KR20100009254A - 금형 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 금형은 고주파 교류 전류가 흐르는 고주파 코일과, 고주파 코일에서 발생한 자기장을 일측으로 편향시키는 자성코어를 포함하여, 고주파 코일에서 발생한 자기장이 자성코어에 의해 금형면이 형성되어 있는 방향으로 편향되어 자기장에 의한 와전류 및 와전류 손실에 의한 열의 발생은 대부분 코어에서 발생하게 되므로, 보다 효율적으로 코어가 가열될 수 있게 되는 효과가 있다.

Description

금형{MOLD}

본 발명은 금형에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고주파 유도가열 방식을 통해 가열되어 일정 온도를 유지할 수 있는 금형에 관한 것이다.

일반적으로 금형은 서로 결합되어 사이에 제조될 물건과 대응하는 형상의 캐비티가 형성되는 한 쌍의 금형을 포함한 것으로, 각 금형은 각각 제조될 물건과 대응하는 형상의 금형면이 마련되어 있는 한 쌍의 코어와, 한 쌍의 코어가 각각 안착지지되는 한 쌍의 몰드베이스를 포함하여, 한 쌍의 코어에 각각 마련되어 있는 두 금형면에 의해 형성되는 캐비티 내에 용융 수지나 용융 금속과 같은 용융 물질을 주입한 후 응고시켜 물건을 제조하도록 되어 있다.

근래 이러한 금형 중에는 고주파 유도가열 방식으로 코어를 가열하여 코어가 일정 온도로 유지될 수 있도록 한 금형이 있다.

고주파 유도가열 방식을 적용한 금형은 코어에 고주파 교류 전류를 전달받아 자기장을 발생시키는 고주파 코일을 배치하여 고주파 코일에서 발생한 자기장에 의해 코어에서 와전류 및 와전류 손실에 의한 열이 발생되게 함으로써 코어가 일정 온도로 가열될 수 있게 한다.

그런데 이러한 종래의 금형에 있어서, 자기장은 고주파 코일을 중심으로 양측에 대칭되게 형성되므로, 금형의 코어뿐만 아니라 가열할 필요가 없는 몰드베이스에서도 와전류 및 와전류 손실에 의한 열이 발생하여, 이에 의한 열손실이 발생한다는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 보다 효율적으로 고주파 유도가열 방식으로 코어를 가열할 수 있는 금형을 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 금형은 고주파 교류 전류가 흐르는 고주파 코일과, 상기 고주파 코일에서 발생한 자기장을 일측으로 편향시키는 자성코어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 제조될 물건과 대응하는 형상의 금형면이 마련된 코어와, 상기 코어를 지지하는 몰드베이스를 더 포함하며, 상기 고주파 코일에서 발생하는 자기장이 상기 자성코어에 의해 상기 금형면측으로 편향되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 코어에는 상기 고주파 코일과 상기 자성코어가 수용되는 코일 설치부가 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 자성코어는 상기 고주파 코일의 상기 금형면측을 제외한 방향을 덮도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 자성코어는 일측으로 개방된 ㄷ자 형상 단면으로 형성되며 그 개방되어 있는 측 단부가 상기 금형면측을 향하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 코어에는 냉각유체가 흐르는 냉각채널이 형성되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 금형은 고주파 코일에서 발생한 자기장이 자성코어에 의해 금형면이 형성되어 있는 방향으로 편향되어 자기장에 의한 와전류 및 와전류 손실에 의한 열의 발생은 대부분 코어에서 발생하게 되므로, 보다 효율적으로 코어가 가열될 수 있게 되는 효과가 있다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 하나의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1과 도 2에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 금형(10)은 서로 결합되어 사이에 제조될 물건과 대응하는 형상의 캐비티(10a)가 형성되는 제 1 금형(100) 및 제 2 금형(110)을 포함한다.

제 1 금형(100)에는 제조될 물건의 일측과 대응하는 형상의 제 1 금형면(101a)이 마련되며, 제 2 금형(110)에는 제조될 물건의 타측과 대응하는 형상의 제 2 금형면(111a)이 마련되어, 제 1 금형면(101a)과 제 2 금형면(12a)에 의해 상술한 캐비티(10a)가 형성된다.

본 실시예에서 제 2 금형(110)은 제 1 금형(100)의 상측에 배치되어, 제 1 금형(100)의 상면에 제 1 금형면(101a)이 마련되고 제 2 금형(110)의 하면에 제 2 금형면(111a)이 마련되도록 되어 있으며, 제 2 금형(110)이 상하로 승강하며 제 1 금형(100)과 선택적으로 결합하여 상기의 캐비티(10a)를 형성하도록 되어 있다.

또한, 본 발명에 따른 금형(10)은 금형면(101a, 111a)이 마련된 코어(101, 111)와 코어(101, 111)가 안착 지지되는 몰드베이스(102, 112)를 포함한다. 본 실시예에서 금형(10)은 제 1 금형(100)과 제 2 금형(110)으로 이루어져 있으므로 제 1 금형(100)은 제 1 금형면(101a)이 마련된 제 1 코어(101)와 제 1 코어(101)가 안착 지지되는 제 1 몰드베이스(102)를 포함하며, 제 2 금형(110)은 제 2 금형면(111a)이 마련된 제 2 코어(111)와 제 2 코어(111)가 안착 지지되는 제 2 몰드베이스(112)를 포함한다.

제 1 금형(100)에는 캐비티(10a) 내에 제조된 물건이 금형으로부터 용이하게 분리될 수 있도록 하기 위한 이젝터 핀(105)이 제 1 코어(101)와 제 1 몰드베이스(102)를 상하로 관통하여 설치되며, 제 2 금형(110)에는 용융 수지 또는 용융 금속과 같은 용융 물질이 유입되는 게이트(111c)가 형성된다. 또한, 제 1 코어(101) 및 제 2 코어(111)에는 냉각유체가 통과할 수 있도록 냉각채널(101b, 111b)이 각각 형성되어 성형 중 금형을 냉각할 필요가 있는 경우 냉각채널(101b, 111b)을 통해 제 1 코어(101) 및 제 2 코어(111)를 냉각할 수 있도록 되어 있다.

본 발명에 따른 금형은 고주파 유도가열 방식으로 코어(101, 111)를 가열하는 고주파 코일(103, 113)과, 고주파 코일(103, 113)에서 발생한 자기장을 일측으로 편향시키는 자성코어(101, 111)를 포함하며, 코어(101, 111)에는 고주파 코 일(103, 113) 및 자성코어(101, 111)가 설치되는 코일 설치부(101d, 111d)가 마련된다.

코일 설치부(101d, 111d)는 코어(101, 111)의 몰드베이스(102, 112)와 대향되게 마련된 면에 형성되며, 자성코어(101, 111)는 고주파 코일(103, 113)의 몰드베이스(102, 112)측을 덮도록 설치되어, 고주파 코일(103, 113)에서 발생한 자기장이 몰드베이스(102, 112)와 반대측에 위치한 금형면(101a, 111a)을 향햐여 편향되도록 한다. 본 실시예에서 자성코어(101, 111)는 고주파 코일(103, 113)의 금형면(101a, 111a)측을 제외한 방향을 모두 덮도록 형성되는데 이를 위해 자성코어(101, 111)는 일측으로 개방된 ㄷ자 형상의 단면을 갖도록 형성되어 그 내측에 고주파 코일(103, 113)이 설치되되, 그 개방되어 있는 단부가 금형면(101a, 111a)측을 향하도록 배치되어 있는 것이다.

따라서, 고주파 코일(103, 113)에서 발생한 자기장의 대부분은 자성코어(101, 111)에 의해 금형면(101a, 111a)측으로 편향되고, 그에 따라 자기장에 의해 발생하는 와전류 및 와전류 손실에 의한 열의 대부분은 코어(101, 111)에서 발생하게 되므로 코어(101, 111)의 가열은 효율적으로 이루어지게 된다.

본 실시예에서 고주파 코일(103, 113)은 제 1 코어(101)에 설치되어 제 1 코어(101)를 가열하는 제 1 고주파 코일(103)과 제 2 코어(111)에 설치되어 제 2 코어(111)를 가열하는 제 2 고주파 코일(113)을 포함하며, 자성코어(101, 111)는 제 1 고주파 코일(103)에서 발생한 자기장을 제 1 금형면(101a)측으로 편향시키는 제 1 자성코어(104)와 제 2 고주파 코일(113)에서 발생한 자기장을 제 2 금형면(111a) 측으로 편향시키는 제 2 자성코어(114)를 포함한다.

또한, 금형(10) 외측에는 고주파 코일(103, 113)에 고주파 교류 전류를 인가하는 고주파 발진기(20)와, 냉각채널(101b, 111b)에 냉각유체를 공급하는 냉각유체 공급유닛(30)이 별도로 구비되어, 고주파 발진기(20)에서 발생한 고주파 교류 전류를 고주파 코일(103, 113)에 전달하여 금형(10)의 온도가 일정 이상으로 유지되도록 제어할 수 있으며, 냉각채널(101b, 111b)에 냉각유체를 공급하여 금형(10)의 온도를 낮출 수 있다.

본 실시예에서는 제 1 코어(101) 및 제 2 코어(111)에 고주파 코일(103, 113) 및 자성코어(104, 114)가 각각 설치되도록 되어 있으나 이에 한정하지 않고 제 1 코어(101)와 제 2 코어(111) 중 어느 하나에만 코주파 코일과 자성코어가 설치되도록 하는 것도 가능하다.

본 실시예에서 금형(10)에는 금형(10)을 필요에 따라 냉각 할 수 있도록 냉각유체 공급유닛(30)가 설치되어 있으나, 이에 한정하지 않고 도 3에 도시한 바와 같이 냉각유체 공급유닛에 해당하는 구성 없이 금형(10)에 고주파 발진기(20)만 설치되도록 하는 것도 가능하다.

본 발명은 사출금형, 다이캐스팅 금형, 프레스 금형 등과 같은 다양한 종류의 금형에 각각 적용되어 활용될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 금형의 개략도이다.

도 2는 본 발명에 따른 금형의 단면도이다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 금형의 개략도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 금형 10a: 캐비티

100: 제 1 금형 110: 제 2 금형

101, 111: 코어 102, 112: 몰드베이스

103, 113: 고주파 코일 104, 114: 자성코어

20: 고주파 발진기 30: 냉각유체 공급유닛

Claims (6)

1. 고주파 교류 전류가 흐르는 고주파 코일과,

   상기 고주파 코일에서 발생한 자기장을 일측으로 편향시키는 자성코어를 포함하는 것을 특징으로 하는 금형.
2. 제 1 항에 있어서,

   제조될 물건과 대응하는 형상의 금형면이 마련된 코어와,

   상기 코어를 지지하는 몰드베이스를 더 포함하며,

   상기 고주파 코일에서 발생하는 자기장이 상기 자성코어에 의해 상기 금형면측으로 편향되는 것을 특징으로 하는 금형.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 코어에는 상기 고주파 코일과 상기 자성코어가 수용되는 코일 설치부가 마련되는 것을 특징으로 하는 금형.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 자성코어는 상기 고주파 코일의 상기 금형면측을 제외한 방향을 덮도록 형성되는 것을 특징으로 하는 금형.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 자성코어는 일측으로 개방된 ㄷ자 형상 단면으로 형성되며 그 개방되어 있는 측 단부가 상기 금형면측을 향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 금형.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 코어에는 냉각유체가 흐르는 냉각채널이 형성되는 것을 특징으로 하는 금형.

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