KR20160039421A - 사출 성형 금형 온도 조정 모듈 및 온도 조정 방법 - Google Patents

사출 성형 금형 온도 조정 모듈 및 온도 조정 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20160039421A
KR20160039421A KR1020140132445A KR20140132445A KR20160039421A KR 20160039421 A KR20160039421 A KR 20160039421A KR 1020140132445 A KR1020140132445 A KR 1020140132445A KR 20140132445 A KR20140132445 A KR 20140132445A KR 20160039421 A KR20160039421 A KR 20160039421A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mold
temperature
side mold
movable
water
Prior art date
Application number
KR1020140132445A
Other languages
English (en)
Inventor
이동해
Original Assignee
대일엠티에스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 대일엠티에스 주식회사 filed Critical 대일엠티에스 주식회사
Priority to KR1020140132445A priority Critical patent/KR20160039421A/ko
Publication of KR20160039421A publication Critical patent/KR20160039421A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
    • B29C45/78—Measuring, controlling or regulating of temperature

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

사출 성형 과정에서 수증기와 물로 고정측 금형과 가동측 금형의 온도를 적절하게 조정하는 사출 성형 금형 온도 조정 모듈 및 온도 조정 방법이 개시된다. 개시된 사출 성형 금형 온도 조정 모듈은, 서로 밀착되었을 때 사출 성형 제품의 형상에 대응되는 캐비티(cavity)가 형성되는 것으로, 고정측 금형과, 고정측 금형과 함께 형개(型開) 및 형폐(型閉)하는 가동측 금형을 구비한 사출 성형 금형, 용융 수지 사출 전 형개시에 100℃ 보다 고온의 수증기를 생성하여 고정측 금형으로 공급하는 수증기 발생 유닛과, 용융 수지 사출 후 형폐시에 냉각수를 고정측 금형으로 공급하는 고정측 상온수 공급 유닛을 포함하는 고정측 금형 온도 조절 유닛, 및 고정측 금형 온도 조절 유닛과 연동하여 가동측 금형의 온도를 조절하는 것으로, 용융 수지 사출 전 형개시에 상대적으로 고온의 물을 가동측 금형으로 공급하고, 용융 수지 사출 후 형폐시에 상대적으로 저온의 물을 가동측 금형으로 공급하는 가동측 금형 온도 조절 유닛을 구비한다.

Description

사출 성형 금형 온도 조정 모듈 및 온도 조정 방법{Module and method for adjusting temperature of injection mold}
본 발명은 사출 성형 과정에서 수증기와 물로 금형의 온도를 적절하게 조정하는 사출 성형 금형 온도 조정 모듈 및 온도 조정 방법에 관한 것이다.
사출 성형(injection molding)은 용융 상태의 수지를 금형의 내부에 주입 후 냉각하여 제품을 형성하는 공법으로, 압축성형(compression molding), 압출성형(extrusion molding) 등의 다른 성형 공법에 비해 제품의 형태 및 사이즈에 제한이 적으며 생산성 및 작업 능률이 우수하여 플라스틱 제품의 성형에 폭넓게 사용되고 있다.
사출 성형 금형은 고정되어 있는 고정측 금형과, 상기 고정측 금형에 밀착되거나 이격되는 방향으로 이동하는 가동측 금형을 구비한다. 고정측 금형에는 수지 사출기가 연결된다. 수지 사출기에서는 고체 형태의 수지가 용융되고, 고정측 금형 및 가동측 금형이 형폐(型閉)된 때, 즉 서로 밀착된 상태인 때 고정측 금형으로 용융된 수지를 사출한다. 고정측 금형으로 주입된 용융 수지는 고정측 금형의 스프루(sprue), 러너(runner), 및 게이트(gate)를 거쳐 사출 성형 제품의 형상에 대응되는 캐비티(cavity)에 주입되고 경화되며, 고정측 금형 및 가동측 금형이 형개(型開)된 때, 즉 서로 이격된 상태인 때 수지가 경화되어 형성된 사출 성형 제품이 취출된다.
고정측 금형 내부로 용융 수지가 사출 주입될 때 온도가 너무 낮으면 용융 수지가 빨리 냉각되어 점성이 커짐에 따라 캐비티를 가득 채우지 못하여 불량이 발생될 수 있으므로, 형개시에 고정측 금형에는 고온 매체인 스팀(steam), 즉 수증기을 주입하여 온도를 높였다. 그런데, 가동측 금형은 이젝트 핀(eject pin) 등 정밀하게 왕복 구동하는 부재들이 많아서 수증기를 주입하면 열팽창이 커져 상기 왕복 구동하는 부재들이 작동하지 못하고 고장이 발생할 수도 있다. 따라서, 종래에는 형개시 및 형폐시 구분없이 가동측 금형에는 상온의 물을 주입하고 있으며, 이로 인해, 금형의 온도 조정이 불완전하고 사출 성형 사이클(cycle)이 지연되어 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0415147호 대한민국 등록특허공보 제10-1330525호
본 발명은, 서로 밀착되었을 때 사출 성형 제품의 형상에 대응되는 캐비티(cavity)가 형성되는 것으로, 고정측 금형과, 상기 고정측 금형과 함께 형개(型開) 및 형폐(型閉)하는 가동측 금형을 구비한 사출 성형 금형, 용융 수지 사출 전 형개시에 100℃ 보다 고온의 수증기를 생성하여 상기 고정측 금형으로 공급하는 수증기 발생 유닛과, 상기 용융 수지 사출 후 형폐시에 냉각수를 상기 고정측 금형으로 공급하는 고정측 상온수 공급 유닛을 포함하는 고정측 금형 온도 조절 유닛, 및 상기 고정측 금형 온도 조절 유닛과 연동하여 상기 가동측 금형의 온도를 조절하는 것으로, 상기 용융 수지 사출 전 형개시에 상대적으로 고온의 물을 상기 가동측 금형으로 공급하고, 상기 용융 수지 사출 후 형폐시에 상대적으로 저온의 물을 상기 가동측 금형으로 공급하는 가동측 금형 온도 조절 유닛을 구비하는 사출 성형 금형 온도 조정 모듈을 제공한다.
상기 가동측 금형 온도 조절 유닛은, 가동측 상온수 공급 유닛; 상기 가동측 상온수 공급 유닛으로부터 공급되는 물의 온도를 제어하는 물 온도 조절 유닛; 및, 상기 가동측 상온수 공급 유닛 및 상기 가동측 금형 사이를 연결하는 유로에 개재된 열교환기를 더 포함하고, 상기 고정측 금형으로 주입된 고온의 수증기 중 적어도 일부는 상기 열교환기로 이동되어서 상기 고온의 수증기에 함유된 열로 상기 가동측 금형으로 주입될 물을 가열할 수 있다.
상기 열교환기는 상기 물 온도 조절 유닛에 포함될 수 있다.
상기 수증기 발생 유닛과 상기 물 온도 조절 유닛이 하나의 하우징(housing) 내부에 구비될 수 있다.
본 발명의 사출 성형 금형 온도 조정 모듈은, 상기 고정측 금형과 상기 가동측 금형이 밀착된 상태에서 이격됨과 동시에, 공기를 압축하여 상기 가동측 금형으로 주입하여 상기 가동측 금형에 잔존하는 물을 배출시키는 공기 압축 유닛을 더 구비하고, 상기 수증기 발생 유닛은, 상기 고정측 금형과 상기 가동측 금형이 밀착된 상태에서 이격됨과 동시에, 상기 고정측 금형으로 100℃ 보다 고온의 수증기를 주입하여 상기 고정측 금형에 잔존하는 물을 배출시킬 수 있다.
상기 상대적으로 고온의 물의 온도는 70 내지 80℃ 이고, 상기 상대적으로 저온의 물의 온도는 상온(常溫)일 수 있다.
또한 본 발명은, 서로 밀착되었을 때 사출 성형 제품의 형상에 대응되는 캐비티(cavity)가 형성되는 것으로, 고정측 금형과, 상기 고정측 금형과 함께 형개(型開) 및 형폐(型閉)하는 가동측 금형을 구비한 사출 성형 금형의 내부 온도를 조정하는 방법으로서, 용융 수지 사출 전 형개시에, 상기 고정측 금형으로 100℃ 보다 높은 온도의 고온의 수증기를 주입하고, 상기 가동측 금형으로 상대적으로 고온의 물을 주입하는 용융 수지 사출 전 단계, 및 상기 용융 수지 사출 후 형폐시에, 상대적으로 저온의 물을 상기 고정측 금형과 상기 가동측 금형에 주입하는 용융 수지 사출 후 단계를 구비하는 사출 성형 금형 온도 조정 방법을 제공한다.
상기 용융 수지 사출 전 단계는, 상기 고정측 금형으로 주입된 고온의 수증기 중 적어도 일부를 상기 고정측 금형으로부터 배출시켜 상기 가동측 금형으로 주입되는 물을 가열하는 열교환 단계를 구비할 수 있다.
본 발명의 사출 성형 금형 온도 조정 방법은, 상기 고정측 금형과 상기 가동측 금형이 밀착된 상태에서 이격됨과 동시에, 상기 고정측 금형으로 100℃ 보다 고온의 수증기를 주입하고, 상기 가동측 금형으로 압축 공기를 주입하여, 상기 고정측 금형과 상기 가동측 금형에 잔존하는 물을 배출하는 배수 단계를 더 구비할 수 있다.
상기 상대적으로 고온의 물의 온도는 70 내지 80℃ 이고, 상기 상대적으로 저온의 물의 온도는 상온(常溫)일 수 있다.
본 발명에 의하면, 사출 성형 금형에 수지를 사출하기 전에 고정측 금형에는 100℃ 보다 고온의 수증기를 주입하여 온도를 높이고, 가동측 금형에는 상온보다 높은 온도, 예컨대, 70 내지 80℃ 물을 주입하여 온도를 높인다. 이에 따라, 용융 수지 사출시 캐비티(cavity)가 빠르게 채워져 성형 사이클(cycle)이 빨라지고, 사출 성형 제품의 생산성이 향상된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 고온의 수증기 중 적어도 일부가 고정측 금형을 통과하여 배출된 후 가동측 금형으로 주입될 물을 가열하는데 사용된다. 이로 인해 가동측 금형으로 주입될 물을 가열하는데 소모되는 에너지를 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사출 성형 금형 온도 조정 모듈의 구성도이다.
도 2는 도 1의 고정측 금형으로 용융 수지가 사출되기 전에 사출 성형 금형 온도 조정 모듈에서 매체의 흐름을 도시한 구성도이다.
도 3은 도 1의 고정측 금형으로 용융 수지가 사출된 후에 사출 성형 금형
온도 조정 모듈에서 매체의 흐름을 도시한 구성도이다.
도 4는 도 1의 고정측 금형과 가동측 금형이 밀착된 상태에서 이격됨과 동시에 사출 성형 금형 온도 조정 모듈에서 매체의 흐름을 도시한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사출 성형 금형 온도 조정 모듈의 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 사출 성형 금형 온도 조정 모듈 및 온도 조정 방법을 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사출 성형 금형 온도 조정 모듈의 구성도로서, 이를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 사출 성형 금형 온도 조정 모듈(10)은 사출 성형 사이클(cycle) 중에 사출 성형 금형(11)의 온도를 조정하는 모듈로, 사출 성형 금형(11)과, 수지 사출 유닛(19)과, 수증기 발생 유닛(20)과, 물 온도 조절 유닛(23)과, 상온수 공급 유닛(40)과, 공기 압축 유닛(45)을 구비한다.
사출 성형 금형(11)은 이동하지 않고 고정된 고정측 금형(12)과, 고정측 금형(12)에 밀착되거나 고정측 금형(12)에서 이격되는 방향으로 이동 가능한 가동측 금형(15)을 구비한다. 가동측 금형(15)이 고정측 금형(12)에 밀착된 때, 즉 형폐(型閉)된 때 고정측 및 가동측 금형(12, 15)의 서로 마주보는 면에 의해 사출 성형 제품의 형상에 대응되는 캐비티(cavity)(CA)(도 3 참조)가 한정된다. 한편, 고정측 금형(12)과 가동측 금형(15) 내부에는 금형의 온도 조정용 매체가 유동하는 매체 유동 라인(13, 16)이 마련된다.
수지 사출 유닛(19)은 고정측 금형(12)에 연결되고, 고정측 금형(12)과 가동측 금형(15)이 서로 밀착된 때 고정측 금형(12)으로 용융된 수지를 사출한다. 도시되진 않았으나, 고정측 금형(12) 내에는 수지 사출 유닛(19)으로부터 주입된 용융 수지가 유동하는 경로로서, 스프루(sprue), 러너(runner), 및 게이트(gate)가 마련된다. 수지 사출 유닛(19)에서 사출된 용융 수지는 상기 스프루, 러너, 및 게이트를 거쳐 캐비티(CA)(도 3 참조)에 주입되고 경화되며, 고정측 금형(12) 및 가동측 금형(15)이 형개(型開)된 때, 즉 서로 이격된 상태인 때 수지가 경화되어 형성된 사출 성형 제품이 취출된다.
수증기 발생 유닛(20)은 온도 조정용 매체인 100℃ 보다 높은 고온의 수증기(ST)(도 2 참조)를 생성하며, 고정측 금형(12)에 용융 수지가 사출되기 전에 고정측 금형(12), 구체적으로는 고정측 금형(12)의 매체 유동 라인(13)으로 수증기(ST)를 주입한다. 수증기(ST)의 원료가 되는 액체 상태의 물은 후술할 상온수 공급 유닛(40)을 통해 공급된다.
물 온도 조절 유닛(23)은 온도 조정용 매체인 액체 상태의 물의 온도를 조절한다. 물 온도 조절 유닛(23)은 후술할 상온수 공급 유닛(40)을 통해 유입된 물이 수용되는 탱크(tank)(24)와, 상기 탱크(24)에서 배출된 물을 가압하여 가동측 금형(15)으로 공급하는 펌프(pump)(32)를 구비한다. 탱크(24) 내에 수용되는 물은 미리 설정된 온도로 제어된다.
물 온도 조절 유닛(23)은 용융 수지가 고정측 금형(12)으로 사출되기 전에 가동측 금형(15), 구체적으로는 가동측 금형(15)의 매체 유동 라인(16)으로 상온(常溫)보다 온도가 높고 100℃ 보다 온도가 낮은 고온의 물(HW)(도 2 참조)을 주입한다. 도시되진 않았으나, 가동측 금형(15) 내에는 이젝트 핀(eject pin) 등 왕복 운동하는 부재들이 있는데, 가동측 금형(15)의 온도가 너무 높으면 열팽창으로 인해 이 부재들이 매끄럽게 왕복 운동할 수 없게 될 수 있으므로, 상기 고온의 물(HW)의 온도는 70 내지 80℃ 로 제어된다.
물 온도 조절 유닛(23)은 열교환기(28)를 더 구비한다. 예컨대, 열교환기(28)는 탱크(24)를 내포하는 박스(box) 형태로서, 고정측 금형(12)의 매체 유동 라인(13)을 통과하고 배출된 고온의 수증기(ST)(도 2 참조)가 열교환기(28) 내부로 유입되어 온도차에 의한 열 교환으로 탱크(24) 내부에 채워진 물을 가열하고 열교환기(28) 외부로 배출되도록 구성된다.
한편, 수증기 발생 유닛(20)과 물 온도 조절 유닛(23)은 별개로 하나씩 마련될 수도 있고, 하나의 하우징(35) 내부에 구비될 수도 있다. 하나의 하우징(35) 내부에 수증기 발생 유닛(20)과 물 온도 조절 유닛(23)을 포함하여 일체화하면 온도 조정 모듈(10) 설치 공간을 줄여 콤팩트(compact)하게 구성할 수 있고, 후술할 상온수 공급 유닛(40)과 물 온도 조절 유닛(23) 사이, 및 상온수 공급 유닛(40)과 수증기 발생 유닛(20) 사이의 물 공급 라인(73, 74)을 줄여 원가를 절감할 수 있고, 낭비되는 에너지를 줄일 수 있다.
상온수 공급 유닛(40)은 용융 수지가 고정측 금형(12)으로 사출된 후에 상온(常溫)의 물(CW)(도 3 참조)을 물 온도 조절 유닛(23)을 거치지 않고 고정측 금형(12) 및 가동측 금형(15)으로 직접 공급한다. 또한, 상온수 공급 유닛(40)은 온수 조절 유닛(23)의 탱크(24) 내부의 수위가 미리 정해진 기준 수위보다 낮을 때 탱크(24) 내부로 상온의 물(CW)을 공급하고, 수증기 발생 유닛(20)으로도 상온의 물(CW)을 공급한다. 상온수 공급 유닛(40)은 예컨대, 건물의 상수도 공급 라인을 포함할 수 있다.
공기 압축 유닛(45)은 캐비티(CA)(도 3 참조)에 채워진 수지가 경화되어 형성된 사출 성형 제품을 취출하기 위하여, 공기를 압축하고, 고정측 금형(12)과 가동측 금형(15)이 밀착된 상태에서 이격됨과 동시에 압축 공기(AIR)(도 4 참조)를 가동측 금형(15)의 매체 유동 라인(16)으로 주입하여 상기 매체 유동 라인(16)에 잔존하는 물(CW)을 가동측 금형(15) 외부로 배출시킨다. 공기 압축 유닛(45)은 예컨대, 공기 압축기(compressor)를 포함할 수 있다.
사출 성형 금형 온도 조정 모듈(10)은 온도 조정용 매체가 유동할 수 있도록 각 유닛을 연결하는 라인(line)들과 상기 라인들을 개폐하여 상기 온도 조정용 매체의 유동을 제어하는 밸브(valve)들을 구비한다. 구체적으로, 상기 라인들에는, 고정측 금형 매체 유동 라인(13)의 온도 조정 매체 유입 측에 마련된 제1 유입 라인(50), 제1 유입 라인(50)과 상온수 공급 유닛(40)을 연결하는 제1 상온수 공급 라인(51), 가동측 금형 매체 유동 라인(16)의 온도 조정 매체 유입 측에 마련된 제2 유입 라인(54), 제2 유입 라인(54)과 상온수 공급 유닛(40)을 연결하는 제2 상온수 공급 라인(51), 상온수 공급 유닛(40)과 수증기 발생 유닛(20)을 연결하는 제3 상온수 공급 라인(73), 상온수 공급 유닛(40)과 물 온도 조절 유닛(23)의 탱크(24)를 연결하는 제4 상온수 공급 라인(74), 고정측 금형 매체 유동 라인(13)의 온도 조정 매체 유출 측에 마련된 제1 배출 라인(57), 가동측 금형 매체 유동 라인(16)의 온도 조정 매체 유출 측에 마련된 제2 배출 라인(60), 제1 배출 라인(57)과 물 온도 조절 유닛(23)의 열교환기(28)를 연결하는 열교환 유입 라인(68), 열교환기(28)로 유입된 온도 조정 매체를 물 온도 조절 유닛(23)의 외부로 배출하는 열교환 배출 라인(70), 수증기 발생 유닛(20)과 제1 유입 라인(50)을 연결하는 수증기 공급 라인(72), 물 온도 조절 유닛(23)의 펌프(32)와 제2 유입 라인(54)을 연결하는 고온수 공급 라인(64), 및 공기 압축 유닛(45)과 제2 유입 라인(54)을 연결하는 압축 공기 공급 라인(66)이 포함된다.
또한 구체적으로, 상기 밸브들에는, 제1 상온수 공급 라인(51)을 개폐하는 제1 상온수 공급 라인 개폐 밸브(52), 제2 상온수 공급 라인(51)을 개폐하는 제2 상온수 공급 라인 개폐 밸브(55), 제3 상온수 공급 라인(73)을 개폐하는 제3 상온수 공급 라인 개폐 밸브(21), 제4 상온수 공급 라인(74)을 개폐하는 제4 상온수 공급 라인 개폐 밸브(31), 제1 배출 라인(57)을 개폐하는 제1 배출 라인 개폐 밸브(58), 제2 배출 라인(60)을 개폐하는 제2 배출 라인 개폐 밸브(61), 열교환 유입 라인(68)을 개폐하는 열교환 유입 라인 개폐 밸브(69), 수증기 공급 라인(72)을 개폐하는 수증기 공급 라인 개폐 밸브(22), 고온수 공급 라인(64)을 개폐하는 고온수 공급 라인 개폐 밸브(33), 및 압축 공기 공급 라인(66)을 개폐하는 압축 공기 공급 라인 개폐 밸브(67)가 포함된다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사출 성형 금형 온도 조정 모듈의 블록도로서, 도 1에 도시된 사출 성형 금형 온도 조정 모듈은 도 5에 도시된 것처럼 구성될 수도 있다. 도 1과 도 5에서 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 나타내는 것으로, 중복되는 설명은 생략한다. 도 1 및 도 5를 함께 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 사출 성형 금형 온도 조정 모듈은 용융 수지 사출 전 형개시에 100℃ 보다 높은 온도의 수증기를 생성하여 상기 고정측 금형(12)으로 공급하는 수증기 발생 유닛(20)과, 용융 수지 사출 후 형폐시에 냉각수, 구체적으로 상온의 물을 고정측 금형(12)으로 공급하는 고정측 상온수 공급 유닛(40a)을 포함하는 고정측 금형 온도 조절 유닛(81)과, 고정측 금형 온도 조절 유닛(81)과 연동하여 가동측 금형(15)의 온도를 조절하는 것으로, 용융 수지 사출 전 형개시에 상대적으로 고온의 물을 가동측 금형(15)으로 공급하고, 상기 용융 수지 사출 후 형폐시에 상대적으로 저온의 물을 가동측 금형(15)으로 공급하는 가동측 금형 온도 조절 유닛(82)를 구비한다.
가동측 금형 온도 조절 유닛(82)은, 가동측 상온수 공급 유닛(40b), 가동측 상온수 공급 유닛(40b)으로부터 공급되는 물의 온도를 제어하는 물 온도 조절 유닛(23), 및 가동측 상온수 공급 유닛(40b) 및 가동측 금형(15)) 사이를 연결하는 유로에 개재된 열교환기(28)를 더 포함한다. 고정측 금형(12)으로 주입된 고온의 수증기 중 적어도 일부는 열교환기(28)로 이동되어서 고온의 수증기에 함유된 열로 가동측 금형(15)으로 주입될 물을 가열한다. 또한 사출 성형 금형 온도 조정 모듈은 도 1의 실시예에서와 같은 기능을 하는 공기 압축 유닛(45)을 구비한다.
상기 고정측 상온수 공급 유닛(40a)과 가동측 상온수 공급 유닛(40b)은 도 1의 실시예와 마찬가지로, 하나의 유닛(40)으로서, 밸브 등에 의해 물을 분기하는 구성을 구비할 수도 있다. 또한, 열교환기(28)는 도 1의 실시예와 마찬가지로 물 온도 조절 유닛(23)에 내포될 수도 있다.
도 2는 도 1의 고정측 금형으로 용융 수지가 사출되기 전에 사출 성형 금형 온도 조정 모듈에서 매체의 흐름을 도시한 구성도이고, 도 3은 도 1의 고정측 금형으로 용융 수지가 사출된 후에 사출 성형 금형 온도 조정 모듈에서 매체의 흐름을 도시한 구성도이며, 도 4는 도 1의 고정측 금형과 가동측 금형이 밀착된 상태에서 이격됨과 동시에 사출 성형 금형 온도 조정 모듈에서 매체의 흐름을 도시한 구성도이다. 이하에서, 도 2 내지 도 4를 순차적으로 참조하여 도 1의 사출 성형 금형 온도 조정 모듈(10)에 대한 설명을 보강하고, 이 모듈(10)을 이용한 사출 성형 금형 온도 조정 방법을 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시예에 따른 사출 성형 금형 온도 조정 방법은 용융 수지 사출 전 단계와, 용융 수지 사출 후 단계와, 배수 단계를 구비한다.
도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 상기 용융 수지 사출 전 단계는, 수지 사출 유닛(19)이 용융된 수지를 고정측 금형(12)으로 사출하여 캐비티(CA)(도 3 참조)를 채우기 전에, 고정측 금형(12)의 매체 유동 라인(13)으로 100℃ 보다 온도가 높은 고온의 수증기(ST)를 주입하고, 가동측 금형(15)의 매체 유동 라인(16)으로 상온보다 온도가 높고 100℃보다 온도가 낮은 고온의 물(HW)을 주입하는 단계이다. 고온의 수증기(ST)는 수증기 발생 유닛(20)에서 생성되어 수증기 공급 라인(72)과 제1 유입 라인(50)을 따라 유동하여 고정측 금형 매체 유동 라인(13)으로 주입된다. 고온의 물(HW)은 물 온도 조절 유닛(23)의 펌프(32)에 의해 가압되어 고온수 공급 라인(64)과 제2 유입 라인(54)을 따라 유동하여 가동측 금형 매체 유동 라인(16)으로 주입된다. 고정측 금형 매체 유동 라인(13)을 따라 유동하여 고정측 금형(12)의 온도를 높인 수증기(ST)는 제1 배출 라인(57)을 통해 고정측 금형(12) 외부로 배출되고, 가동측 금형 매체 유동 라인(16)을 따라 유동하여 가동측 금형(15)의 온도를 높인 고온의 물(HW)은 제2 배출 라인(60)을 통해 가동측 금형(15) 외부로 배출된다.
한편, 고정측 금형(12)을 통과한 수증기(ST) 중 일부 또는 수증기(ST)의 전부는 열교환 유입 라인(68)을 따라 유동하여 열교환기(28)로 유입되어 열교환에 의해 탱크(24)에 채워진 물을 가열하고, 열교환 배출 라인(70)을 통해 외부로 배출된다. 상기 탱크(24)에 채워진 물이 고온수 공급 라인(64)을 통해 가동측 금형(15)의 매체 공급 라인(16)으로 유입된다. 따라서, 탱크(24) 내부에 수용된 물을 70 내지 80℃의 고온으로 가열하기 위한 히터(heater)를 필요로 하지 않으며, 고온의 물(HW)로 온도를 높이기 위해 소모되는 에너지가 절감된다.
상기 용융 수지 사출 전 단계는 고정측 금형(12)과 가동측 금형(15)이 이격된 후로부터 밀착되기 전까지 기간, 즉 형개 이후로부터 형폐 전까지의 기간 중에 수행된다. 고정측 금형(12)과 가동측 금형(15)이 밀착되면 수지 사출 유닛(19)으로부터 용융 수지가 고정측 금형(12)으로 사출되어 캐비티(CA)(도 3 참조)에 용융 수지가 채워진다.
도 1 및 도 3을 함께 참조하면, 상기 용융 수지 사출 후 단계는 용융 수지로 캐비티(CA)가 채워진 후에 상온의 물(CW)을 고정측 금형(12)의 매체 유동 라인(13)과 가동측 금형(15)의 매체 유동 라인(16)으로 주입하는 단계이다. 상온수 공급 라인(40)으로부터 제1 상온수 공급 라인(51)과 제1 유입 라인(50)을 통해 고정측 금형 매체 유동 라인(13)으로 10 내지 30℃ 온도의 상온수(CW)가 공급되어 고정측 금형(12)의 온도가 낮아진다. 또한, 상온수 공급 라인(40)으로부터 제2 상온수 공급 라인(54)과 제2 유입 라인(54)을 통해 가동측 금형 매체 유동 라인(16)으로 10 내지 30℃ 온도의 상온수(CW)가 공급되어 가동측 금형(15)의 온도가 낮아진다. 고정측 금형 매체 유동 라인(13)을 따라 유동하여 고정측 금형(12)의 온도를 낮춘 상온의 냉각수(CW)는 제1 배출 라인(57)을 통해 고정측 금형(12) 외부로 배출되고, 가동측 금형 매체 유동 라인(16)을 따라 유동하여 가동측 금형(15)의 온도를 낮춘 상온의 냉각수(CW)는 제2 배출 라인(60)을 통해 가동측 금형(15) 외부로 배출된다.
상기 용융 수지 사출 후 단계는 고정측 금형(12)과 가동측 금형(15)이 밀착된 후로부터 이격되기 전까지 기간, 즉 형폐 이후로부터 형개 전까지의 기간 중에 수행되며, 캐비티(CA)에 채워진 용융 수지가 냉각 경화되어 사출 성형 제품이 형성된다.
도 1 및 도 4를 함께 참조하면, 상기 배수 단계는 고정측 금형(12)의 매체 유동 라인(13)과 가동측 금형(15)의 매체 유동 라인(16)에 잔존하는 냉각수(CW)를 각 금형(12, 15)의 외부로 배출하기 위한 과정으로, 캐비티(CA)(도 3 참조)에서 성형된 사출 성형 제품을 취출하기 위해 가동측 금형(15)이 고정측 금형(12)으로부터 이격됨과 동시에 수행된다. 배수 단계는 고정측 금형(12)의 매체 유동 라인(13)으로 100℃ 보다 온도가 높은 고온의 수증기(ST)를 주입하고, 가동측 금형(15)의 매체 유동 라인(16)으로 압축 공기(AIR)를 주입하여, 고정측 금형(12)의 매체 유동 라인(13)과 가동측 금형(15)의 매체 유동 라인(16)에 잔존하는 냉각수(CW)를 각 금형(12, 15)의 외부로 배출한다.
고온의 수증기(ST)는 수증기 발생 유닛(20)에서 생성되어 수증기 공급 라인(72)과 제1 유입 라인(50)을 따라 유동하여 고정측 금형(12)의 매체 유동 라인(13)으로 주입되고, 고정측 금형(12)의 매체 유동 라인(13) 내에 잔존하던 냉각수(CW)는 제1 배출 라인(57)을 통해 고정측 금형(12) 외부로 배출된다. 공기 압축 유닛(45)이 공기를 압축하여 형성된 압축 공기(AIR)는 압축 공기 공급 라인(66)과 제2 유입 라인(54)을 따라 가동측 금형(15)의 매체 유동 라인(16)으로 주입되고, 가동측 금형(15)의 매체 유동 라인(16) 내에 잔존하던 냉각수(CW)는 제2 배출 라인(60)을 통해 가동측 금형(15) 외부로 배출된다.
고정측 금형(12)과 가동측 금형(15)이 이격된 상태로 사출 성형 제품이 사출 성형 금형(11)으로부터 취출된 이후에, 새로운 사출 성형 제품을 성형하기 위한 사이클(cycle)이 반복되므로, 용융 수지 사출 전 단계와, 용융 수지 사출 후 단계와, 배수 단계가 반복된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
11: 사출 성형 금형 12: 고정측 금형
15: 가동측 금형 19: 수지 사출 유닛
20: 수증기 발생 유닛 23: 물 온도 조절 유닛
24: 탱크 28: 열교환기
40: 상온수 공급 유닛 45: 공기 압축 유닛

Claims (10)

  1. 서로 밀착되었을 때 사출 성형 제품의 형상에 대응되는 캐비티(cavity)가 형성되는 것으로, 고정측 금형과, 상기 고정측 금형과 함께 형개(型開) 및 형폐(型閉)하는 가동측 금형을 구비한 사출 성형 금형;
    용융 수지 사출 전 형개시에 100℃ 보다 고온의 수증기를 생성하여 상기 고정측 금형으로 공급하는 수증기 발생 유닛과, 상기 용융 수지 사출 후 형폐시에 냉각수를 상기 고정측 금형으로 공급하는 고정측 상온수 공급 유닛을 포함하는 고정측 금형 온도 조절 유닛; 및,
    상기 고정측 금형 온도 조절 유닛과 연동하여 상기 가동측 금형의 온도를 조절하는 것으로, 상기 용융 수지 사출 전 형개시에 상대적으로 고온의 물을 상기 가동측 금형으로 공급하고, 상기 용융 수지 사출 후 형폐시에 상대적으로 저온의 물을 상기 가동측 금형으로 공급하는 가동측 금형 온도 조절 유닛;을 구비하는 것을 특징으로 하는 사출 성형 금형 온도 조정 모듈.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 가동측 금형 온도 조절 유닛은, 가동측 상온수 공급 유닛; 상기 가동측 상온수 공급 유닛으로부터 공급되는 물의 온도를 제어하는 물 온도 조절 유닛; 및, 상기 가동측 상온수 공급 유닛 및 상기 가동측 금형 사이를 연결하는 유로에 개재된 열교환기;를 더 포함하고,
    상기 고정측 금형으로 주입된 고온의 수증기 중 적어도 일부는 상기 열교환기로 이동되어서 상기 고온의 수증기에 함유된 열로 상기 가동측 금형으로 주입될 물을 가열하는 것을 특징으로 사출 성형 금형 온도 조정 모듈.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 열교환기는 상기 물 온도 조절 유닛에 포함된 것을 특징으로 하는 사출 성형 금형 온도 조정 모듈.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 수증기 발생 유닛과 상기 물 온도 조절 유닛이 하나의 하우징(housing) 내부에 구비된 것을 특징으로 하는 사출 성형 금형 온도 조정 모듈.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 고정측 금형과 상기 가동측 금형이 밀착된 상태에서 이격됨과 동시에, 공기를 압축하여 상기 가동측 금형으로 주입하여 상기 가동측 금형에 잔존하는 물을 배출시키는 공기 압축 유닛;을 더 구비하고,
    상기 수증기 발생 유닛은, 상기 고정측 금형과 상기 가동측 금형이 밀착된 상태에서 이격됨과 동시에, 상기 고정측 금형으로 100℃ 보다 고온의 수증기를 주입하여 상기 고정측 금형에 잔존하는 물을 배출시키는 것을 특징으로 하는 사출 성형 금형 온도 조정 모듈.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 상대적으로 고온의 물의 온도는 70 내지 80℃ 이고, 상기 상대적으로 저온의 물의 온도는 상온(常溫)인 것을 특징으로 하는 사출 성형 금형 온도 조정 모듈.
  7. 서로 밀착되었을 때 사출 성형 제품의 형상에 대응되는 캐비티(cavity)가 형성되는 것으로, 고정측 금형과, 상기 고정측 금형과 함께 형개(型開) 및 형폐(型閉)하는 가동측 금형을 구비한 사출 성형 금형의 내부 온도를 조정하는 방법으로서,
    용융 수지 사출 전 형개시에, 상기 고정측 금형으로 100℃ 보다 높은 온도의 고온의 수증기를 주입하고, 상기 가동측 금형으로 상대적으로 고온의 물을 주입하는 용융 수지 사출 전 단계; 및,
    상기 용융 수지 사출 후 형폐시에, 상대적으로 저온의 물을 상기 고정측 금형과 상기 가동측 금형에 주입하는 용융 수지 사출 후 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 사출 성형 금형 온도 조정 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 용융 수지 사출 전 단계는, 상기 고정측 금형으로 주입된 고온의 수증기 중 적어도 일부를 상기 고정측 금형으로부터 배출시켜 상기 가동측 금형으로 주입되는 물을 가열하는 열교환 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 사출 성형 금형 온도 조정 방법.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 고정측 금형과 상기 가동측 금형이 밀착된 상태에서 이격됨과 동시에, 상기 고정측 금형으로 100℃ 보다 고온의 수증기를 주입하고, 상기 가동측 금형으로 압축 공기를 주입하여, 상기 고정측 금형과 상기 가동측 금형에 잔존하는 물을 배출하는 배수 단계;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 사출 성형 금형 온도 조정 방법.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 상대적으로 고온의 물의 온도는 70 내지 80℃ 이고, 상기 상대적으로 저온의 물의 온도는 상온(常溫)인 것을 특징으로 하는 사출 성형 금형 온도 조정 방법.
KR1020140132445A 2014-10-01 2014-10-01 사출 성형 금형 온도 조정 모듈 및 온도 조정 방법 KR20160039421A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140132445A KR20160039421A (ko) 2014-10-01 2014-10-01 사출 성형 금형 온도 조정 모듈 및 온도 조정 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140132445A KR20160039421A (ko) 2014-10-01 2014-10-01 사출 성형 금형 온도 조정 모듈 및 온도 조정 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160039421A true KR20160039421A (ko) 2016-04-11

Family

ID=55800560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140132445A KR20160039421A (ko) 2014-10-01 2014-10-01 사출 성형 금형 온도 조정 모듈 및 온도 조정 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20160039421A (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101860876B1 (ko) * 2018-02-22 2018-05-24 이명효 가열공기를 이용한 가열사출장치
KR101860871B1 (ko) * 2018-02-22 2018-05-24 이명효 복합 사출장치
CN114850438A (zh) * 2022-03-03 2022-08-05 马利芳 一种开模模芯温度自动调节的压铸模具

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101860876B1 (ko) * 2018-02-22 2018-05-24 이명효 가열공기를 이용한 가열사출장치
KR101860871B1 (ko) * 2018-02-22 2018-05-24 이명효 복합 사출장치
CN114850438A (zh) * 2022-03-03 2022-08-05 马利芳 一种开模模芯温度自动调节的压铸模具
CN114850438B (zh) * 2022-03-03 2024-04-05 新疆致盛达铝业有限公司 一种开模模芯温度自动调节的压铸模具

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101528440B (zh) 注射成形系统、计算机程序、注射成形方法、注射成形机
US8870564B2 (en) Hot runner valve apparatus for an injection-molding machine
JP6021262B2 (ja) 繊維複合成形品の圧縮成形方法および繊維複合成形品の圧縮成形装置
US8641943B1 (en) Apparatus and method for filling a mold with a liquid material
US20110316197A1 (en) Injection molding system and method
JP4777667B2 (ja) 金型の加熱冷却システム及び中空射出成形品用の金型装置
CN106476233A (zh) 射出成型机及其塑化单元液压控制装置、背压控制方法
KR20160039421A (ko) 사출 성형 금형 온도 조정 모듈 및 온도 조정 방법
CN101456243B (zh) 模具温度控制装置及模具温度控制方法
CN101531053A (zh) 隔离式电热高光注塑模具的温度控制系统
US20080036108A1 (en) Molding system having thermal-management system, amongst other things
KR20120079368A (ko) 웰드레스 및 무도장용 사출금형
KR101285365B1 (ko) 급속가열냉각 가능한 사출금형장치 및 그 사출방법
CN101264656B (zh) 射出成形方法及其系统
CN104552807A (zh) 一种针阀热流道系统
KR20160039422A (ko) 사출 성형 금형의 냉각수 재활용 모듈
CN210590446U (zh) 一种快速冷却成型的塑料模具
JP6413906B2 (ja) 射出成形装置
KR102373228B1 (ko) 유압사출성형기의 통합유압공급장치
KR101941890B1 (ko) 개량된 압출 주입구조를 갖는 고무 사출 금형장치
KR100855934B1 (ko) 사출기용 핫 런너 시스템 및 그를 이용한 사이드 사출방법
KR101558248B1 (ko) 핫 러너 압축 매니폴드를 이용한 사출압축팽창 성형 장치 및 이를 이용한 성형 방법
KR20080099756A (ko) 웰드레스 방식의 사출금형 장치
KR102261932B1 (ko) 주형 우레탄용 사출장치
JP7226363B2 (ja) 射出成形方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application