KR102462946B1 - 유리 제품 제조용 금형 제조방법 - Google Patents

유리 제품 제조용 금형 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유리 제품 제조용 금형 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내구성이 향상된 유리 제품 제조용 금형을 제조할 수 있도록 하는 유리 제품 제조용 금형 제조방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 유리 제품 제조용 금형 제조방법으로서, 금속 재질이고, 베이스, 및 상기 베이스에 구비되고 유리와 접촉되는 성형면을 포함하는 중간품을 절삭기에 배치하는 단계(S1); 상기 절삭기를 이용하여 상기 성형면을 절삭 가공하는 단계(S21), 및 상기 절삭기를 이용하여 베이스를 절삭하여 냉각홈을 형성하는 단계(S22)를 포함하는 가공단계(S2); 가공된 중간품을 열처리 하는 단계(S3);를 포함한다.

Description

유리 제품 제조용 금형 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING MOLD FOR GLASS PRODUCT}
본 발명은 유리 제품 제조용 금형 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내구성이 향상된 유리 제품 제조용 금형을 제조할 수 있도록 하는 유리 제품 제조용 금형 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 유리그릇, 유리병 등의 유리 제품은 금형에 고온의 유리를 투입하여 가압하거나 금형에 용융 유리를 투입하여 블로우(blow) 성형하여 제조한다.
이러한 유리 제품 제조용 금형들은 일반적으로 고온에 잘 견디는 금속을 절삭 가공하거나, 또는 주조하여 생성된 주물을 가공하여 생산된다.
종래의 기술인 등록특허 제10-1133550호(이하 종래기술)은 상기한 유리병과 같은 유리 제품을 제조하는 유리병 제조금형에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상단에 블랭크몰드(10)가 형성되고, 상기 블랭크몰드(10)의 하단주연부에 형성되고 내부에 가이드링(22)이 포함된 네크링몰드(20)가 형성되며, 상기 블랭크몰드(10)의 하단부에 삽입되는 플런저(30)가 형성되는 일반적인 유리병 제조금형에 있어서, 상기 블랭크몰드(10)의 하단주연부에는 언더컷성형홈(11)이 형성되고, 상기 네크링몰드(20)의 내부에 형성된 가이드링(22)은 하단가이드링(210)과 상단가이드링(220)으로 분리되어 가이드홈(23)에 고정되되, 상기 상단가이드링(220)의 하단 주연부에 돌출된 작동단턱(222)이 형성되고, 상기 하단가이드링(210)과 작동단턱(222)의 사이에는 언더컷성형홈(11)의 깊이보다 넓은 간극(25)이 형성됨으로써, 유리병을 음식물 등의 저장용기로 사용하기 위해서 종래의 밀폐용기뚜껑을 사용할 수 있도록 언더컷을 형성하되, 블로잉 성형법으로도 주둥이부분에 언더컷을 형성할 수 있도록 하여 대량 생산이 가능하면서도 다양한 형태의 유리병 저장용기를 제공할 수 있도록 한 것이다.
그러나 이러한 종래기술은 고온의 유리가 금형에 반복적으로 투입됨에 따라 열 피로에 의한 사용수명이 저하된다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 내구성이 향상된 유리 제품 제조용 금형을 제조할 수 있도록 하는 유리 제품 제조용 금형 제조방법의 제공을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 유지보수가 용이한 유리 제품 제조용 금형을 제조할 수 있도록 하는 유리 제품 제조용 금형 제조방법의 제공을 목적으로 한다.
상기 과제의 해결을 목적으로 하는 본 발명은 다음의 구성 및 특징을 갖는다.
유리 제품 제조용 금형 제조방법으로서, 금속 재질이고, 베이스, 및 상기 베이스에 구비되고 유리와 접촉되는 성형면을 포함하는 중간품을 절삭기에 배치하는 단계(S1); 상기 절삭기를 이용하여 상기 성형면을 절삭 가공하는 단계(S21), 및 상기 절삭기를 이용하여 베이스를 절삭하여 냉각홈을 형성하는 단계(S22)를 포함하는 가공단계(S2); 가공된 중간품을 열처리 하는 단계(S3);를 포함한다.
또한 상기 (S21) 단계는, 상기 절삭기를 이용하여 상기 성형면을 용기의 측면 형태로 절삭 가공하여 가공성형면을 갖는 제1바디와 제2바디를 제조하는 단계(S211), 및 상기 절삭기를 이용하여 상기 성형면을 용기의 바닥 모양으로 절삭 가공하여 바닥부를 제조하는 단계(S212)를 포함하고, 상기 제1바디의 가공된 베이스 하부에 형성된 결합홈에 상기 바닥부의 가공된 베이스에서 상기 결합홈에 삽입되도록 돌출 구비된 결합돌부를 삽입하여 끼우는 단계(S41), 상기 제2바디의 가공된 베이스 하부에 형성된 결합홈에 상기 바닥부의 결합돌부를 삽입하면서 상기 제2바디의 가공된 베이스 내면에서 돌출 구비된 끼움돌부를 상기 제1바디 가공된 베이스 내면에 형성된 끼움홈에 끼워 금형을 제조하는 단계(S42)를 포함하는 조립단계(S4);를 더 포함 할 수 있다.
또한 상기 (S22) 단계는, 상기 절삭기를 이용하여 상기 베이스의 상부면에 하측으로 함몰 형성된 냉각홈이 형성되도록 홈을 파는 단계(S221), 및 상기 절삭기를 이용하여 베이스의 하부면에서 상측으로 함몰 형성된 냉각홈이 형성되도록 홈을 파는 단계(S222)를 포함 할 수 있다.
상기 구성 및 특징을 갖는 본 발명은 내구성이 향상된 유리 제품 제조용 금형을 제조할 수 있다는 효과를 있다.
또한 본 발명은 유지보수가 용이한 유리 제품 제조용 금형을 제조할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유리 제품 제조용 금형 제조방법을 설명하기 위한 개략적인 흐름도이다.
도 2는 중간품을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 중간품의 베이스 및 성형면을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 절삭기의 밀링을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 절삭기의 MCT를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 절삭기의 선반을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 열처리기를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 유리 그릇 제조용 금형을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 유리병 제조용 가공품을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 추가 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결" 되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 “간접적으로 연결”되어 있는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유리 제품 제조용 금형 제조방법을 설명하기 위한 개략적인 흐름도이다. 도 2는 중간품을 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 중간품의 베이스 및 성형면을 설명하기 위한 도면이다. 도 4는 절삭기의 밀링을 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 절삭기의 MCT를 설명하기 위한 도면이다. 도 6은 절삭기의 선반을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유리 제품 제조용 금형 제조방법은, 유리 그릇, 유리 병 등의 유리 제품을 제조할 수 있도록 하는 금형을 제조하기 위한 것으로, 이하에서는 설명의 편의상, ‘본 방법’이라 칭하기로 한다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 방법(본 발명의 일 실시예에 따른 유리 제품 제조용 금형 제조방법)은 배치단계(S1), 가공단계(S2), 및 열처리단계(S3)를 포함한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 배치단계(S1)는 금속 재질이고, 베이스(31), 및 베이스(31)에 구비되고 유리와 접촉되는 성형면(32)을 포함하는 중간품(3)을 절삭기(1)에 배치하는 단계이다.
상기한 성형면(32)은 고온의 유리 또는 용융 유리와 접촉되는 면으로서, 상기 베이스(31)에서 형성된 홈을 의미할 수 있다.
상술하였듯이 중간품(3)은 금속 재질이라고 하였는데, 예시적으로 탄소강(예시적으로 FC25) 또는 스테인레스강 등의 재질일 수 있다.
예시적으로 중간품(3)은 주조되어 제조된 주물일 수 있으며, 상기한 성형면(32)은 베이스(31)에서 함몰 형성된 홈일 수 있다. 예시적으로 중간품(3)이 주물일 경우 탄소강 재질일 수 있다.
다른 예시적으로 중간품(3)은 다양한 방식으로 가공된 스테인레스강일 수 있다.
도 1, 도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기한 절삭기(1)는 금속을 절삭 가공하는 것으로, 밀링(11), MCT(12)(머시닝센터), 선반(13), CNC(미도시)(Computer Numerical Control) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기한 밀링(11), MCT(12), 선반(13), CNC(미도시) 등은 공지된 것으로 보다 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기한 배치단계(S1)는 상기 절삭기(1)의 작업대(1a)(밀링(11) 또는 MCT(12) 의 작업대(1a)) 상부에 상기 중간품(3)을 배치하는 단계일 수 있다.
본 방법은 고정장치를 이용하여 상기 작업대(1a)에 중간품(3)을 고정하는 단계를 더 포함할 수 있는데, 상기 고정장치는 공지된 다양한 것이 사용될 수 있다.
상기 배치단계(S1)는 절삭기(1) 중 선반, CNC의 지그에 중간품(3)을 배치하는 단계일 수 있다. 본 방법은 지그에 중간품(3)을 고정하는 단계를 포함할 수 있다.
가공단계(S2)는 상기 절삭기(1)를 이용하여 상기 성형면(32)을 절삭 가공하는 단계(S21), 및 상기 절삭기(1)를 이용하여 베이스(31)를 절삭하여 냉각홈(44)을 형성하는 단계(S22) 중 하나 이상을 포함한다.
중간품(3)은 가공단계(S2)에서 절삭 가공되어 가공품(4)(가공된 중간품(3))으로 제조되고, 상기한 가공단계(S2)가 상기한 (S21) 단계를 포함하는 경우, 성형면(32)은 (S21) 단계에서 가공성형편(4a)으로 제조되고, 상기한 가공단계(S2)가 상기한 (S22) 단계를 포함하는 경우 (S21) 단계에서 베이스(31)는 냉각홈(44)이 형성된 가공베이스(4b)로 제조된다. 즉, 가공품(4)는 가공베이스(4b)와 가공성형면(4a)을 포함한다.
이와 같이, 본 방법은 냉각홈(44)을 형성하는 (S22) 단계를 포함하는 가공단계(S2)를 포함함으로써, 고온의 유리와 반복 접촉하여 열이 전달되는 금형이 공기와 열 교환이 이루어지도록 하여 금형의 열 피로에 의한 수명 저하를 억제할 수 있다는 이점이 있다.
도 7은 열처리기를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 7을 참조하면, 열처리단계(S3)는 상기 가공된 중간품(3)(가공품(4))을 열처리 하는 단계이다.
예시적으로 열처리단계(S3)는 열처리기(2)에 의해 수행될 수 있으며, 상기한 열처리기(2)는 예시적으로 전기로일 수 있다.
열처리단계(S3)는 예시적으로 상기 가공품(4)을 초고온(예시적으로 오스테나이트화 온도보다 높은 온도)으로 가열하여 상온 또는 저온으로 급랭하는 단계, 및 고온(예시적으로 오스테나이트화 온도보다 낮은 온도)에서 설정된 시간만큼 가공품(4)을 유지하는 단계 중 하나 이상을 포함하여 가공품(4)의 경도 및 인성을 조절할 수 있다.
도 8은 본 방법에 의해 제조된 금형을 나타낸 것으로, 상기한 가공품(4)이 열처리되어 금형으로 제조된 것이다.
도 8에 도시된 금형을 참조하면, 가공베이스(4b)에 가공성형면(4a)(가공성형홈)이 구비된다. 상기 가공성형면(4a)에 고온의 유리가 접촉되어 프레스 등에 의해 가압됨에 따라 유리 그릇과 같은 유리제품으로 제조될 수 있다.
도 9는 유리병 제조용 가공품을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 6, 도 9를 참조하면, 상기 (S21) 단계는 절삭기(1)를 이용하여 상기 성형면(32)을 용기(예시적으로 유리병)의 측면 형태로 절삭 가공하여 각각 가공성형면(4a)을 갖는 제1바디(41)와 제2바디(42)를 제조하는 단계(S211), 및 상기 절삭기(1)를 이용하여 상기 성형면(32)을 용기의 바닥 모양으로 절삭 가공하여 바닥부(43)를 제조하는 단계(S212)를 포함할 수 있다.
(S211) 단계 이전에 중간품(3)(제1바디(41) 및 제2바디(42) 이전의 중간품(3))은 베이스(31)와 베이스(31)에서 함몰 형성된 성형홈(성형면(32))을 구비할 수 있으며, 상기한 성형홈은 상술한 바와 같이 주조되어 형성된 것일 수 있다. 이를 통해 가공단계(S2)에서 절삭기(1)에 의해 성형홈을 형성할 필요 없어 제조비용을 절약할 수 있다.
상기 (S211) 단계와 (S212) 단계는 상기 성형면(32)에 문양을 새기는 단계일 수 있다.
(S211) 단계에서 중간품(3)이 가공되어 가공품(4) 중 제1바디(41) 및 제2바디(42)가 제조되고, (S212) 단계에서 중간품(3)이 가공되어 가공품(4) 중 바닥부(43)가 제조된다.
상기한 가공품(4)는 (S3) 단계에서 각각 열처리되고, 본 방법은 열처리된 가공품(4)을 조립하여 금형으로 제조하는 조립단계(S4)를 더 포함할 수 있다.
도 9를 참조하면, 조립단계(S4)는 제1바디(41) 가공베이스(4b) 하부에 형성된 결합홈(411)에 상기 바닥부(43)의 가공베이스(4b)에서 상기 결합홈(411)에 삽입되도록 돌출 구비된 결합돌부(431)를 삽입하여 끼우는 단계(S41)를 포함할 수 있다.
상기 바닥부(43)는 평면상에서 봤을 때 가공성형면(4a)이 원형일 수 있으며, 가공베이스(4b)는 상기 가공성형편(4a) 둘레에서 하측으로 연장된 연장면을 포함하고, 상기 결합돌부(431)는 상기 연장면 또는 상기 가공성형면(4a) 둘레에서 상기 결합홈(411)(412)에 삽입되도록 연장면 또는 상기 가공성형면(4a)의 반경 방향으로 돌출 구비되는 것일 수 있다.
여기에서 하측(하부, 하단, 하면 등)은 중간품(3), 가공품(4), 금형 각각을 기준으로 바닥 측을 의미하는데, 도 3을 기준으로 ‘A’ 방향 측(‘A’ 방향 측부, ‘A’ 방향 측단, ‘A’ 방향 측면 등)을 의미하고, 상측(상부, 상단, 상면 등)은 중간품(3), 가공품(4), 금형 각각을 기준으로 상측 입구 측을 의미하는 데, 도 3을 기준으로 ‘A’ 방향의 역방향 측(‘A’ 방향의 역방향 측부, ‘A’ 방향의 역방향 측단, ‘A’ 방향의 역방향 측면 등)을 의미한다.
상기한 결합홈(411)(412), 및 결합돌부(431)는 본 방법 이전에 금속을 주조되어 형성된 것일 수 있으며, 따라서 제1바디(41) 및 제2바디(42)는 주물일 수 있다.
또한 조립단계(S4)는 상기 제2바디(42)의 가공베이스(4b)(가공된 베이스(31)) 하부에 형성된 결합홈(412)에 상기 바닥부(43)의 결합돌부(431)을 삽입하면서, 제2바디(42)의 가공베이스(4b) 내면에서 돌출 구비된 끼움돌부(422)를 상기 제1바디(41)의 가공베이스(4b)의 내면에 형성된 끼움홈(412)에 끼워 금형을 제조하는 단계(S42)를 포함할 수 있다.
상기에서 내면이란 제1바디(41)와 제2바디(42)가 상호 마주보는 면을 의미한다.
마찬가지로 끼움돌부(422) 및 끼움홈(412)은 중간품(3)의 소재인 금속이 주조되어 형성된 것일 수 있다.
상기 조립단계(S4)에서 제1바디(41), 제2바디(42), 및 바닥부(43)가 조립되어 용기(예시적으로 유리병)를 제조할 수 있는 금형으로 제조될 수 있다.
이와 같이, 본 방법은 조립단계(S4)를 포함함으로써, 제1바디(41), 제2바디(42) 및 바닥부(43) 중 어느 하나가 손상 변형될 경우 그 하나만 교체 하여 사용할 수 있으므로 유지보수가 용이하다는 이점이 있다.
또한 제1바디(41), 제2바디(42), 바닥부(43)로 제조되는 중간품(3) 중 어느 하나 또는 둘만을 주조로 제조하도록 할 수 있어, 주조 공정에 의해 발생되는 비용을 최소화 할 수 있다는 이점이 있다.
도 1 내지 도 6 및 도 9를 참조하면, 상기한 (S22) 단계는 구체적으로 상기 절삭기(1)를 이용하여 상기 베이스(31)의 상부면에 하측으로 함몰 형성된 냉각홈(44)(상부홈)이 형성되도록 홈을 파는 단계(S221), 및 상기 절삭기(1)를 이용하여 베이스(31)의 하부면에서 상측으로 함몰 형성된 냉각홈(44)(하부홈(442))이 형성되도록 홈을 파는 단계(S222)를 포함할 수 있다.
용융 유리가 금형에 주입될 때 금형의 하부에서부터 용융 유리가 채워짐에 따라 금형의 온도 구배가 발생하는데, (S22) 단계가 (S221) 단계 및 (S222) 단계를 포함함으로써, 금형의 열 교환이 상하 방향을 따라 이루어지도록 하여, 금형의 온도 구배 차이를 보다 저감 시키고, 이에 따라 금형의 열응력과 열 피로를 최소화 하여 금형의 사용 수명을 보다 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.
한편, 본 방법은 절삭기(1)의 작업대(1a) 외면에 방수재(GS) 및 기능성첨가재(G)를 도포하는 단계(S0)를 더 포함할 수 있다. 상기 (S0) 단계는 상기 배치단계(S1) 이전에 수행될 수 있다.
상기 작업대(1a)는 절삭기(1)에서 절삭 공구보다 하측에 배치되고, 상기 중간품이 배치되는 테이블으로서, 밀링(11) 또는 MCT(12)에서 통상적으로 구비되는 것이다.
방수재(GS)는 상기 작업대(1a)의 외면에 도포되고 우레탄 5 중량부를 포함(후술하는 라텍스 0.2 중량부 대비)할 수 있다. 방수재(GS)는 우레탄을 포함하여 상기 작업대(1a)에 방수성을 부가한다.
상기 기능성첨가재(G)는 라텍스 0.2 중량부를 포함하고, 섬유상이고 상기 방수재(GS)에 분산 배치되는 신축성 외피재(G1), 비스무트 니켈 철산화물 0.4 중량부를 포함하고, 입자 형상이되 상기 신축성 외피재(G1)의 내부에 수용되는 가변재(G2), 마그네타이트(magnetite), 폴리메타크릴산(polyacrylic acid), 폴리옥시에틸렌(polyoxyethylene)의 혼합물 0.2 중량부를 포함하고, 상기 신축성 외피재(G1)의 양 측 단부 중 어느 한 측 단부에 구비는 양이온재(G3), 및 피-스티렌술포닉산(p-styrenesulfonic acid, SSNa) 0.2 중량부를 포함하고, 상기 신축성 외피재(G1)의 양 측 단부 중 다른 한 측 단부에 구비되는 음이온성 폴리머 물질(G4)을 포함한다(기능성첨가재(G) 각 성분의 비율은 라텍스 0.2 중량부를 기준으로 하였다).
도 10을 참조하여, 기능성첨가재(G)를 보다 구체적으로 설명하면, 신축성 외피재(G1)는 후술하는 가변재(G2)의 부피 변화에 대응하기 위해 탄성 변형이 가능한 라텍스를 포함한다.
신축성 외피재(G1)의 라텍스가 0.2 중량부 미만일 경우, 후술하는 가변재(G2)를 충분한 두께로 충분히 감싸지 못해 가변재(G2)가 소실될 우려가 있으며, 라텍스가 0.2 중량부를 초과하는 경우 기능성첨가재(G)의 무게를 지나치게 증가시켜 방수재(GS)와 혼합된 상태에서 기능성첨가재(G)가 방수재(GS) 하측으로 이동하기 때문에 분산성을 저하시킨다는 문제점이 있다.
방수재(GS)와 같은 일반적인 물질들은 일반적으로 온도가 상승할수록 부피가 증가한다. 그러나 가변재(G2)에 포함되고 산화물 세라믹 재료인 비스무트 니켈 철산화물(BiNi1-xFexO3)은 반대로 온도가 증가할수록 부피가 감소되는 것이다. 비스무트 니켈 철산화물은 실온 상태에서 기존 재료(예시적으로 지르코늄 바나데이트 등)의 2배 이상의 ‘음의 열팽창’ 효과가 있어 사용되었다.
도 10의 [A]는 실온 중 제1온도(예시적으로 10℃)에서 기능성첨가재(G)를 설명하기 위한 도면이다. 도 10의 [B]는 실온 중 상기한 제1온도보다 높은 제2온도(예시적으로 20℃)에서 기능성첨가재(G)를 설명하기 위한 도면이다.
도 10에서 방수재(GS)는 상기 제1온도에서 상기 제2온도로 상승할 경우, 부피가 증가하게 된다. 이러할 경우 방수재(GS)는 구부러지고, 우글쭈글해지는 문제점이 있다. 이를 통해 도포된 방수재(GS)가 작업대(1a)와 분리되어 박리 등이 발생할 수 있다는 문제점이 있다.
상기한 기능성첨가재(G)는 온도 상승에 따른 방수재(GS)의 부피 증가(또는 수평 방향(도 10을 기준으로 좌우 방향)으로 늘어남)를 억제하기 위한 것으로, 상기 가변재(G2)는 상술한 바와 같이 온도가 상승함에 따라 오히려 부피가 감소하게 된다.
신축성 외피재(G1)는 탄성 변형되는 재료라고 하였는데, 상기한 가변재(G2)가 도 10의 [B]와 같이 부피가 감소됨에 따라 탄성 복원되어 마찬가지로 부피가 감소된다. 이와 같이, 기능성첨가재(G)가 가변재(G2)를 포함함으로써, 방수재(GS)가 온도 변화에 따라 부피가 변화되는 것을 억제하여 우글쭈글해지는 것을 억제하고, 따라서 박리 등이 발생하는 것을 효과적으로 억제할 수 있다는 이점이 있다.
가변재(G2)의 비스무트 니켈 철산화물은 0.4 중량부가 사용되는 것이 바람직한데, 비스무트 니켈 철산화물이 0.4 중량부 미만이 사용될 경우 방수재(GS)의 부피 변화를 효과적으로 억제할 수 없다는 문제점이 있고, 비스무트 니켈 철산화물이 0.4 중량부를 초과할 경우 기능성첨가재(G)의 무게를 지나치게 증가시켜 기능성첨가재(G)의 분산성이 저하된다는 문제점이 있다.
가변재(G2)(비스무트 니켈 철산화물)는 입자 형상인 것이 바람직하고, 섬유상의 신축성 외피재(G1)에 입자 형상의 다수의 가변재(G2)가 수용될 수 있다. 이와 같이, 가변재(G2)의 비스무트 니켈 철산화물가 다수의 입자 형상을 띄기 때문에 이동이 자유로워 섬유상이고 탄성 변형이 가능한 신축성 외피재(G1)의 형상 변화를 꾀할 수 있으며, 본 조성물(기능성첨가재(G) 및 방수재(GS)의 혼합물)이 도포되는 작업대(1a)의 형상에 대응하여 기능성첨가재(G)의 형상 또한 다양하게 변화될 수 있다.. 예를 들어 도 10에서 기능성첨가재(G)는 ‘-’자 형을 띄지만 구부러져 ‘ㄱ’자, ‘ㄴ’자, ‘S’자 등 다양한 형상으로 변화될 수 있다. 즉, 방수재(GS)와 기능성첨가재(G)의 부착성을 향상시킬 수 있는 것이다.
또한 기능성첨자제(G)의 외피재(G1)는 탄성 재료이고, 상술한 바와 같이 섬유상을 띄는 라텍스를 포함하여 방수재(GS)에 강인성을 부가할 수 있어, 방수재(GS)가 찢어지거나 파손되는 것들을 효과적으로 억제할 수 있다는 이점이 있다.
양이온재(G3)는 신축성 외피재(G1)의 양 측 단부 중 어느 한 측 단부(도 x에서 우측 단부)에 구비되는 것으로 상술한 바와 같이, 마그네타이트(magnetite), 폴리메타크릴산(polyacrylic acid) 및 폴리옥시에틸렌(polyoxyethylene)을 포함하여 기능성첨가재(G)의 어느 한 측에 양극성을 부가하기 위해 사용되었다.
마그네타이트는 외부 자기장을 받았을 때 자성을 띠다가 외부 자기장을 제거하면 잔류된 자기가 사라지면서 잔류자기로 인한 부작용이 없어 사용되었다. 마그네타이트는 상기한 신축성 외피재(G1)의 어느 한 측 단부 측에 구비될 수 있다.
폴리메타크릴산은 상기 마그네타이트의 표면에 코팅되는 것으로, 다수의 카복실기를 함유하여 마그네타이트와 다중 결합점에서 배위결합을 형성하므로 코팅 안정성을 높일 수 있다.
폴리옥시에틸렌은 폴리메타크릴산의 표면에서 마그네타이트와 배위결합을 형성하지 않은 카복실기와 반응하여 아마이드 결합을 통해 안정적인 결합을 이루어 상기 마그네타이트에 양전하 특성을 부여할 수 있다. 상기한 양이온재(G3)의 표면 양전하는 +30 mV 이상의 표면 제타전위를 가질 수 있다.
양이온재(G3)는 0.2 중량부가 사용되는 것이 바람직한데, 양이온재(G3)가 0.2 중량부 미만 사용될 경우 기능성첨가재(G)의 양전하가 충분하지 않으며, 양이온재(G3)가 0.2 중량부를 초과하여 사용되는 경우 기능성첨가재(G)의 무게를 지나치게 증대시킨다는 문제점이 있다.
음이온성 폴리머 물질(G4)은 신축성 외피재(G1)의 양 측 단부 중 다른 한 측에 구비되는 것으로서, 상술한 바와 같이 피-스티렌술포닉산을 포함할 수 있는데, 더하여 하이드로겔 프레-폴리머를 더 포함할 수 있다.
음이온성 폴리머 물질(G4)은 피-스티렌술포닉산과 하이드로겔 프레-폴리머를 혼합(1:19 비율)하고 UV 경화된 것일 수 있다.
음이온성 폴리머 물질(G4)의 피-스티렌술포닉산는 0.2 중량부가 포함되는 것이 바람직한데, 피-스티렌술포닉산이 0.2 중량부 미만이 사용될 경우 기능성첨가재(G)의 음전하가 충분하지 않으며, 피-스티렌술포닉산이 0.2 중량부가 초과되는 경우 기능성첨가재(G)의 무게를 지나치게 증대시켜 분산성을 저하시킨다는 문제점이 있다.
방수재(GS)에 기능성첨가재(G)의 단위체(GU)가 다수 포함되는 경우, 교반(혼합) 상황에서 전단력에 의해 이웃하는 단위체(GU)가 분리되어 본 조성물에서 각 성분들의 분산성을 향상시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 기능성첨가재(G)는 신축성 외피재(G1)의 양 측 단부에 각각 양이온재(G3)의 음이온성 폴리머 물질(G4)을 포함한다고 하였는데, 혼합 후 방수재(GS)가 작업대(1a)에 도포된 이후에는 이웃하는 단위체(GU)들이 정전기적 인력에 의해 부착될 수 있고, 이러할 경우 방수재(GS)는 섬유상의 신축성 외피재(G1) 뿐만 아니라 양이온재(G3)와 음이온성 폴리머 물질(G4) 간의 정전기적 인력에 의해 강인성이 부여될 수 있다.
이때 양이온재(G3)의 마그네타이트는 광물로서 충격에 의해 파손될 우려가 있는 것인데, 음이온성 폴리머 물질(G4)은 고분자 물질로서 기본적으로 광물보다 변형이 용이한 것이다. 따라서 이웃하는 단위체(GU)가 정전기적 인력에 의해 상호 부착될 때 양이온재(G3)에 의해 음이온성 폴리머 물질(G4)의 형상이 변화되고, 따라서 양이온재(G3)에 가해지는 충격을 저감시키기 때문에 기능성첨가재(G)가 파손되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 설명한 본 발명은 통상의 기술자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
절삭기: 1 밀링: 11
MCT: 12 선반: 13
열처리기: 2
중간품: 3 베이스: 31
성형면: 32 가공품: 4
제1바디: 41 결합홈: 411
끼움홈: 412 제2바디: 42
결합홈; 421 끼움돌부: 422
바닥부: 43 결합돌부: 431
냉각홈: 44 하부홈: 442
가공성형면: 4a 가공베이스: 4b

Claims (4)

  1. 유리 제품 제조용 금형 제조방법으로서,
    금속 재질이고, 베이스, 및 상기 베이스에 구비되고 유리와 접촉되는 성형면을 포함하는 중간품을 절삭기에 배치하는 단계(S1);
    상기 절삭기를 이용하여 상기 성형면을 절삭 가공하는 단계(S21), 및 상기 절삭기를 이용하여 베이스를 절삭하여 냉각홈을 형성하는 단계(S22)를 포함하는 가공단계(S2);
    가공된 중간품을 열처리 하는 단계(S3);
    를 포함하고,
    상기 (S21) 단계는,
    상기 절삭기를 이용하여 상기 성형면을 용기의 측면 형태로 절삭 가공하여 가공성형면을 갖는 제1바디와 제2바디를 제조하는 단계(S211), 및 상기 절삭기를 이용하여 상기 성형면을 용기의 바닥 모양으로 절삭 가공하여 바닥부를 제조하는 단계(S212)를 포함하고,
    상기 제1바디의 가공된 베이스 하부에 형성된 결합홈에 상기 바닥부의 가공된 베이스에서 상기 결합홈에 삽입되도록 돌출 구비된 결합돌부를 삽입하여 끼우는 단계(S41), 상기 제2바디의 가공된 베이스 하부에 형성된 결합홈에 상기 바닥부의 결합돌부를 삽입하면서 상기 제2바디의 가공된 베이스 내면에서 돌출 구비된 끼움돌부를 상기 제1바디 가공된 베이스 내면에 형성된 끼움홈에 끼워 금형을 제조하는 단계(S42)를 포함하는 조립단계(S4);
    를 더 포함하고,
    상기 (S22) 단계는,
    상기 절삭기를 이용하여 상기 베이스의 상부면에 하측으로 함몰 형성된 냉각홈이 형성되도록 홈을 파는 단계(S221), 및 상기 절삭기를 이용하여 베이스의 하부면에서 상측으로 함몰 형성된 냉각홈이 형성되도록 홈을 파는 단계(S222)를 포함하고,
    상기 절삭기의 작업대 외면에 방수재(GS) 및 기능성첨가재(G)를 도포하는 단계를 더 포함하고,
    상기 방수재(GS)는 상기 작업대의 외면에 도포되고,
    상기 기능성첨가재(G)는,
    라텍스 0.2 중량부를 포함하고, 섬유상이고 상기 방수재(GS)와 혼합되는 신축성 외피재(G1);
    상기 라텍스 0.2 중량부 대비, 비스무트 니켈 철산화물 0.4 중량부를 포함하고, 입자 형상이되 상기 신축성 외피재(G1)의 내부에 수용되는 가변재(G2);
    상기 라텍스 0.2 중량부 대비, 마그네타이트(magnetite), 폴리메타크릴산(polyacrylic acid), 폴리옥시에틸렌(polyoxyethylene)의 혼합물 0.2 중량부를 포함하고, 상기 신축성 외피재(G1)의 양 측 단부 중 어느 한 측 단부에 구비는 양이온재(G3); 및
    상기 라텍스 0.2 중량부 대비, 피-스티렌술포닉산(p-styrenesulfonic acid, SSNa) 0.2 중량부를 포함하고, 상기 신축성 외피재(G1)의 양 측 단부 중 다른 한 측 단부에 구비되는 음이온성 폴리머 물질(G4);
    포함하고,
    상기 방수재(GS)는 상기 라텍스 0.2 중량부 대비, 우레탄 5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 제품 제조용 금형 제조방법.
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