KR20090093042A - 나선형 런너를 갖는 사출금형 - Google Patents

나선형 런너를 갖는 사출금형

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KR20090093042A
KR20090093042A KR1020080018346A KR20080018346A KR20090093042A KR 20090093042 A KR20090093042 A KR 20090093042A KR 1020080018346 A KR1020080018346 A KR 1020080018346A KR 20080018346 A KR20080018346 A KR 20080018346A KR 20090093042 A KR20090093042 A KR 20090093042A
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Abstract

본 발명은 나선형 런너를 갖는 사출금형에 관한 것으로, 그 목적은 형상과 크기가 동일한 복수의 캐비티로 충전되는 수지의 속도를 균일하도록 하거나, 형상과 크기가 상이한 캐비티로 충전되는 수지의 속도차이를 조절하도록 하여 캐비티에서 성형되는 성형품의 품질을 향상시키도록 하는 나선형 런너를 갖는 사출금형을 제공함에 있다. 이는 노즐를 통해 공급되는 용융된 수지가 주입되는 스프루와, 상기 스프루를 거친 수지를 수평방향으로 유동시키는 런너와, 상기 런너를 통과한 수지가 캐비티에 들어가기 전의 입구에 해당하는 게이트와, 상기 게이트를 통해 유입된 수지가 충전되는 공간으로, 수지가 냉각, 고화되어 성형품의 형태로 이루어지는 복수의 캐비티를 포함하는 사출금형에 있어서, 상기 캐비티의 형상 및 크기가 동일하게 이루어지고, 상기 런너에 나선형 유로를 형성하여 각 캐비티에 공급되는 수지의 충전속도를 균일하게 유지하도록 하는 것이다.
또한, 노즐를 통해 공급되는 용융된 수지가 주입되는 스프루와, 상기 스프루를 거친 수지를 수평방향으로 유동시키는 런너와, 상기 런너를 통과한 수지가 캐비티에 들어가기 전의 입구에 해당하는 게이트와, 상기 게이트를 통해 유입된 수지가 충전되는 공간으로, 수지가 냉각, 고화되어 성형품의 형태로 이루어지는 복수의 캐비티를 포함하는 사출금형에 있어서, 상기 캐비티의 형상 및 크기가 상이하게 이루어지고, 상기 런너의 적어도 어느 일측에 나선형 유로를 형성하여 각 캐비티에 공급되는 수지의 충전속도를 원하는 속도로 조절하도록 하는 것이다.

Description

나선형 런너를 갖는 사출금형{Injection mold having helical or screw type runner}
본 발명은 나선형 런너를 갖는 사출금형에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 형상과 크기가 동일한 복수의 캐비티로 충전되는 수지의 속도를 균일하도록 하거나, 형상과 크기가 상이한 캐비티로 충전되는 수지의 속도차이를 조절하도록 하여 캐비티에서 성형되는 성형품의 품질을 향상시키도록 하는 나선형 런너를 갖는 사출금형에 관한 것이다.
일반적으로 사출성형이란 플라스틱 성형법 중의 한 방법으로서, 열가소성 수지를 가열해서 유동상태로 되었을 때 금형의 캐비티에 가입 주입하여 금형 내에서 냉각시킴으로써 금형의 캐비티에 상당하는 성형품을 만드는 방법이다.
도 1은 종래에 따른 사출금형의 성형부 구조를 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 사출금형의 성형부는 용융된 수지가 노즐를 통해 공급되며, 수직으로 형성된 스프루(sprue)(1)와, 상기 스프루(1)를 거친 수지를 수평방향으로 유동시키는 런너(runner)(2)와, 상기 런너(2)를 통과한 수지가 캐비티(4)에 들어가기 전의 입구에 해당하는 게이트(gate)(3)와, 상기 게이트(3)를 통해 유입된 수지가 충전되는 공간으로, 수지가 냉각, 고화되어 성형품의 형태로 이루어지는 복수의 캐비티(cavity)(4)로 구성되어 있다.
또한, 상기 캐비티(4)는 제품의 종류에 따라 복수개가 형성되는데, 도면상에는 편의상 좌,우측에 각각 4개, 즉 8개의 캐비티(4)가 형성된 상태를 나타내고 있다.
또한, 제품의 특성상 동일부품이 많이 필요한 경우에는 상기 캐비티(4)의 형상 및 크기를 동일하게 이루어지도록 하고, 제품의 특성상 이종부품이 많이 필요한 경우에는 상기 캐비티(4)의 형상 및 크기를 상이하게 이루어지도록 한다.
상기의 사출금형의 성형부는, 잘 건조한 수지를 사출 성형기의 호퍼(hopper)에 넣어 일정량 만큼씩 가열하여 실린더 안으로 보내어져 용융되고, 용융된 수지는 플런저(plunger)에 의하여 노즐을 거쳐 스프루(1), 런너(2), 게이트(3)를 통해 캐비티(4)를 채우게 되는 것이다.
또한, 캐비티(4)에 충전된 수지는 금형안에서 냉각, 고화(固化)되며, 위의 과정이 끝나면 플런저가 후퇴하고, 금형이 파팅라인을 따라 개방되면, 스프루 로크핀(sprue lock pin)이 스프루(1)를 잡아당겨 스프루 부시로부터 빠져 나오게 함과 동시에 이젝터 핀(ejector pin)이 금형으로부터 성형품을 밀어내어 분리시키는 것이다.
이때 상기 캐비티의 형상과 크기가 동일한 경우에는 스프루(1)을 통과한 수지는 일측의 런너(2)를 통과하면서 상기 스프루에 가까운 캐비티(4)로 부터 충진되어지는 것이며, 이에 따라 스프루(1)에서 각 캐비티(4)의 런너까지의 기하학적인 거리가 차이가 있다면 각 캐비티(4)의 충진이 불균형을 이룰 것이고, 스프루(1)에서 각 캐비티(4)의 런너(2)까지의 기하학적인 거리가 동일하다면 각 캐비티(4)에 채워지는 속도가 균형을 이룰 것이다. 따라서 스프루(1)에서 각 캐비티(4)까지의 거리가 동일하도록 런너(2)를 설계하여 충진 속도가 같게한다.
그러나 스프루(1)에서 각 캐비티(4)까지 거리가 동일하고 캐비티(4)의 형상과 크기가 동일한 경우에도 런너(2)의 단면에서의 온도 불균일, 즉 런너의 중심부분과 런너(2)의 벽부분의 온도차이 때문에 런너(2)의 방향이 바뀌면서 방향이 꺾인 런너의 단면 좌우 온도가 다르게 된다. 이에 따라 런너(2)의 단면에서 수지의 점도가 달라지게 되고 따라서 수지의 흐름 즉 속도에 영향을 주어 캐비티(4)간 채워지는 순서가 달라진다. 즉, 캐비티(4)간 충진 불균형을 일으킨다. 이는 품질의 불균형을 나타내는 문제점을 안고 있다.
또한, 캐비티(4)의 형상과 크기가 상이한 경우, 특히, 스프루(1)에서 먼 캐비티(4)의 크기가 가까운 캐비티(4) 보다 큰 경우에는 충진속도의 불균형의 심화되어 성형품의 품질이 저하되는 문제점이 있게 된다.
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 형상과 크기가 동일한 복수의 캐비티로 충전되는 수지의 속도를 균일하도록 하여 캐비티에서 성형되는 성형품의 품질을 향상시키도록 하는 나선형 런너를 갖는 사출금형을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 형상과 크기가 상이한 캐비티로 충전되는 수지의 속도차이를 조절하도록 하여 캐비티에서 성형되는 성형품의 품질을 향상시키도록 하는 나선형 런너를 갖는 사출금형을 제공함에 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 노즐를 통해 공급되는 용융된 수지가 주입되는 스프루와, 상기 스프루를 거친 수지를 수평방향으로 유동시키는 런너와, 상기 런너를 통과한 수지가 캐비티에 들어가기 전의 입구에 해당하는 게이트와, 상기 게이트를 통해 유입된 수지가 충전되는 공간으로, 수지가 냉각, 고화되어 성형품의 형태로 이루어지는 복수의 캐비티를 포함하는 사출금형에 있어서, 상기 캐비티의 형상 및 크기가 동일하게 이루어지고, 상기 런너에 나선형 유로를 형성하여 각 캐비티에 공급되는 수지의 충전속도를 균일하게 유지하도록 하는 것이다.
또한, 노즐를 통해 공급되는 용융된 수지가 주입되는 스프루와, 상기 스프루를 거친 수지를 수평방향으로 유동시키는 런너와, 상기 런너를 통과한 수지가 캐비티에 들어가기 전의 입구에 해당하는 게이트와, 상기 게이트를 통해 유입된 수지가 충전되는 공간으로, 수지가 냉각, 고화되어 성형품의 형태로 이루어지는 복수의 캐비티를 포함하는 사출금형에 있어서, 상기 캐비티의 형상 및 크기가 상이하게 이루어지고, 상기 런너의 적어도 어느 일측에 나선형 유로를 형성하여 각 캐비티에 공급되는 수지의 충전속도를 원하는 속도로 조절하도록 하는 것이다.
또한, 상기 런너의 나선형 유로의 단면은 사각, 삼각, 원형, 사다리꼴, 톱니형 중 어느 하나로 이루어진 것이다.
또한, 상기 런너의 나선형 유로는 적어도 한 줄 이상으로 이루어진 것이다.
또한, 상기 런너의 나선형 유로의 나사산 높이는 런너 지름의 2% 이상으로 이루어진 것이다.
또한, 상기 런너의 나선형 유로는 2피치 이상으로 이루어진 것이다.
이상 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 나선형 런너를 갖는 사출금형은, 스프루를 통과한 수지가 캐비티에 충전되기 전에 형성된 런너의 외주면에 나선형 유로를 형성하여 각 캐비티에 공급되는 수지의 충전속도을 일정하게 유지하도록 함으로서, 복수의 캐비티로 충전되는 수지의 속도차이를 균일하게 하여 캐비티에서 성형되는 성형품의 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 나선형 런너를 갖는 사출금형은, 스프루를 통과한 수지가 캐비티에 충전되기 전에 형성된 런너의 외주면에 적어도 하나 이상의 나선형 유로를 형성하여 각 캐비티에 공급되는 수지의 충전속도을 조절하도록 함으로서, 형상과 크기가 상이한 복수의 캐비티로 충전되는 수지의 속도를 원하는 속도로 조절하여 캐비티에서 성형되는 성형품의 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래에 따른 사출금형의 성형부 구조를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 사출금형의 성형부를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 사출금형의 런너부 단면형상의 다양한 형태를 설명하기 위한 평단면도.
도 4는 본 발명에 따른 사출금형의 런너부에 형성된 나선형 줄수를 설명하기 위한 평면도.
도 5는 본 발명에 따른 사출금형의 성형부의 다른 실시예를 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 사출금형의 성형부 해석자료의 제1실시예의 런너 구조도.
도 7은 도 6의 충전패턴도.
도 8은 도 6의 온도분포도
도 9는 본 발명에 따른 사출금형의 성형부 해석자료의 제2실시예의 런너 구조도.
도 10은 도 9의 충전패턴도.
도 11은 도 9의 온도분포도
도 12는 본 발명에 따른 사출금형의 성형부 해석자료의 제3실시예의 런너 구조도.
도 13은 도 12의 충전패턴도.
도 14는 도 12의 온도분포도
도 15는 본 발명에 따른 사출금형의 성형부 해석자료의 제4실시예의 런너 구조도.
도 16은 도 15의 충전패턴도.
도 17은 도 15의 온도분포도.
도 18은 본 발명에 따른 사출금형의 성형부 해석자료의 제5실시예의 런너 구조도.
도 19는 도 18의 충전패턴도.
도 20은 도 18의 온도분포도.
도 21은 본 발명에 따른 사출금형의 성형부 해석자료의 제6실시예의 런너 구조도.
도 22는 도 21의 충전패턴도.
도 23은 도 21의 온도분포도.
도 24는 본 발명에 따른 사출금형의 성형부 해석자료의 제7실시예의 런너 구조도.
도 25는 도 24의 충전패턴도.
도 26은 도 24의 온도분포도.
도 27은 본 발명에 따른 사출금형의 성형부 해석자료의 제8실시예의 런너 구조도.
도 28은 도 27의 충전패턴도.
도 29는 도 27의 온도분포도.
도 30은 본 발명에 따른 사출금형의 성형부 해석자료의 제9실시예의 런너 구조도.
도 31은 도 30의 충전패턴도.
도 32는 도 31의 온도분포도.
도 33은 본 발명에 따른 사출금형의 성형부 해석자료의 제10실시예의 런너 구조도.
도 34는 도 33의 충전패턴도.
도 35는 도 33의 온도분포도.
도 36은 본 발명에 따른 사출금형의 성형부 해석자료의 제11실시예의 런너 구조도.
도 37은 도 36의 충전패턴도.
도 38은 도 36의 온도분포도.
(도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명)
10: 스프루 20: 런너
21: 제1런너 22: 제2런너
30: 게이트 40: 캐비티
S: 나선형 유로
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 사출금형의 성형부를 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 나선형 런너를 갖는 사출금형은, 노즐를 통해 공급되는 용융된 수지가 주입되는 스프루(10)와, 상기 스프루(10)를 거친 수지를 수평방향으로 유동시키는 런너(20)와, 상기 런너(20)를 통과한 수지가 캐비티(40)에 들어가기 전의 입구에 해당하는 게이트(30)와, 상기 게이트(30)를 통해 유입된 수지가 충전되는 공간으로, 수지가 냉각, 고화되어 성형품의 형태로 이루어지는 복수의 캐비티(40)를 포함한다.
또한, 상기 캐비티(40)의 형상 및 크기가 동일하게 이루어지고, 상기 런너(20)의 외주면에 나선형 유로(S)를 형성하여 각 캐비티(40)에 공급되는 수지의 충전속도를 일정하게 유지하도록 하는 것이다.
또한, 상기 런너(20)는 제1런너(21) 및 제2런너(22)로 구분되어지며, 상기 제1런너(21) 및 제2런너(22)에 각각 나선형의 유로(S)가 형성되는 것이다.
또한, 상기 런너(20)의 나선형 유로(S)의 단면은 사각, 삼각, 원형, 사다리꼴, 톱니형 중 어느 하나로 이루어진 것이다.(도 3의 (가) 내지 (마) 참조)
또한, 상기 런너(20)의 나선형 유로(S)는 적어도 한 줄 이상으로 이루어진 것이다.(참고로 도 4에서는 두줄 나사를 일예로 나타냄)
즉, 나선형 유로(S)는 한줄, 두줄, 세줄 등 다양하게 실시할 수도 있을 것이다.
또한, 상기 런너(20)의 나선형 유로(S)의 나사산 높이는 런너 지름의 2% 이상으로 이루어지도록 하여 수지의 유동이 원활히 이루어지도록 하는 것이다.
또한, 상기 런너(20)의 나선형 유로(S)는 2피치 이상으로 이루어진 것이 바람직하다.
한편, 도 5는 본 발명에 따른 사출금형의 성형부의 다른 실시예를 나타낸 사시도이다. 일실시예와 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 부여하여 설명의 복잡화를 방지한다.
도시된 바와 같이 이 실시예에서는 캐비티(40)의 형상 및 크기가 상이한 상태를 나타내고 있으며, 도면상에는 우측의 상측 부위 및 좌측의 하측 부위의 제2 런너(21)에 나선형 유로(S)가 형성된 상태를 나타내고 있다.
즉, 스프루(10)에서 유입된 수지가 양측의 제1런너(21)를 통과함과 아울러 각각 제2런너(22)를 통과하게 하면서 나선형 유로(S)가 형성된 제2런너22)에 의해 캐비티(40)의 형상 및 크기가 상대적으로 큰 도면상 d 및 a'의 캐비티(40) 부위의 수지 충전속도가 c 및 b' 보다는 빠르게 충진되도록 하는 것이고, 종래와 같이 나선형 유로(S)가 형성되지 않은 제2런너(22)는 도면상 b 및 c' 보다 a 및 d' 의 크기를 작게 하여 수지의 충전속도를 조절하게 되는 것이다.
본 발명에 따라 런너에 나선형 유로를 형성한 상태를 해석하기 위하여 본 출원인은 Moldex3D 프로그램을 사용하여 나선형의 조건을 다양하게 적용하였다.
이를 하기에서 살펴보기로 하며, 설명에 앞서, 수지 종류는 PC Trirex 3500 G30 으로 하고, 용융온도 300℃이고, 금형온도는 105℃이며, 사출속도는 150mm/se로 동일하게 적용하였다.
도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 사출금형의 성형부 해석자료의 제1실시예를 나타낸 자료이다.
도 6에 도시된 바와 같이 제1실시예는 일측의 제1런너에 나선형 유로가 형성된 상태를 나타내고 있으며, 나사산 높이는 0.25mm, 피치는 3mm(2바퀴)를 나타내고 있다.
도 7의 충전 패턴도에서 알 수 있듯이 나선형 유로가 형성된 일측의 런너(도면상 우측 부분)의 외측과 내측 캐비티의 충전 편차가 타측의 런너(도면상 좌측 부분) 보다 작게 나타나는 것을 알 수 있다.
또한, 도 8의 온도 분포도를 보면 나선형 유로가 형성된 일측의 런너(도면상 우측 부분)의 수지가 흘러가는 방향으로 관찰하여 보면 C - C'에서 D - D'로 진행되면서 온도 불균형이 작아지는 것을 알 수 있다.
이에 반해 타측의 런너(도면상 좌측 부분)의 수지가 흘러가는 방향으로 관찰하여 보면 B - B'에서 A - A'로 진행되면서 온도 불균형이 여전히 존재하는 상태를 알 수 있다.
도 9 내지 도 11은 본 발명에 따른 사출금형의 성형부 해석자료의 제2실시예를 나타낸 자료이다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 제2실시예는 일측의 제2런너에 나선형 유로가 형성된 상태를 나타내고 있으며, 나사산 높이는 0.25mm, 피치는 3mm (2바퀴)를 나타내고 있다.
도 10의 충전 패턴도에서 알 수 있듯이 나선형 유로가 형성된 일측의 런너(도면상 우측 상 부분)의 외측과 내측 캐비티의 충전 편차가 타측의 런너(도면상 좌측 부분 및 우측 하 부분) 보다 작게 나타나는 것을 알 수 있다.
또한, 도 11의 온도 분포도를 보면 나선형 유로가 형성된 일측의 런너(도면상 우측 상 부분)의 수지가 흘러가는 방향으로 관찰하여 보면 D - D'에서 C - C'로 진행되면서 온도 불균형이 작아지는 것을 알 수 있다.
이에 반해 타측의 런너(도면상 좌측 상 부분)의 수지가 흘러가는 방향으로 관찰하여 보면 B - B'에서 A - A'로 진행되면서 온도 불균형이 여전히 존재하는 상태를 알 수 있다.
도 12 내지 도 14는 본 발명에 따른 사출금형의 성형부 해석자료의 제3실시예를 나타낸 자료이다.
도 12에 나타낸 바와 같이, 제3실시예는 일측의 제1런너 및 제2런너에 나선형 유로가 형성된 상태를 나타내고 있으며, 나사산 높이는 0.25mm, 피치는 3mm (2바퀴)를 나타내고 있다.
도 13의 충전 패턴도에서 알 수 있듯이 나선형 유로가 형성된 일측의 제1런너(도면상 우측 부분)의 외측과 내측 캐비티의 충전 편차가 타측의 제1런너(도면상 좌측 부분)보다 작게 나타남과 아울러 일측의 제1런너를 지나면서 나선형의 유로가 형성된 일측의 제2런너(도면상 우측 하 부분)가 타측의 제2런너(도면상 우측 상 분)보다 더욱 더 충전편차가 줄어드는 것을 알 수 있다.
또한, 도 14의 온도 분포도를 보면 나선형 유로가 형성된 일측의 제1런너(도면상 우측 부분)와 일측의 제2런너(도면상 우측 하부분)의 수지가 흘러가는 방향으로 관찰하여 보면 E - E'에서 F - F'로 진행되면서 온도 불균형이 작어지고, G - G'에서 H - H'로 진행하면서 온도가 거의 균형을 이루는 것을 알 수 있다.
이에 반해 타측의 런너(도면상 좌측 부분)의 수지가 흘러가는 방향으로 관찰하여 보면 B - B' → A - A' → C - C' → D - D'로 진행되면서 온도 불균형이 여전히 존재하는 상태를 알 수 있다.
이하에서는 나선형 유로를 제2런너에 설치하고, 나사산 높이, 피치, 나사길이 등을 변경한 제4실시예 내지 제11실시예를 나타낸다.
도 15 내지 도 17은 본 발명에 따른 사출금형의 성형부 해석자료의 제4실시예를 나타낸 자료이다.
도 15에 나타낸 바와 같이, 제4실시예는 제2실시예에서 나사산의 높이를 변경한 실시예이며, 즉, 일측의 제2런너에 나선형 유로가 형성된 상태를 나타내고 있고, 피치는 3mm (2바퀴)를 나타내고 있으며, 나사산 높이는 0.25mm에서 0.5mm로 변경한 실시예이다.
도 16의 충전 패턴도에서 알 수 있듯이 나선형 유로가 형성된 일측의 런너(도면상 우측 상 부분)의 외측과 내측 캐비티의 충전 편차가 타측의 런너(도면상 좌측 부분 및 우측 하 부분) 보다 작게 나타나는 것을 알 수 있으며, 이는 제2실시예의 나사산 높이가 0.25mm일 때와 유사한 결과를 나타내고 있다.
또한, 도 17의 온도 분포도를 보면 나선형 유로가 형성된 일측의 런너(도면상 우측 상 부분)의 수지가 흘러가는 방향으로 관찰하여 보면 D - D'에서 C - C'로 진행되면서 온도 불균형이 작아지는 것을 알 수 있다.
이에 반해 타측의 런너(도면상 좌측 상 부분)의 수지가 흘러가는 방향으로 관찰하여 보면 B - B'에서 A - A'로 진행되면서 온도 불균형이 여전히 존재하는 상태를 알 수 있다.
도 18 내지 도 20은 본 발명에 따른 사출금형의 성형부 해석자료의 제5실시예를 나타낸 자료이다.
도 18에 나타낸 바와 같이, 제5실시예는 제2실시예에서 나사산의 높이와 피치를 변경한 실시예이며, 즉, 일측의 제2런너에 나선형 유로가 형성된 상태를 나타내고 있고, 피치는 3mm (2바퀴)에서 2mm(3바퀴)를 나타내고 있으며, 나사산 높이는 0.25mm에서 0.5mm로 변경한 실시예이다.
도 19의 충전 패턴도에서 알 수 있듯이 나선형 유로가 형성된 일측의 런너(도면상 우측 상 부분)의 외측과 내측 캐비티의 충전 편차가 타측의 런너(도면상 좌측 부분 및 우측 하 부분) 보다 작게 나타나는 것을 알 수 있으며, 이는 제5실시예와 유사한 결과를 나타내고 있다.
또한, 도 20의 온도 분포도를 보면 나선형 유로가 형성된 일측의 런너(도면상 우측 상 부분)의 수지가 흘러가는 방향으로 관찰하여 보면 D - D'에서 C - C'로 진행되면서 온도 불균형이 작아지는 것을 알 수 있다.
이에 반해 타측의 런너(도면상 좌측 상 부분)의 수지가 흘러가는 방향으로 관찰하여 보면 B - B'에서 A - A'로 진행되면서 온도 불균형이 여전히 존재하는 상태를 알 수 있다.
도 21 내지 도 23은 본 발명에 따른 사출금형의 성형부 해석자료의 제6실시예를 나타낸 자료이다.
도 21에 나타낸 바와 같이, 제6실시예는 제2실시예에서 나사산의 높이와 나사길이를 변경한 실시예이며, 즉, 일측의 제2런너에 나선형 유로가 형성된 상태를 나타내고 있고, 피치는 3mm (2바퀴)에서 3mm(3.3바퀴)로 나사길이를 변경하였으며, 나사산 높이는 0.25mm에서 0.5mm로 변경한 실시예이다.
도 22의 충전 패턴도에서 알 수 있듯이 나선형 유로가 형성된 일측의 런너(도면상 우측 상 부분)의 외측과 내측 캐비티의 충전 편차가 타측의 런너(도면상 좌측 부분 및 우측 하 부분) 보다 작게 나타나는 것을 알 수 있으며, 이는 제5실시예와 유사한 결과를 나타내고 있다.
또한, 도 23의 온도 분포도를 보면 나선형 유로가 형성된 일측의 런너(도면상 우측 상 부분)의 수지가 흘러가는 방향으로 관찰하여 보면 D - D'에서 C - C'로 진행되면서 온도 불균형이 작아지는 것을 알 수 있다.
이에 반해 타측의 런너(도면상 좌측 상 부분)의 수지가 흘러가는 방향으로 관찰하여 보면 B - B'에서 A - A'로 진행되면서 온도 불균형이 여전히 존재하는 상태를 알 수 있다.
도 24 내지 도 26은 본 발명에 따른 사출금형의 성형부 해석자료의 제7실시예를 나타낸 자료이다.
도 24에 나타낸 바와 같이, 제7실시예는 제2실시예에서 나사산의 높이와 나사길이, 및 피치를 변경한 실시예이며, 즉, 일측의 제2런너에 나선형 유로가 형성된 상태를 나타내고 있고, 피치는 3mm(2바퀴)에서 2mm(5바퀴)로 피치와 나사길이를 변경하였으며, 나사산 높이는 0.25mm에서 0.5mm로 변경한 실시예이다.
도 25의 충전 패턴도에서 알 수 있듯이 나선형 유로가 형성된 일측의 런너(도면상 우측 상 부분)의 외측과 내측 캐비티의 충전 편차가 타측의 런너(도면상 좌측 부분 및 우측 하 부분) 보다 작게 나타나는 것을 알 수 있으며, 이는 제6실시예와 유사한 결과를 나타내고 있다.
또한, 도 26의 온도 분포도를 보면 나선형 유로가 형성된 일측의 런너(도면상 우측 상 부분)의 수지가 흘러가는 방향으로 관찰하여 보면 D - D'에서 C - C'로 진행되면서 온도 불균형이 작아지는 것을 알 수 있다.
이에 반해 타측의 런너(도면상 좌측 상 부분)의 수지가 흘러가는 방향으로 관찰하여 보면 B - B'에서 A - A'로 진행되면서 온도 불균형이 여전히 존재하는 상태를 알 수 있다.
도 27 내지 도 29는 본 발명에 따른 사출금형의 성형부 해석자료의 제8실시예를 나타낸 자료이다.
도 27에 나타낸 바와 같이, 제8실시예는 제2실시예에서 나사산의 높이를 변경한 실시예이며, 즉, 일측의 제2런너에 나선형 유로가 형성된 상태를 나타내고 있고, 피치는 3mm(2바퀴)이며, 나사산 높이는 0.25mm에서 1mm로 변경한 실시예이다.
도 28의 충전 패턴도에서 알 수 있듯이 나선형 유로가 형성된 일측의 런너(도면상 우측 상 부분)의 외측과 내측 캐비티의 충전 편차가 타측의 런너(도면상 좌측 부분 및 우측 하 부분) 보다 작게 나타나는 것을 알 수 있으며, 이는 제7실시예와 유사한 결과를 나타내고 있다.
또한, 도 29의 온도 분포도를 보면 나선형 유로가 형성된 일측의 런너(도면상 우측 상 부분)의 수지가 흘러가는 방향으로 관찰하여 보면 D - D'에서 C - C'로 진행되면서 온도 불균형이 작아지는 것을 알 수 있다.
이에 반해 타측의 런너(도면상 좌측 상 부분)의 수지가 흘러가는 방향으로 관찰하여 보면 B - B'에서 A - A'로 진행되면서 온도 불균형이 여전히 존재하는 상태를 알 수 있다.
도 30 내지 도 32는 본 발명에 따른 사출금형의 성형부 해석자료의 제9실시예를 나타낸 자료이다.
도 30에 나타낸 바와 같이, 제9실시예는 제2실시예에서 나사산의 높이와 나사길이 및 피치를 변경한 실시예이며, 즉, 일측의 제2런너에 나선형 유로가 형성된 상태를 나타내고 있고, 피치는 3mm(2바퀴)에서 10mm(3바퀴)로 피치와 나사길이를 변경하였으며, 나사산 높이는 0.25mm에서 1.5mm로 변경한 실시예이다.
도 31의 충전 패턴도에서 알 수 있듯이 나선형 유로가 형성된 일측의 런너(도면상 우측 상 부분)의 외측과 내측 캐비티의 충전 편차가 타측의 런너(도면상 좌측 부분 및 우측 하 부분) 보다 작게 나타나는 것을 알 수 있으며, 이는 제7실시예와 유사한 결과를 나타내고 있다.
또한, 도 32의 온도 분포도를 보면 나선형 유로가 형성된 일측의 런너(도면상 우측 상 부분)의 수지가 흘러가는 방향으로 관찰하여 보면 J - J' → I - I' → H - H' → G - G' → F - F'로 진행되면서 온도 불균형이 작아지는 것을 알 수 있있으며, 나사선의 두바퀴째, 즉, H - H' 부터 온도 분포가 균일하게 나타나는 것을 알 수 있다.
이에 반해 타측의 런너(도면상 좌측 상 부분)의 수지가 흘러가는 방향으로 관찰하여 보면 E - E' → D - D' → C - C' → B - B' → A - A'로 진행되면서 온도 불균형이 여전히 존재하는 상태를 알 수 있다.
도 33 내지 도 35는 본 발명에 따른 사출금형의 성형부 해석자료의 제10실시예를 나타낸 자료이다.
도 33에 나타낸 바와 같이, 제10실시예는 제2실시예에서 나사산의 높이와 나사길이 및 피치를 변경한 실시예이며, 즉, 일측의 제2런너에 나선형 유로가 형성된 상태를 나타내고 있고, 피치는 3mm(2바퀴)에서 10mm(3바퀴)로 피치와 나사길이를 변경하였으며, 나사산 높이는 0.25mm에서 3mm로 변경한 실시예이다.
도 34의 충전 패턴도에서 알 수 있듯이 나선형 유로가 형성된 일측의 런너(도면상 우측 상 부분)의 외측과 내측 캐비티의 충전 편차가 타측의 런너(도면상 좌측 부분 및 우측 하 부분) 보다 작게 나타나는 것을 알 수 있으며, 이는 제7실시예와 유사한 결과를 나타내고 있다.
또한, 도 35의 온도 분포도를 보면 나선형 유로가 형성된 일측의 런너(도면상 우측 상 부분)의 수지가 흘러가는 방향으로 관찰하여 보면 J - J' → I - I' → H - H' → G - G' → F - F'로 진행되면서 온도 불균형이 작아지는 것을 알 수 있있으며, 나사선의 두바퀴째, 즉, G - G' 부터 온도 분포가 균일하게 나타나는 것을 알 수 있다.
이에 반해 타측의 런너(도면상 좌측 상 부분)의 수지가 흘러가는 방향으로 관찰하여 보면 E - E' → D - D' → C - C' → B - B' → A - A'로 진행되면서 온도 불균형이 여전히 존재하는 상태를 알 수 있다.
도 36 내지 도 38은 본 발명에 따른 사출금형의 성형부 해석자료의 제11실시예를 나타낸 자료이다.
도 36에 나타낸 바와 같이, 제11실시예는 제2실시예에서 나사산의 높이와 나사길이 및 피치를 변경한 실시예이며, 즉, 일측의 제2런너에 나선형 유로가 형성된 상태를 나타내고 있고, 피치는 3mm(2바퀴)에서 6mm(5바퀴)로 피치와 나사길이를 변경하였으며, 나사산 높이는 0.25mm에서 1.5mm로 변경한 실시예이다.
도 37의 충전 패턴도에서 알 수 있듯이 나선형 유로가 형성된 일측의 런너(도면상 우측 상 부분)의 외측과 내측 캐비티의 충전 편차가 타측의 런너(도면상 좌측 부분 및 우측 하 부분) 보다 작게 나타나는 것을 알 수 있으며, 이는 제7실시예와 유사한 결과를 나타내고 있다.
또한, 도 38의 온도 분포도를 보면 나선형 유로가 형성된 일측의 런너(도면상 우측 상 부분)의 수지가 흘러가는 방향으로 관찰하여 보면 J - J' → I - I' → H - H' → G - G' → F - F'로 진행되면서 온도 불균형이 작아지는 것을 알 수 있있으며, 나사선의 세바퀴째, 즉, G - G' 부터 온도 분포가 균일하게 나타나는 것을 알 수 있다.
이에 반해 타측의 런너(도면상 좌측 상 부분)의 수지가 흘러가는 방향으로 관찰하여 보면 E - E' → D - D' → C - C' → B - B' → A - A'로 진행되면서 온도 불균형이 여전히 존재하는 상태를 알 수 있다.

Claims (6)

  1. 노즐를 통해 공급되는 용융된 수지가 주입되는 스프루와, 상기 스프루를 거친 수지를 수평방향으로 유동시키는 런너와, 상기 런너를 통과한 수지가 캐비티에 들어가기 전의 입구에 해당하는 게이트와, 상기 게이트를 통해 유입된 수지가 충전되는 공간으로, 수지가 냉각, 고화되어 성형품의 형태로 이루어지는 복수의 캐비티를 포함하는 사출금형에 있어서,
    상기 캐비티의 형상 및 크기가 동일하게 이루어지고,
    상기 런너에 나선형 유로를 형성하여 각 캐비티에 공급되는 수지의 충전속도를 균일하게 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 나선형 런너를 갖는 사출금형.
  2. 노즐를 통해 공급되는 용융된 수지가 주입되는 스프루와, 상기 스프루를 거친 수지를 수평방향으로 유동시키는 런너와, 상기 런너를 통과한 수지가 캐비티에 들어가기 전의 입구에 해당하는 게이트와, 상기 게이트를 통해 유입된 수지가 충전되는 공간으로, 수지가 냉각, 고화되어 성형품의 형태로 이루어지는 복수의 캐비티를 포함하는 사출금형에 있어서,
    상기 캐비티의 형상 및 크기가 상이하게 이루어지고,
    상기 런너의 적어도 어느 일측에 나선형 유로를 형성하여 각 캐비티에 공급되는 수지의 충전속도를 원하는 속도로 조절하도록 하는 것을 특징으로 하는 나선형 런너를 갖는 사출금형.
  3. 청구항 1항 또는 청구항 2항에 있어서,
    상기 런너의 나선형 유로의 단면은 사각, 삼각, 원형, 사다리꼴, 톱니형 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 나선형 런너를 갖는 사출금형.
  4. 청구항 1항 또는 청구항 2항에 있어서,
    상기 런너의 나선형 유로는 적어도 한 줄 이상으로 이루어진 것을 특징으로 나선형 런너를 갖는 사출금형.
  5. 청구항 1항 또는 청구항 2항에 있어서,
    상기 런너의 나선형 유로의 나사산 높이는 런너 지름의 2%이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 나선형 런너를 갖는 사출금형.
  6. 청구항 1항 또는 청구항 2항에 있어서,
    상기 런너의 나선형 유로는 2피치 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 나선형 런너를 갖는 사출금형.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110053219A (zh) * 2019-05-27 2019-07-26 陈孙立 一种注塑模具
CN110293658A (zh) * 2019-07-04 2019-10-01 南京安立特电子科技有限公司 一种组合浇道式多腔模具及其工艺方法与材料
WO2022199720A1 (zh) * 2021-08-12 2022-09-29 广东海洋大学 一种注塑模具

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