KR20130063075A

KR20130063075A - 밀봉장치를 구비한 진공 사출압축성형 금형 및 이를 이용한 진공 사출압축성형 방법

Info

Publication number: KR20130063075A
Application number: KR1020110129385A
Authority: KR
Inventors: 김성훈
Original assignee: 유영목
Priority date: 2011-12-06
Filing date: 2011-12-06
Publication date: 2013-06-14
Also published as: KR101325934B1

Abstract

본 발명은, 밀봉장치를 구비한 진공 사출압축성형 금형 및 이를 이용한 진공 사출압축성형 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 진공 사출압축성형 금형은 고정측 금형 및 가동측 금형을 포함하며, 고정측 금형 및 가동측 금형이 밀착 형폐되면, 그 사이에 제품이 성형되는 캐비티(cavity)가 형성된다. 본 진공 사출압축성형 금형은, 가동측 금형에 설치되어 캐비티 주변을 밀봉하는 밀봉장치와, 캐비티 내의 기체를 금형 외부로 뽑아내기 위해 외부의 진공원(vacuum source)과 연결된 벤팅라인(venting line)을 포함하며, 밀봉장치는 실링(seal ring), 실링 척(sealing chuck), 실링 척 푸쉬로드(sealing chuck push rod) 및 탄성부재를 포함하고, 실링 및 실링 척은 탄성부재 및 실링 척 푸쉬로드에 의해 가동측 금형으로부터 돌출되며, 고정측 금형 및 가동측 금형이 밀착 형폐되면 가동측 금형 내로 후퇴하며, 고정측 금형 및 가동측 금형이 완전 형폐되기 전에 실링 및 실링 척이 고정측 금형과 접촉하여 캐비티 내부 공간을 밀봉함으로써, 벤팅라인을 통해 캐비티 내부를 진공화할 수 있으며, 캐비티 내에 용융수지를 주입하고 고정측 금형 및 가동측 금형을 완전 밀착 형폐하여, 캐비티 내의 용융수지를 압축성형하는 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명에 따르면, 상술한 진공 사출압축성형 금형을 이용한 진공 사출압축성형 방법이 제공된다.

Description

밀봉장치를 구비한 진공 사출압축성형 금형 및 이를 이용한 진공 사출압축성형 방법{A VACUUM INJECTION COMPRESSION MOULD WITH A SEALING DEVICE AND A METHOD OF VACUUM INJECTION COMPRESSION MOULDING}

본 발명은 진공 사출성형 금형 및 이를 이용한 진공 사출성형 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 밀봉장치를 구비한 진공 사출압축성형 금형 및 이를 이용한 진공 사출압축성형 방법에 관한 것이다.

최근에 액정표시장치(liquid crystal display, LCD)가 많은 분야에서 사용되고 있으며, 이러한 액정표시장치에는, 광원에서 입사된 선광원 분포를 갖는 광이나 점광원 분포를 갖는 광을 인가받아 면광원 형태로 변경해주는 도광판이 매우 중요한 구성요소가 된다. 이러한 도광판에는 선이나 점광원을 면광원으로 균일하고 효율적으로 변환시키기 위해 미세한 마이크로 패턴이 형성되는데, 이러한 미세패턴이 형성된 도광판을 사출성형하기 위해서는, 사출성형 금형의 캐비티 내에 미세패턴이 형성된 스템퍼(stamper)를 고정시키고, 이 미세패턴이 도광판을 사출성형할 때 도광판의 표면에 전사되게끔 하는 것이 바람직하다.

일반적으로 사출성형 금형은 고정측 금형과 가동측 금형으로 이루어지는데, 상기 고정측 금형과 가동측 금형이 서로 밀착 형폐되면, 그 사이에 제품이 성형되는 공간인 캐비티(cavity)가 형성된다. 이 캐비티 내에 미세패턴이 형성된 스템퍼를 가동측 금형 쪽 또는 고정측 금형 쪽에 설치하고, 또는 가동측 금형 및 고정측 금형 쪽 모두에 설치하고, 사출성형기 노즐로부터 금형 내부의 유로를 통해 상기 캐비티 내에 주입하면, 스템퍼에 형성된 미세패턴이 전사된 성형제품을 성형할 수 있다.

그러나 최근 들어 LCD TV 또는 LED TV에 적용되는 도광판의 크기가 대형화되고, 도광판의 두께가 점점 얇아지면서, 기존의 도광판 사출성형방식으로는 한계점들이 드러나고 있다. 예를 들면, 스템퍼를 금형의 캐비티 내에 고정하기 위해 홀더(holder) 등을 이용하여 금형 상에 기계적으로 결합시킨 기존의 구조로는 얇은 도광판을 사출성형하기 어렵다. 또한, 제품의 형상이 복잡해지거나 제품의 면적이 크고 두께가 얇은 경우에 일반적인 사출성형 방법으로는 용융수지를 캐비티 내 구석구석까지 주입시키기가 어려우며, 마이크로 미터 단위의 미세한 패턴을 성형제품에 그대로 전사시키기가 어려운 점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서,

본 발명의 목적은, 두께가 얇고 면적이 큰 제품의 경우나 형태가 매우 복잡하여 일반적인 사출성형으로는 곤란한 제품의 경우에도, 양호한 품질의 제품을 성형할 수 있는 진공 사출성형 금형을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 진공을 이용한 사출성형 시에도 압축성형을 할 수 있는 금형을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상술한 금형을 이용하여, 진공 사출압축성형하는 방법을 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른, 밀봉장치를 구비한 진공 사출압축성형 금형은 고정측 금형 및 가동측 금형을 포함하며, 상기 고정측 금형 및 가동측 금형이 밀착 형폐되면, 그 사이에 제품이 성형되는 캐비티(cavity)가 형성되는 진공 사출압축성형 금형으로서, 상기 금형은, 가동측 금형에 설치되어 캐비티 주변을 밀봉하는 밀봉장치; 상기 캐비티 내의 기체를 금형 외부로 뽑아내기 위해 외부의 진공원(vacuum source)과 연결된 벤팅라인(venting line);을 포함하며, 상기 밀봉장치는 실링(seal ring), 실링 척(sealing chuck), 실링 척 푸쉬로드(sealing chuck push rod) 및 탄성부재를 포함하고, 상기 실링 및 실링 척은 상기 탄성부재 및 실링 척 푸쉬로드에 의해 가동측 금형으로부터 돌출되며, 고정측 금형 및 가동측 금형이 밀착 형폐되면 가동측 금형 내로 후퇴하며, 고정측 금형 및 가동측 금형이 완전 형폐되기 전에 상기 실링 및 실링 척이 고정측 금형과 접촉하여 상기 캐비티 내부 공간을 밀봉함으로써, 상기 벤팅라인을 통해 상기 캐비티 내부를 진공화할 수 있으며, 상기 캐비티 내에 용융수지를 주입하고 고정측 금형 및 가동측 금형을 완전 밀착 형폐하여, 상기 캐비티 내의 용융수지를 압축성형하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 캐비티 내에는, 미세패턴이 형성된 스템퍼가 가동측 금형 쪽 또는 고정측 금형 쪽에 설치되거나, 또는 가동측 금형 및 고정측 금형 양쪽 모두에 설치될 수 있다.

상기 스템퍼와 금형 사이에는 단열보드가 삽입되는 것이 바람직하며, 상기 스템퍼 및 단열보드는 접착제에 의해 금형에 고정되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 실링 척 및 상기 실링 척 푸쉬로드는 서로 나사식으로 체결되는 것이 바람직하며, 상기 탄성부재는 내구성 재질의 코일 스프링으로 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따르면, 상술한 진공 사출압축성형 금형을 이용한 진공 사출압축성형 방법이 제공되는데, 상기 방법은, (1) 상술한 진공 사출압축성형 금형을 제공하는 단계; (2) 가동측 금형과 고정측 금형을 완전 밀착 형폐하기 전에, 상기 가동측 금형에 설치된 실링 척의 실링이 상기 고정측 금형과 접촉하여, 캐비티 내부 공간을 금형 외부로부터 밀봉하게 하는 단계; (3) 밀봉된 상기 캐비티 내부의 공기를 벤팅라인을 통해 금형 외부로 빼내는 단계; (4) 사출기로부터 용융수지를 사출하여 상기 캐비티 내에 주입하는 단계; (5) 상기 가동측 금형과 고정측 금형을 완전 밀착시켜 상기 캐비티 내의 용융수지를 압축성형하는 단계; (6) 상기 가동측 금형과 고정측 금형을 형개하여 성형제품을 취출하는 단계;를 포함한다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

- 캐비티 내를 진공화하여 용융수지를 주입함으로써, 캐비티 전체에 걸쳐 용융수지가 골고루 주입되며, 용융수지 내에 포함된 수증기 및 수지 가스의 배출이 양호하여 양질의 제품을 성형할 수 있다.

- 금형이 완전히 밀폐되기 전에 캐비티 내를 진공화하고 용융수지를 사출할 수 있어서, 사출압축성형이 가능하다. 이로 인해 캐비티 내부 구석구석까지 용융수지가 주입되며, 제품의 밀도가 균질화될 수 있으며, 마이크로 단위의 미세한 패턴도 완벽하게 제품에 전사될 수 있다.

- 스템퍼를 금형에 고정하는 데 있어서, 기존의 홀더 등을 이용하는 것 대신에 접착제를 이용함으로써, 두께가 매우 얇은 도광판도 사출성형 할 수 있다.

- 미세패턴이 형성된 스템퍼와 금형 사이에 단열재를 삽입함으로써, 금형의 예열 없이 용융수지의 급냉을 방지하여 미세패턴의 전사성을 높이면서, 성형 사이클 타임을 단축하고, 에너지 손실을 최소화할 수 있다.

- 스테인리스 스틸, 단열보드 및 니켈합금판으로 이루어진 기존의 스템퍼에 비해 스템퍼의 구조가 간단하여 스템퍼 제작비용이 줄어든다.

도 1은 본 발명에 따른 진공 사출압축성형 금형의 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1의 "A" 부분에 대한 확대 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 밀봉장치가 가동측 금형으로부터 돌출된 상태의 개략적 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 진공 사출압축성형 금형을 이용하여 사출압축성형하는 단계를 보여주는 개략적인 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 밀봉장치를 구비한 진공 사출압축성형 금형 및 이를 이용한 진공 사출압축성형 방법에 대해 설명하고자 하는데, 이는 예시적인 것으로서 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

먼저 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 진공 사출압축성형 금형의 개략적인 단면도가 도시되어 있는데, 본 도면에는 고정측 금형과 가동측 금형이 완전 형폐, 즉 완전 밀착되기 전의 상태를 보여주고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 고정측 금형(10)은 고정측 형판(11) 및 고정측 설치판(12)을 포함하며, 용융수지가 사출기(도시되지 않음)로부터 화살표 "B" 방향으로 사출되어, 고정측 금형(10) 내의 스프루(1), 용융수지 통로(2) 및 게이트(3)를 통해, 제품이 성형되는 공간인 캐비티(4) 내로 주입된다. 또한 고정측 금형(10)에는, 캐비티(4) 내의 공기 및 가스를 금형 외부로 뽑아내기 위한 벤팅라인(venting line)(5)이 형성되어 있으며, 이는 외부의 진공원(도시되지 않음), 예컨대 진공탱크 또는 진공펌프에 연결되어, 캐비티(4) 내의 공기 및 가스를 화살표 "C"방향으로 뽑아낸다. 물론 벤팅라인(5)과 외부 진공원 사이의 배관라인에는, 도시되지는 않았지만, 자동제어되는 솔레노이드 밸브가 설치되는 것이 바람직하다. 도면상에는 금형 내의 벤팅라인(5) 입구가 하나의 큰 홀처럼 도시되었지만, 이는 개념을 설명하기 위한 것이며, 실제로는 금형 내의 벤팅라인(5) 입구가 다수의 미세한 틈으로 이루어져 기체는 빠져나가지만 용융수지는 침투되기 어렵게 하는 것이 바람직하다. 이러한 벤팅라인에 대해선 여러 가지로 공지된 것이 많이 있으므로 여기서 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도면에 도시된 바와 같이, 가동측 금형(20)은 가동측 형판(21) 및 가동측 설치판(22)을 포함하며, 가동측 형판(21)에는 본 발명에 따른 밀봉장치(30)가 설치된다. 상기 밀봉장치(30)에 대해선, 도 2 및 도 3을 참조하여 상세히 설명될 것이다.

한편, 고정측 형판(11) 및 가동측 형판(21)에는 미세패턴이 형성된 스템퍼(41, 51)들이 도면에 도시된 바와 같이 설치될 수 있으며, 스템퍼(41, 51)들과 금형 사이에는 열의 전달을 막아주는 단열보드(42, 52)들이 설치되는 것이 바람직하다. 만일 단열보드(42, 52)들이 없으면, 약 250-300 ℃에 이르는 용융수지가 금속의 스템퍼를 통해 약 40-130 ℃ 정도 되는 금형과 접하게 되어, 용융수지가 빨리 냉각되어 제품의 품질이 떨어질 수 있다. 특히 제품의 두께가 얇을수록 불량이 많아지며, 미세패턴이 성형되어야 하는 경우에는 빠른 냉각으로 인해 미세패턴이 제대로 전사되지 못한다. 여기서 스템퍼는 고정측 형판(11) 또는 가동측 형판(21) 중 어느 하나에 설치될 수 있으며, 또는 고정측 형판(11) 및 가동측 형판(21) 양쪽 모두에 설치될 수도 있다.

도 2에는 도 1의 "A" 부분, 즉 밀봉장치(30) 부분을 확대한 단면도가 도시되어 있고, 도 3에는 밀봉장치(30)가 가동측 금형으로부터 약간 돌출된 상태에서의 개략적인 분해 사시도가 도시되어 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 밀봉장치(30)는 실링 척(31), 실링(32), 실링 척 푸쉬 로드(33), 탄성부재(34)를 포함한다. 실링 척(31)의, 고정측형판(11)과 접하는 일 단부에는 실링 그루브(sealing groove)(31a)가 형성되어 이 실링 그루브(31a) 내에 실링(32)이 장착된다. 실링 척(31)의 타 단부에는 실링 척 푸쉬 로드(33)가 연결되어, 실링 척 푸쉬 로드(33)의 길이방향에 따른 이동에 의해 실링 척(31)이 함께 연동하여 이동한다.

한편, 고정측 형판(11)과 접하게 되는 가동측 형판(21)에는 실링 척 홈(25)이 캐비티(4) 둘레를 에워싸면서 형성되고, 이 실링 척 홈(25) 내에 실링 척(31)이 슬라이딩 가능하게 삽입된다(도 3 참조). 이 실링 척 홈(25)의 뒤쪽, 즉 고정측 금형(10)에 반대되는 쪽에는 탄성부재(34)가 수용되는 탄성부재 홈(26)이 형성되고, 탄성부재 홈(26)의 내경은 실링 척 홈(25)의 폭보다 커서, 탄성부재 홈(26)이 실링 척 홈(25)과 접하는 부위에는 단차가 지는 턱부(27)가 형성된다. 이들 각각의 탄성부재 홈(26) 내에는, 탄성부재(34)가 실링 척 푸쉬 로드(33)를 실링 척 홈(25) 쪽으로 밀어 턱부(27)에 지지되게끔 배치된다. 이를 위해, 실링 척 푸쉬 로드(33)의 중간부분에는 정지부(33b)가 형성되는데, 정지부(33b)의 직경은 실링 척 홈(25)의 폭 및 탄성부재(34)의 외경보다 커서, 압축된 탄성부재(34)의 탄성력에 의해, 실링 척 홈(25) 및 탄성부재 홈(26)이 만나는 턱부(27)에 상기 정지부(33b)가 지지되어 더 이상 전진하지 않게끔 되어 있다. 실링 척(31)과 연결되는 실링 척 푸쉬 로드(33)의 연결부(33a)는 도면에 도시된 바와 같이 나사식으로 체결되는 것이, 조립 및 분해 측면에서 바람직하다.

상기 실링 척(31) 및 실링(32)은 캐비티(4) 주변을 둘러싸도록 형성되어, 상기 실링(32)이 고정측 금형(10), 즉 고정측 형판(11)과 밀착하게 되면, 상기 실링(32)이 에워싸고 있는 캐비티(4) 내의 공간을 금형의 외부로부터 밀봉하게 된다. 상기 실링(32)의 재질은 금속 계통이거나, 내열성의 합성수지 또는 고무 계통의 재질일 수 있으며, 상기 탄성부재는 고무나 합성수지 계통의 재질로 만들어지거나, 에어 실린더(air cylinder) 같은 장치일 수도 있지만, 내구성이 강한 스프링 강으로 된 코일 스프링이 바람직하다.

여기서 도 2는, 가동측 형판(21)이 고정측 형판(11)에 완전 밀착 형폐되기 전의 상태를 보여주는 도면으로서, 가동측 형판(21)에 설치된 실링 척(31)의 실링(32)이 고정측 형판(11)과 밀착되어, 캐비티(4) 내의 공간을 금형 외부로부터 밀봉하는 상태를 나타낸다. 이렇게 하여, 가동측 금형(20)과 고정측 금형(10)이 완전히 형폐되기 전에 캐비티(4) 주변을 밀봉하여, 금형 외부의 진공탱크 또는 진공펌프와 같은 진공원(도시되지 않음)에 연결된 벤팅라인(5)(도 1참조)을 통해 캐비티(4) 내부를 진공화시킬 수 있다. 따라서, 가동측 금형(20)과 고정측 금형(10)이 완전히 형폐되기 전에, 캐비티(4) 내를 진공화시키고 용융수지를 사출한 다음에, 형체력을 가해 가동측 금형(20)을 고정측 금형(10)에 완전 밀착시키면, 압축성형이 일어나면서, 캐비티(4)가 아주 복잡한 형상의 경우에도, 용융수지가 구석구석까지 주입되어, 매우 균질화된 밀도를 지니면서 미세패턴이 양호하게 전사된 양질의 성형제품을 얻을 수 있다.

도 3을 참조하면, 실링(32)이 장착된 실링 척(31)이 캐비티(4)를 빙 둘러싸면서 실링 척 홈(25) 내에 삽입되고, 실링 척 푸쉬 로드(33) 및 탄성부재(34)는 가동측 형판(21)의 뒤쪽으로부터 탄성부재 홈(26) 내에 삽입되어, 실링 척 푸쉬 로드(33)의 연결부(33a)가 실링 척(31)에 체결됨으로써 실링 척 푸쉬 로드(33)와 실링 척(31)이 서로 연결된다. 도면상에는 실링 척 푸쉬 로드(33) 및 탄성부재(34)가 실링 척(31)의 모서리 부분에 각각 1개씩 모두 4개 설치되는 것으로 도시되어 있지만, 캐비티(4)의 크기 및 형상에 따라 그 위치 및 개수는 달라질 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 진공 사출압축성형 금형을 이용하여 사출압축성형하는 것을 각 단계별로 개략적으로 보여주는 도면이다. 여기서 참조부호는 (가)도에만 대표적으로 표기하였다.

먼저 (가)도는 고정측 금형(10) 및 가동측 금형(20)이 형개된 상태를 보여주며, 이후 가동측 금형(20)이 고정측 금형(10) 쪽으로 이동하여, (나)도에서와 같이 형폐 직전 단계에 이른다. 이때 가동측 금형(20)의 실링 척(31)은 탄성부재(34) 및 실링 척 푸쉬 로드(33)에 의해 가동측 금형(20)으로부터 약간 돌출되며, 실링 척(31)에 장착된 실링(32)은 고정측 금형(10)과 밀착접촉하여, 캐비티(4) 내부 공간을 금형 외부와 밀봉상태로 유지한다. 이때 외부의 진공원(도시되지 않음)과 연결된 벤팅라인(5)을 통해 캐비티(4) 내의 공기를 화살표 "C" 방향으로 빼내어 진공화시킨다.

그 다음, (다)도에서와 같이, 사출기로부터 화살표 "B" 방향으로 용융수지를 사출하여, 캐비티(4) 내에 용융수지를 주입한다. 이때 캐비티(4) 내부가 진공화되었기 때문에 용융수지가 캐비티 구석구석까지 주입이 되며, 또한 용융수지에서 발생하는 가스 및 수증기 등을 금형 외부로 잘 배출시킬 수 있어서, 양질의 성형제품을 얻을 수 있다. 또한 가동측 금형(20)과 고정측 금형(10)이 완전 밀착된 상태가 아니기 때문에 잉여분의 용융수지를 더 주입할 수 있다. 이는 다음 단계에서의 압축성형을 할 수 있는 기초가 된다.

용융수지를 주입한 후, (라)도에서와 같이, 형체력을 가해 가동측 금형(20)을 고정측 금형(10)에 완전 밀착시키면, 잉여분의 용융수지가 압축되어 압축성형이 일어나게 된다. 여기서 실링(32) 및 실링 척(31)은 형체력에 의해 탄성부재(34)의 힘을 극복하고 실링 척 홈(25) 내로 완전히 밀려 들어간다. 이렇게 압축성형을 함으로써, 캐비티(4) 구석구석 전체에 걸쳐 용융수지가 골고루 채워지며, 균질한 밀도의 제품을 성형할 수 있을 뿐만 아니라, 매우 미세한 패턴도 양호하게 성형제품의 표면에 전사할 수 있다.

사출압축성형이 끝나면, (마)도에서와 같이, 가동측 금형(20)을 고정측 금형(10)으로부터 형개하여, 고화된 성형제품을 취출함으로써, 본 발명에 따른 진공 사출압축성형의 한 사이클을 마무리하게 된다. 이후 상기와 같은 단계를 반복함으로써, 양질의 동일한 제품을 반복적으로 대량 생산한다.

상기 내용을 다시 정리하자면, 본 발명에 따른 밀봉장치를 구비한 진공 사출압축성형 금형을 이용한 진공 사출압축성형 방법은,

(1) 상술한 바와 같은 진공 사출압축성형 금형을 제공하는 단계;

(2) 가동측 금형(20)과 고정측 금형(10)을 완전 밀착 형폐하기 전에, 상기 가동측 금형(20)에 설치된 실링 척(31)의 실링(32)이 상기 고정측 금형(10)과 접촉하여, 캐비티(4) 내부 공간을 금형 외부로부터 밀봉하게 하는 단계;

(3) 밀봉된 상기 캐비티(4) 내부의 공기를 벤팅라인(5)을 통해 금형 외부로 빼내는 단계;

(4) 사출기로부터 용융수지를 사출하여 상기 캐비티(4) 내에 주입하는 단계;

(5) 상기 가동측 금형(20)과 고정측 금형(10)을 완전 밀착시켜 상기 캐비티 내(4)의 용융수지를 압축성형하는 단계;

(6) 상기 가동측 금형(20)과 고정측 금형(10)을 형개하여 성형제품을 취출하는 단계;를 포함한다.

한편 압축성형이 필요하지 않은 경우에는, 가동측 금형(20)과 고정측 금형(10)이 완전 형폐되기 전 상태에서 용융수지를 사출하여 캐비티(4) 내에 주입하는 것 대신에, 가동측 금형(20)과 고정측 금형(10)이 완전히 형폐된 상태에서 용융수지를 사출하여 캐비티(4) 내에 주입하면 된다. 이로써 본 발명에 따른 진공 사출압축성형 금형을 이용하면, 진공 사출 및 압축성형을 이용하여 양질의 제품을 성형할 수 있으며, 경우에 따라 압축성형이 불가하거나 필요하지 않은 경우에도 아무런 문제없이 진공 사출성형할 수 있다.

이상의 설명에서 주로 도광판을 예를 들어 설명하였지만, 본 발명에 따른, 밀봉장치를 구비한 진공 사출압축성형 금형 및 이를 이용한 진공 사출압축성형 방법은 도광판의 성형에만 국한되는 것이 아니라, 일반적인 사출성형 방식으로 제작하기 곤란한 여러 형태의 제품을 성형하는 데 적용될 수 있음은 자명한 일이다. 또한 이상의 설명 내용은 본 발명의 대해 예시적으로 설명한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구되는 본 발명의 기술적 사상에 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 자명한 변형실시가 가능하며, 이러한 변형실시 역시 본 발명의 범위에 속하는 것이다.

1 : 스프루 2 : 용융수지 통로
3 : 게이트 4 : 캐비티
5 : 벤팅라인 10 : 고정측 금형
11 : 고정측 형판 12 : 고정측 설치판
20 : 가동측 금형 21 : 가동측 형판
22 : 가동측 설치판 25 : 실링 척 홈
26 : 탄성부재 홈 27 : 턱부
30 : 밀봉장치 31 : 실링 척
31a : 실링 그루브 32 : 실링
33 : 실링 척 푸쉬 로드 33a : 연결부
33b : 정지부 34 : 탄성부재
41 : 스템퍼 42 : 단열보드
51 : 스템퍼 52 : 단열보드

Claims

고정측 금형 및 가동측 금형을 포함하며, 상기 고정측 금형 및 가동측 금형이 밀착 형폐되면, 그 사이에 제품이 성형되는 캐비티(cavity)가 형성되는 진공 사출압축성형 금형으로서, 상기 금형은,
상기 가동측 금형에 설치되어 상기 캐비티 주변을 밀봉하는 밀봉장치;
상기 캐비티 내의 기체를 금형 외부로 뽑아내기 위해 외부의 진공원(vacuum source)과 연결된 벤팅라인(venting line);을 포함하며,
상기 밀봉장치는 실링(seal ring), 실링 척(sealing chuck), 실링 척 푸쉬로드(sealing chuck push rod) 및 탄성부재를 포함하고, 상기 실링 및 실링 척은 상기 탄성부재 및 실링 척 푸쉬로드에 의해 상기 가동측 금형으로부터 돌출되며, 상기 고정측 금형 및 가동측 금형이 밀착 형폐되면 가동측 금형 내로 후퇴하며, 상기 고정측 금형 및 가동측 금형이 완전 형폐되기 전에 상기 실링 및 실링 척이 상기 고정측 금형과 접촉하여 상기 캐비티 내부 공간을 밀봉함으로써, 상기 벤팅라인을 통해 상기 캐비티 내부를 진공화할 수 있으며, 상기 캐비티 내에 용융수지를 주입하고 상기 고정측 금형 및 가동측 금형을 완전 밀착 형폐하여, 상기 캐비티 내의 용융수지를 압축성형하는 것을 특징으로 하는 진공 사출압축성형 금형.
제1항에 있어서,
상기 캐비티 내에는, 미세패턴이 형성된 스템퍼가 가동측 금형 쪽 또는 고정측 금형 쪽에 설치되거나, 또는 가동측 금형 및 고정측 금형 양쪽 모두에 설치되는 것을 특징으로 하는 진공 사출압축성형 금형.
제2항에 있어서,
상기 스템퍼와 금형 사이에는 단열보드가 삽입되는 것을 특징으로 하는 진공 사출압축성형 금형.
제3항에 있어서,
상기 스템퍼 및 단열보드는 접착제에 의해 금형에 고정되는 것을 특징으로 하는 진공 사출압축성형 금형.
제1항에 있어서,
상기 실링 척 및 상기 실링 척 푸쉬로드는 서로 나사식으로 체결되는 것을 특징으로 하는 진공 사출압축성형 금형.
제1항에 있어서,
상기 탄성부재는 내구성 재질의 코일 스프링인 것을 특징으로 하는 진공 사출압축성형 금형.
밀봉장치를 구비한 진공 사출압축성형 금형을 이용한 진공 사출압축성형 방법으로서, 상기 방법은,
(1) 청구항 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 진공 사출압축성형 금형을 제공하는 단계;
(2) 가동측 금형과 고정측 금형을 완전 밀착 형폐하기 전에, 상기 가동측 금형에 설치된 실링 척의 실링이 상기 고정측 금형과 접촉하여, 캐비티 내부 공간을 금형 외부로부터 밀봉하게 하는 단계;
(3) 밀봉된 상기 캐비티 내의 공기를 벤팅라인을 통해 금형 외부로 빼내는 단계;
(4) 사출기로부터 용융수지를 사출하여 상기 캐비티 내에 주입하는 단계;
(5) 상기 가동측 금형과 고정측 금형을 완전 밀착시켜 상기 캐비티 내의 용융수지를 압축성형하는 단계;
(6) 상기 가동측 금형과 고정측 금형을 형개하여 성형제품을 취출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 사출압축성형 방법.