KR200434302Y1 - 사출금형 - Google Patents

Abstract

본 고안은 캐비티 내부로 성형제가 주입되었을때 용융수지에 포함되어 있던 가스를 캐비티 외부로 취출하여 제품의 성형 불량이 일어나지 않도록 구성된 사출금형에 관한 것이다.

본 고안의 사출금형은 상부금형과 상기 상부 금형과 형합되어 소정의 캐비티를 형성하는 하부금형 및 상기 상, 하부금형의 형합 경계부에 설치되어 상기 캐비티에 주입된 수지로부터 가스를 포집하는 가스포집부와, 상기 상,하부금형의 적어도 일측에 설치되어 상기 가스포집부에 포집된 가스를 모으는 탱크부와, 상기 탱크부로부터 가스를 토출시키기 위한 펌프를 가지는 가스 배출수단을 구비한다.

본 고안의 사출금형의 적용을 통해서 제품 불량의 원인이 되는 용융수지에 포함된 가스를 캐비티에서 성형 직전에 제거하여 양질의 제품을 성형할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

사출금형 {mold for injection molding}

도 1은 본 고안에 따른 사출금형의 단면도

도 2는 본 고안에 따른 가스포집부 및 탱크부를 도시한 사시도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 ; 사출금형 11 ; 상부금형 12 ; 하부금형

13 ; 캐비티 14 ; 스프루 15 ; 런너

16 ; 탱크부 형성부재 17 ; 제1 고정플레이트

18 ; 제2 고정플레이트 21 ; 가스포집부

22 ; 탱크부 23 ; 펌프

26 ; 하부 지지판 27 ; 밀핀고정판

28 ; 밀핀가동판 29 ; 밀핀 30 ; 노즐부

본 고안은 사출금형에 관한 것으로서, 더 상세하게는 캐비티 내부로 용융수지가 주입되었을때 용융수지에 포함되어 있던 가스가 캐비티 외부로 취출되도록 구성된 사출금형에 관한 것이다.

일반적으로, 사출금형은 성형품이 요구하는 형상, 치수 및 강도 등을 만족하기 위하여 성형능력이 좋고, 내구성을 갖도록 제작한다. 이러한, 사출금형은 성형품에 웰드라인이나 싱크마크가 생기지 않도록 고려하여야 한다.

사출성형은 용융된 수지를 상,하부금형의 형합으로 형성된 캐비티에 충진시킴으로써 제품을 성형하고 이를 취출하는 일련의 과정을 통해 이루어진다.

그런데 성형이 이루어질 때, 캐비티내에 가스가 있으면 용융수지의 충진으로 인하여 캐비티 내부의 압력이 올라가 사출금형에 무리한 힘이 가해져 금형의 수명이 단축된다. 또한 캐비티에 남아있는 가스는 제품에 엠보싱 현상을 야기시키거나 높은 압력으로 인하여 발화해서 제품에 결함을 발생시키기 때문에 제품 불량의 원인이 된다.

이와 같은 문제를 고려하여 대한민국 등록실용신안공보 제 20-0250817호에는 사출금형 내 공기빼기용 자동제어시스템이 개시되어있다.

상기 종래기술의 사출금형 내 가스제거 장치는 다음과 같이 구성되고 작동한다.

하나의 밀폐된 가스탱크에 두 개의 구멍을 뚫어 흡입호스와 배기호스를 각각 연결한 후, 흡입호스에는 압력계와 솔레노이드밸브를 장착하고 배기호스에는 압력스위치와 판 첵크밸브를 장착한다. 배기호스의 끝단에는 베인펌프를 연결하여, 베인펌프를 구동시키면 흡입호스 쪽으로부터 공기가 흡입되어 베인펌프의 토출호스를 통해 토출할 수 있는 구조로 되어있다.

이때, 흡입호스쪽을 막을 경우 가스탱크 내부는 베인펌프의 작동에 의해 -760㎜Hg 까지 내려갈 수 있도록 하고 이 압력보다 더 낮은 압력이 되면 압력스위치의 신호에 따라 베인펌프는 정지되고 솔레노이드 밸브도 닫히도록 한다. 이러한 구성을 통해서 사출성형 작업시 사출금형 내 성형부로 사출물을 투입할 때, 성형부에 연결된 금형 공기빼기 구멍을 시스템의 금형 연결부에 연결하여 최적의 압력과 작동시간으로 자동 제어되도록 하여 작동시킴으로서 사출금형 내 성형부에 있는 공기를 가스탱크 쪽으로 필요한 시간에 필요한 만큼 빨아들여 사출금형의 성형부에 있는 공기를 제거한다.

하지만 상기 종래의 사출금형 내 가스 제거 장치는 용융수지가 캐비티로 주입되기 전 캐비티 내에 남아있는 가스는 제거할 수 있지만 용융수지에 포함되어 캐비티로 유입되는 가스는 제거할 수 없다.

따라서 용융수지에 포함되어 캐비티로 유입된 가스가 높은 성형압에 의해 발화하거나 제품에 엠보싱 현상을 발생시키는 원인이 되어 양질의 사출성형 제품을 생산할 수 없게 된다.

본 고안은 상기한 사출금형에서의 문제점을 해결하기 위하여 용융수지가 캐비티에 충진된 후에도 가스를 제거하여 양질의 제품을 성형할 수 있는 사출금형을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 사출금형은, 상부금형과 상기 상부 금형과 형합되어 소정의 캐비티를 형성하는 하부금형 및 상기 상, 하부금형의 형합 경계부에 설치되어 상기 캐비티에 주입된 수지로부터 가스를 포집하는 가스포집부와, 상기 상,하부금형의 적어도 일측에 설치되어 상기 가스포집부에 포집된 가스를 모으는 탱크부와, 상기 탱크부로부터 가스를 토출시키기 위한 펌프를 가지는 가스 배출수단을 구비하여 된 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 사출금형에서 상기 가스포집부는 상기 상,하부 금형의 형합 경계부에 2/100 내지 5/100 mm 의 폭을가진 홈으로 이루어진다.

이하 첨부된 도면을 통해서 본 고안의 실시예에 대하여 설명하겠다.

도 1은 본 고안에 따른 사출금형의 단면도이다.

도 1에 도시된 바와같이 본 고안의 사출금형은 상단의 제1 고정플레이트(17)가 고정된 제2 고정플레이트(18)와 이 제2 고정플레이트(18)에 대해 분리할 수 있도록 결합되는 상부금형(11)으로 이루어지며, 상부금형(11)의 일측에는 상부금형(11)과 결속시켜 탱크부(22)를 형성하는 탱크부 형성부재(16)가 결합되어 있다. 상,하부금형(11)(12)의 대응면에는 성형품에 대응되는 형상을 가진 캐비티(13)가 형성되어 있고 금형의 하단에 고정된 밀핀가동판(28)의 작동에 따라 성형품이 취출되는 구조를 가진다.

상,하부금형(11)(12)이 형합되어 캐비티(13)가 형성될 때, 캐비티(13)의 파팅라인의 일측에는 폭이 2/100~4/100㎜인 가스포집부(21)가 형성되며 상기 가스포집부(21)는 탱크부(22)와 연통되어 있다. 상기 탱크부는 일측은 가스포집부(21), 다른 일측은 사출금형 외부에 장착된 펌프(23)와 연통된다.

고정 플레이트와 제2 고정플레이트(18)에는 성형기의 노즐로부터 캐비티(13) 내부로 수지를 주입시킬 수 있도록 하기 위해 탕도의 역할을 할 수 있도록 스프루(14)를 갖는 스프루부시가 결합된다.

제1 고정플레이트(17)에는 스프루(14)와 연통되는 런너(15)가 형성되어 있으며 런너(15)는 또한 상부금형(11)에 형성된 노즐부(30)에 연통되어 있고 노즐부(30)는 캐비티(13)로 용융수지를 주입하는 게이트를 구비한다.

하부금형(12)의 하부 양측에는 한 쌍의 스페이서 블록(25)이 고정되어 있으며, 이 한 쌍의 스페이서 블록(25) 사이에는 밀핀고정판(27)이 고정되어 있다. 그리고, 스페이서 블록(25)과 밀핀고정판(27)의 하측에는 밀핀가동판(28)이 결합되어 있다. 스페이서 블록(25)과 밀핀가동판(28)은 하부 지지판(26)에 의해 지지된다.

본 고안의 사출금형의 실시예의 작동과정을 설명하면 다음과 같다.

상부금형(11) 및 하부금형(12)의 형합이 이루어지고 제품의 형상을 지닌 캐비티(13)가 금형의 형합에 의해 형성되면 용융수지는 사출금형(10)내부로 주입된다.

주입구로 주입된 용융수지는 스프루(14)와 런너(15), 노즐부(30) 및 게이트(미도시)를 통해서 캐비티(13)에 충진된다.

용융수지는 수지 재료에 수분이 함유되어 있기 때문에 이 수지 재료를 용융시키는 과정에서 가스가 발생하게 되고, 금형으로 충진되는 용융수지 속에도 가스가 포함된다.

가스가 포함된 용융수지가 캐비티(13)에 충진될 때, 고온, 고압으로 주입되던 용융수지가 캐비티(13)로 유입되면서 압력이 낮아지고 캐비티(13)의 성형 공간 으로 넓게 충진되면서 용융수지 속에 포함되어 있던 가스가 용융수지 밖으로 배출된다. 이렇게 배출된 가스는 캐비티(13)의 파팅라인에 형성되어있는 가스포집부(21)를 통해 캐비티(13)의 외부로 배출된다.

도 2에는 본 고안에 따른 상기 가스포집부(21)가 형성된 파팅라인과 가스포집부(21)와 연통된 탱크부(22)가 단면 사시도로 도시되어 있다.

상기 가스포집부(21)는 2/100~4/100㎜의 폭을 가진 홈으로 형성되는데, 폭이 2/100㎜보다 작으면 가스도 빠져나가기 힘들며 4/100㎜보다 크면 용융수지도 가스포집부(21)로 유입되어 제품 성형시 제품에 버(bur)가 발생할 수 있기 때문에 상기 가스포집부(21)는 폭을 2/100~4/100㎜로 구성하는 것이 바람직하다.

상기 가스포집부(21)는 금형내에 형성된 공동인 탱크부(22)와 연통되며 탱크부(22)는 또한 가스를 토출시키기 위한 펌프(23)가 포함된 가스 배출수단과 연통되어있다. 이 가스 배출수단에 형성된 펌프(23)가 사출금형(10) 내부의 공기를 빨아들이면 일차로 탱크부(22)의 공기가 배출되고 이렇게 탱크부(22)에 진공이 형성되면 압력에 의해 용융수지로부터 배출되어 캐비티(13)에 남아있던 가스가 탱크부(22)로 유입된다.

캐비티(13)에 용융수지가 적절히 충진되면 게이트가 닫히고 용융수지를 응고시켜 제품을 성형한다. 제품 성형이 완료된 후 상부금형(11)과 하부금형(12)을 형분리하고 밀핀가동판(28)을 승강시키면 밀핀가동판(28)을 따라 밀핀(29)이 상방향으로 이동하면서 캐비티(13)로부터 성형품을 밀어내어 제품을 취출한다.

이와 같이 성형품이 캐비티(13)로부터 완전히 취출되면, 밀핀가동판(28)을 하강시켜 밀핀(29) 및 밀핀가동판(28)을 초기위치로 복구시킨다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 사출금형(10)은 사출금형의 수명단축과 성형제품의 불량의 원인이 되는 용융수지에 포함된 가스를 사출금형(10)의 형합이 이루어진 후, 용융수지의 충진시에 제거함으로서 양질의 사출성형 제품을 생산할 수 있다.

Claims (2)

1. 상부금형;

   상기 상부 금형과 형합되어 소정의 캐비티를 형성하는 하부금형;

   상기 상, 하부금형의 형합 경계부에 설치되어 상기 캐비티에 주입된 수지로부터 가스를 포집하는 가스포집부와, 상기 상하부 금형의 적어도 일측에 설치되며 상기 가스포집부와 연결되어 포집된 가스를 모으는 탱크부와;

   상기 탱크부로부터 가스를 토출시키기 위한 펌프를 가지는 가스 배출수단;을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 사출금형.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 포집부는 상기 상하부 금형의 형합 경계부에 2/100 내지 5/100 mm 의 홈으로 이루어진 것을 특징으로 하는 사출금형.

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