KR20080029039A

KR20080029039A - 성형품 표면에 마크나 글자를 형성할 수 있는 이젝터 및마크나 글자의 형성방법

Info

Publication number: KR20080029039A
Application number: KR1020060094503A
Authority: KR
Inventors: 윤병흔
Original assignee: 윤병흔
Priority date: 2006-09-28
Filing date: 2006-09-28
Publication date: 2008-04-03

Abstract

본 발명은 성형품 표면에 마크나 글자를 형성할 수 있는 이젝터와 마크나 글자의 형성방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 이젝터는 고정측 설치판,고정측 설치판에 설치되는 고정측 형판,고정측 형판에 삽입되는 상부몰드,탕구부시 그리고 로케이트 링을 포함하는 고정다이와;가동측 설치판,가동측 설치판에 설치되는 가동측 형판,가동측 형판에 삽입되는 하부몰드,그리고 가동다이의 이동을 안내하는 가이드핀을 포함하는 가동다이로 구성되는 플라스틱 사출용 금형장치에 적용된다.이젝터는 다공성 재료로 된 공기 취입부 및 파이프로 구성되되 이젝터의 공기 취입부가 다공성 내화물로 구성되고 그 표면에 마크 또는 글자가 양각 또는 음각 되어있으며,이젝터는 상기 공기 취입부가 하부몰드의 캐비티로 노출되도록 설치되며,상기 파이프에 부압을 가하거나 정압의 고압공기를 공급할 수 있는 절환장치가 연결된다.

본 발명에 따른 이젝터를 사용하면 플라스틱 사출용 금형장치의 구조가 매우 간단해지며,성형품의 표면에 백화현상이나 수지피복이 벗겨지는 품질저하 현상이 발생하지 않는다.나아가서 사출 성형품 표면에 마크나 글자를 형성할 수 있다.

사출금형장치,이젝터,공기압,부압

Description

성형품 표면에 마크나 글자를 형성할 수 있는 이젝터 및 마크나 글자의 형성방법{Ejector capable of inscribing marks or characters on the surface of a molded product and inscribing method}

도1은 종래의 플라스틱 사출금형장치의 단면도.

도2는 본 발명에 따른 이젝터를 사용하는 사출금형장치의 단면도.

도3은 도2의 금형장치에서 가동다이가 후퇴된 상태를 보여주는 단면도.

도4는 도3에 도시된 상태에서 본 발명에 따른 이젝터가 성형품을 취출하는

상태를 보여주는 단면도.

도5는 본 발명에 따른 이젝터의 단면도.

도6은 이젝터의 공기 취입부 표면에 마크 또는 글자가 새겨진 상태를 보여주는 부분단면도.

도7 ~ 도9는 성형품 표면에 마크 또는 글자가 새겨지는 상태를 보여주는 설명도.

도10은 공기 주입 절환장치의 개략도.

본 발명은 플라스틱 사출금형장치에 사용되는 이젝터,특히 성형품 표면에 마크나 글자를 형성할 수 있는 이젝터와 마크나 글자의 형성방법에 관한 것이다.

종래의 플라스틱 사출금형장치는 통상적으로 이젝터 핀(들)이 작동하여 냉각고화된 플라스틱 사출 성형품을 튕기듯이 밀어내는 이젝터를 사용한다(대한민국 공개특허 제2005-0017224 또는 실용신안등록 제0157548호 참조).

도1은 하부다이가 유동하는 종래의 후방사출 금형장치의 단면도로서,하나의 이젝터 핀을 사용하는 금형장치를 보여준다.

후방사출 금형장치는 고정다이(100)와 가동다이(200)로 구성된다.고정다이(100)는 고정측 설치판(110), 이 설치판(110)에 설치되는 고정측 형판(120),이 형판(120)에 삽입되는 상부몰드(20),이 상부 몰드(20)까지 삽입되는 탕구부시(140) 그리고 탕구부시(140)의 입구측에 설치되어 인젝션 노즐이 결합되는 부분을 제공하기 위한 로케이트 링(150)을 포함하는 구조로 되어 있으며, 가동다이(200)는 가동측 설치판(210),가동측 형판(220),이 형판(220)에 삽입되는 하부몰드(30),가동다이의 이동을 안내하는 가이드핀(240)을 포함하는 구조로 되어 있다.용융플라스틱이 탕구부시(140)를 통해 상기 상부몰드(20)와 하부몰드(30) 사이의 캐비티로 공급되어 성형되며 이 몰드 캐비티에서 성형된 성형품(50)을 취출하기 위해 구성으로 가동측 설치판(210)과 가동측 형판(220) 사이에 스페이서 블록(250)이 설치되고,이 스페이서 블록(250) 내측에 상측 이젝터 플레이트(260)와 하측 이젝터 플레이트(262) 및 이젝터 핀(264)(도면에는 하나의 이젝터 핀을 도시하였으나 다수의 이젝터 핀들을 사용할 수도 있음)이 설치되고,상기 상,하측 이젝터 플레이 트(260,262)의 이동을 안내하는 가이드(266)와 상,하측 이젝터 플레이트(260,262)의 복귀를 위한 스프링(268)을 갖는 리턴핀(270)이 구비되어 있다.

위와 같은 이젝터 핀(들)을 사용하는 종래의 사출금형장치는 이젝터 핀(264)외에 스페이서 블록(250),상,하측 이젝터 플레이트(260,262),스프링(268)이 구비된 리턴핀(270),그리고 상,하측 이젝터 플레이트(260,262)를 구동시키기 위한 유압 또는 공압장치를 구비하여야 하므로 구조가 매우 복잡하다.이젝터 핀(264)은 성형품(50)의 일정부위에만 힘을 가하여 성형품(50)을 취출하므로 종종 그 충격으로 성형품 표면에 하얗게 자국이 생기는 백화현상이 생기거나 수지피복이 벗겨지는 품질의 저하문제가 발생한다.또한 성형품 표면에 상표나 로고같은 마크나 글자를 새겨 넣으려면 별도로 금형 표면을 가공하여 마크나 글자가 성형품 표면에 형성되도록 하여야 하는데 이는 번거롭고 금형가공비의 증가를 초래한다.

본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로,사출금형장치의 구조를 매우 간단하게 할 수 있으며,사출 성형품 전체에 고른 취출력을 가하여서 성형품의 품질저하 문제가 발생하지 않으며 동시에 성형품 표면에 마크나 글자를 형성할 수 있는 이젝터를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 이젝터는 고정측 설치판,고정측 설치판에 설치되는 고정측 형판,고정측 형판에 삽입되는 상부몰드,상부 몰드까지 삽입되는 탕구부시 그리고 탕구부시의 입구측에 설치되어 인젝션 노즐이 결합되는 부분을 제공하기 위한 로케 이트 링을 포함하는 고정다이와;가동측 설치판,가동측 설치판에 설치되는 가동측 형판,가동측 형판에 삽입되는 하부몰드,그리고 가동다이의 이동을 안내하는 가이드핀을 포함하는 가동다이로 구성되는 플라스틱 사출용 금형장치에 적용된다.

이젝터가 다공성 재료로 된 공기 취입부 및 파이프로 구성되되 이젝터의 공기 취입부가 다공성 내화물로 구성되고 그 표면에 마크 또는 글자가 양각 또는 음각 되어있으며,이젝터는 상기 공기 취입부가 하부몰드의 캐비티로 노출되도록 설치되며,상기 파이프에 부압을 가하거나 정압의 고압공기를 공급할 수 있는 절환장치가 연결된다.

상기 이젝터를 사용하여 성형품 표면에 마크나 글자를 형성하는 방법은 몰드 캐비티 내로 용융 플라스틱을 주입한 후 이젝터에 부압을 가하는 단계, 주입된 용융 플라스틱을 냉각,고화시키는 단계 및 이젝터에 정압의 고압을 가하여 성형품을 취출하는 단계로 구성된다.

이하에서는 첨부도면에 예시된 실시예를 참조하여 본 발명을 보다 자세히 설명한다.

본 발명에 따른 이젝터(300)는 도5에 도시된 바와 같이 종래의 이젝터 핀을 사용하는 대신 고압공기 분사방식을 채용한다.이를 위해 이젝터(300)는 공기 취입부(310)와 파이프(330)로 구성된다.파이프(330)의 일측 단부에는 공기 유입구(350)가 형성되어 있다.

상기 공기 유입구(350)는 도10에 도시된 바와 같이 이젝터(300)에 부압을 가 하거나 정압의 고압공기를 공급할 수 있는 통상적인 구성의 절환장치(500)가 연결된다.절환장치(500)는 출구부(510)와 제1,제2 분기부(530,550)를 갖는다.절환장치(500)의 출구부(510)는 이젝터(300)의 공기 유입구(350)에 연결되며,제1 분기부(530)에는 진공펌프(미도시)가 연결되어서 이젝터(300)에 부압을 가할 수 있으며,제2 분기부(550)에는 압축펌프(미도시)가 연결되어서 이젝터(300)에 고압의 공기를 공급할 수 있다.

한편,이젝터(300)는 상기 공기 취입부(310)가 몰드의 캐비티로 노출되도록 설치된다.또한 도6에 도시된 바와 같이 성형품 표면에 원하는 마크 또는 글자가 양각 또는 음각 되도록 상기 공기 취입부(310) 표면,즉 몰드 캐비티로 노출되는 공기 취입부(310) 표면에는 양각부 또는 음각부(313)가 형성된다. 도6에서 점선은 공기 취입부(310) 표면의 양각부를 나타낸다.공기 취입부(310) 표면에 마크 또는 글자가 양각되는 경우는 성형품 표면에는 마크 또는 글자가 음각되어 형성될 것이다.

공기 취입부(310)는 파이프(330)로 유입된 고압공기가 공기 취입부(310)를 통해 공기가 유동해 나갈 수 있도록 다공성 재료로 구성된다.공기 취입부(310)는 하부몰드(30)의 캐비티로 노출되도록 설치되므로 몰드 캐비티로 주입된 용융 플라스틱과 접하게 된다.따라서 공기 취입부(310)는 캐비티로 노출되는 면이 매끈하게 가공될 수 있어야 하며 또한 용융 플라스틱이 침투되지 않는 재료로 구성되어야 한다.또한 공기 취입부(310) 표면은 원하는 마크 또는 글자(313)를 양각 또는 음각하기 용이하여야 한다.

공기 취입부(310)를 구성하는 다공성 재료로는 위와 같은 목적에 적합한 것 이라면 어느 것이라도 관계없이 사용될 수 있으며,이와 같은 목적을 달성할 수 있는 재료의 하나로 다공성 내화물이 있다.다공성 내화물은 주로 제강분야에서 용강의 버블링(bubbling)을 위해 노즐을 통해 알곤,질소,산소 또는 이들의 혼합가스를 용강으로 취입할 때 사용되고 있다.이러한 다공성 내화물은 여러 종류가 사용되고 있으며,그 대표적인 것으로 대한민국 공개특허 제2000-40918호에는 알루미나 88~90%(중량%),실리카 4.5~5.0%, 지르코니아 3~3.5% 및 크로마이트 1.5~1.8%로 구성되며 기공률이 25~27%, 평균 기공크기는 16~20 ㎛인 알루미나질 다공성 내화물이 있다.다공성 내화물은 이를 통해 가스를 취입할 수 있고 또한 용강과 접촉해도 용강이 침투하지 않으므로 본 발명에 따른 이젝터(300)의 공기 취입부(310)로 사용하는데 아무런 문제가 없다.또한 다공성 내화물은 원재료를 원하는 형태로 성형시킨 후 가열하여 제조하므로 성형단계에서 캐비티로 노출되는 면이 될 부분에 원하는 마크나 글자를 성형하면 원하는 마크나 글자(313)가 표면에 형성된 공기 취입부(310)를 얻을 수 있게 된다.

본 발명에 따른,성형품 표면에 마크나 글자를 형성할 수 있는 이젝터(300)를 사용하여 성형품 표면에 마크나 글자를 형성하는 방법은 도7 내지 도9를 사용하여 설명한다.도7 내지 도9에서는 편의상 음각부(313)만이 형성된 이젝터(300)의 공기취입부(310)를 이용하여 설명하나 양각부만 또는 양각부와 음각부가 함께 형성된 경우도 동일하게 적용된다.

몰드 캐비티 내로 용융 플라스틱을 주입하면 하부몰드(30)의 캐비티로 노출되는 이젝터(300)의 공기 취입부(310) 표면에도 용융 플라스틱이 접하게 되며 용융 플라스틱은 냉각,고화되면서 성형품(50)이 된다.이때 용융 플라스틱(성형품)(50)과 내화물로 된 공기 취입부(310) 간의 낮은 습윤성(wettability)으로 인해 음각부(313) 내로 용융 플라스틱(성형품)(50)이 충분히 유동하지 못하게 된다(도7).따라서 용융 플라스틱(성형품)(50)을 주입한 후 이 용융 플라스틱(성형품)(50)이 이젝터(300)의 공기 취입부(310) 표면과 접하는 시점이 되면 이젝터(300)에 부압을 가한다.이는 전술한 전환장치(500)의 제1 분기부(530)에 연결되는 진공펌프(미도시)를 작동하면 된다.이젝터(300)에 부압이 걸리면 몰드의 캐비티 내의 압력이 이젝터(300) 내부보다 압력이 높으므로 공기 취입부(310)를 통해 캐비티의 공기가 이젝터(300) 내로 유동하게 된다.따라서 용융 플라스틱(성형품)(50)은 상기 음각부(313) 내로 유동하여 이를 채우게 된다(도8).다음에는 주입된 용융 플라스틱(성형품)(50)을 냉각,고화시킨다.주입된 용융 플라스틱(성형품)(50)이 충분히 냉각,고화되면 이젝터(300)에 정압의 고압을 가하여 성형품(50)을 취출한다.이는 전환장치(500)의 제2 분기부(550)에 연결되는 압축펌프(미도시)를 작동하면 된다.이젝터(300)를 통해 고압의 공기가 공급되면 이 압력은 공기 취입부(310)를 통해 성형품(50) 하부에 전달되며 따라서 성형품(50)은 하부몰드(30)로부터 이탈하여 취출되게 된다.이렇게 하여 이젝터(300)를 사용하여 성형품(50) 표면에 원하는 마크나 글자를 형성할 수 있으며 또한 성형품(50)은 이젝터(300)에 의해 취출되게 된다.

다음에는 도2 내지 도4를 사용하여 본 발명에 따른 이젝터(300)가 부착된 후방사출 금형장치를 사용하여 성형품(50)을 제조,취출하는 과정을 설명한다.이때 도2 내지 도4에 사용된 참조번호 중 도1에 사용된 참조번호와 동일한 것은 동일한 부 분을 나타낸다.한편,본 발명에 따른 이젝터(300)는 전술한 바와 같이 이젝터(300)의 공기 취입부(310)가 하부몰드(30)의 캐비티로 노출되도록 설치된다.

먼저 도2에 도시된 바와 같이 몰드 캐비티 내로 용융 플라스틱(성형품)(50)을 주입하고 전술한 바와 같이 용융 플라스틱(성형품)(50)이 이젝터(300)의 공기 취입부(310) 표면과 접하는 시점이 되면 이젝터(300)에 부압을 가하여 성형품(50) 표면에 원하는 마크나 글자를 형성한다.다음에는 용융 플라스틱(성형품)(50)을 충분히 냉각,고화시키고, 성형품(50)의 취출을 위해 도3에 도시된 바와 같이 가동다이(200) 전체가 고정다이(100)로부터 후퇴시킨다.이때 성형품(50)은 상부몰드(20)로부터 분리되어 나온다.다음에는 전술한 바와 같이 전환장치(500)를 통해 이젝터(300)에 압축된 고압공기를 공급한다.고압공기는 이젝터(300)-유입구(350),파이프(330),그리고 공기 취입부(310)(도5 참조)-를 통해 유입되어 성형품(50)을 하부몰드(30)로부터 분리시키고(도4),마지막으로 분리된 성형품(50)은 인출장치(미도시)에 의해 금형장치로부터 인출되어서 1사이클이 완료되며,다음에는 동일한 과정을 반복하게 된다.

도2 내지 도4에 도시된 후방사출 금형장치의 경우 본 발명에 따른 이젝터(300)를 사용하므로 종래와 같은 이젝터 핀(264)과 이 이젝터 핀을 구동하기 위한 스페이서 블록(250),상,하측 이젝터 플레이트(260,262),스프링(268)이 구비된 리턴핀(270),그리고 상,하측 이젝터 플레이트(260,262)를 구동시키기 위한 별도의 유압 또는 공압장치를 필요로 하지 않게 되어 장치의 구성이 매우 단순화됨을 알 수 있다.

본 발명에 따른 이젝터(300)를 사용하는 경우 공기 취입부(310)를 통해 유입된 고압공기가 파스칼의 원리에 따라 성형품(50)과 하부몰드(30)의 바닥면 사이에 균일하게 작용한다.따라서 종래의 이젝터 핀을 사용하는 경우와 달리 성형품 표면에 하얗게 자국이 생기는 백화현상이 생기거나 수지피복이 벗겨지는 품질의 저하문제가 발생하지 않게 된다.또한 성형품의 형상과 크기에 따라 취입되는 공기압을 적절하게 설정할 수 있으므로 매우 편리하고 다양한 제품에 적용할 수 있다.

한편,종래의 이젝터 핀을 사용하는 경우 필요에 따라 여러 개의 이젝터 핀을 사용하는 경우와 동일하게 본 발명에 따른 고압공기 분사식 이젝터의 경우도 필요에 따라 복수의 이젝터를 사용할 수 있다.

이상에서는 하부취출방식의 성형장치를 사용하여 본 발명을 설명하였으나 어떠한 방식의 성형장치에도 본 발명이 사용될 수 있음은 당업자라면 누구나 이해할 수 있을 것이다.또한 당업자라면 발명에 따른 이젝터는 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.

본 발명에 따른 이젝터를 사용하면 플라스틱 사출용 금형장치의 구조가 매우 간단해진다.또한 성형품의 표면에 백화현상이나 수지피복이 벗겨지는 품질저하 현상이 발생하지 않는다.나아가서 사출 성형품 표면에 마크나 글자를 형성할 수 있다.

Claims

고정측 설치판(110),고정측 설치판(110)에 설치되는 고정측 형판(120),고정측 형판(120)에 삽입되는 상부몰드(20),상부 몰드(20)까지 삽입되는 탕구부시(140) 그리고 탕구부시(140)의 입구측에 설치되어 인젝션 노즐이 결합되는 부분을 제공하기 위한 로케이트 링(150)을 포함하는 고정다이(100)와;가동측 설치판(210),가동측 설치판(210)에 설치되는 가동측 형판(220),가동측 형판(220)에 삽입되는 하부몰드(30),그리고 가동다이의 이동을 안내하는 가이드핀(240)을 포함하는 가동다이(200)로 구성되는 플라스틱 사출용 금형장치에 사용되는 이젝터에 있어서,

이젝터(300)가 다공성 재료로 된 공기 취입부(310) 및 파이프(330)로 구성되되 이젝터(300)의 공기 취입부(310)가 다공성 내화물로 구성되고 그 표면에 마크 또는 글자가 양각 또는 음각 되어있으며,이젝터(300)는 상기 공기 취입부(310)가 하부몰드(30)의 캐비티로 노출되도록 설치되며,상기 파이프(330)에 부압을 가하거나 정압의 고압공기를 공급할 수 있는 절환장치가 연결됨을 특징으로 하는 성형품 표면에 마크나 글자를 형성할 수 있는 이젝터.
제1항에 따른 이젝터(300)를 사용하여 성형품 표면에 마크나 글자를 형성하는 방법으로서,몰드 캐비티 내로 용융 플라스틱을 주입한 후 이젝터(300)에 부압을 가하는 단계, 주입된 용융 플라스틱을 냉각,고화시키는 단계 및 이젝터(300)에 정압의 고압을 가하여 성형품(50)을 취출하는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 성형품 표면에 마크나 글자를 형성하는 방법.