KR20020019424A

KR20020019424A - 성형방법 및 이것에 이용하는 밸브게이트식 금형장치

Info

Publication number: KR20020019424A
Application number: KR1020010054402A
Authority: KR
Inventors: 타케다요시노부; 무라야마후지오; 히구치요시노리
Original assignee: 아끼모토 유미; 미츠비시 마테리알 가부시키가이샤
Priority date: 2000-09-05
Filing date: 2001-09-05
Publication date: 2002-03-12
Also published as: TW528666B; KR100484401B1; CN1349881A; HK1047070A1; JP2002154140A

Abstract

색상전환 등에 있어서, 금형장치내의 재료통로속의 이전의 수지를 빠르고 잔류없이 확실하게 다음 수지로 치환할 수 있도록 한다.

게이트(14)를 개폐하는 밸브핀(36)을 내장한 밸브케이싱(26)의 내부는 재료통로(28)로 되어 있다. 밸브케이싱(26)의 선단부에서 재료통로(28)의 내주면에 밀봉링(51)을 슬라이딩가능하게 부착한다. 밀봉링(51)은 용융한 열가소성 수지가 재교통로(28)를 통과할 때, 열가소성 수지의 압력에 의해 게이트부시(12)에 접촉한다. 이것에 의해 게이트(14)에 연통하는 간극(49a)이 밀봉링(51)에 의해 밀봉되고, 간극(49a)으로의 성형재료의 침입을 방지할 수 있다.

Description

성형방법 및 이것에 이용하는 밸브게이트식 금형장치{MOLDING METHOD AND VALVE-GATE TYPE MOLDING APPARATUS USED THEREFOR}

본 발명은 성형방법 및 이것에 이용하는 밸브게이트식 금형장치에 관한 것으로, 예를 들면 열가소성 수지의 사출성형 등에 이용되는 것이다.

열가소성 수지의 사출성형에 이용되는 핫러너 금형장치는 성형능율을 높이기 위해, 캐비티에의 게이트까지의 재료통로내의 수지를 가열해서 상시 용융상태로 유지하는 것이다. 한편, 제품이 되는 캐비티내의 수지는 냉각되어 고화도지 않으면 안되므로, 핫러너 금형장치에서는 어떠한 수단에 의한 게이트의 개폐력이 필요하다. 이 게이트개폐방식으로서 밸브핀에 의해 게이트를 기계적으로 개폐하는 밸브게이트방식이 있다.

밸브게이트식 금형장치는, 예를 들면 특개평5-177664호 공보에 기재되어 있듯이, 내부가 재료통로를 이루는 동시에 외주측에 히터를 설치한 밸브케이싱내에 밸브핀을 내장하고 있다. 전술과 같이, 재료통로내의 수지는 히터의 가열에 의해 상시 용융상태로 유지되지만, 캐비티내에 충전된 수지는 고화되므로 냉각하지 않으면 안된다. 게다가, 성형능율을 높이기 위해서는 빠르게 냉각하는 것이 바람직하다. 따라서, 밸브케이싱과 이 밸브케이싱이 내부에 조립되어 있는 고정형 본체부사이의 단열이 중요하다. 이 단열을 위해, 밸브케이싱이나 히터를 덮는 히터커버의외면과, 이들을 조립하는 고정형 본체부의 조립구멍의 내면과의 사이에는 단열층을 이루는 간극을 형성하고 있고, 밸브케이싱의 외면과 조립구멍의 내면은 작은 범위에서만 접촉되고 있다. 상기 간극은 게이트에 연통하고 있으므로, 성형재료인 수지가 침입한다. 상기 간극에서 수지는 게이트측으로부터 밸브케이싱과 조립구멍내면과의 처음 접촉부까지 침입한다. 따라서, 지금까지는 수지에 의한 단열층이 되고, 상기 최초의 접촉부보다 반게이트측이 공기단열층이 된다. 수지에 의한 단열층보다는 공기단열층의 쪽이 단열효과는 높으므로, 상기 공보에 기재된 금형장치에서는 게이트에 비교적 가까운 위치에서 밸브케이싱의 외면과 조립구멍의 내면사이에 메탈O링을 끼워 공기단열층이 가능한한 많아지도록 하고 있다. 그러나, 메탈O링까지는 역시 수지가 침입한다.

그런데, 동일한 금형장치를 이용하여, 성형재료인 수지만을 안료 내지 염료가 다른 것으로 바꿈으로써, 같은 형상으로 다른 색의 제품을 성형하는 일이 있다. 소위 색상전환이다. 이러한 경우, 다음 색의 제품의 성형을 시작하기 전에 사출성형기로부터의 사출(쇼트)(shot)을 몇 회정도 행해서 고정형 재료통로내에 남아 있는 이전의 색의 수지를 배출하지 않으면 안된다.

그런데, 상기 종래의 밸브게이트식 금형장치에서는 밸브케이싱의 외면과 고정형 본체부의 조립구멍의 내면사이의 간극에 수지가 침입하지만, 이 간극에 침입한 수지는 좀처럼 배출되지 않는다. 그 때문에, 제품의 성형을 위해서가 아닌 색상전환을 위한 쇼트를 다수 회 행하지 않으면 안되고, 수지의 낭비가 많아짐과 동시에 생산성이 악화되었다. 한편, 색상전환을 위한 쇼트가 적어지면 상기 간극에 남은 이전의 색의 수지가 다음 색의 제품에 혼입하여, 성형되는 제품의 불량을 초래했다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 색상전환 등을 할 때, 금형장치내의 재료통로속의 이전의 성형재료를 빠르고 잔류없이 확실하게 다음 성형재료로 치환할 수 있는 성형방법 및 이것에 이용하는 밸브게이트식 금형장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 밸브게이트식 금형장치의 일실시예를 나타낸 단면도이다.

도 2는 상기 게이트가 개방된 상태의 밀봉부재의 단면도이다.

도 3은 상기 게이트가 폐쇄된 상태의 밀봉부재의 단면도이다.

도 4는 밸브게이트식 금형장치의 다른 예를 나타낸 단면도이다.

(부호의 설명)

1:고정형(금형체) 2:가동형(금형체)

3:제품캐비티 6:고정측 형판(본체부)

7:고정측 수용판(본체부) 12:게이트부시(본체부)

14:게이트 21:밸브장치

22, 23:조립구멍 26:밸브케이싱

28:재료통로 28a:직선부

28b:입구부 29:지지날개(밸브핀지지부)

36:밸브핀 38:가이드부시(밸브핀지지부)

41:히터 49a간극

51:밀봉링(밀봉부재) 53:관통구멍

54:테이퍼면 61:밸브케이싱본체(밸브케이싱구성재)

63:재료통로형성삽입재(밸브케이싱구성재)

청구항 1의 발명의 성형방법은 서로 개폐하는 복수의 금형체를 금형폐쇄해서 이들 금형체상이에 제품캐비티를 형성하고, 상기 금형체에 형성된 재료통로로부터 게이트를 통해 상기 제품캐비티내에 성형재료를 충전하고, 상기 제품캐비티내에 성형재료를 충전할 때 이외에는 상기 게이트를 밸브장치에 의해 폐쇄하고, 이 밸브장치에서 상기 게이트에 통하는 재료통로를 내부에 갖는 밸브케이싱을 가열해서 재료통로내의 수지를 용융상태로 유지하는 성형방법에 있어서, 상기 밸브케이싱의 외면과, 상기 금형체의 조립구멍의 게이트측 내면사이에 단열층을 이루는 간극을 형성하는 동시에, 적어도 상기 제품캐비티내에 성형재료를 충전할 때 상기 게이트와 연통하는 상기 간극을 폐쇄하는 것이다.

성형시에, 성형재료는 밸브케이싱내의 재료통로를 지나, 게이트에서 캐비티내에 충전된다. 이 때, 밸브케이싱의 재료통로내의 성형재료는 히터의 가열에 의해 상시 용융상태로 유지되지만, 벨브케이싱의 선단부에서 이 밸브케이싱의 외면과 금형체의 조립구멍의 게이트측 내면사이의 간극은 폐쇄된 상태이므로, 가열할 밸브케이싱의 외면과 냉각할 금형체사이에는 간극에 의한 단열공기층이 형성되고, 우수한 단열성을 확보할 수 있는 동시에, 게이트와 연통하는 간극에 성형재료가 침입하지 않는다. 따라서, 예를 들면 색상전환시에는 적은 쇼트수로 금형장치내에 잔류한 이전의 성형재료를 빠르게 배출할 수 있다.

청구항 2발명의 밸브게이트식 금형장치는 상기 청구항 1기재의 성형방법에 이용하는 밸브게이트식 금형장치에 있어서, 서로 개폐해서 금형폐쇄시에 제품캐비티를 상호간에 형성하는 복수의 금형체와, 이들 금형체 중 제품캐비티로 개구하는 게이트를 갖는 금형체에 설치된 밸브장치를 구비하는 동시에, 이 밸브장치는 상기 금형체의 본체부에 형성된 조립구멍안에 조립되는 동시에 재료통로를 내부에 형성한 밸브케이싱과, 이 밸브케이싱에 설치된 히터와, 상기 밸브케이싱의 내부에 설치되어 상기 게이트를 개폐하는 밸브핀을 갖고, 상기 밸브케이싱외면과, 상기 금형체의 조립구멍의 게이트측 내면사이에 단열층을 이루는 간극을 형성하는 동시에, 상기 밸브케이싱에 있어서의 게이트측 선단부에서 재료통로의 내주면에, 상기 밸브핀의 관통구멍을 갖고 상기 간극을 밀봉하는 환형 밀봉부재를 설치한 것이다.

성형시에서는, 복수의 금형체를 금형폐쇄한 후, 밸브핀을 이동시켜 게이트를 개방한다. 이 상태에서 성형기로부터 성형재료를 사출한다. 이 성형재료는 밸브케이싱내의 재료통로 및 환형 밀봉부재내부를 지나 게이트로부터 캐비티내에 충전된다. 그 후, 밸브핀이 이동해서 게이트에 끼워맞춰지고, 이 게이트가 폐쇄된다. 또한, 캐비티내부의 성형재료 즉 제품이 고화한 후, 금형체를 금형개방해서 성형된제품을 꺼낸다. 그 동안에 밸브케이싱의 재료통로내부의 성형재료는 히터의 가열에 의해 상시 용융상태로 유지된다.

그리고, 밸브케이싱의 선단부에서 이 밸브케이싱의 외면과 금형체의 조립구멍의 게이트측 내면사이의 간극이 밀봉부재에 의해 밀봉되어 있는 것에 의해, 상기 간극에 성형재료가 침입하지 않는다. 따라서, 가열해야할 밸브케이싱의 외면과 냉각해야할 금형체사이에는 간극에 의한 단열공기층이 형성되고, 우수한 단열성을 확보할 수 있는 동시에, 예를 들면 색상전환시에서는 적은 쇼트수로 금형장치내에 남은 이전의 성형재료를 빠르게 배출할 수 있다.

청구항 3의 발명은 청구항 2의 발명의 밸브게이트식 금형장치에 있어서, 상기 밀봉부재는 상기 밸브케이싱의 재료통로의 내주면에 슬라이딩가능하게 설치되고, 상기 재료통로로부터 사출되는 성형재료의 압력에 의해 상기 게이트의 둘레가장자리에 접촉해서 상기 간극을 밀봉하도록 구성한 것이다.

밸브케이싱의 재료통로의 내주면에 슬라이딩가능하게 설치되는 밀봉부재는 성형재료인 용융한 열가소성 수지의 압력에 의해 게이트측으로 압출된다. 이것에 의해, 밀봉부재의 선단이 게이트의 둘레가장자리에 접촉하고, 성형시에 있어서, 밸브케이싱의 외면과 금형체의 조립구멍의 게이트측 내면사이의 간극이 밀봉부재에 의해 확실하게 차단된다. 또, 밸브케이싱은 예를 들면 300℃∼350℃의 온도까지 가열되는 것으로, 이 가열에 의해 열팽창을 발생해서 신장하지만, 밀봉부재는 상기 밸브케이싱의 내주면에 슬라이딩가능하게 조립되어 있으므로, 밸브케이싱의 열팽창에 따라 밸브케이싱으로부터 강한 압력을 받는 일도 없는 동시에, 밸브케이싱에 조립되는 밀봉부재에 다소 치수오차나 조립오차가 발생해도, 그 오차를 흡수할 수 있다. 또 밀봉부재는 밀봉부재 및 밸브케이싱이 차가운 상태에서 열수축해서 밀봉부재의 선단이 게이트측내면으로부터 떨어지는 일도 있지만, 성형시에 있어서, 열가소성 수지의 압력에 의해 게이트측으로 압출되므로 게이트의 둘레가장자리에 확실하게 접촉한다.

청구항 4의 발명은 청구항 2 또는 3에 기재된 발명의 밸브게이트식 금형장치에 있어서, 상기 밀봉부재는 내주면에 상기 재료통로측으로 개구하는 테이퍼면을 갖는 것이다.

밀봉부재의 내주면에 용융한 열가소성 수지의 흐름에 대한 저항을 증대시키는 테이퍼면이 형성되어 있으므로, 밀봉부재는 용융한 열가소성 수지의 압력에 의해 확실하게 게이트의 둘레가장자리에 접촉한다.

청구항 5의 발명은 청구항 2에서 4중 어느 한 항에 기재된 발명의 밸브게이트식 금형장치에 있어서, 상기 밸브핀은 축방향으로 이동해서 상기 게이트를 개폐하는 것이고, 상기 밸브케이싱내의 재료통로는 상기 밸브핀이 동축적으로 지나는 직선부와, 이 직선부의 일단부에서 굴곡한 입구부를 갖고, 상기 밸브케이싱에서 확산용접에 의해 서로 접합한 복수의 금속제 밸브케이싱구성재사이에 상기 재료통로의 입구부를 형성한 것이다.

밸브케이싱내의 재료통로에 있어서, 직선부에 대해서 입구부가 굴곡하고 있지만, 복수의 밸브케이싱구성재사이에 재료통로의 입구부를 형성함으로써, 이 입구부의 형상의 설정을 보다 자유롭게 행할 수 있게 되고, 굴곡한 입구부를 원활하게형성하는 것도 가능하게 된다. 이것에 의해, 입구부에 있어서의 성형재료의 체류가 억제되고, 예를 들면 색상전환에 있어서는 적은 쇼트수로 금형장치내에 남은 이전의 성형재료를 빠르게 배출할 수 있다. 또, 확산용접에 의해 복수의 밸브케이싱구성재를 접합함으로써, 이 접합이 확실한 것으로 되는 동시에, 밸브케이싱구성재에 관한 재료 혹은 접합시의 조건 등의 제약이 적어진다.

청구항 6의 발명은 청구항 2에서 5중 어느 한 항에 기재된 발명의 밸브게이트식 금형장치에 있어서, 상기 밸브케이싱의 양단부에 상기 밸브핀을 슬라이딩가능하게 지지하는 밸브핀지지부를 각각 설치한 것이다.

이것에 의해, 가령 밸브핀에 성형재료의 압력이 가해져도, 밸브핀이 게이트에 대해서 확실하게 센터링된다. 따라서, 밸브핀이 확실하게 동작하는 동시에, 밸브핀 및 게이트의 마모도 억제된다.

청구항 7의 발명은 청구항 6의 발명의 밸브게이트식 금형장치에 있어서, 상기 게이트측 밸브핀지지부는 상기 밸브케이싱에 있어서의 게이트측 최선단부까지 연장한 것이다.

이것에 의해 밸브핀이 게이트에 대해서 보다 한층 확실하게 센터링된다.

이하, 본 발명의 밸브게이트식 금형장치의 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 먼저 일실시예를 도 1에서 도 3에 기초해서 설명한다. 1은 고정형, 2는 가동형이고, 금형체인 이들 고정형(1) 및 가동형(2)은 도시한 상하방향(형개폐방향)으로 서로 이동해서 개폐되고, 금형폐쇄시에 상호간에 제품형상의 제품캐비티(3)를 형성하는 것이다. 고정형(1)은 고정측 형판(6)과, 이 고정측형판(6)의 이면 즉 가동형(2)과 반대측의 면에 고정된 고정형 수용판(7)과, 이 고정측 수용판(7)의 이면측에 스페이서블록을 통해 고정된 고정측 부착판(도시생략)을 구비하고 있고, 이 고정측 부착판과 고정측 수용판(7)사이에는 매니폴드(8)가 설치되어 있다. 이 매니폴드(8)는 재료통로인 러너(9)가 내부에 형성되어 있고, 이 러너(9)내의 성형재료인 수지는 매니폴드(8)에 설치된 도시생략한 히터의 가열에 의해 상시 용융상태로 유지되도록 되어 있다.

그리고, 고정형(1)의 본체부를 구성하는 고정측 형판(6)에 관통형성된 접합구멍(11)안에는 고정측 형판(6)이나 고정측 수용판(7)모두 고정형(1)의 본체부를 이루는 게이트부시(12)가 접합되어 있다. 이 게이트부시(12)는 제품캐비티(3)측이 이 제품캐비티(3)측을 향해 가늘어지는 테이퍼부(13)로 되어 있고, 이 테이퍼부(13)의 선단부에 제품캐비티(3)로 개구하는 게이트(14)가 개구형성되어 있다. 그리고, 접합구멍(11)의 내면과 게이트부시(12)사이에는 냉각수통로(15)가 형성되어 있다.

또, 고정형(1)에는 상기 게이트(14)를 개폐하는 밸브장치(21)가 조립되어 있다. 다음에, 이 밸브장치(21)의 구성을 설명한다. 고정형(1)의 본체부를 구성하는 상기 고정측 수용판(7)에는 상기 형개폐방향으로 관통하는 조립구멍(22)이 형성되어 있고, 상기 게이트부시(12)의 내부는 상기 조립구멍(22)에 통하는 조립구멍(23)이 되고 있다. 그리고, 이 조립구멍(22, 23)안에 대략 통형상의 밸브케이싱(26)이 조립되어 있다. 이 밸브케이싱(26)의 일단부는 플랜지부(27)로 되어 있고 상기 매니폴드(8) 및 고정측 수용판(7)에 고정되어 있다.

또, 밸브케이싱(26)의 내부는 매니폴드(8)내의 러너(9)를 상기 게이트(14)에 연통시키는 재료통로(28)로 되어 있다. 이 재료통로(28)는 상기 형개폐방향을 축방향으로 하는 대략 원기둥형상의 직선부(28a)와, 이 직선부(28a)에 있어서의 게이트(14)와 반대측 단부로부터 굴곡한 입구무(28b)를 갖고 있고, 이 입구부(28b)가 상기 러너(8)에 연통하고 있다. 또, 입구부(28b)는 원활하게 만곡한 형상으로 되어 있지만, 이 입구부(28b)의 형성에 대해서는 후술한다.

또, 상기 밸브케이싱(26)의 재료통로(28)에 있어서의 게이트(14)측의 선단부내주면에는 게이트(14)의 선단부와 간격을 두고 상기 형개폐방향으로 연장하는 밸브핀지지부로서의 3장의 지지날개(29)가 일체적으로 형성되어 있다. 이들 지지날개(29)는 재료통로(28)의 중심축에 대해서 120°씩 떨어져서 방사상으로 위치하고 있다. 또, 지지날개(29)의 내측가장자리는 게이트(14)와 반대측 부분(도 1에 있어서의 상측부분)이 오목한 원호형상의 만곡부(30)로 되어 있지만, 다른 부분은 상기 형개폐방향과 직교해서 재료통로(28)의 내주면에 이르는 하단가장자리부(30a)로 되어 있다. 또, 지지날개(29)의 만곡부(30)는 성형재료인 수지의 흐름에 대한 저항을 줄이기 위한 것이다. 그리고, 지지날개(29)사이의 오목홈형상의 부분이 분할재료통로부(31)로 되어 있다. 이들 분할재료통로부(31)는 지지날개(29)가 3장있으므로, 3개로 나뉘어진 통로를 형성하고 있다. 지지날개(29)는 비교적 얇은 것으로, 이 지지날개(29)의 폭보다 분할재료통로부(31)의 폭쪽이 대폭 크게 되어 있다. 이 지지날개(29)는 밸브케이싱(26)의 게이트(14)측선단부근처에 형성되는 동시에, 밸브케이싱(26)의 내주면은 원기둥형상부(32)로 되어 있고, 이원기둥형상부(32)로부터 밸브케이싱(26)의 중심방향을 향해서 상기 지지날개(29)가 일체적으로 형성되어 있다. 이러한 지지날개(29)를 일체적으로 갖는 밸브케이싱(26)은 예를 들면 방전가공에 의해 제조할 수 있다.

그리고, 밸브케이싱(26)에는 고정측 부착판에 설치된 도시가 생략된 유압실린더 등의 구동에 의해 상기 형개폐방향으로 이동해서 게이트(14)를 개폐하는 밸브체로서의 밸브핀(36)이 내장되어 있다. 이 밸브핀(36)은 게이트(14)측의 선단부에 형성된 게이트폐쇄부(37)가 게이트(14)에 착탈가능하게 끼워맞춰져서 이 게이트(14)를 폐쇄하는 것이다. 또, 밸브핀(36)은 상기 형개폐방향을 축방향으로 하고 있고, 상기 밸브케이싱(26)의 지지날개(29)의 내측가장자리에 외주면이 상시 슬라이딩가능하게 접촉하고 있다. 이것에 의해, 밸브핀(36)의 게이트(14)측 선단부가 지지되어 있다. 그리고, 밸브핀(36)은 밸브케이싱(26)에 있어서의 매니폴드(8)측의 단부에서는 밸브케이싱(26)내부에 고정된 밸브핀지지부로서의 가이드부시(38)에 의해 지지되어 있다. 즉, 이 가이드부시(38)내부를 밸브핀(36)이 슬라이딩가능하게 관통하고 있다.

또, 상기 밸브케이싱(26)의 외주면에는 재료통로(28)를 가열하는 밴드히터(41) 및 이 히터(41)를 외측에서 덮는 대략 원통형 히터커버(42)가 끼워맞춰져 있다. 그리고, 히터(41)는 밸브케이싱(26)의 게이트(14)측 선단부에서 지지날개(29)에 밸브핀(36)의 직경방향에서부터 대향하는 위치까지 연장되어 있으며, 날개대향부(43)를 갖고 있다.

상기 밸브케이싱(26)의 게이트(14)측 선단부의 외주측에는 계단부(46)가 형성되어 있고, 이 계단부(46)에 짧은 원통형 단열링(47)이 끼워맞춰져 고정되어 있다. 그리고, 단열링(47)의 외주면이 상기 게이트부시(12)의 조립구멍(23)안에 형성된 동일지름의 원기둥면형상의 끼워맞춤면(48)에 끼워맞춰져 있다. 이것에 의해 밸브케이싱(26)이 그 게이트(14)측 선단부에서 고정형(1)의 본체부를 이루는 게이트부시(12)에 지지되어 있다. 또, 단열링(47)과 게이트부시(12)의 끼워맞춤면(48)이외에서는 단열을 위해 조립구멍(22, 23)의 내면과 밸브케이싱(26) 혹은 히터커버(42)의 외면과의 사이에는 간극(49,a, 49b)이 형성되어 있다. 또, 단열링(47)은 상기 간극(49a, 49b)의 게이트(14)측의 부분(49a)과 히터(41)측의 부분(49b)을 차단하고 있다. 그리고, 밸브케이싱(26)의 게이트(14)측 선단부에는 상기 간극(49a)을 폐쇄하기 위한 밀봉부재로서의 통형상부품(50)으로 이루어진 밀봉링(51)이 설치되어 있다. 이 밀봉링(51)의 외면(51a)은 전체적으로 상기 밸브케이싱(26)의 원기둥형상부(32)에 끼워맞추도록 원기둥형상을 이루고 있지만, 게이트(14)측 선단외주에는 상기 게이트부시(12)의 테이퍼부(13)와 대략 대응하도록 테이퍼형상의 모따기부(51b)가 형성되어 있다. 또, 밸브케이싱(26)의 원기둥형상부(32)에 조립되는 밀봉링(51)의 높이(H)는 도 2에 나타내듯이, 상기 밸브케이싱(26)내부에 일체적으로 형성하는 지지날개(29)의 하단가장자리부(30a)로부터 게이트부시(12)까지의 간극(S)보다 약간 짧게 설정되어 있다. 이것에 의해, 밀봉링(51)은 지지날개(29)와 게이트부시(12)사이에서 밸브케이싱(26)의 원기둥형상부(32)를 따라 상기 형개폐방향으로 슬라이딩가능하게 조립된다. 또, 밀봉링(51)에는 밸브핀(36)의 관통구멍(53)이 형성되어 있다. 이 관통구멍(53)에는재료통로(28)측으로 개구하는 동시에, 게이트(14)측을 향해서 가늘어지는 테이퍼면(54)이 형성되고, 이 테이퍼면(54)의 소경측 선단개구(55)가 게이트(14)에 연통하고 있다. 이 밀봉링(51)의 선단개구(55)는 게이트(14)와 동일지름으로 형성되어 있다. 또, 밀봉링(51)은 금속재료 혹은 본금형장치로 성형되는 수지 등의 성형재료의 열에 의해 용해되지 않는 내열성 및 내마모성이 우수한 금속 등에 의해 성형되어 있다. 그리고, 밀봉링(51)은 성형시에 있어서 재료통로(28)측으로부터 사출되는 성형재료가 밀봉링(51)의 관통구멍(53)을 통과할 때, 그 압력에 의해 성형재료의 사출방향, 즉, 게이트(14)측으로 이동하여, 밀봉링(51)의 선단면이 상기 게이트(14)의 둘레가장자리에 접촉한다.

또, 56은 가동형(2)의 가동측 형판이다.

전술과 같이, 상기 밸브케이싱(26)내의 재료통로(28)는 밸브핀(36)이 내부를 동축적으로 통과한 직선부(28a)와, 이 직선부(28a)의 일단부에서 굴곡한 입구부(28b)를 갖고, 이 입구부(28b)가 원활하게 만곡한 형상으로 형성되어 있지만, 상기 밸브케이싱(26)에 있어서의 입구부(28b)의 어느 부분은 밸브케이싱구성재인 밸브케이싱본체(61)에 조립구멍(62)이 형성되어 있고, 이 조립구멍(62)에 밸브케이싱구성재인 재료통로형성삽입재(63)가 매립되어 고정되어 있다. 그리고, 이 재료통로형성삽입재(63)에 관통성형된 조립구멍(64)에 상기 가이드부시(38)가 끼워맞춰져서 고정되어 있다. 그리고, 상기 밸브케이싱본체(61)와 재료통로형성삽입재(63)사이에 재료통로(28)의 입구부(28b)가 형성되어 잇지만, 이 입구부(28b)의 일부는 가이드부시(38)에 의해서도 형성되어 있다. 이와 같이 밸브케이싱본체(61) 및 재료통로형성삽입재(63), 여기에 가이드부시(38)에 의해 재료통로(28)입구부(28b)를 형성하고 있는 것은 굴곡된 이 입구부(28b)를 원활한 형상으로 형성하기 위함이다.

상기 밸브케이싱본체(61), 재료통로형성삽입재(63) 및 가이드부시(38)는 어느것이나 강재(예를 들면 S50C) 등의 금속재로 이루어져 있지만, 제조시에는 먼저 밸브케이싱본체(61), 재료통로형성삽입재(63) 및 가이드부시(38)의 외면에 기계가공 등에 의해 재료통로(28)의 입구부(28b)가 되는 오목홈을 형성한다. 다음에, 밸브케이싱본체(61)와 재료통로형성삽입재(63)를 접합하는 동시에, 이 재료통로형성삽입재(63)에 가이드부시(38)를 조립하고, 이들 밸브케이싱본체(61), 재료통로형성삽입재(63) 및 가이드부시(38)사이에 재료통로(28)의 입구부(28b)를 형성한다. 특히 밸브케이싱본체(61)와 재료통로형성삽입재(63)의 접합에는 용제를 이용한 확산용접을 이용한다. 이 확산용접에서는 니켈합금, 예를 들면 BNi 등으로 이루어진 용제를 이용하여, 이 용제를 가열해서 용융시키고, 모세관현상에 의해 접합할 재료사이, 즉 밸브케이싱본체(61) 및 재료통로형성삽입재(63)사이에 침투시킨다. 이것에 의해, 접합부에 있어서 재료조직이 변성을 발생하여, 밸브케이싱본체(61)와 재료통로형성삽입재(63)가 강고하게 접합된다.

다음에, 상기 구성에 대해서 그 작용을 설명한다. 성형에 있어서는, 먼저 고정형(1)과 가동형(2)을 금형폐쇄해서, 이들 고정형(1) 및 가동형(2)사이에 제품캐비티(3)를 형성한 후, 도 1에 나타내듯이, 밸브핀(36)을 가동형(2)으로부터 떨어지는 방향으로 이동시켜서 게이트(14)를 개방한다. 또, 게이트(14)가 개방된 상태에서도 밸브핀(36)은 밸브케이싱(26)의 지지날개(29)에 끼워맞춰진 상태이다. 그리고, 사출성형기로부터 고정형(1)내에 열가소성 성형재료인 용융한 열가소성 수지를 사출한다. 이 수지는 매니폴드(8)의 러너(9) 등을 통과하고, 또한 밸브케이싱(26)내의 재료통로(28), 밸브핀(36)이 끼워맞춰져 있는 지지날개(29)사이의 분할재료통로부(31) 및 원기둥형상부(32)에 끼워맞춘 밀봉링(51)내의 관통구멍(53)을 통과해서 게이트(14)로부터 제품캐비티(3)내에 유입한다. 이 때, 밸브케이싱(26)의 원기둥형상부(32)에 슬라이딩가능하게 끼워맞춘 밀봉링(51)은 성형재료인 용융한 열가소성 수지의 압력에 의해 게이트(14)측으로 압출되고, 밀봉링(51)의 선단이 게이트(14)의 둘레가장자리에 접촉한다. 이것에 의해, 밸브케이싱(26)의 게이트(14)측 선단부와 게이트부시(12)의 조립구멍(23)의 내면에 있어서의 게이트(14)측 선단부와의 사이의 간극(49a)이 밀봉링(51)에 의해 밀봉된다. 이렇게 해서 제품캐비티(3)내에 수지가 충전된 후, 압력유지후, 도 3에 나타내듯이, 밸브핀(36)이 가동형(2)의 쪽으로 이동하고, 게이트(14)에 끼워맞춰져서 이 게이트(14)를 폐쇄한다. 제품캐비티(3)내의 수지는 냉각수통로(15)를 냉각수가 통과함으로써 적극적으로 냉각된다. 그리고, 제품캐비티(3)내의 수지 즉 제품이 냉각해서 고화한 후, 고정형(1)과 가동형(2)을 금형개방해서 성형된 제품을 꺼낸다. 그 후, 다시 금형폐쇄가 행해져서 이상의 공정이 반복되고, 성형이 반복된다. 그 동안, 밸브케이싱(26)의 재료통로(28)내의 수지는 히터(41)의 가열에 의해 상시 용융상태로 유지된다.

이러한 성형에 있어서, 밸브케이싱(26)과 게이트부시(12)사이의 간극(49a)이밀봉링(51)에 의해 밀봉되어 있음으로써, 이 간극(49a)에 성형재료의 수지가 침입하지 않는다. 이것과 동시에, 밀봉링(51)에 의해 가열해야할 밸브케이싱(26)과 냉각해야할 게이트부시(12)사이에는 간극(49a)에 의한 공기단열층이 형성되고, 우수한 단열성을 확보할 수 있다.

이렇게, 밀봉링(51)에 의해 밸브케이싱(26)의 게이트(14)측 선단부와 게이트부시(12)의 게이트(14)측 선단부사이의 간극(49a)으로의 성형재료의 침입을 차단할 수 있으므로, 색상전환에 있어서는, 예를 들면 흰색에서 검은색으로의 색상전환으로서 가장 심한 조건하에서도, 간극(49a)에 성형재료의 수지가 침입했던 종래의 금형장치에서는 800∼1000쇼트 필요로 했지만, 200쇼트, 조건에 따라 3쇼트도 되고, , 적은 쇼트수로 이전의 색의 수지를 빠르고 잔류없이 확실하게 배출할 수 있다. 따라서, 성형재료의 낭비를 적게 할 수 있는 동시에, 생산성이 향상한다. 또, 고정형(1)내에 잔류한 이전의 색의 수지가 다음 색의 수지에 침입하는 일이 없고, 성형되는 제품의 불량을 방지할 수 있다.

또, 밸브케이싱(26)은 예를 들면 300℃∼350℃라는 온도까지 가열되는 것이고, 이 가열에 의해 열팽창을 발생해서 신장하지만, 밀봉링(51)은 상기 밸브케이싱(26)의 내주면에 일체형성하는 지지날개(29)의 하단가장자리부(30a)로부터 게이트부시(12)까지의 동안에 슬라이딩가능하게 조립되어 있으므로, 밸브케이싱(26)의 열팽창에 따라 밸브케이싱(26)으로부터 강한 압력을 받는 일도 없다. 즉, 밀봉링(51)의 높이(H)는 밸브케이싱(26)의 내주면에 일체형성하는 지지날개(29)의 하단가장자리부(30a)에서 게이트부시(12)까지의 간격(S)보다 약간 짧게설정되어 있으므로, 지지날개(29)와 게이트부시(12)사이에서 자유롭게 이동가능하다. 이 때문에, 밸브케이싱(26)에 열팽창이 발생해서 신장해도 밀봉링(51)은 밸브케이싱(26)의 선단에 형성되는 원기둥형상부(32)를 따라 슬라이딩하고, 밀봉링(51)이 밸브케이싱(26)의 열팽창에 따라 게이트부시(12)에 강하게 밀착되어 변형할 우려도 없다. 이것에 의해, 밀봉링(51)에 의해 확실하게 밸브케이싱(26)과 게이트부시(12)사이의 간극(49a)을 밀봉할 수 있고, 간극(49a)에 의한 단열효과가 손상되는 일도 없다. 이와 동시에, 밀봉링(51)은 밸브케이싱(26)과 다른 구성으로 제작해서 밸브케이싱(26)의 원기둥형상부(32)에 슬라이딩가능하게 조립되는 것이므로, 밀봉링(51)에 다소의 치수오차나 조립오차가 발생해도 밀봉링(51)을 슬라이딩시킴으로써 밀봉링(51)의 치수오차나 조립오차를 흡수할 수 있고, 밀봉링(51)의 제작에 심한 치수관리가 요구되지 않으므로, 밀봉링(51)의 제작가공도 용이하다. 이와 같이 밀봉링(51)은 밸브케이싱(26)에 슬라이딩가능하게 조립됨으로써 밸브케이싱(26)의 열팽창에 따라 밸브케이싱(26)으로부터 강한 압력을 받는 일도 없고, 또, 다소의 치수오차나 조립오차가 생겨도 그 오차를 흡수할 수 있는 것이다. 또한, 밸브케이싱(26)에 슬라이딩가능하게 조립된 밀봉링(51)의 관통구멍(53)에는 용융된 열가소성 수지의 흐름에 대한 저항을 증대시키는 테이퍼면(54)이 형성되어 있으므로, 용융한 열가소성 수지가 관통구멍(53)을 관통할 때, 밀봉링(51)은 열가소성 수지의 압력에 의해 확실하게 게이트(14)의 둘레가장자리에 접촉해서 밸브케이싱(26)과 게이트부시(12)사이의 간극(49a)을 밀봉할 수 있다. 따라서, 수지를 사출할 때, 게이트부시(12)로부터 밀봉링(51)이 떨어져서 간극(49a)에 열가소성 수지가 새어나오는일이 없고, 밀봉링(51)에 의한 밀봉효과를 유지할 수 있다. 또, 밀봉링(51)은 밀봉링(51) 및 밸브케이싱(26)이 차가운 상태에서 열수축하면 밀봉링(51)의 선단이 게이트부시(12)로부터 떨어지는 일도 있지만, 성형시에 있어서 열가소성 수지의 압력에 의해 게이트(14)측에 압축되므로, 성형시에 있어서 밀봉링(51)이 게이트배면으로부터 떨어질 우려는 없다.

그런데, 밸브케이싱(26)의 재료통로(28)는 직선상의 밸브핀(36)이 내부를 관통하는 것이므로, 재료통로(28)에 있어서 매니폴드(8)의 러너(9)에 연결되는 입구부(28b)는 재료통로(28)의 직선부(28a)로부터 굴곡되지 않을 수 없다. 그런데, 상기 입구부(28b)를 밸브케이싱(26)에 드릴 등에 의해 구멍뚫기가공하면, 입구부(28b)가 직선상 혹은 절선상의 것으로 되어 버린다. 이 입구부(28b)의 양단부 또는 중간부에 비교적 예리하고 굽은 굴곡부가 생기는 것은 피할 수 없다. 그런데, 이렇게 재료통로(28)의 굴곡부가 예리하게 굴곡한 것으로 되어 있으며, 밸브케이싱(26)의 특히 플랜지부(27)가 대형으로 되어 버리는 동시에, 상기 굴곡부에 수지가 체류하기 쉽다. 체류한 수지는 열화해서 불량한 것으로 되지만, 이 수지의 열화는 특히 정밀제품을 성형하는 경우에는 문제가 된다. 또, 전술한 색상전환에 있어서 재료통로(28)의 굴곡부에 체류한 수지는 좀처럼 배출되지 않는 문제도 있다.

그러나, 상기 실시예에 있어서는, 밸브케이싱(26)에 있어서, 밸브케이싱본체(61)와 재료통로형성삽입재(63)를 접합해서 이들 밸브케이싱본체(61)와 재료통로형성삽입재(63)사이에 재료통로(28)의 굴곡부인 입구부(28b)를 형성한 것으로, 제조상, 이 입구부(28b)의 형상의 설정을 보다 자유롭게 행할 수 있게 되고, 이 입구부(28b)를 원활하게 만곡한 형상으로 형성할 수 있다. 그리고, 이렇게 밸브케이싱(26)의 재료통로(28)의 굴곡한 입구부(28b)를 원활한 형상으로 형성할 수 있음으로써, 밸브케이싱(26)을 소형화할 수 있는 동시에, 입구부(28b)에 있어서 성형재료인 수지의 유동저항이 감소하고, 수지를 원활하게 흐르게 할 수 있고, 수지의 체류도 억제할 수 있다. 따라서, 체류에 의한 수지의 열화도 방지할 수 있다. 이것은 특히 렌즈와 같은 정밀제품을 성형하는 경우에 유리하다. 또, 예를 들면 색상전환에 있어서는, 적은 쇼트수로 상기 입구부(28b)를 포함해서 재료통로(28)내부에 남은 이전의 색의 수지를 단시간에 잔류없이 확실하게 배출할 수 있다. 따라서, 수지의 낭비를 적게 할 수 있는 동시에, 생산성이 향상한다. 또, 고정형(1)내에 잔류한 이전의 색의 수지가 다음 색의 수지에 혼입하는 일이 없고, 성형되는 제품의 불량을 방지할 수 있다.

또한, 밸브케이싱본체(61)와 재료통로형성삽입재(63)의 접합에는 용제를 이용한 확산용접을 이용했으므로, 접합을 확실하게 행할 수 있고, 납땜 등에 비해 접합강도를 높일 수 있다. 그리고, 접합상태를 확실한 것으로 할 수 있음으로써, 재료통로(28)내의 수지압은 상당히 높아지는 것임에도 불구하고, 접합부로부터의 수지누출을 보다 확실하게 방지할 수 있다. 또, 예를 들면 용제를 이용하지 않는 확산용접 등에 비해, 접합의 대상인 밸브케이싱본체(61) 및 재료통로형성삽입재(63)에 관한 재료 혹은 접합시의 조건 등으 제약을 적게 할 수 있다.

또, 밸브핀(36)은 그 선단부의 게이트폐쇄부(37)가 게이트(14)에 착탈가능하게 끼워맞춰지는 것이므로, 밸브핀(36)이 게이트(14)에 대해서 중심어긋남이 발생하면, 밸브핀(36)의 작동에 지장을 주는 동시에, 밸브핀(36) 내지 게이트(14)에 마모가 발생하기 쉬워질 우려가 있다. 그리고, 밸브핀(36) 내지 게이트(14)의 마모가 진행하면, 성형된 제품의 게이트자취에 버가 발생하기 쉬워진다. 게다가, 밸브핀(36)은 재료통로(28)내부를 관통하고 있고, 이 재료통로(28)의 내부의 수지의 강한 압력이 측방으로부터 가해지는 것이므로, 밸브핀(36)의 지지가 확실한 것이 아니면, 밸브핀(36)이 게이트(14)에 대해서 중심어긋남을 발생하기 쉽다.

그러나, 상기 실시예에 있어서는, 밸브핀(36)을 밸브케이싱(26)의 양단부에서 가이드부시(38) 및 지지날개(29)에 의해 슬라이딩가능하게 지지했으므로, 설령 재료통로(28)내부를 관통하고 있는 밸브핀(36)에 수지의 압력이 측방에서 가해져도, 밸브핀(36)을 게이트(14)에 대해서 확실하게 중심맞춤할 수 있다. 즉, 밸브핀(36)을 게이트(14)에 대해서 확실하게 동축에 유지할 수 있다. 게다가, 게이트(14)측의 밸브지지부인 지지날개(29)는 밸브케이싱(26)에 일체적으로 형성해서 밀봉링(51)부분을 제외하고 강력히 게이트(14)측으로 밸브케이싱(26)에 있어서의 게이트(14)측의 최선단부까지 연장하고 있으므로, 밸브핀(36)을 게이트(14)에 대해서 보다 한층 확실하게 중심맞춤할 수 있다. 따라서, 밸브핀(36)을 확실하게 동작시킬 수 있는 동시에, 밸브핀(36) 및 게이트(14)의 마모도 억제할 수 있다. 그리고, 마모를 억제할 수 있음으로써, 마모에 기인해서 성형된 제품의 게이트자취에 버가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

도 4는 밸브게이트식 금형장치의 다른 예를 나타낸 것이다. 이 예에서는 밸브케이싱(26)의 게이트(14)측의 선단부내주면에 상기 실시예와 동일한 밸브핀지지부로서의 복수의 지지날개(29)가 형성되어 있다. 또, 이들 지지날개(29)사이가 밸브케이싱(26)의 재료통로(28)의 일부를 이루는 분할재료통로부(31)를 형성하고 있다. 그리고, 상기 밸브케이싱(26)의 지지날개(29)보다 게이트(14)측에 분할재료통로부(31)와 연통하는 원기둥형상의 교축구멍부(71)가 형성되어 있다. 이 교축구멍부(71)의 지름은 밸브핀(36)의 지름과 거의 같거나, 이 밸브핀(36)의 지름보다 약간 커져 있다. 따라서, 도 4에 나타낸 예에서는 지지날개(29), 또한 교축구멍부(71)에 의해 형성되는 밸브핀지지부가 밸브케이싱(26)에 있어서의 게이트(14)측의 최선단위치까지 연장되어 있다. 한편, 게이트부시(12)의 조립구멍(23)의 내면과 밸브케이싱(26)사이의 간극(49a, 49b) 중 단열링(47)보다 게이트(14)측의 간극(49a)은 재료통로(28) 및 게이트(14)에 연통함으로써, 성형재료인 수지(A)가 침입해서 수지단열층을 형성하게 된다.

도 1에서 도 3에 나타낸 본 발명의 일실시예에서는 밸브케이싱(26)의 선단부에 밀봉링(51)을 슬라이딩가능하게 설치함으로써, 상기 간극(49a)을 공기단열층으로 할 수 있고, 단열성을 높이는 동시에, 색상전환에의 대응도 능률좋게 행할 수 있는 잇점이 있지만, 도 4에 나타낸 예에서는 밀봉링(51)이 없는 만큼, 밸브핀지지부인 지지날개(29)를 보다 게이트(14)에 가까운 위치까지 연장할 수 있으므로, 밸브핀(36)을 게이트(14)에 대해서 더욱 확실하게 중심맞춤할 수 있다.

또, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 여러가지 변형실시가 가능하다. 예를 들면, 상기 실시예에서는 지지날개(29)의 수를 3장으로 했지만, 지지날개의 수는 3장에 한정되는 것은 아니고, 4장이상으로 해도 좋다. 또, 상기 실시예에서는 고정측 형판(6)과는 별체의 게이트부시(12)를 설치해서 이 게이트부시(12)에 게이트(14)를 설치했지만, 게이트부시를 설치하지 않고, 고정측 형판에 직접 게이트를 형성해도 좋다.

청구항 1의 발명의 형성방법에 의하면, 적어도 제품캐비티내에 성형재료를 충전할 때 게이트와 연통하는 간극을 폐쇄했으므로, 성형시에 있어서 제품캐비티내에 충전하는 성형재료가 게이트와 연통하는 간극에 침입하는 일은 없다. 이것에 의해, 예를 들면 색상전환에 있어서, 적은 쇼트수로 금형장치내에 남은 전의 성형재료를 빠르고 잔류없이 확실하게 다음 성형재료로 치환할 수 있다.

청구항 2의 발명의 밸브게이트식 금형장치에 의하면, 밸브케이싱의 선단부와 금형체의 조립구멍의 게이트측 선단부사이에 간극을 형성하는 동시에, 상기 밸브케이싱의 선단부에서 이 밸브케이싱의 재료통로의 내측에 상기 간극을 폐쇄하는 환형의 밀봉부재를 설치했으므로, 밸브케이싱과 조립구멍의 내면과의 간극에 성형재료가 침입하는 것을 방지할 수 있고, 예를 들면 색상전환시에 있어서, 적은 쇼트수로 금형장치내에 남은 전의 성형재료를 빠르고 잔류없이 확실하게 다음 성형재료로 치환할 수 있다.

청구항 3의 발명의 밸브게이트식 금형장치에 의하면, 청구항 2의 발명의 효과에 추가로, 상기 밀봉부재는 상기 밸브케이싱의 재료통로의 내주면에 슬라이딩가능하게 설치되고, 상기 재료통로로부터 사출되는 성형재료의 압력에 의해 상기 게이트의 둘레가장자리에 접촉해서 상기 간극을 폐쇄하도록 구성했으므로, 밀봉링은밸브케이싱의 열팽창 등에 의한 압력을 받는 일도 없고, 밀봉링의 변형을 방지할 수 있는 동시에, 밀봉링에 다소의 치수오차나 조립오차가 발생해도 그 오차를 흡수할 수 있으므로, 밀봉링의 제작가공도 용이하다.

청구항 4의 밸브게이트식 금형장치에 의하면, 청구항 2 또는 3의 발명의 효과에 추가로, 상기 밀봉부재는 내주면에 상기 재료통로측으로 개구하는 테이퍼면을 갖는 것이므로, 용융한 수지가 밀봉링의 관통구멍을 통과할 때, 테이퍼면에 의해 열가소성 수지의 통로가 약간 좁혀지게 되므로, 밀봉링은 열가소성 수지의 압력에 의해 확실하게 게이트에 접촉해서 밸브케이싱과 게이트부시사이의 간극을 밀봉할 수 있다.

청구항 5의 발명의 밸브게이트식 금형장치에 의하면, 청구항 2에서 4중 어느 하나에 기재된 발명의 효과에 추가로, 상기 밸브케이싱내의 재료통로가 상기 밸브핀이 동축적으로 지나는 직선부와, 이 직선부의 일단에서부터 굴곡한 입구부를 갖는 것에 대해서, 상기 밸브케이싱에서 서로 접합한 복수의 금형제의 밸브케이싱구성재사이에 상기 재료통로의 입구부를 형성했으므로, 이 입구부의 형상의 설정을 보다 자유롭게 행할 수 있게 되고, 굴곡한 입구부를 원활하게 형성하는 것도 가능하게 된다. 이것에 의해, 입구부에 있어서의 성형재료의 체류를 억제할 수 있고, 예를 들면 색상전환에 있어서는, 적은 쇼트수로 금형장치내에 남은 이전의 성형재료를 빠르게 배출할 수 있다. 또, 확산용접에 의해 복수의 밸브케이싱재를 접합했으므로, 이 접합을 확실한 것으로 할 수 있는 동시에, 밸브케이싱재에 관한 재료 혹은 접합시의 조건 등의 제약도 적게 할 수 있다.

청구항 6의 발명의 밸브게이트식 금형장치에 의하면, 청구항 2에서 5중 어느 하나에 기재된 발명의 효과에 추가로, 상기 밸브케이싱의 양단부에 상기 밸브핀을 슬라이딩가능하게 지지하는 밸브핀지지부를 각각 설치했으므로, 밸브핀을 게이트에 대해서 확실하게 중심맞춤할 수 있고, 따라서, 밸브핀을 확실하게 동작시킬 수 있는 동시에, 밸브핀 및 게이트의 마모도 억제할 수 있다.

청구항 7의 발명의 밸브게이트식 금형장치에 의하면, 청구항 6의 발명의 효과에 추가로, 상기 게이트측 밸브핀지지부는 상기 밸브케이싱에 있어서의 게이트측 최선단부까지 연장했으므로, 밸브핀을 게이트에 대해서 보다 한층 확실하게 중심맞춤할 수 있다.

Claims

서로 개폐하는 복수의 금형체를 금형폐쇄해서 이들 금형체사이에 제품캐비티를 형성하고, 상기 금형체에 형성된 재료통로로부터 게이트를 통해 상기 제품캐비티내에 성형재료를 충전하고, 상기 제품캐비티내에 성형재료를 충전할 때 이외에는 상기 게이트를 밸브장치에 의해 폐쇄하고, 이 밸브장치에서 상기 게이트에 통하는 재료통로를 내부에 갖는 밸브케이싱을 가열해서 재료통로내의 수지를 용융상태로 유지하는 성형방법에 있어서, 상기 밸브케이싱의 외면과, 상기 금형체의 조립구멍의 게이트측 내면사이에 단열층을 이루는 간극을 형성하는 동시에, 적어도 상기 제품캐비티내에 성형재료를 충전할 때 상기 게이트와 연통하는 상기 간극을 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 성형방법.
제1항에 기재된 성형방법에 이용하는 밸브게이트식 금형장치에 있어서, 서로 개폐해서 금형폐쇄시에 제품캐비티를 상호간에 형성하는 복수의 금형체와, 이들 금형체 중 제품캐비티로 개구하는 게이트를 갖는 금형체에 설치된 밸브장치를 구비하는 동시에, 이 밸브장치는 상기 금형체의 본체부에 형성된 조립구멍안에 조립되는 동시에 재료통로를 내부에 형성한 밸브케이싱과, 이 밸브케이싱에 설치된 히터와, 상기 밸브케이싱의 내부에 설치되어 상기 게이트를 개폐하는 밸브핀을 갖고, 상기 밸브케이싱외면과, 상기 금형체의 조립구멍의 게이트측 내면사이에 단열층을 이루는 간극을 형성하는 동시에, 상기 밸브케이싱에 있어서의 게이트측 선단부에서 재료통로의 내주면에 상기 간극을 밀봉하는 환형 밀봉부재를 설치한 것을 특징으로 하는 밸브게이트식 금형제품.
제2항에 있어서, 상기 밀봉부재는 상기 밸브케이싱의 재료통로의 내주면에 슬라이딩가능하게 설치되고, 상기 재료통로로부터 사출되는 성형재료의 압력에 의해 상기 게이트의 둘레가장자리에 접촉해서 상기 간극을 밀봉하도록 구성한 것을 특징으로 하는 밸브게이트식 금형장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 밀봉부재는 내주면에 상기 재료통로측으로 개구하는 테이퍼면을 갖는 것을 특징으로 하는 밸브게이트식 금형장치.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밸브핀은 축방향으로 이동해서 상기 게이트를 개폐하는 것이고, 상기 밸브케이싱내의 재료통로는 상기 밸브핀이 동축적으로 지나는 직선부와, 이 직선부의 일단부로부터 굴곡한 입구부를 갖고, 상기 밸브케이싱에서 확산용접에 의해 서로 접합한 복수의 금속제 밸브케이싱구성재사이에 상기 재료통로의 입구부를 형성한 것을 특징으로 하는 밸브게이트식 금형장치.
제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밸브핀을 슬라이딩가능하게 지지하는 밸브핀지지부를 상기 밸브케이싱의 양단부에 각각 설치한 것을 특징으로하는 밸브게이트식 금형장치.
제6항에 있어서, 상기 게이트측 밸브핀지지부는 상기 밸브케이싱에 있어서의 게이트측 최선단부까지 연장된 것을 특징으로 하는 밸브게이트식 금형장치.