로부터 사출물 분리에 따른 시간 지연으로 막대한 제품의 손실 및 생산성 저하를 초래하는 문제점이 있었다.
특허등록 제1713680호(2017.03.08. 공고.) "이중관 구비된 사출성형기용 금형 냉각 시스템"
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 창안된 것으로서, 그 목적은 열전도율이 우수한 스테인레스 재질의 원형 단면으로 이루어진 소구경의 슬라이드 코어핀과, 상기 슬라이드 코어핀의 외부에 구비되고 소구경의 원형공을 갖는 핀 코어로 구성되어 상기 슬라이드 코어핀과 핀 코어 사이의 캐비티에 용융수지를 주입하여 소구경의 관재를 사출 성형할 수 있도록 하되, 상기 슬라이드 코어핀의 내부에 냉각가스가 주입되어 체류 및 순환될 수 있게 하여 슬라이드 코어핀과 핀 코어 사이의 캐비티에 주입된 용융수지가 슬라이드 코어핀에 의해 급속 냉각될 수 있도록 한 소구경 관의 사출성형 금형장치를 제공함에 있다.
이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 소구경 관의 사출성형 금형장치의 한 형태는, 상부플레이트와 하부플레이트 각각의 내부에 상코어 및 하코어가 구비되고, 상기 상코어와 하코어의 내부에 상.하로 분리된 핀 코어가 구비되며, 상기 핀 코어의 내부에 스테인레스 재질의 원형 단면을 갖는 막대 형상의 슬라이드 코어핀이 구비되고, 상기 슬라이드 코어핀과 핀 코어 사이에 수지주입구로부터 용융수지가 주입되는 캐비티가 형성되며, 상기 슬라이드 코어핀의 일측은 외부의 냉각가스 공급원과 연결된 냉각가스 공급로가 형성되고, 상기 슬라이드 코어핀의 내부를 가스체류공이 슬라이드 코어핀의 타측으로 관통하며, 상기 슬라이드 코어핀의 타측 가스체류공은 상코어와 하코어의 합형에 의해 막혀지고 탈형에 의해 가스체류공 내부의 냉각가스가 외부로 배출될 수 있게 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 소구경 관의 사출성형 금형장치의 다른 형태는, 상부플레이트와 하부플레이트 각각의 내부에 상코어 및 하코어가 구비되고, 상기 상코어 및 하코어의 내부에 상.하로 분리된 핀 코어가 구비되며, 상기 핀 코어의 내부에 스테인레스 재질의 원형 단면을 갖는 막대 형상의 슬라이드 코어핀이 구비되고, 상기 슬라이드 코어핀과 핀 코어의 사이에 수지주입구로부터 용융수지가 주입되는 캐비티가 형성되며, 상기 슬라이드 코어핀의 일측은 외부의 냉각가스 공급원과 연결된 냉각가스 공급로가 형성됨과 동시에 가스 주입구 및 가스 배출구를 함께 형성고, 상기 가스 주입구와 가스 배출구의 사이에는 가스 순환로를 형성하되, 상기 가스 순환로는 슬라이드 코어핀의 내부를 상향으로 경사지게 천공한 제1 순환공과, 상기 제1 순환공과 대칭을 이루게 슬라이드 코어핀의 내부를 하향으로 경사지게 천공한 제2 순환공이 서로 만나 연통하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 열전도율이 우수한 스테인레스 재질의 원형 단면으로 이루어진 소구경의 슬라이드 코어핀과, 상기 슬라이드 코어핀의 외부에 구비되고 소구경의 원형공을 갖는 핀 코어로 구성되어 상기 슬라이드 코어핀과 핀 코어 사이의 캐비티에 용융수지를 주입하여 소구경의 관재를 사출 성형할 수 있도록 함에 있어서, 상기 슬라이드 코어핀의 내부에 냉각가스가 주입되어 체류 및 순환될 수 있게 함으로써 슬라이드 코어핀과 핀 코어 사이의 캐비티에 주입된 용융수지가 슬라이드 코어핀에 의해 급속 냉각되고, 이로 인해 기존에 용융수지가 핀 코어에 들러붙거나 주름이 생기는 현상없이 표면이 매끄럽고 깨끗한 고품질의 소구경 관제를 사출 성형할 수 있을 뿐만 아니라 금형으로부터 사출물의 분리가 신속히 이루어져 생산성 향상에 따른 가격 경쟁력의 상승을 가져오는 효과를 갖게 된다.
도 1은 종래의 이중관 구비된 사출성형기용 금형 냉각 시스템의 냉각 공정의 개략도.
도 2는 본 발명에 의한 소구경 관의 사출성형 금형장치를 나타낸 단면도.
도 3은 도 2의 슬라이드 코어핀의 일 실시예를 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 슬라이드 코이핀의 다른 실시예를 나타낸 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 의한 소구경 관의 사출성형 금형장치를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 의한 소구경 관의 사출성형 금형장치를 나타낸 단면도이고, 도 3은 도 2의 슬라이드 코어핀의 일 실시예를 나타낸 단면도로서, 이에 도시된 바와 같이 본 발명은 상부플레이트(1)와 하부플레이트(2)의 내부에 상부플레이트(1)에 결합된 상코어(3)와 하부플레이트(2)에 결합된 하코어(4)가 구비되고, 상기 상코어(3) 및 하코어(4)의 사이에 상.하로 분리된 핀 코어(5)가 구비되며, 상기 핀 코어(5)의 내부에 핀 형태의 슬라이드 코어핀(6)이 구비되어 상기 슬라이드 코어핀(6)과 핀 코어(5) 사이의 틈새 및 공간으로 수지주입구(7)로부터 용융수지가 주입되는 캐비티(8)가 형성된다. 즉, 상기 슬라이드 코어핀(6)은 3mm 직경의 원형 단면을 갖는 스테인레스 재질의 막대로 형성되고, 상기 핀 코어(5)는 슬라이드 코어핀(6)에 대응되는 길이로 형성됨과 동시에 4mm 직경의 원형공을 상.하로 2분할하여 서로 대칭을 이루는 반원형태를 이루도록 형성됨으로써 상기 핀 코어(5)와 슬라이드 코어핀(6) 간의 1mm 차이의 공간부로 캐비티(8)가 형성되고, 이로 인해 수지주입부()에 의한 용융수지의 주입으로 3mm의 내경을 갖는 소구경 관을 사출할 수 있게 되는 것이나, 상기 핀 코어(5) 및 슬라이드 코어핀(6)의 직경은 한정되는 것이 아니며 소구경 관 사출의 한 형태를 예시한 것에 불과하고 사출 성형작업 조건에 따라 상기 핀 코어(5) 및 슬라이드 코어핀(6)의 직경은 차이가 있을 수 있다.
이러한 소구경 관의 사출성형 금형장치에 있어, 본 발명은 슬라이드 코어핀(6)의 내부로 냉각가스()의 주입이 이루어져 핀 코어(5)와 슬라이드 코어핀(6) 사이의 캐비티(8)에 주입된 용융수지를 급속히 냉각시켜 용융수지가 핀 코어(5)의 내측에 들러붙는 현상을 사전에 차단할 수 있도록 하는데 특징이 있다. 이를 위해 상기 슬라이드 코어핀(6)의 일측은 냉각가스 공급로(9)를 통해 사출 금형 외부의 냉각가스 공급원으로부터 냉각가스를 공급받을 수 있도록 구성되고, 슬라이드 코어핀(6)의 내부를 가스체류공(10)이 슬라이드 코어핀(6)의 타측으로 관통하는데, 이때 슬라이드 코어핀(6)의 타측은 합형된 상코어(3)와 하코어(4)에 의해 막혀진 상태가 된다. 이와 같이 구성된 본 고안은 도 3에 도시된 바와 같이 사출금형이 합형된 상태에서 수지주입구(7)로부터 핀 코어(5)와 슬라이드 코어핀(6) 사이의 캐비티(8)에 용융수지가 주입됨과 동시에 냉각가스 공급로(9)를 통해 슬라이드 코어핀(6)의 일측으로 냉각가스가 주입된다. 이렇게 주입된 냉각가스는 슬라이드 코어핀(6)의 내부를 관통하고, 타측이 상코어(3) 및 하코어(4)의 합형에 의해 막혀진 가스체류공(10)에 채워져 슬라이드 코어핀(6)을 냉각시키게 됨으로써 핀 코어(5)와 슬라이드 코어핀(6)의 사이에 주입된 용융수지를 열전도율이 우수한 스테인레스 재질로 된 슬라이드 코어핀(6)이 순간적으로 급속하게 냉각시키게 되고, 용융수지는 핀 코어순간적으로 급속하게 냉각된 용융수지는 핀 코어(5)에 둘러붙는 현상없이 표면이 매끄럽고 깨끗한 소구경 관을 제조할 수 있게 되는 것이며, 슬라이드 코어핀(6)의 가스체류공(10) 내부의 냉각가스는 상코어(3)와 하코어(4)가 탈형될 때 외부로 배출되고, 냉각공급원으로부터 냉각가스를 공급받는 냉각가스 공급로(9)는 도시된 않은 냉각공급원의 자동밸브의 작동으로 필요에 따라 공급과 차단이 이루어짐은 당연하다. 한편 상기 냉각가스는 열교환이 급속이 이루어질 수 있는 질소가스나 에어 등이 해당되나, 이에 국한됨이 없이 그 기능을 수행할 수 있는 기체 상태의 물질이면 무방하다.
도 4는 본 발명의 슬라이드 코어핀의 다른 실시예를 나타낸 단면도로서, 본 발명의 일 실시예는 슬라이드 코어핀(6)의 내부에 주입된 냉각가스가 체류된 상태로 슬라이드 코어핀(6)에 대한 급속 냉각이 이루어진 것인데 반면에, 본 발명의 다른 실시예는 슬라이드 코어핀(6)의 내부에 주입된 냉각가스가 순환하면서 슬라이드 코어핀(6)에 대한 급속 냉각이 이루어질 수 있게 함으로써 냉각 효율을 한층 더 상승시킬 수 있도록 하는데 그 특징이 있다.
이를 좀더 구체적으로 설명하면, 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명은 슬라이드 코어핀(6)의 일측에 가스 주입구(11)와 가스 배출구(12)를 함께 구비되고, 상기 가스 주입구(11)와 가스 배출구(12)의 사이에 가스 순환로(13)를 형성한 것으로서, 상기 가스 순환로(13)는 슬라이드 코어핀(6)의 내부를 상향으로 경사지게 제1 순환공(14)을 천공하고, 상기 제1 순환공(14)과 대칭을 이루게 슬라이드 코어핀(6)의 내부를 하향으로 경사지게 제2 순환공(15)을 형성하여 각각의 단부가 서로 연통되게 한 것이다. 이에 따라 상기 슬라이드 코어핀(6)의 가스 주입구(11)를 통해 주입된 냉각가스는 가스 순환로(13)를 구성하는 제1 순환공(14)을 통과한 후 다시 제2 순환공(15)을 통과하여 슬라이드 코어핀(6)의 가스 배출구(12)를 통해 배출되는 것을 반복하면서 슬라이드 코어핀(6)에 대한 순간적인 냉각이 이루어지게 됨으로써 이 역시 슬라이드 코어핀(6)과 핀 코어(5) 사이의 캐비티(8)에 주입된 용융수지를 급속하게 냉각시켜 용융수지가 핀 코어(5)에 둘러붙는 현상없이 표면이 매끄럽고 깨끗한 소구경 관을 제조할 수 있게 된다. 이때 본 발명은 냉각가스가 순환하는 구조로 되어 있기 때문에 계속해서 연속하여 차가운 냉기를 슬라이드 코어핀(6)에 공급할 수 있어 냉각가스가 슬라이드 코어핀(6)의 내부에 머무는 체류 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예보다 냉각 효율이 우수하다.
이같이 본 발명은 열전도율이 우수한 스테인레스 재질의 원형 단면으로 이루어진 소구경의 슬라이드 코어핀과, 상기 슬라이드 코어핀의 외부에 구비되고 소구경의 원형공을 갖는 핀 코어로 구성되어 상기 슬라이드 코어핀과 핀 코어 사이의 캐비티에 용융수지를 주입하여 소구경의 관재를 사출 성형할 수 있도록 함에 있어서, 상기 슬라이드 코어핀의 내부에 냉각가스가 주입되어 체류 및 순환될 수 있게 함으로써 슬라이드 코어핀과 핀 코어 사이의 캐비티에 주입된 용융수지가 슬라이드 코어핀에 의해 급속 냉각되고, 이로 인해 기존에 용융수지가 핀 코어에 들러붙거나 주름이 생기는 현상없이 표면이 매끄럽고 깨끗한 고품질의 소구경 관재를 사출 성형할 수 있을 뿐만 아니라 사출물이 금형으로부터 신속히 분리됨으로써 생산성 향상에 따른 가격 경쟁력 상승을 가져오게 되는 것이다.
이상에서 본 발명에 의한 소구경 관의 사출성형 금형장치를 구체적으로 설명하였으나, 이는 본 발명의 가장 바람직한 실시양태를 기재한 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의해서 그 범위가 결정되어지고 한정되어진다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 명세서의 기재내용에 의한 다양한 변형 및 모방을 행할 수 있을 것이나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어난 것이 아님은 명백하다고 할 것이다.
1: 상부플레이트 2: 하부플레이트
3: 상코어 4: 하코어
5: 핀 코어 6: 슬라이드 코어핀
7: 수지주입구 8: 캐비티
9: 냉각가스 공급로 10: 가스체류공
11: 가스 주입구 12: 가스 배출구
13: 가스 순환로 14: 제1 순환공
15: 제2 순환공

Claims (2)

  1. 상부플레이트(1)와 하부플레이트(2) 각각의 내부에 상코어(3) 및 하코어(4)가 구비되고, 상기 상코어(3)와 하코어(4)의 내부에 상.하로 분리된 핀 코어(5)가 구비되며, 상기 핀 코어(5)의 내부에 스테인레스 재질의 원형 단면을 갖는 막대 형상의 슬라이드 코어핀(6)이 구비되고, 상기 슬라이드 코어핀(6)과 핀 코어(5) 사이에 수지주입구(7)로부터 용융수지가 주입되는 캐비티(8)가 형성되며, 상기 슬라이드 코어핀(6)의 일측은 외부의 냉각가스 공급원과 연결된 냉각가스 공급로(9)가 형성되고, 상기 슬라이드 코어핀(6)의 내부를 가스체류공(10)이 슬라이드 코어핀(6)의 타측으로 관통하며, 상기 슬라이드 코어핀(6)의 타측 가스체류공(10)은 상코어(3)와 하코어(4)의 합형에 의해 막혀지고 탈형에 의해 가스체류공(10) 내부의 냉각가스가 외부로 배출될 수 있게 구성한 것을 특징으로 한 소구경 관의 사출성형 금형장치.
  2. 상부플레이트(1)와 하부플레이트(2) 각각의 내부에 상코어(3) 및 하코어(4)가 구비되고, 상기 상코어(3) 및 하코어(4)의 내부에 상.하로 분리된 핀 코어(5)가 구비되며, 상기 핀 코어(5)의 내부에 스테인레스 재질의 원형 단면을 갖는 막대 형상의 슬라이드 코어핀(6)이 구비되고, 상기 슬라이드 코어핀(6)과 핀 코어(5)의 사이에 수지주입구(7)로부터 용융수지가 주입되는 캐비티(8)가 형성되며, 상기 슬라이드 코어핀(6)의 일측은 외부의 냉각가스 공급원과 연결된 냉각가스 공급로(9)가 형성됨과 동시에 가스 주입구(11) 및 가스 배출구(12)를 함께 형성하고, 상기 가스 주입구(11)와 가스 배출구(12)의 사이에는 가스 순환로(13)를 형성하되, 상기 가스 순환로(13)는 슬라이드 코어핀(6)의 내부를 상향으로 경사지게 천공한 제1 순환공(14)과, 상기 제1 순환공(14)과 대칭을 이루게 슬라이드 코어핀(6)의 내부를 하향으로 경사지게 천공한 제2 순환공(15)이 서로 만나 연통하도록 구성된 것을 특징으로 한 소구경 관의 사출성형 금형장치.
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KR1020180021711A KR101991196B1 (ko) 2018-02-23 2018-02-23 소구경 관의 사출성형 금형장치

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