KR102398651B1 - 다이캐스팅 금형 냉각 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 시시예에 따르면, 다이캐스팅 금형의 일면에 형성된 냉각홀; 상기 냉각홀의 내면에 구리(Cu)를 도금하여 형성되며, 수용공간을 구획하는 내면을 가지는 구리 도금층; 상기 수용공간 내에 배치되며, 냉각홀의 외부로부터 유입되는 냉각수를 상기 구리 도금층으로 토출시키기 위한 유입 채널과, 상기 유입 채널로부터 토출된 냉각수를 상기 구리 도금층에 접촉시키면서 상기 냉각홀의 외부로 배출시키기 위해 상기 구리 도금층과 함께 냉각수의 배출 유로를 구획하며 상기 유입 채널과 연결된 유출 채널을 가지는 노즐부재;를 포함하는, 다이캐스팅 금형 냉각 장치가 제공된다.

Description

다이캐스팅 금형 냉각 장치{Cooling apparatus for die-casting die}

본 발명은, 다이캐스팅 금형을 냉각시키기 위한 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 냉각 효율이 향상되도록 구조가 개선된 다이캐스팅 금형 냉각 장치에 관한 것이다.

금속 제품의 대량 생산을 위하여 다이캐스팅 금형이 널리 사용된다.

도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이 다이캐스팅 금형은, 다이캐스팅기(미도시)에 상호 밀착 및 이격 가능하게 설치되는 한 쌍의 금형(1)을 구비하고 있다. 한 쌍의 금형(1)이 상호 밀착되면, 성형하고자 하는 금속 제품에 대응되는 형상의 캐비티(1a)가 형성된다. 상기 캐비티(1a) 내로 고온의 용융 금속(M)을 주입시킨 후 일정시간 경과되면, 캐비티(1a) 내의 용융 금속(M)이 응고되면서 원하는 금속 제품으로 성형된다. 이와 같이, 캐비티(1a) 내에서 금속 제품이 성형되면, 한 쌍의 금형(1)을 이격시킨 후, 상기 캐비티(1a) 내에서 성형된 금속 제품(응고된 용융 금속)을 취출한다. 금속 제품의 취출 후에는, 향후 캐비티(1a) 내에서 성형되는 금속 제품이 금형으로부터 용이하게 취출될 수 있도록, 이형제를 분무하고 나서 다시 한 쌍의 금형(1, 1)을 밀착시켜서 상기와 같은 과정을 반복하면서 다수의 금속 제품을 연속적으로 제조하게 된다.

상술한 과정들이 진행되는 동안에, 캐비티(1a) 내로 주입된 고온의 용융 금속(M)에 의해 금형(1)이 가열되게 된다. 금형(1)이 가열되면 캐비티(1a) 내의 용융 금속(M)의 응고시간이 길어지게 될 뿐만 아니라, 성형되는 금속 제품에 소위 열점(hot spot)이나 수축 등의 불량이 발생하게 된다. 따라서, 상기 캐비티(1a) 내의 용융 금속(M)이 신속히 응고되어 금속 제품이 될 수 있도록, 그리고, 금속 제품에 불량이 발생되지 않도록, 금형(1) 내의 냉각수 유로(미도시) 내로 냉각수를 유동시켜서, 금형(1)을 적정온도로 냉각시킨다.

그런데, 다이캐스팅 금형에 있어서, 상기 냉각수 유로가 마련되기 어려운 부위(예컨대, 캐비티를 형성하는 코어 등)이나 냉각수 유로로부터 멀리 떨어져 있는 부위는, 그 냉각수 유로 내의 냉각수에 의해 냉각되기 어려워서, 허용되는 온도 이상의 높은 온도까지 쉽게 과열되어 버리게 된다. 그러므로, 금형(1)에서 과열된 부분과 접촉하는 용융 금속은 원하는 형상으로 성형되지 않거나 상기와 같은 수축이나 열점 등의 불량이 발생하게 된다.

상기와 같이 금형(1) 중에서 과열이 예상되는 부위에는 별도의 냉각 장치를 마련하여 두는 경우가 많은데, 그러한 냉각 장치의 일례를 도 2에 구조적으로 도시하였다.

도 2에 도시된 다이캐스팅 금형 냉각 장치는, 도 1을 참조하면서 설명한 바와 같은 금형(1) 중에서 과열이 예상되는 부위에 마련되는 것이며, 금형(1)의 일면에 형성된 냉각홀(1h)과, 그 냉각홀(1h) 내의 공간에 삽입된 노즐부재를 포함하여 구성된다. 노즐부재(2)는, 냉각수 공급원(미도시)으로부터 화살표(A) 방향을 따라 공급되는 냉각수를 냉각홀(1h) 내로 토출한다. 노즐부재(2)로부터 토출되는 냉각수는, 냉각홀(1h)의 내면과 접촉하여 금형(1)으로부터 열을 흡수(즉, 금형을 냉각)한 후, 냉각홀(1h)의 내면과 노즐부재(2)의 외면 사이를 통해, 냉각홀(1h)로부터 화살표(B) 방향을 따라 배출되게 된다. 그런데, 일반적으로 금형(1)은 예컨대 고열 고압에 견딜 수 있도록 금속공구강 등과 같은 스틸 소재로 이루어지므로, 짧은 시간 내에 높은 효율로 냉각수와의 열교환을 행하기 어려워서, 상기와 같은 과열을 확실하게 방지하기 쉽지 않다.

이러한 점을 고려하여, 스틸 계열의 금형 소재보다 열전도도가 높은 구리 등의 소재를 사용하여, 상기 냉각홀과 대응되는 형상으로 된 별도의 튜브를 제작한 후, 그 튜브의 외주면을 냉각홀의 내면에 부착시켜서 두고, 상기 튜브 내로 냉각수를 토출시키는 다이캐스팅 금형 냉각 장치도 알려져 있다. 그런데, 이러한 구성의 다이캐스팅 금형 냉각 장치에 있어서는, 상기 튜브를 별도로 제작하는데 소요되는 비용 및 튜브를 냉각홀 내면에 밀착된 상태로 고정하는데 소요되는 비용 등이 많이 소요된다. 또한, 튜브의 외주면 전체를 냉각홀의 내면에 밀착시키기 어려워서 튜브의 외주면 중에서 일부의 면이 냉각홀의 내면에 밀착되지 못하고 이격되어 있는 경우(즉, 튜브와 외주면과 냉각홀의 내면 사이에 공기가 개재되어 있는 경우)가 발생할 수 있다. 이러한 경우, 상기 이격 부분에서는 금형과 튜브 사이의 열교환이 원활하게 행해지지 않게 되며, 그 결과, 냉각수에 의해 튜브가 신속히 냉각되더라도 금형과 튜브간의 열전달이 원활하지 못하여 냉각수에 의한 금형의 냉각효율의 향상을 기대하기 어렵다.

특허문헌 1: 공개특허공보 제10-2003-0020993호 특허문헌 2: 공개특허공보 제10-2009-0020080호 특허문헌 3: 공개특허공보 제10-2017-0055037호

본 발명은 상술한 사항을 고려하여 안출된 것으로서, 다이캐스팅 금형 중에서 원하는 부위의 냉각을 높은 효율로 행할 수 있도록 개선된 다이캐스팅 금형 냉각 장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 다이캐스팅 금형 냉각 장치는, 다이캐스팅 금형의 일면에 형성된 냉각홀; 상기 냉각홀의 내면에 구리(Cu)를 도금하여 형성되며, 수용공간을 구획하는 내면을 가지는 구리 도금층; 상기 수용공간 내에 배치되며, 냉각홀의 외부로부터 유입되는 냉각수를 상기 구리 도금층으로 토출시키기 위한 유입 채널과, 상기 유입 채널로부터 토출된 냉각수를 상기 구리 도금층에 접촉시키면서 상기 냉각홀의 외부로 배출시키기 위해 상기 구리 도금층과 함께 냉각수의 배출 유로를 구획하며 상기 유입 채널과 연결된 유출 채널을 가지는 노즐부재;를 포함한다.

본 발명에 따르면, 다이캐스팅 금형에 형성된 냉각홀의 내면에, 금형 소재보다 높은 열전도도를 가지는 구리(Cu)를 도금하여 형성된 구리 도금층이 마련되어 있어서, 냉각수가 그 구리 도금층을 개재하여 금형과 열교환을 행할 뿐만 아니라, 노즐부재가 구리 도금층과 접촉하여 열전달을 행함으로써 그 노즐부재에 의해서도 금형이 냉각될 수 있게 된다. 그러므로, 다이캐스팅 금형을 높은 냉각효율로 냉각할 수 있다.

이러한 효과 및 다른 효과는, 본 발명의 실시예들의 다이캐스팅 금형 냉각 장치에 대한 이하의 설명으로부터 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 일반적인 다이캐스팅 금형의 일 예의 기본적인 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 다이캐스팅 금형에 있어서의 과열 예상 부위에 설치된 종래 구성의 냉각 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이캐스팅 금형 냉각 장치가 도시된 개략적 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 노즐부재를 금형의 냉각홀로부터 분리된 상태로 도시한 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 노즐부재의 개략적 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다이캐스팅 금형 냉각 장치가 도시된 개략적 단면도이다.
도 7은 도 3 내지 도 6에 도시된 실시예의 다이캐스팅 금형 냉각 장치들에 있어서의 구리 도금층과 다이캐스팅 금형 사이에 니켈층이 형성되어 있는 예를 설명하기 위한 개략적 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

참고로, 도면에 도시된 부분의 적어도 일부는 설명 및 이해의 편의 등을 위해, 척도나 치수 등이 적절히 과장 또는 축소된 상태로 도시되어 있을 수도 있다. 또한, 다이캐스팅 금형에 일반적으로 마련되는 부재나 부품들 중에서 본 발명과의 직접적인 관련성이 적은 부재나 부품 등에 대해서는, 본 발명에 대한 설명이 불필요하게 장황해지거나 본 발명의 본질이 흐려질 수 있다는 점 등을 고려하여, 도면에 구체적으로 도시하지 않다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이캐스팅 금형 냉각 장치가 도시된 개략적 단면도이며, 도 4는 도 3에 도시된 노즐부재를 금형의 냉각홀로부터 분리된 상태로 도시한 도면이다. 그리고, 도 5는 도 3에 도시된 노즐부재의 개략적 사시도이다.

도 3 내지 도 5를, 상기 도 1과 함께 참조하면, 본 실시예의 다이캐스팅 금형 냉각 장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같은 다이캐스팅용 금형(1)의 소정 부위, 예컨대 캐비티를 형성하는 코어처럼 냉각수 유로가 마련되기 어려운 부위나 냉각수 유로로부터 멀리 떨어져 있는 부위 등과 같이 과열이 예상되는 부위 등에 마련될 수 있다.

본 실시예의 다이캐스팅 금형 냉각 장치(100)는, 냉각홀(11)과, 구리 도금층(20)과, 노즐부재(30)를 포함하고 있다.

상기 냉각홀(11)은, 다이캐스팅용 금형(1; 이하, 단순히 "금형"이라고 칭하는 경우도 있다) 중에서 과열 예상 부위(냉각이 필요한 부위)에 마련되며, 금형(1)의 일면에 오목하게 패이도록 형성된다. 냉각홀(11)의 내면은 내주면(111)과 바닥면(112)을 포함하여 이루어져 있다. 냉각홀(11)은, 그 냉각홀의 깊이방향(D)에 대해 수직인 단면(斷面)의 형상이 원형으로 되어 있다. 본 실시예에서의 냉각홀(11)은, 그 냉각홀의 깊이방향(D)에서의 안쪽(즉, 냉각홀의 바닥면(112) 쪽)으로 진입할수록 내경이 작아지는 테이퍼 형상으로 이루어져 있다.

상기 구리 도금층(20)은, 본 실시예의 경우, 냉각홀(11)의 내면에 구리(Cu)를 전해 도금 방식으로 도금하여 형성된 것이다. 따라서, 구리 도금층(20)의 내면은 냉각홀(11)의 내면과 대응되는 형상(냉각홀의 깊이방향(D)에서의 안쪽으로 진입할수록 직경이 작아지는 테이퍼 형상)을 가진다. 구리 도금층(20)의 내면은 내주면(21)과 바닥면(22)을 포함하고 있으며, 그 내면(21, 22)에 의해서, 후술하는 노즐부재(30)의 수용을 위한 수용공간(S1)이 구획된다.

상기 구리 도금층(20)의 두께는, 5~15mm 정도인 것이 바람직하다. 만일, 구리 도금층(20)의 두께가 5mm 이하인 경우에는, 후술하는 바와 같은 다이캐스팅 금형 냉각효과(냉각수 및 금형 사이에서의 열전달 효과)가 원하는만큼 얻어지지 않을 가능성이 높다. 그리고, 구리 도금층(20)의 두께가 15mm를 초과하게 되면, 구리 도금층에 의해 얻어지는 냉각수와 금형 사이의 열전달 효과에 비하여, 구리 도금층을 형성하는데 소요되는 비용 및 노력이 불필요하게 증대될 가능성이 높아지게 된다. 이러한 가능성들을 고려하면, 구리 도금층(20)의 두께는 7~13mm의 범위 내에서 형성되는 것이 더욱 바람직하다.

상기 노즐부재(30)는 구리 도금층(20)의 내면(21, 22)에 의해 구획되는 수용공간(S1) 내에 배치되어 있다. 본 실시예에서의 노즐부재(30)는, 그 노즐부재(30)의 외주면(31)이 상기 테이퍼 형상의 구리 도금층(20)의 내주면(21)에 접촉하도록, 냉각홀의 깊이방향(D)을 따라 안쪽으로 진입할수록(즉 냉각홀의 바닥면(112)에 가까울수록) 외경이 작아지는 테이퍼 형상으로 이루어져 있다. 노즐부재(30)는, 그 외주면(31)이 구리 도금층(20)의 내주면(21)에 접촉하는 상태로, 볼트(미도시)나 별도의 고정 플레이트(미도시) 등에 의해 금형(1)에 고정될 수 있다.

노즐부재(30)는, 유입 채널(33)과 유출 채널(35)을 구비한다. 상기 유입 채널(33)은, 냉각수 공급원(미도시)으로부터 유입되는 냉각수를 구리 도금층(20)으로 토출시키기 위한 것으로서, 노즐부재(30)를 냉각홀의 깊이방향(D)으로 관통하는 관통공에 의해 형성되어 있다. 상기 유출 채널(35)은, 유입 채널(33)로부터 토출된 냉각수를 구리 도금층(20)에 접촉시키면서 냉각홀(11)의 외부로 배출시키기 위해 마련된 것이다. 이 유출 채널(35)은 구리 도금층(20)의 내면과 함께 냉각수의 배출 유로를 구획한다. 본 실시예에서의 유출 채널(35)은, 노즐부재(30)의 외주면(31)에 대해 오목하며 냉각홀의 깊이방향(D)을 따라 진행하는 나선형의 홈부에 의해 형성되어 있다. 유출 채널(35)은, 구리 도금층(20)의 바닥면(22)과 노즐부재(30) 사이의 공간부(S2)를 통해, 유입 채널(33)에 연결되어 있다.

이러한 구성의 냉각 장치(100)에 있어서, 외부의 냉각수 공급원(미도시)으로부터 노즐부재(30)의 유입 채널(33) 내로 냉각수가 화살표(A) 방향을 따라 공급되면, 냉각수는 유입 채널(33)을 따라 유동하여 구리 도금층(20)으로 토출되게 된다. 구리 도금층(20)으로 토출된 냉각수는, 구리 도금층(20)의 바닥면(22)과 접촉하는 상태로 상기 공간부(S2)를 통해 유출 채널(35) 측으로 유동된다. 유출 채널(35) 측으로 유동된 냉각수는, 구리 도금층(20)의 내주면(21)과 나선형의 유출 채널(35)에 의해 구획되는 나선형의 배출경로를 따라, 구리 도금층(20)의 내면과 계속 접촉하면서 유동된 후, 도금층(20)과 노즐부재(30) 사이로부터 외부로 유출된다(화살표(B) 참조; 이 화살표는 냉각수의 실제 배출방향을 표시하는 것이 아니고, 배출되는 위치를 나타내기 위한 것이다). 유출된 냉각수는 냉각수 공급원으로 되돌려진다.

한편, 노즐부재(30)의 유입 채널(33)로부터 토출된 냉각수가, 금형(1)의 냉각홀(11) 내면에 형성된 구리 도금층(20)과 접촉하면서 유동하게 되므로, 단시간에 신속하게 그리고 높은 열교환효율로 구리 도금층(20)과 열교환하면서 그 구리 도금층(20)을 통해 금형(1)을 냉각시키게 된다. 즉, 높은 냉각효율로 다이캐스팅 금형(11)을 냉각시킬 수 있다. 또한, 구리 도금층(20)은 다이캐스팅 금형의 냉각홀(11)의 내면에 구리를 도금하여 형성되는 것이므로, 그 구리 도금층(20)과 냉각홀(11)의 내면 사이에 공기가 존재할 가능성이 매우 희박하여, 금형(1)과 구리 도금층(20) 사이의 열전달이 원하는대로 확실하게 행해질 수 있으며, 그 결과, 다이캐스팅 금형 냉각효율이 향상되게 된다.

더욱이, 냉각수는 수용공간(S1)의 외부로 유출되기까지, 나선형으로 이루어진 유출 채널(35)을 따라 유동하면서 구리 도금층(20)과 접촉하게 되므로, 예컨대 냉각수가 냉각홀의 깊이방향(D)을 따라 직선적으로 유동하는 경우에 비하여, 냉각수는 구리 도금층(20)을 개재하여 금형(1)과 긴 시간 동안 열교환을 행할 수 있으며, 그 결과, 금형(1)을 더욱 낮은 온도까지 냉각시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 금형(1)보다 낮은 온도를 유지하는 노즐부재(30)도 그 외주면(31)에서 구리 도금층(20)과 접촉하여 도금층(20)과 열교환하게 되므로, 노즐부재(30)에 의해서도 금형(1)을 냉각할 수 있다는 효과도 있다. 부가적으로, 냉각홀(11)이 테이퍼 형상을 가지므로, 냉각홀(11)의 가공시에, 가공툴(미도시)과의 간섭을 회피할 수 있게 되어, 용이하게 가공할 수 있다. 그리고, 구리 도금층(20)과 노즐부재(30)가 테이퍼 형상을 가지도록 되어 있으므로, 노즐부재(30)를 구리 도금층(20)에 의해 구획되는 수용공간(S1)으로 삽입할 때 쉽게 삽입할 수 있다. 또한, 수용공간(S1) 내로 삽입되는 노즐부재(30)에 의해 구리 도금층(20)을 압축시키는 방향으로의 가압력이 구리 도금층(20)에 가해지게 되며, 그러한 가압력에 의해, 연질의 구리 도금층(20)이 탄성 변형 혹은 소성 변형되면서, 노즐부재(30)의 외주면과 구리 도금층(20)의 내면이 더욱 확실하게 밀착될 수 있다. 아울러, 혹시라도 있을 수 있는 냉각홀(11)과 구리 도금층(20) 사이의 공기층이 상술한 바와 같은 가압력에 의해 제거됨으로써, 구리 도금층(20)과 금형의 냉각홀(11)의 내면이 보다 확실하게 밀착될 수 있다. 이러한 점에 의해서도, 다이캐스팅 금형의 냉각효율이 향상될 수 있다.

한편, 상술한 실시예의 다이캐스팅 금형 냉각 장치는, 상술한 바와 같은 냉각수에 의한 금형 냉각효과 외에도, 금형의 수명 저하를 방지하는 효과도 있다. 구체적으로, 다이캐스팅 금형은 금속 제품 성형중에는 고온으로 가열되고, 금속 제품의 성형이 완료되어 그 금속 제품을 취출하는 도중이나 취출 후에는 냉각수나 이형제 등에 의해 급속히 냉각되는 과정을 되풀이하게 되는데, 이러한 과정에서 금형이 압축응력과 인장응력을 반복하여 받게 되며, 그 결과, 금형의 냉각홀(11) 주위에 크랙이 발생하는 경우가 있다. 본 발명에 의하면, 구리 도금층(20)이 5~15mm 정도로 두껍게 형성되어 있으므로, 도금 과정에서 상기와 같은 크랙이 메워지게 됨으로써, 크랙의 확산이 억제되어 다이캐스팅 금형의 수명이 향상되는 효과도 있다.

도 6에는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다이캐스팅 금형 냉각 장치가 도시되어 있다.

본 실시예의 다이캐스팅 금형 냉각 장치(101; 이하, "다이캐스팅 금형 냉각 장치"를 단순히 "냉각 장치"라고 칭하는 경우도 있다)도, 도 3 내지 도 5을 참조하면서 설명한 실시예의 다이캐스팅 금형 냉각 장치(100)와 마찬가지로, 다이캐스팅 금형(1)의 일면에 형성된 냉각홀(15)과, 냉각홀(15)의 내면(151, 152)에 구리를 도금하여 형성되는 구리 도금층(50)과, 구리 도금층의 내면에 의해 구획되는 수용공간 내에 배치되는 노즐부재(60)를 구비한다. 그리고, 노즐부재(60)는, 도금층(50)에 접촉하는 외주면(61)과, 냉각홀(15)의 외부로부터 유입되는 냉각수를 상기 구리 도금층(50)으로 토출시키기 위한 유입 채널(63)과, 유입 채널(63)로부터 토출된 냉각수를 상기 구리 도금층(50)에 접촉시키면서 상기 냉각홀(15)의 외부로 배출시키기 위해 상기 구리 도금층(50)과 함께 냉각수의 배출 유로를 구획하는 유출 채널(65)을 가진다. 이러한 냉각 장치(101) 기본 구성에 의해 기능 및 효과는 상술한 실시예의 냉각 장치(100)와 동일 또는 유사하므로, 그에 대한 구체적인 설명은 상술한 실시예의 냉각 장치(100)에 있어서의 설명으로 갈음한다.

한편, 본 실시예의 냉각 장치(101)에 있어서는, 노즐부재(60)가, 몸체부(60a)와 그 몸체부(60a)의 표면에 구리 도금에 의해 형성된 도금막(60b)을 포함하여 이루어져 있다. 이러한 구성에 의하면, 상기 도금막(60b)에 의해서 노즐부재(60) 자체도 냉각수에 의해 효율적으로 냉각될 수 있으며, 따라서 노즐부재(60)의 외주면(61; 도금막의 외주면)과 구리 도금층(50)의 내면의 접촉에 의해서도 금형(1)의 냉각효과가 더욱 향상될 수 있다.

또한, 본 실시예의 냉각 장치(101)의 노즐부재(60)에는 유입 채널(63)과 유출 채널(65)을 연결하는 연결채널부(CH)가 형성되어 있으며, 이 연결채널부(CH)는 상술한 실시예의 냉각 장치(100)에서의 공간부(S2)와 마찬가지의 기능을 행한다. 본 실시예의 냉각 장치(101)의 경우는 유출 채널(65)이 반원형 단면으로 형성된 점에서는 상술한 실시예에서의 유출 채널(35; 사각형 단면 형상임)과 다르나, 그 유출 채널들(35, 65) 각각의 기본 기능은 모두 동일하다.

본 실시예의 냉각 장치(101)에 있어서는 상기 냉각홀(15)의 내면 중 내주면(151)에, 오목하며 냉각홀의 깊이방향을 따라 진행하는 나선형으로 형성되어 있는 반원형 단면의 나선형 홈부가 형성되어 있다. 이에 따라, 구리 도금층(50)의 내면 중 내주면에도, 오목하며 상기 냉각홀의 깊이방향을 따라 진행하는 나선형으로 형성되어 있는 반원형 단면의 배출홈부(55)가 형성되어 있다. 상기 구리 도금층(50)의 배출홈부(55)는, 노즐부재(60)의 유출 채널(65)과 마주하면서 그 유출 채널(65)과 짝맞추어 원형 단면의 나선형 배출경로(배출홈부(55)와 유출 채널(65)에 의해 형성되는 경로)를 구획한다. 이와 같이 냉각홀(15)에 나선형 홈부가 형성되고, 구리 도금층(50)에 배출홈부(55)가 형성되어 있게 되면, 냉각수와 구리 도금층(50)간의 열전달 면적 및 구리 도금층(50)과 금형(1)간의 열전달 면적이 증대되며, 따라서, 냉각수에 의한 다이캐스팅 금형(1)의 냉각효율이 더 향상될 수 있다.

이상, 본 발명에 대한 실시예들을 예시하였다. 그러나, 이러한 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시될 것이며, 이러한 실시예들에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 한편, 상술한 실시예들의 냉각 장치(100)에서는 노즐부재(30) 및 구리 도금층(20)이 테이퍼 형상을 가지는 것으로 설명 및 도시하였으나, 구리 도금층(20)은 냉각홀의 깊이 방향 전체에 걸쳐 직경이 동일한 원통형으로 형성되고 노즐부재(30)도 그에 대응되는 형상으로 형성될 수도 있을 것이다. 구리 도금층(50) 및 노즐부재(60)도 각각, 테이퍼 형상으로 형성되어 있지 않고 전체적으로 원통형 또는 다각통형을 이루는 형상으로 형성되어 있을 수도 있다. 또한, 원통형이나 다각통형과 같이 축대칭 형상 이외에도, 축대칭이 아닌 3차원 자유 곡면 형상(단순히 예를 들면, 하트형 단면을 가지는 통형상 등)으로 형성되어 있을 수도 있다.

한편, 상술한 실시예들에 있어서, "냉각홀의 내면에 구리 도금층이 형성된다"는 취지의 기재는, 구리 도금층(20, 50)이 다이캐스팅 금형(1)의 냉각홀(11, 15)의 내면에 직접 접촉하는 상태로 형성되는 것으로만 한정되는 것은 아니다.

예컨대, 도 7에 도시된 바와 같이 다이캐스팅 금형(1)의 냉각홀의 내면에 구리 도금이 양호하게 행해지도록 하기 위하여, 미리 금형 소재와의 접착력이 우수한 니켈을 다이캐스팅 금형(1)의 냉각홀의 내면에 도금하여 니켈층(N)을 형성해 둔 후, 그 니켈층(N) 위에 구리를 도금함으로써 구리 도금층(20, 50)이 형성되어 있는 것도, "냉각홀의 내면에 구리 도금층이 형성된 것"에 포함된다.

도 7에 도시된 것처럼 구리 도금층(20, 50)이 니켈층(N)을 개재하여 금형(1)의 냉각홀의 내면에 형성되는 경우에는, 니켈층이 없이 금형의 냉각홀의 내면에 직접 구리 도금층이 형성된 것에 비하여, 금형(1)에 대한 구리 도금층(20, 50)의 부착력이 증가될 수 있다.

본 발명은, 청구범위에 기재된 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 상기 실시예들을 조합하거나 변형한 새로운 구성으로 구현될 수 있음은 물론이다.

1...다이캐스팅 금형 11, 15...냉각홀
20, 50...구리 도금층 30, 60...노즐부재
33, 63...유입 채널 33, 65...유출 채널

Claims (4)

1. 다이캐스팅 금형의 일면에 형성된 냉각홀;
   상기 냉각홀의 내면에 구리(Cu)를 도금하여 형성되며, 수용공간을 구획하는 내면을 가지는 구리 도금층;
   상기 수용공간 내에 배치되며, 냉각홀의 외부로부터 유입되는 냉각수를 상기 구리 도금층으로 토출시키기 위한 유입 채널과, 상기 유입 채널로부터 토출된 냉각수를 상기 구리 도금층에 접촉시키면서 상기 냉각홀의 외부로 배출시키기 위해 상기 구리 도금층과 함께 냉각수의 배출 유로를 구획하며 상기 유입 채널과 연결된 유출 채널을 가지는 노즐부재;를 포함하며,
   상기 노즐부재는, 외주면에 상기 냉각홀의 깊이방향을 따라 나선형으로 진행하는 반원형 단면의 홈이 형성되어 있는 몸체부와, 그 몸체부의 표면에 구리 도금에 의해 형성된 도금막을 포함하여 이루어지며,
   상기 유출 채널은, 상기 몸체부의 홈에 형성된 도금막에 의해, 반원형 단면을 가지며 상기 냉각홀의 깊이방향을 따라 진행하는 나선형으로 형성되며,
   상기 냉각홀의 내주면에는, 상기 냉각홀의 깊이방향을 따라 나선형으로 진행하며 상기 나선형의 유출 채널에 대응하는 위치에 형성된 반원형 단면의 나선형 홈부가 마련되고,
   상기 구리 도금층 중에서 상기 냉각홀의 나선형 홈부에 형성된 구리 도금층에 의해 배출홈부가 마련되고,
   상기 배출홈부는 상기 노즐부재의 유출 채널과 마주하여 그 유출 채널과 짝맞추어짐으로써, 상기 냉각수의 배출 유로가 원형 단면의 나선형으로 형성되며,
   상기 구리 도금층의 두께는 5~15mm인 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 금형 냉각 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 냉각홀 및 구리 도금층은 냉각홀의 깊이방향을 따라 안쪽으로 진입할수록 내경이 작아지는 테이퍼 형상으로 이루어져 있으며,
   상기 노즐부재는, 그 외주면이 상기 구리 도금층의 내주면에 접촉하도록, 상기 구리 도금층에 대응하는 테이퍼 형상으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 금형 냉각 장치.
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