KR20090012480A - 사출성형용 코어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사출시 미세한 패턴 등의 전사성을 향상시키기 위하여 단열층을 구비하는 사출성형용 코어에 관한 것이다.

본 발명에 의한 사출성형용 코어는, 외면에 형성되어 용융물과 접촉되는 도금층과, 상기 도금층 내측에 마련되는 코어 본체와, 상기 도금층과 코어 본체 사이에 마련되어 단열층을 형성하기 위한 단열필름과, 상기 도금층과 상기 접착필름사이에 상기 도금층 형성을 위하여 금속재질로 마련되는 시드 플레이트을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

사출성형용 코어{Core for injection molding}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코어의 단면구조를 나타낸 단면도이다.

도 2는 도 1에 의한 코어에 수지가 유입되는 상태를 도시한 단면도이다.

도 3은 종래 코어의 단면구조를 나타낸 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

10 : 코어, 11: 코어 본체,

12 : 단열필름, 13 : 시드 플레이트,

14 : 도금층, 15 : 도선,

본 발명은 사출성형용 코어에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 사출시 미세한 패턴 등의 전사성을 향상시키기 위하여 단열층을 구비하는 사출성형용 코어에 관한 것이다.

일반적으로 사출금형은 플라스틱 제품을 생산하기 위한 것으로, 사출성형은 고온으로 용융된 재료를 높은 압력에 의해 사출금형내로 충진하여 금형의 내부 형 상에 따라 제품을 생산하게 된다.

이러한 사출금형은 내부에 사출공간을 형성하기 위하여 기본적으로 두 개의 상,하부 금형을 포함하고, 특히 함몰된 형상, 중공 등을 형성하기 위하여 코어를 구비하기도 한다.

도 3은 종래의 사출성형용 코어의 단면구조를 나타낸 단면도이다.

종래의 코어는 코어의 기본적인 형상을 형성하기 위한 코어본체와, 이 코어 본체의 외면에 마련되는 도금층으로 이루어지며, 이 도금층에 미세한 패턴을 가공하여 원하는 형상을 얻을 수 있게 된다.

특히 제품이 고기능화 될수록 고전사성이 요구되게 되는데, 이러한 고전사성을 위하여는 사출된 수지의 적절한 냉각속도가 유지될 수 있어야 한다.

그러나, 종래의 코어는 코어 본체 외면에 금속재질인 도금층이 형성되어 있고, 이러한 도금층과 코어 본체사이에는 열전달을 조절할 요소가 개재되지 않아서 용융된 수지를 캐비티에 충전할 때 코어쪽으로 급속하게 열전달이 되면서 수지가 고화되어 전사성이 현저히 떨어지게 되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점 때문에 단열층이 형성된 코어에 대한 기술이 개시된 바 있으나, 이러한 단열기술 중 스탬퍼 방식의 경우 단열층 고정이 용이하지 않아 생산과정에서 불량이 발생할 가능성이 높고, 코어에 단열판을 삽입할 경우 코어면과 단열층의 거리가 증가하여 단열효과가 현저히 감소하고 냉각특성도 악화되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 다층구조의 단열층을 구비하고 전사성이 향상되도록 한 사출성형용 코어를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 다층구조의 단열층을 구현함에 있어 생산이 용이하도록 한 사출성형용 코어를 제공하는 데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 사출성형용 코어는, 외면에 형성되어 용융물과 접촉되는 도금층과, 상기 도금층 내측에 마련되는 코어 본체와, 상기 도금층과 코어 본체 사이에 마련되어 단열층을 형성하기 위한 단열필름과, 상기 도금층과 상기 접착필름사이에 상기 도금층 형성을 위하여 금속재질로 마련되는 시드 플레이트을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 단열필름은 양면에 에폭시 또는 아크릴 계열의 수지로 이루어진 접착층이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 시트 플레이트에서 상기 단열필름에 대향되는 면은 표면 거칠기 증가를 위한 가공이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 단열필름은 폴리머 필름인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 단열필름은 10 내지 200㎛의 두께로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 도금층은 상기 시트 플레이트상에 무전해 도금에 의해 형성되고, 상기 시트플레이트는 상기 무전해 도금 과정에 의한 상기 도금층의 안정화를 위하여 상 기 시트플레이트에 전류를 공급하기 위한 도선과 연결되는 것을 특징으로 한다.

이하에는 본 발명의 일 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 살펴본다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코어의 단면구조를 나타낸 단면도이고, 도 2는 도 1에 의한 코어에 수지가 유입되는 상태를 도시한 단면도이다.

본 발명에 따른 사출성형용 코어(10)는 사출물에 중공과 같이 특별한 공간의 형성이 필요할 때 사출금형(미도시)의 내부에 형성되는 캐비티에 설치되는 금형의 일종이다.

이러한 사출성형용 코어(10)는 내부에 코어 본체(11)를 포함하며, 이 코어 본체(11)는 코어(10)의 대부분의 부피를 차지하며 코어(10)의 기본적인 형상을 결정하게 된다.

이 코어 본체(11)의 외면에는 단열층을 형성하기 위한 단열필름(12)이 위치하게 된다. 단열필름(12)은 용융된 수지가 캐비닛에 유입되어 사출성형되는 동안 수지에서 코어 본체(11)로의 열전달을 조절하기 위한 단열구조를 형성하게 된다.

단열필름(12)은 폴리아미드를 비롯하여 내열성을 가지는 폴리머 필름으로 형성될 수 있으며, 일반적인 접착필름도 적용가능하다.

이때, 단열필름(12)는 필름의 소재에 따른 열전달율의 차이 및 냉각속도 등을 고려하여 그 두께가 10 내지 200㎛ 내에서 변동될 수 있다.

또한, 단열필름(12)에는 코어 본체(11)와의 결합을 위하여 양면에 접착층(미 도시)이 형성되어 있다. 접착층은 코어 본체(11)와 후술할 시트 플레이트(13)와의 접착을 위한 것으로 에폭시 또는 아크릴 계열의 수지로 형성될 수 있다.

이러한 단열필름(12)의 상층에는 금속재질의 박막으로 형성되는 시드 플레이트(Seed plate)(13)가 마련된다. 시드 플레이트(13)는 후술할 도금층(14)의 형성을 위한 일종의 베이스로, 전도성 있는 금속재질로 형성된다.

이때 시드 플레이트(13)에서 단열필름(13)에 대향되는 면에는 에칭 등의 방법으로 표면 거칠기를 높이기 위한 표면처리가공이 이루어질 수 있으며 이러한 표면처리는 단열필름(12)의 접착층이 시드 플레이트(13)에 접착할 때 접착력을 향상시키게 된다.

또한, 상기 시드 플레이트(13)의 상층에는 도금층(14)이 형성된다. 도금층(14)은 코어(10)의 최외각면을 형성하게 되며, 표면에는 사출물에 전사될 미세한 패턴 등이 기계적 가공방법에 의해 형성되게 된다.

도금층(14)을 형성하는 방법은 코어 본체(11)에 단열필름(12)을 접착시킨 상태에서 다시 단열필름(12)위에 시드 플레이트(13)를 부착시키고, 이 시드 플레이트(13)에 무전해 도금에 의해 도금층(14)을 형성하게 된다.

이때 도금층(14)은 니켈로 구성될 수 있으며, 무전해 도금과정을 진행하기 전 예비단계로써 도금층(14)의 형성을 안정화하기 위하여 시드 플레이트(13)에 일정시간 동안 전류를 공급하는 과정이 선행될 수 있다. 이를 위하여 시드 플레이트(13)에 전류를 공급하기 위한 도선(15)이 시드 플레이트(13)에 연결될 수 있는데, 이러한 도선(15)은 레이져 용접 등의 방법으로 형성가능하다.

이하에는 본 발명에 따른 사출성형용 코어의 작용효과를 살펴본다.

상술한 과정을 거쳐 단열층이 형성된 코어(10)는 사출성형을 위하여 금형 내부에 삽입, 설치된다.

이후 용융상태의 수지(20)가 금형 내부의 캐비티로 유입되면 용융된 수지(20)가 도 2에서와 같이 코어(10)의 외면을 형성하는 도금층(14)에 접촉된다.

용융상태의 수지(20)는 그 온도가 200 내지 350??에 이르게 되는데, 이러한 고온상태의 수지(20)가 도금층(14)에 접촉되면 수지(20)에서 도금층(14)으로의 열전달이 일어나며 수지(20)가 냉각된다.

이때 도금층(14)으로 전달된 열은 상대적으로 저온상태인 코어 본체(11)쪽으로 흘러가게 되는데, 도금층(14)과 코어 본체(11)사이에 마련되는 단열필름(13)에 의한 단열효과에 의해 코어 본체(11)쪽으로의 열전달이 억제되면서 도금층(14)의 냉각이 지연되어 도금층(14)은 높은 온도를 유지하게 된다.

따라서, 용융된 수지(20)가 캐비닛에서 도금층(14)을 따라 확산되며 도금층(14)에 형성된 패턴이 수지(20)에 전사될 때까지 수지(20)의 고화가 지연되면서 충분한 유동성이 유지될 수 있으므로, 특히 미세패턴의 전사성이 향상되는 효과가 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 사출성형용 코어는 코어 본체 상층에 단열필름으로 구성되는 단열층과 이 단열층 위에 도금층을 형성하기 위한 시드 플레이트가 설치된다.

따라서, 단열필름에 의해 용융수지에 의한 열이 도금층에서 코어 본체쪽으로 전달되는 것이 억제되면서 용융수지에 일정시간동안 충분한 유동성이 확보될 수 있어 미세 패턴에 대한 전사성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 이러한 단열필름은 접착층이 양면에 구비되어 코어의 제작시 코어 본체 및 시드 플레이트와 접착에 의해 결합되므로 제작이 용이하다는 장점이 있다.

Claims (6)

1. 외면에 형성되어 용융물과 접촉되는 도금층과, 상기 도금층 내측에 마련되는 코어 본체와, 상기 도금층과 코어 본체 사이에 마련되어 단열층을 형성하기 위한 단열필름과, 상기 도금층과 상기 접착필름사이에 상기 도금층 형성을 위하여 금속재질로 마련되는 시드 플레이트을 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형용 코어.
2. 제1항에 있어서, 상기 단열필름은 양면에 에폭시 또는 아크릴 계열의 수지로 이루어진 접착층이 형성된 것을 특징으로 하는 사출성형용 코어.
3. 제2항에 있어서, 상기 시트 플레이트에서 상기 단열필름에 대향되는 면은 표면 거칠기 증가를 위한 가공이 이루어지는 것을 특징으로 하는 사출성형용 코어.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 단열필름은 폴리머 필름인 것을 특징으로 하는 사출성형용 코어.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 단열필름은 10 내지 200㎛의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 사출성형용 코어.
6. 제1항에 있어서, 상기 도금층은 상기 시트 플레이트상에 무전해 도금에 의해 형성되고, 상기 시트플레이트는 상기 무전해 도금 과정에 의한 상기 도금층의 안정화를 위하여 상기 시트플레이트에 전류를 공급하기 위한 도선과 연결되는 것을 특징으로 하는 사출성형용 코어.

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