KR20080023523A - 가열 및 냉각이 가능한 금형 및 그 냉각방법 - Google Patents

가열 및 냉각이 가능한 금형 및 그 냉각방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20080023523A
KR20080023523A KR1020060087522A KR20060087522A KR20080023523A KR 20080023523 A KR20080023523 A KR 20080023523A KR 1020060087522 A KR1020060087522 A KR 1020060087522A KR 20060087522 A KR20060087522 A KR 20060087522A KR 20080023523 A KR20080023523 A KR 20080023523A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mold
heating element
heat generating
cooling
heating
Prior art date
Application number
KR1020060087522A
Other languages
English (en)
Inventor
윤병흔
Original Assignee
윤병흔
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 윤병흔 filed Critical 윤병흔
Priority to KR1020060087522A priority Critical patent/KR20080023523A/ko
Publication of KR20080023523A publication Critical patent/KR20080023523A/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/72Heating or cooling
    • B29C45/73Heating or cooling of the mould
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2863/00Use of EP, i.e. epoxy resins or derivatives thereof as mould material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2877/00Use of PA, i.e. polyamides, e.g. polyesteramides or derivatives thereof, as mould material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0003Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds having particular electrical or magnetic properties, e.g. piezoelectric
    • B29K2995/0007Insulating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 가열 및 냉각이 가능한 플라스틱 사출용 금형에 관한 것이다.
본 발명은 용융수지가 주입되는 금형의 캐비티 둘레를 따라 금형에 발열체 삽입공이 형성되고 이 삽입공으로 주울열 발열체가 삽입되되 주울열 발열체 주위에는 전기절연성 재료가 충전되며, 발열체는 U자형 동체와 발열체 간을 서로 연결하는 연결부로 구성되는 관 형태를 갖는 플라스틱 사출용 금형을 제공한다.이때, 에폭시 수지 또는 폴리아미드 수지로 상기 삽입공 내측을 피복한 후 전기절연성 재료를 충전하는 것이 바람직하다.상기 주울열 발열체는 철-크롬-알루미늄계, 니켈-크롬계,또는 철-니켈-크롬계 발열체 중의 어느 하나인 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면,발열체에 전류를 흘려주어 금형을 가열하고 다시 발열체 내부로 냉매를 흘려주어 금형을 냉각할 수 있으므로 매우 편리하고 또한 가열 및 냉각부가 동일한 곳에 위치하므로 가열부 및 냉각부를 금형의 사출성형품 주위에 고밀도로 위치시킬 수 있다.따라서 종래 기술에 비해 금형을 보다 균일하게 가열 및 냉각할 수 있으며 렌즈 같은 소형제품의 정밀사출에도 적용할 수 있다.
플라스틱 사출,금형,냉각,가열

Description

가열 및 냉각이 가능한 금형 및 그 냉각방법{Mold with a heating and cooling structure and cooling method thereof}
도1은 공지의 사출용 금형의 단면도.
도2는 본 발명에 따른 금형의 단면도.
도3은 본 발명에 따른 금형의 평면도.
도4는 본 발명에 사용되는 발열체의 단면도.
본 발명은 플라스틱 사출용 금형, 특히 가열 및 냉각이 가능한 금형 및 그 냉각방법에 관한 것이다.
컵,요구르트 용기,또는 쓰레기통과 같이 내부에 빈 공간을 갖는 물품을 플라스틱 사출로 만드는 경우,도1에 도시된 바와 같이 사출용 금형(10)은 캐비티(cavity)(30)를 갖는 캐비티 금형(20)과 코어(50)로 구성되게 된다.폴리에틸렌 ,폴리프로필렌 등의 원료 수지는 용융되어 런너(runner)(23)로 들어와서 게이트(25)를 통해 금형의 캐비티(30)로 주입된다.용융수지는 캐비티 금형(20)과 코어(50) 사이의 빈 공간으로 주입되고,냉각,경화되어 사출성형품을 얻게 된다.
금형은 사출성형품의 형상,특성에 따른 적절한 온도제어가 요구된다. 금형온도가 너무 높을 경우 싱크 마크(sink mark),플래쉬(flash)등이 발생하며,금형온도가 너무 낮을 경우 충전불량(short shot),표면광택불량(surface blemish)등이 발생한다.적절한 금형온도의 제어는 성형 사이클 단축,성형성 개선,성형품의 표면상태 개선,성형품의 칫수 정밀도 향상으로 이어진다.특히,정밀한 사출을 필요로 하는 경우 가열 및/또는 냉각이 가능한 금형이 필요하다.
일본 실용신안공개 제평6-64840호는 금형둘레로 다수의 냉각파이프를 위치시켜서 금형을 냉각하는 기술을 개시하고 있으며,일본 특허공개 제2004-249640호는 고정밀 플라스틱제 광학제품용 금형의 가열 및 냉각을 위해 판상의 금형 양측에 전열발열체의 삽입공이 형성된 가열판을 위치시키고 가열판 외측에 냉각액 통로를 위치시키거나 금형둘레로 전열발열체 삽입공과 냉각액 통로를 교대로 위치시켜서 금형을 가열 및 냉각하는 기술을 개시하고 있다.
이러한 공지의 기술들은 가열부와 냉각부가 서로 교대로 이격하여 위치함으로써 가열부 또는 냉각부간의 이격거리가 크게 되므로 사출성형품을 보다 균일하게 가열 또는 냉각하는데 한계가 있게 된다.또한 정밀사출을 요하는 제품이 소형인 경우,금형의 온도제어를 위해 금형에 가열부와 냉각부를 교대로 이격하여 위치시키는 것이 불가능하므로 소형제품의 정밀사출에는 적용할 수 없다는 문제점이 있다.
본 발명은 가열 및 냉각부를 별도로 위치시키는 것이 아니라 동일한 곳에 위치시킴으로서 소형제품의 정밀사출에도 적용할 수 있으며 또한 사출성형품을 매우 균일하게 가열 및 냉각할 수 있는 금형을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 용융수지가 주입되는 금형의 캐비티 둘레를 따라 금형에 발열체 삽입공이 형성되고 이 삽입공으로 주울열 발열체가 삽입되되 주울열 발열체 주위에는 전기절연성 재료가 충전되며, 발열체는 U자형 동체와 발열체 간을 서로 연결하는 연결부로 구성되는 관 형태를 갖는 플라스틱 사출용 금형을 제공한다.이때, 에폭시 수지 또는 폴리아미드 수지로 상기 삽입공 내측을 피복한 후 전기절연성 재료를 충전하는 것이 바람직하다.상기 주울열 발열체는 철-크롬-알루미늄계, 니켈-크롬계,또는 철-니켈-크롬계 발열체 중의 어느 하나인 것이 바람직하다.
또한 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 U자형 동체와 발열체 간을 서로 연결하는 연결부로 구성되는 관 형태의 발열체를 갖는 상기 금형의 냉각방법에 있어서,발열체의 관으로 냉각용 냉매가 유입되되 냉매는 압축공기인 냉각방법을 제공한다.
이하에서는 첨부도면을 참조로 하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
도2는 본 발명에 따른 금형(10')의 단면도이며,도3은 이 금형(10')의 평면도로서 도2와 도3은 도1에 도시된 종래의 사출용 금형(10)에 본 발명이 적용된 것을 보여준다.도2와 도3에서 도1과 동일한 참조번호는 동일한 부분을 나타낸다.
본 발명에 따른 금형(10')에 있어서,금형에 다수의 발열체 삽입공(40)이 형 성된다.이 삽입공(40)은 사출성형품의 효율적인 가열 및 냉각을 위해 사출성형품이 위치될 캐비티(30) 둘레를 따라 적절한 간격으로 위치된다.예시된 실시예의 경우,캐비티 금형(20)에 캐비티(30) 둘레를 따라 삽입공(40)이 형성되되 방사상으로 8개가 형성된 것을 보여준다.
상기 삽입공(40)으로 본 발명에 따른 발열체(60)가 삽입된다.발열체(60)의 구조는,도4에 도시된 바와 같이,U자형 동체(63)와 이 동체(63)의 양단부에 형성되는 연결부(65)로 구성되는 속이 빈 관이다. 연결부(65)는 발열체(60)를 서로 연결하는 역할을 하며 따라서 금형의 캐비티 둘레를 따라 형성되는 삽입공(40)의 위치와 갯수에 따라 발열체(60)들이 서로 연결될 수 있도록 적절한 길이와 각도로 형성된다.
본 발명에 사용되는 발열체(60)는 전술한 바와 같은 관 형태를 가져야 하므로 이러한 관 형태의 제조가 가능하도록 연,전성이 있는 금속의 주울열 발열체로 만들어진다.이러한 주울열 발열체로는 철-크롬-알루미늄계, 니켈-크롬계,또는 철-니켈-크롬계 발열체 중의 어느 하나를 사용하는 것이 가능하다.더욱이 철-크롬-알루미늄계, 니켈-크롬계,또는 철-니켈-크롬계 발열체는 용이하게 고온(800 ℃ 이상)이 얻어지며 내열성이 높아서 공기중에 장시간 사용할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명에 사용되는 발열체(60)가 주울열 발열체이므로 이 발열체에 전기를 흘려주어 발열시키게 되는데 일반적으로 금형도 금속으로 만들어지므로 안전을 위해 금형과 발열체를 전기절연시켜야 된다.따라서 발열체(60) 주위의 삽입공(40)은 전기절연성 재료로 충진되는 절연층(70)이 위치된다.전기절연성 재료로는 통상적으 로 유연성이 큰 섬유절연체가 사용될 수 있으며,삽입공(40) 외부로 노출되는 발열체 부분도 이 섬유절연체로 피복하여야 한다.이때 전기절연성이며 내열성이 큰 에폭시 수지 또는 폴리아미드 수지로 삽입공(40) 내측을 피복하고 섬유절연체로 삽입공(40)을 충진하는 것이 보다 바람직하다.이는 수지층이 발열체(60)의 진동이나 사용중 외부로부터 오는 충격에 대해 발열체(60)를 용이하게 제 위치에 유지시켜주며,발열체(60)와 금형을 보다 확실하게 절연시킴으로서 만일의 경우 발열체(70)로부터 후술될 냉각용 냉매가 유출되더라도 사고를 방지할 수 있기 때문이다.
전술한 바와 같은 본 발명에 따른 금형(10')의 가열 및 냉각은 다음과 같이 행해진다.
전기절연성 재료로 충진된 금형(10')의 삽입공(40)에 발열체(60)를 삽입하고 이 발열체(60)의 연결부(65)를 서로 연결하여 서로 연결된 관 형태로 만든 후 전기단자의 양극(+)과 음극(-)을 연결하면 발열이 된다.이때 잘 알려진 바와 같이 금형의 적당한 위치에 열전대를 위치시키고 통전되는 전류의 양을 제어함으로써 원하는 온도로 금형을 제어할 수 있다.
금형(10')의 냉각은 발열체(60)의 관 내로 냉각용 냉매를 유동시켜서 행해진다.발열체(60)들은 서로 연결되어 있으므로 냉매는 첫번째 발열체(60)의 일측을 통해 유입되어 모든 발열체(60)를 통과한 후 맨 마지막 발열체(60)의 일측을 통해 유출되며 이때 발열체(60)의 표면의 열교환을 통해 금형(10')을 냉각시키게 된다.통상적으로 냉매로 물을 사용하나 본 발명에 따른 금형(10')의 경우 냉매로 압축공기를 사용하는 것이 바람직하다.물을 냉매로 사용하는 경우 다음의 가열과정에서 통 전중 발열체(60) 내부에 물이 채워져 있을 경우 단락이 발생하기 때문이다.만일 물을 냉매로 사용하는 경우는 통전 전에 압축공기로 발열체(60) 배부에 채워진 물을 강제배출시켜야 한다.보다 신속한 냉각을 원하는 경우는 냉매로 물과 압축공기를 사용할 수 있는 시설을 하고 냉매 유입구에 적당한 절환장치를 설치하여 냉매로 물을 사용하고 발열체(60)의 가열 전에 압축공기로 물을 강제배출시키면 된다.
압축공기를 냉매로 사용하는 경우,물을 사용하는 경우에 비해 별도의 저장조를 필요로 하지 않고 단지 압축펌프와 유량조절계만 있으면 되므로 시설이 간단해지고 작업이 편리해진다는 장점이 있게 된다.
이상에서는 발열체(60)가 캐비티 금형(20)에만 위치하는 것을 실시예로하여 설명하였으나,발열체(60)가 코어(50)만 또는 캐비티 금형(20)과 코어(50)에 모두 위치하는 것도 가능함을 알 수 있을 것이다.발열체(60)가 캐비티 금형(20)과 코어(50)에 모두 위치하는 경우는 금형내 발열체 밀도가 증가하므로 금형을 보다 신속하게 가열 및 냉각할 수 있으며 보다 균일한 가열 및 냉각효과를 얻을 수 있을 것이다.또한 당업자라면 코어(50)가 없는 금형에도 적용할 수 있음을 알 것이다.
본 발명에 의하면,발열체에 전류를 흘려주어 금형을 가열하고 다시 발열체 내부로 냉매를 흘려주어 금형을 냉각할 수 있으므로 매우 편리하고 또한 가열 및 냉각부가 동일한 곳에 위치하므로 가열부 및 냉각부를 금형의 사출성형품 주위에 고밀도로 위치시킬 수 있다.따라서 종래 기술에 비해 금형을 보다 균일하게 가열 및 냉각할 수 있으며 렌즈 같은 소형제품의 정밀사출에도 적용할 수 있다.

Claims (4)

  1. 플라스틱 사출용 금형에 있어서,용융수지가 주입되는 금형의 캐비티 둘레를 따라 금형에 발열체 삽입공이 형성되고 이 삽입공으로 주울열 발열체가 삽입되되 주울열 발열체 주위에는 전기절연성 재료가 충전되며, 발열체는 U자형 동체와 발열체 간을 서로 연결하는 연결부로 구성되는 관 형태임을 특징으로 하는 가열 및 냉각이 가능한 금형.
  2. 제1항에 있어서,에폭시 수지 또는 폴리아미드 수지로 상기 삽입공 내측을 피복한 후 전기절연성 재료를 충전함을 특징으로 하는 가열 및 냉각이 가능한 금형.
  3. 제1항에 있어서,상기 주울열 발열체가 철-크롬-알루미늄계, 니켈-크롬계,또는 철-니켈-크롬계 발열체 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 가열 및 냉각이 가능한 금형.
  4. U자형 동체와 발열체 간을 서로 연결하는 연결부로 구성되는 관 형태의 발열체를 갖는 제1항에 따른 금형의 냉각방법에 있어서,발열체의 관으로 냉각용 냉매가 유입되되 냉매는 압축공기임을 특징으로 하는 가열 및 냉각이 가능한 금형의 냉각방법.
KR1020060087522A 2006-09-11 2006-09-11 가열 및 냉각이 가능한 금형 및 그 냉각방법 KR20080023523A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060087522A KR20080023523A (ko) 2006-09-11 2006-09-11 가열 및 냉각이 가능한 금형 및 그 냉각방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060087522A KR20080023523A (ko) 2006-09-11 2006-09-11 가열 및 냉각이 가능한 금형 및 그 냉각방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20080023523A true KR20080023523A (ko) 2008-03-14

Family

ID=39397047

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060087522A KR20080023523A (ko) 2006-09-11 2006-09-11 가열 및 냉각이 가능한 금형 및 그 냉각방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20080023523A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103317620A (zh) * 2012-03-18 2013-09-25 昆山华盟电子精密模具有限公司 一种模具
US8939747B2 (en) 2010-12-10 2015-01-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Injection mold

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8939747B2 (en) 2010-12-10 2015-01-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Injection mold
CN103317620A (zh) * 2012-03-18 2013-09-25 昆山华盟电子精密模具有限公司 一种模具

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU591130A3 (ru) Устройство дл лить термопластов по давлением
EP1110692B1 (en) Synthetic resin forming metal mold and metal mold temperature regulating method
US6309579B1 (en) Method for forming a casting which includes an insert
US20060246166A1 (en) Injection molding system and method for using the same
KR101084801B1 (ko) 이차 전지의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 이차 전지
US4438064A (en) Injection molding process for synthetic resin and its apparatus
US4370115A (en) Injection molding method and device
JP6855483B2 (ja) 熱可塑性プラスチックを射出するための型および当該型を使用する方法
JP2018527228A5 (ko)
TW200626344A (en) Simulation device for injection molding and simulation method for injection molding
KR100888985B1 (ko) 금형의 급속 가열방법
DE69107175D1 (de) Spritzgiessvorrichtung mit einem gesonderten Heizelement in einem Formraumeinsatz.
US11931936B2 (en) System of manufacturing injection molded article and metal mold
KR20080023523A (ko) 가열 및 냉각이 가능한 금형 및 그 냉각방법
EP0920969A1 (en) Injection molding means
CN106029323B (zh) 具有热电元件的注射模具
CN108724663A (zh) 一种带有冷却结构的注塑模具
JPH1029215A (ja) プラスチック製品成形用金型及びこの金型の製法
KR101030595B1 (ko) 웰드레스 방식의 사출금형 장치
JP2001009836A (ja) プラスチック成形用金型
JP2008137275A (ja) 金型装置及び成形品の製造方法
US7841854B2 (en) Temperature adjustment mechanism for injection molding machine
JPS62179912A (ja) 合成樹脂成形品の成形装置
CN104972594A (zh) 用于制造永久磁体的方法、用于制造作为双组分构件的永久磁体的方法及永久磁体
CN109501153A (zh) 一种注塑喷嘴及热流道系统

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination