KR20060036071A - 스트링 방지를 위한 사출성형용 금형 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사출성형에 사용되는 금형에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉수라인과 온수라인이 구비된 사출성형에 사용되는 금형의 노즐바디 선단부의 콜드런너에 사출시에는 온수가 유입되고 냉각시에는 냉수가 유입되는 스트링방지장치가 환설되어 온수시 용용상태인 수지의 흐름을 원활하게 하고 냉각시 수지의 고화를 촉진할 수 있게 됨으로써, 사출성형공정의 주기를 단축할 수 있음은 물론이고 사출성형물의 탈형시 콜드런너의 내부에 미고화된 수지가 실처럼 딸려 나와 외관에 결함을 주는 스트링(string) 현상을 방지할 수 있게 되어 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 스트링 방지를 위한 사출성형용 금형에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 사출성형기로부터 용융상태의 수지가 최초로 주입되어 흘러가는 핫런너가 구획되고, 핫런너를 일정온도로 가열하는 히터가 구비된 핫런너블럭과; 상기 핫런너블럭의 핫런너와 연통되어 용융상태의 수지가 흘러가는 핫런너와 콜드런너가 구획되고, 핫런너를 일정온도로 가열하는 히터가 구비된 노즐바디와; 상기 노즐바디가 내부에 삽입 설치되고, 콜드런너와 연통되어 제품의 형상을 가진 금형런너가 구획된 본체와; 상기 핫런너블럭의 핫런너를 가열하고, 본체의 금형런너를 냉각하기 위한 냉온수공급장치로; 구성된 것에 있어서, 상기 콜드런너가 위치한 노즐바디의 선단부 외측에 냉온수공급장치를 통해 냉수와 온수가 선택적으로 순환되는 스트링방지장치가 환설됨을 특징으로 한 스트링 방지를 위한 사출성형용 금형이 제공된다.

사출성형, 금형, 노즐바디, 핫런너, 콜드런너, 스트링, 스트링방지장치

Description

스트링 방지를 위한 사출성형용 금형{A mold for injection molding}

도 1은 본 발명의 요부를 도시한 단면도

도 2는 본 발명의 노즐바디를 도시한 단면도

도 3은 본 발명의 스트링방지장치를 도시한 사시도

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 1' : 핫런너 2: 히터

3: 핫런너블럭 4: 콜드런너

5: 노즐바디 6: 금형런너

7: 본체 8: 스트링방지장치

9: 순환로 10: 유입공

11: 유출공 12: 체결구

100: 스트링방지를 위한 사출성형용 금형

본 발명은 사출성형에 사용되는 금형에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉수라인과 온수라인이 구비된 사출성형에 사용되는 금형의 노즐바디 선단부의 콜드런너에 사출시에는 온수가 유입되고 냉각시에는 냉수가 유입되는 스트링방지장치가 환설되어 온수시 용용상태인 수지의 흐름을 원활하게 하고 냉각시 수지의 고화를 촉진할 수 있게 됨으로써, 사출성형공정의 주기를 단축할 수 있음은 물론이고 사출성형물의 탈형시 콜드런너의 내부에 미고화된 수지가 실처럼 딸려 나와 외관에 결함을 주는 스트링(string) 현상을 방지할 수 있게 되어 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 스트링 방지를 위한 사출성형용 금형에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 크래시패드(crash pad)나 범퍼(bumper) 등과 같은 정밀한 플라스틱 제품을 성형하기 위해서는 열가소성 수지를 220℃ ~ 270℃ 정도의 온도로 용융시킨 후 밀폐시킨 금형에 고압으로 주입하고, 상기 금형을 일정시간 동안 냉각시켜 고화된 성형물을 금형에서 분리하여 완성하는 사출성형 방식을 사용한다.

상기와 같은 사출성형 방식에 사용되는 금형은 용융상태의 수지가 최초로 주입되어 흘러가는 핫런너가 구획되고, 핫런너를 일정온도로 가열하는 히터가 구비된 핫런너블럭과; 상기 핫런너블럭의 핫런너와 연통되어 용융상태의 수지가 흘러가는 핫런너와 콜드런너가 구획되고, 핫런너를 일정온도로 가열하는 히터가 구비된 노즐바디와; 상기 노즐바디가 내부에 삽입 설치되고, 콜드런너와 연통되어 제품의 형상을 이룬 금형런너가 구획된 본체와; 상기 핫런너블럭의 핫런너를 가열하고, 본체의 금형런너를 냉각하기 위한 냉온수공급장치로; 구성되어 있다.

따라서 사출성형기의 메인스크류를 통해 용융된 수지가 핫런너블럭의 핫런너, 노즐바디의 핫런너와 콜드런너를 차례대로 거쳐 본체의 금형런너로 주입된 후 냉온수공급장치를 통해 일정시간 냉각시킴으로써, 금형런너에서 고화된 수지를 탈형함으로써 사출공정을 완료할 수 있었다.

그러나 이러한 종래의 사출성형용 금형은 노즐바디의 콜드런너가 그 핫런너와 본체의 금형런너의 경계지점에 위치함에 따라, 금형런너에서 고화된 수지를 탈형할 때, 콜드런너의 내부에 유입된 수지는 핫런너에 의해 완전히 고화되지 않은 상태로 실처럼 길게 딸려 나오게 되는 스트링(string) 현상을 유발하게 됨으로써 불량 발생율이 증가되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 노즐바디의 수량을 증가시켜 구성하였지만, 다른 노즐바디에 의해 사출된 수지와의 경계부위에 웰드라인이나 플로우마크 등이 생겨 여전히 외관에 결함이 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 고화된 수지의 탈형시 노즐바디의 콜드런너에서의 고화의 지연으로 인해 발생하는 스트링 현상을 방지하고, 제품의 외관에 웰드라인이나 플로우마크 등이 생기지 않게 하여 생산성을 향상시킬 수 있는 스트링 방지를 위한 사출성형용 금형을 제공함에 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 스트링 방지를 위한 사출성형용 금형의 요부을 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 스트링 방지를 위한 사출성형용 금형의 노즐바디를 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 스트링 방지를 위한 사출성형용 금형의 노즐바디에 환설된 스트링방지장치를 도시한 사시도이다.

본 발명의 사출성형용 금형(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 사출성형기로부터 용융상태의 수지가 최초로 주입되어 흘러가는 핫런너(1)가 구획되고, 핫런너(1)를 일정온도로 가열하는 히터가 구비된 핫런너블럭(3)과; 상기 핫런너블럭(3)의 핫런너(1)와 연통되어 용융상태의 수지가 흘러가는 핫런너(1')와 콜드런너(4)가 구획되고, 핫런너(1')를 일정온도로 가열하는 히터(2')가 구비된 노즐바디(5)와; 상기 노즐바디(5)가 내부에 삽입 설치되고, 콜드런너(4)와 연통되어 제품의 형상을 가진 금형런너(6)가 구획된 본체(7)와; 상기 핫런너블럭(3)의 핫런너(1)를 가열하고, 본체(7)의 금형런너(6)를 냉각하기 위한 냉온수공급장치로; 구성된 것에 있어서, 상기 콜드런너(4)가 위치한 노즐바디(5)의 선단부 외측에 냉온수공급장치를 통해 냉수와 온수가 선택적으로 순환되는 스트링방지장치(8)가 환설되어, 사출시 온수의 순환으로 수지의 흐름을 원활하게 할 수 있고, 냉각시 냉수의 순환으로 수지의 고화를 촉진할 수 있게 됨을 특징으로 한다.

상기 스트링방지장치(8)는 노즐바디(5)의 외측에 환설가능하게 링형상으로 형성되고, 내부에 냉온와 온수가 순환하는 순환로(9)가 구획되며, 외측에 각각 냉수와 온수가 유입되는 유입공(10)과 유출되는 유출공(11)이 형성되어 있다.

상기 노즐바디(5)는 황동계열의 합금으로 구성하고, 스트링방지장치(8)는 열팽창에 의한 기밀을 유지하도록 SUS계열의 금속제로 구성함이 바람직하다.

상기 노즐바디(5)는 핫런너(1')와 콜드런너(4)의 사이가 항상 오픈된 오픈게이트타입으로 구성하거나 밸브를 통해 여닫을 수 있는 밸브게이트타입으로도 구성할 수 있다.

도면 중 미설명 부호 핫런너블럭(3)과 노즐바디를 체결하는 체결구(12)이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 사출성형용 금형(100)은 자동차의 크래시패드나 범퍼 등과 같은 정밀한 플라스틱 제품을 사출성형방식으로 성형할 때 사용하는 금형으로, 사출성형기로부터 고압으로 공급되는 용융상태의 수지가 핫런너(1)(1')를 통해 원활하게 유입됨은 물론이고, 금형런너(6)로 유입된 용융상태의 수지를 빠르게 고화될 수 있도록 히터(2)와 냉온수공급장치를 일체로 구비한 것이다.

특히, 본 발명의 사출성형용 금형(100)은 수지의 고화를 촉진하여 성형공정의 시간을 단축할 수 있게 되고, 제품의 불량 발생율을 줄일 수 있게 됨으로써, 생산성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

이는 상기한 구성과 같이 콜드런너(4)가 위치한 노즐바디(5)의 선단부 외측에 콜드런너(4)를 냉각 또는 가열하는 스트링방지장치(8)가 환설됨에 의한 것인데, 이의 작용을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 사출성형기로부터 고압으로 주입되는 용융상태의 수지는 핫런너블 럭(3)의 핫런너(1)와, 노즐바디(5)의 핫런너(1')와 콜드런너(4)를 통과하여 본체(7)의 금형런너(6)로 주입된다.

이때 상기 핫런너블럭(3)의 핫런너(1)와 노즐바디(5)의 핫러너(1')는 히터(2)에 의해 가열상태가 되고, 상기 금형의 금형런너(6)는 냉온수공급장치를 통해 가열상태가 된다. 따라서 용융상태의 수지는 본체의 금형런너(6)로 원활하게 주입된다.

상기와 같이 금형런너(6)에 적정량 만큼 용융상태의 수지가 주입되면, 오픈게이트타입의 노즐바디(5)에서는 상기 금형런너(6)를 보압하고, 밸브게이트타입의 노즐바디(5)에서는 밸브를 닫아 더 이상 수지가 흘러들어가지 않게 한다.

이후 냉온수공급장치의 작용을 통해 공급된 냉수로 금형런너(6)를 냉각시킴으로써, 금형런너(6)에 주입된 용융상태의 수지가 고화된다.

이때 냉온수공급장치는 상기와 같이 금형런너(6)의 냉각시킴과 동시에 스트링방지장치(8)의 유입공(10)과 유출공(11)을 통해 순환로(9)에 냉수를 공급함으로써, 상기 스트링방지장치(8)가 환설된 노즐바디(5)의 콜드런너(4)를 동시에 냉각시킴으로써, 콜드런너(4)에 주입된 용융상태의 수지도 신속하게 고화시킬 수 있게 된다.

따라서 금형런너(6)로부터 고화된 수지를 탈형하기 위해 콜드런너(4)의 내부에 주입된 수지가 고화되기를 기다리는 시간을 단축할 수 있게 됨으로써, 사출성형공정의 주기도 단축할 수 있게 된다.

그리고 금형런너(6)로부터 수지를 탈형할 때 금형런너(6)와 동일한 시점에 고화되지 않던 콜드런너(4) 내부의 수지가 노즐바디(5)의 핫런너(1')와 콜드런너(4)의 경계지점에서 실처럼 딸려 나오는 스트링 현상이 발생하지 않게 됨으로써, 외관의 결함 없이 고화된 수지를 금형런너(6)에서 용이하게 탈형할 수 있게 되고, 이로 인하여 두께가 얇은 제품을 용이하게 성형할 수 있게 된다.

또한 노즐바디(5)의 콜드런너(4)를 신속하게 냉각시킬 수 있게 됨에 따라, 콜드런너(4)의 선단부를 종래에 비하여 더욱 확대 형성할 수 있게 됨으로써, 금형런너(6)에 용융상태의 수지를 주입할 때 더욱 원활하고 신속하게 주입할 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명의 스트링방지를 위한 사출성형용 금형은 콜드런너(4)가 구획된 노즐바디(5)의 선단부 외측에 냉수와 온수가 선택적으로 순환되는 스트링방지장치(8)가 환설됨에 따라, 용융상태의 수지를 원활하게 공급하고 신속하게 고화시켜 사출성형공정의 주기를 크게 단축할 수 있게 되고, 수지의 미고화로 인한 스트링 현상도 방지하여 제품의 불량 발생율을 감소시킬 수 있게 됨으로써, 생산성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 콜드런너(4)가 구획된 노즐바디(5)의 선단부 외측에 냉수와 온수가 선택적으로 순환되는 스트링방지장치(8)가 환설됨에 따라, 용융상태의 수지를 원활하게 공급하고 신속하게 고화시켜 사출성형공정의 주기를 크게 단축할 수 있게 되고, 수지의 미고화로 인한 스트링 현상도 방지하여 제품의 불량 발생율을 감소시킬 수 있게 됨으로써, 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 사출성형기로부터 용융상태의 수지가 최초로 주입되어 흘러가는 핫런너(1)가 구획되고, 핫런너(1)를 일정온도로 가열하는 히터가 구비된 핫런너블럭(3)과; 상기 핫런너블럭(3)의 핫런너(1)와 연통되어 용융상태의 수지가 흘러가는 핫런너(1')와 콜드런너(4)가 구획되고, 핫런너(1')를 일정온도로 가열하는 히터(2')가 구비된 노즐바디(5)와; 상기 노즐바디(5)가 내부에 삽입 설치되고, 콜드런너(4)와 연통되어 제품의 형상을 가진 금형런너(6)가 구획된 본체(7)와; 상기 핫런너블럭(3)의 핫런너(1)를 가열하고, 본체(7)의 금형런너(6)를 냉각하기 위한 냉온수공급장치로; 구성된 것에 있어서, 상기 콜드런너(4)가 위치한 노즐바디(5)의 선단부 외측에 냉온수공급장치를 통해 냉수와 온수가 선택적으로 순환되는 스트링방지장치(8)가 환설되어, 사출시 온수의 순환으로 수지의 흐름을 원활하게 할 수 있고, 냉각시 냉수의 순환으로 수지의 고화를 촉진할 수 있게 됨을 특징으로 한 스트링 방지를 위한 사출성형용 금형.
2. 제1항에 있어서, 스트링방지장치(8)는 노즐바디(5)의 외측에 환설가능하게 링형상으로 형성되고, 내부에 냉온와 온수가 순환하는 순환로(9)가 구획되며, 외측에 각각 냉수와 온수가 유입되는 유입공(10)과 유출되는 유출공(11)이 형성된 스트링 방지를 위한 사출성형용 금형.

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