KR20160103696A - indirect cooling apparatus for controlling temperature of an injection mold - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 사출 금형의 간접 냉각 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사출 금형의 온도를 조절하기 위한 금형의 과열시에 금형 냉각수만을 금형 냉각수 열 교환장치로 냉각시키고 금형 냉각장치의 금형 냉각수는 필터로 칼슘, 마그네슘 이온 등을 필터로 걸러 공급함으로써 금형 냉각장치에 설치된 히터, 필터 및 펌프 등에 스케일이 부착되지 않도록 하여 장치의 수명을 연장할 수 있는 사출 금형의 간접 냉각 시스템에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to an indirect cooling system for an injection mold, and more particularly, to a mold cooling system that cools mold cooling water only by a mold cooling water heat exchanger during overheating of a mold for controlling temperature of an injection mold, Calcium, magnesium ions and the like are filtered by a filter to prevent scale from adhering to a heater, a filter, and a pump installed in the mold cooling apparatus, thereby extending the service life of the apparatus.
사출성형은 플라스틱 제품의 대량생산에 활용되는 생산공정으로 고분자 소재를 고온에서 가소화시켜 금형 내부에 고속, 고압으로 분사하여 캐비티 내부를 채워 제품을 성형하는 공정이다.Injection molding is a production process that is used for mass production of plastic products. It is a process of plasticizing a polymer material at a high temperature and injecting it into a mold at a high speed and a high pressure to mold the product into the cavity.
고온으로 녹여진 사출 재료를 고압으로 각 금형 사이로 충전시켜 금형의 내부 형상대로 제품이 생산되도록 하는 합성수지 사출성형용 금형 작업에서 합성수지의 흐름이 금형의 온도에 매우 민감하게 반응하므로 금형의 온도는 매우 중요한 요소로서 올바른 금형온도의 설정과 금형온도 유지가 불량율을 낮추고 사출 성형 제품의 품질을 유지할 수 있게 도와주는 중요한 인자로 성형하는 제품의 품질향상을 위해 사출성형품에 맞추어 금형의 온도를 정확하게 조절해 주어야 한다. The temperature of the mold is very important because the flow of the synthetic resin is very sensitive to the temperature of the mold in the synthetic resin injection molding mold work, in which the injection material melted at high temperature is filled between the respective molds at high pressure to produce the product according to the internal shape of the mold As a factor, setting the correct mold temperature and maintaining the mold temperature is an important factor that helps to reduce the defective rate and maintain the quality of the injection molding product. In order to improve the quality of the molded product, the temperature of the mold should be precisely adjusted according to the injection molded product .
금형(金型)은 금속성(金屬性)의 형(型)을 말하는 것으로, 주물(鑄物)을 만들 때에 사용하는 철이나 그 밖의 금속으로 만든 주형(鑄型) 플라스틱 등의 성형용(成型用)으로 사용된다.The term "mold" refers to a metallic mold, which is used for forming molds such as molds made of iron or other metals used for making castings, ).
금형은 성형물의 재질, 크기, 형상조건에 따라 금형의 온도가 성형재의 사출시 성형성을 결정하게 되며, 금형의 성형실로 사출되는 유동 상태의 사출 원재료가 금형온도에 따라 점성(粘性)이 높거나 낮아지기 때문이다.The temperature of the mold determines the moldability at the time of injection of the molding material depending on the material, size, and shape conditions of the molding material, and the injection raw material flowing in the molding chamber of the mold is highly viscous It is lowered.
상기 금형의 온도가 낮으면 고온의 용융물을 공급시켜 성형 시에 온도가 낮은 금형과 접촉하면서 온도차에 의해 굳음 현상이 발생되어 점도가 높아짐에 따라 성형실(Cavity)의 형상에 따른 공급이 원활하게 이루어지지 않아 공급되는 압력을 높여야 하고, 높은 압력으로 공급하여도 정확한 형상으로 성형되지 않은 불량이 빈번히 발생함으로써, 성형성이 저하된다.If the temperature of the mold is low, a high temperature melt is supplied to the mold to contact with a mold having a low temperature, and a settling phenomenon occurs due to a temperature difference. As the viscosity increases, supply according to the shape of the cavity smoothly occurs It is necessary to increase the pressure to be supplied, and even when supplied at a high pressure, defects that are not formed into an accurate shape frequently occur, resulting in deterioration of moldability.
또한, 금형의 온도가 높으면 고온으로 공급되는 용융물이 성형 시에 온도가 높은 금형과 접촉되면서 용융물의 점도가 낮아져서 성형시간이 증대하여 생성된 성형물의 내부 조직의 변화에 따라 강도가 저하되고, 고온으로 과열된 금형과 용융물의 연쇄 작용에 의해 금형의 수명이 단축된다.When the temperature of the mold is high, the molten material supplied at a high temperature is brought into contact with a mold having a high temperature at the time of molding, the viscosity of the molten material is lowered and the molding time is increased. As a result, The life of the mold is shortened by the cascade action of the superheated mold and the melt.
이러한, 금형의 온도조절이 잘못되면 사출제품의 형상과 밀도에 따라 휨, 뒤틀림, 수축 또는 성형시에 발생되는 성형 금형간의 성형물 접합선, 사출노즐에 의한 사출흔적이 남게 되어 제품의 질을 떨어뜨리게 된다.If the temperature of the mold is incorrectly controlled, the quality of the product may be deteriorated due to remnants of the molding line and the injection nozzle caused by bending, twisting, shrinking or molding depending on the shape and density of the injection product .
이에, 금형 내부에 유체 통로를 만들어 온수 또는 냉수를 흐르게 함으로써 금형온도를 적정 온도 범위 내에서 제어하는 장치가 일본공개특허 소63-128911호에서 도 1a에 도시된 바와 같이 개시되어 있다.An apparatus for controlling the temperature of the mold within an appropriate temperature range by making hot water or cold water flow through the inside of the mold is disclosed in Japanese Laid-Open Patent Application No. 63-128911 as shown in FIG.
냉각기(1a), 펌프(1b), 히터(1d), 온도계(2a) 및 콘트롤러(3)로 이루어지는 금형온도 제어 시스템이 개시되어 있는데 온도계로 금형온도를 측정하여 온도가 낮을 때는 온수가 흐르게 하고, 온도가 높을 때는 냉수가 흐르게 함으로써 금형온도를 제어한다. 즉, 금형(2)을 냉각시키고자 할 때에는 히터(1d)의 작동을 멈추고 냉각기(1a)을 작동시켜 물을 순환시키고, 금형(2)을 가열하고자 할 때에는 냉각기(1a)의 작동을 멈추고 히터(1d)를 작동시켜 물을 순환시키는데 온도계(2a)에 의해 측정되는 금형온도에 따라 콘트롤러(3)로 솔레노이드 밸브들을 여닫음으로써 물의 순환을 제어하는 것이다.A mold temperature control system comprising a cooler 1a, a
금형의 온도는 매우 중요한 요소로서 올바른 금형온도의 설정과 금형온도 유지가 불량율을 낮추고 사출 성형 제품의 품질을 유지할 수 있게 도와주는 중요한 인자로 성형하는 제품의 품질향상을 위해 필요하다.The temperature of the mold is very important factor. It is necessary to set the correct mold temperature and maintain the mold temperature to improve the quality of the molded product as an important factor that helps to reduce the defect rate and maintain the quality of the injection molding product.
냉각수를 이용한 온수기 형태의 금형 온도조절장치는 물을 매체로 사용함으로써 사출 작업환경을 쾌적하게 유지시켜 주게 되는데 도 1b에 도시된 바와 같이 종래 금형온도 조절장치는 용수저장탱크(4) 내부에 외부의 급수전이나 냉각탑(냉각장치) 등으로부터 공급되는 용수를 가열시키는 가열장치(4b)와 저수위 여부를 감지하는 수위 센서(4a)가 구비되어 적절한 압력과 저수량으로 온도 조절용 용수를 저장하고 상기 용수 저장 탱크(4)와 금형(5) 사이에 연결되어 용수를 금형에 공급하는 급수라인(6)과 상기 금형으로부터 용수를 복귀시켜 환수시키는 환수라인(7) 및 배수라인(8)을 포함하여 구성되는 용수 순환형 수배관 시스템으로 순차적으로 열교환 매체로서 물을 순간적으로 가열한 온수 또는 냉수를 공급하여 적정 온도를 유지시키는 온도조절기능과 금형 내부 관통 냉각수 홀 잔류수를 제거하여 올바른 금형온도의 설정과 적절한 금형온도 유지로 불량률을 낮추고, 제품 품질을 보다 정확하게 유지할 수 있게 도와 주게 된다. 1B, the conventional mold temperature regulating device includes a
사출성형 공장에서는 금형의 열교환 매체인 원수(原水)로 지하수와 수돗물 등 용수를 주로 사용하게 되는데 그 물속에는 칼슘, 마그네슘 등의 성분이 함유되어 있어 산화되어 금형의 냉각 홀 벽에 고착되면, 열교환을 방해하는 스케일이 나 산화물질(녹)이 생성되는 부식 현상으로 금형온도조절기로 매체 온도관리를 하게 되면 스케일에 의하여 매체온도와 금형온도의 편차가 크게 발생하게 되고 녹 발생으로 금형 수명이 줄어들게 되며 정확한 제품의 성형이 어려워서 정밀한 제품을 생산하여야 하는 고가 금형의 성능을 유지할 수 없게 된다. In the injection molding factory, water such as ground water and tap water is mainly used as raw water which is the heat exchange medium of the mold. When calcium is contained in the water and magnesium is oxidized and fixed to the cooling hole wall of the mold, heat exchange If the medium temperature is controlled by the mold temperature controller due to the corrosion phenomenon that the scale or the oxidizing substance (rust) is generated, the deviation of the medium temperature and the mold temperature becomes large due to the scale, and the mold life is shortened due to the occurrence of rust. The molding of the product is difficult, and the performance of the expensive mold, which is required to produce a precise product, can not be maintained.
스케일이나 녹 등의 금형 냉각홀 고착물을 제거하지 않고 장시간 방치하여 금형의 냉각수 홀에 스케일과 산화 피막이 발생하게 되면 산화 피막과 스케일이 단열재 역할을 함으로서 금형온도가 상승되지 못하게 하거나 냉각 구멍을 완전히 막아버려 열교환 불능상태가 되는 등 정상적인 금형 온도관리가 되지 못하고 금형도 열화된다.If scaling and oxidation film are generated in the cooling water hole of the mold by leaving it for a long time without removing the mold cooling hole fixture such as scale or rust, the oxide film and scale act as an insulating material, thereby preventing the mold temperature from rising or completely blocking the cooling hole The mold can not be normally controlled such that the heat exchange is impossible and the mold is also deteriorated.
금형 제작 후 초기 사출했을 때의 금형온도와 열매체(냉각수, 온수)의 온도편차가 크게 되면 합성수지 사출성형시 사출 제품의 가공 치수에 영향을 미치게 되어 품질이 불안정하고 불량이 발생될 수 있으며 냉각시간도 지연되는 문제점이 있게 된다. If the mold temperature and the temperature deviation of the heating medium (cooling water, hot water) at the time of initial injection after the mold production is large, the processing dimension of the injection product may be influenced during the synthetic resin injection molding, and the quality may become unstable, There is a problem of delay.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 사출성형 사이클을 증진하기 위해 냉각시간을 단축시키고, 성형품의 기계적 특성이 손상받지 않도록 하는 사출금형의 간접 냉각 시스템을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an indirect cooling system of an injection mold that shortens the cooling time and improves the mechanical properties of the molded article in order to improve the injection molding cycle .
본 발명의 다른 목적은 수돗물이나 지하수 등에서 불필요한 불순물(Mg+2, Ca+2)이 제거된 고순도의 순수를 금형 냉각수 배관을 순환하도록 하여 금형 내부와 금형 냉각수 히터에 부착되는 스케일을 감소시켜 금형 냉각수에 의한 산화물질 고착 등의 불량을 원천적으로 예방할 수 있는 사출금형의 간접 냉각 시스템을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to circulate the pure water of high purity in which unnecessary impurities (Mg +2 , Ca +2 ) are removed from the tap water or ground water to the mold cooling water pipe to reduce the scale attached to the inside of the mold and the mold cooling water heater, The present invention provides an indirect cooling system of an injection mold capable of preventing defects such as adherence of an oxidizing substance by the injection mold.
본 발명의 또 다른 목적은 금형의 온도를 조절하기 위한 금형 냉각수의 순환로에 금형 냉각수를 냉각할 수 있는 열교환기를 별도로 설치하여 금형 냉각수 순환로와 분리함으로써 금형 내부 녹이나 스케일 발생에 의한 부식을 억제하여 불량을 예방하고 금형의 품질도 지속적으로 유지시키고 생산성도 향상시켜 양질의 제품과 균일한 품질의 성형 사출 제품을 생산할 수 있고 금형의 수명도 연장될 수 있게 하는 사출금형의 간접 냉각 시스템을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a mold cooling water circulation furnace which is separately provided with a heat exchanger for cooling the mold cooling water in the circulation path of the mold cooling water for controlling the temperature of the mold so as to suppress the corrosion due to the generation of rust and scale inside the mold, And to provide an indirect cooling system of an injection mold that can maintain the quality of the mold continuously and improve the productivity to produce quality products and uniform quality injection products and to prolong the life of the molds.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 사출 금형의 간접 냉각 시스템은 외부에서 공급되는 물을 필터링하는 이온 필터와; 상기 이온 필터에서 필터링되는 물을 금형의 냉각수를 저장하는 보충수 탱크에 공급하는 보충수 주입 밸브와; 상기 보충수 주입 밸브로부터 금형 보충수를 공급받는 보충수 탱크와; 상기 보충수 탱크에서 순환되는 금형 냉각수를 열 교환하는 열 교환기와; 외부에서 공급되는 물을 상기 열 교환기로 순환시키는 냉각수 밸브와; 상기 보충수 탱크에서 저장된 금형 냉각수를 금형 내부로 공급하는 금형 냉각수 펌프와; 금형으로 공급되는 금형 냉각수를 가열하는 금형 냉각수 히터와; 상기 금형의 온도를 측정하는 금형온도센서로부터 금형온도를 입력받아 사전에 설정된 금형온도와 비교하여 낮은 경우 상기 금형 냉각수 히터를 동작시켜 금형 냉각수를 가열하고 순환시켜 금형온도를 설정온도로 상승시키고, 금형온도가 설정온도보다 높은 경우 상기 냉각수 밸브를 개방하여 상기 열 교환기에 냉각수를 순환시켜 상기 금형 냉각수와 열 교환하여 상기 금형 냉각수 온도가 낮아지게 제어하는 콘트롤러를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an indirect cooling system for an injection mold, including: an ion filter for filtering water supplied from the outside; A replenishing water injection valve for supplying water to be filtered by the ion filter to a replenishing water tank for storing the cooling water of the mold; A replenishing water tank for receiving the mold replenishing water from the replenishing water injecting valve; A heat exchanger for exchanging heat with the mold cooling water circulated in the makeup water tank; A cooling water valve for circulating externally supplied water to the heat exchanger; A mold cooling water pump for supplying the stored mold cooling water from the make-up water tank into the mold; A mold cooling water heater for heating the mold cooling water supplied as a mold; A mold temperature sensor for measuring the temperature of the mold receives the mold temperature, and when the mold temperature is lower than a preset mold temperature, the mold cooling water heater is operated to heat and circulate the mold cooling water to raise the mold temperature to a set temperature, And a controller for controlling the temperature of the mold cooling water to be lowered by exchanging heat with the mold cooling water by circulating cooling water to the heat exchanger by opening the cooling water valve when the temperature is higher than the set temperature.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 콘트롤러는 상기 보충수 탱크에 설치된 보충수 수위센서로부터 보충수 탱크를 순환하는 금형 냉각수의 수위를 입력받아 금형 냉각수가 부족한 경우 상기 보충수 주입 밸브를 개방하여 금형 냉각수를 보충할 수 있도록 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 한다. The controller according to an embodiment of the present invention receives the level of the mold cooling water circulating the makeup water tank from the makeup water level sensor provided in the makeup water tank and opens the makeup water injection valve when the mold cooling water is insufficient, So as to be able to compensate.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 콘트롤러는 상기 보충수 탱크 내부에 설치되는 금형 냉각수 온도센서로부터 상기 보충수 탱크를 순환하는 금형 냉각수의 온도를 감지하여 설정온도보다 낮은 경우 금형 냉각수 히터를 동작시켜 금형 냉각수를 가열하여 금형 냉각수의 온도를 조절할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다. The controller according to an embodiment of the present invention senses the temperature of the mold cooling water circulating in the makeup water tank from the mold cooling water temperature sensor installed in the makeup water tank and operates the mold cooling water heater when the temperature is lower than the set temperature, And the temperature of the mold cooling water can be controlled by heating the cooling water.
본 발명에 따른 사출 금형의 간접 냉각 시스템은, 금형의 온도를 조절하기 위한 금형 냉각수의 순환로에 금형 냉각수를 냉각할 수 있는 열교환기를 별도로 설치하여 금형 냉각수 순환로와 분리함으로써 이온교환 필터로 칼슘, 마그네슘과 같은 무기성 물질 및 불필요한 물질 등을 제거한 금형 냉각수만 금형 냉각수 순환로를 순환하도록 하여 금형 내부와 금형 냉각수 히터, 펌프의 임펠러, 메카니컬씰 등에 부착되는 스케일을 감소시켜 장치고장을 방지하고 금형 냉각수에 의한 산화물질 고착 등의 불량을 원천적으로 예방하여 금형의 품질도 지속적으로 유지시키고 생산성을 향상시켜 양질의 제품과 균일한 품질의 성형 사출 제품을 생산할 수 있게 하고 금형 수명도 연장될 수 있게 하는 효과가 있다. In the indirect cooling system of the injection mold according to the present invention, a heat exchanger for cooling the mold cooling water is separately provided in the circulation path of the mold cooling water for controlling the temperature of the mold, and the cooling water is separated from the mold cooling water circulation path, Only the mold cooling water with the same inorganic material and unnecessary materials is circulated, so that it circulates the mold cooling water circulation path, thereby reducing the scale attached to the inside of the mold, the mold cooling water heater, the impeller and the mechanical seal of the pump, The quality of the mold is continuously maintained and the productivity is improved, so that it is possible to produce a high-quality product and uniform quality injection molding product, and the mold life can be extended.
도 1a 는 종래의 기술에 따른 금형온도를 적정 온도 범위 내에서 제어하는 금형 온도조절 장치의 블록도,
도 1b는 종래의 기술에 의한 냉각수를 이용한 온수기 형태의 금형 온도조절장치,
도 2 는 본 발명에 의한 사출 금형의 간접 냉각 시스템의 구성을 나타내는 블록도,
도 3a 와 도 3b, 도 4b, 도 4a 와 도 4b 그리고 도 5a 와 도 5b는 본 발명에 따른 사출 금형의 간접 냉각 시스템을 사용함에 따라 금형 냉각수 히터와 보충수 탱크 및 금형 냉각수 펌프에서 스케일이 현저하게 감소된 상태를 나타내는 사진,
도 6 은 본 발명에 의한 사출 금형의 간접 냉각 시스템의 제어방법을 나타내는 플로우차트이다.FIG. 1A is a block diagram of a mold temperature control apparatus for controlling a mold temperature according to a conventional technique within an appropriate temperature range. FIG.
FIG. 1B is a schematic diagram of a mold temperature control device using a cooling water according to the prior art,
2 is a block diagram showing a configuration of an indirect cooling system of an injection mold according to the present invention;
FIGS. 3A, 3B, 4B, 4A and 4B and FIGS. 5A and 5B illustrate that the indirect cooling system of the injection mold according to the present invention is used, so that the scale of the mold cooling water heater, the makeup water tank, A photograph showing a reduced state,
6 is a flowchart showing a control method of an indirect cooling system of an injection mold according to the present invention.
이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings.
도 2 에 본 발명에 의한 사출 금형의 간접 냉각 시스템의 구성을 나타내는 블록도가 도시된다.2 is a block diagram showing a configuration of an indirect cooling system of an injection mold according to the present invention.
본 발명에 따른 사출 금형의 간접 냉각 시스템(100)은, 상수도, 지하수 등 외부에서 공급되는 물을 필터링하는 이온 필터(10)와; 콘트롤러(60)의 제어에 따라 상기 이온 필터(10)에서 필터링되는 물을 금형(200)의 냉각수를 저장하는 보충수 탱크(30)에 공급하는 보충수 주입 밸브(11)와; 상기 보충수 주입 밸브(11)로부터 금형 보충수를 공급받는 보충수 탱크(30)와; 상기 보충수 탱크(30)에서 순환되는 금형 냉각수를 열 교환하는 열 교환기(20)와; 상기 콘트롤러(60)의 제어에 따라 상수도, 지하수 등 외부에서 공급되는 물을 상기 열 교환기(20)로 순환시키는 냉각수 밸브(21)와; 상기 보충수 탱크(30)에서 상기 열교환기(20)에 의해 냉각된 금형 냉각수를 금형(200) 내부로 공급하는 금형 냉각수 펌프(40)와; 상기 콘트롤러(60)의 제어에 따라 상기 금형 냉각수 펌프(40)에서 금형(200)으로 공급되는 금형 냉각수를 가열하는 금형 냉각수 히터(50)와; 상기 금형(200)의 온도를 측정하는 금형온도센서(61)로부터 금형온도를 입력받아 사전에 설정된 금형온도와 비교하여 낮은 경우 상기 금형 냉각수 히터(50)를 동작시켜 금형 냉각수를 가열하고 순환시켜 금형온도를 설정온도로 상승시키고 금형온도가 설정온도보다 높은 경우 냉각수 밸브(21)를 개방하여 상기 열 교환기(20)에 냉각수를 순환시켜 상기 금형 냉각수와 열 교환하여 상기 금형 냉각수 온도가 낮아지게 제어하는 콘트롤러(60)를 포함하여 구성된다.The indirect cooling system (100) of an injection mold according to the present invention comprises an ion filter (10) for filtering water supplied from the outside such as water supply and ground water; A replenishing
여기서 부호 "12"와 "13"이 붙여진 구성요소는 냉각수 또는 금형 냉각수가 역방향으로 흐르지 못하게 하는 체크밸브이다.Here, the components labeled "12" and "13" are check valves that prevent the cooling water or the mold cooling water from flowing in the reverse direction.
본 발명에 의한 이온 필터(10)는 금형(200)의 온도를 조절하기 위해 순환하는 금형 냉각수에 포함된 칼슘, 마그네슘 등의 스케일 원인 물질을 제거하고, 콘트롤러(60)의 제어에 따라 개방되는 보충수 주입 밸브(11)를 통해 금형 냉각수 순환로에 설치된 보충수 탱크(30)에 스케일 원인 물질을 제거한 금형 냉각수를 공급하여 보충한다.The
보충수 주입 밸브(11)는 콘트롤러(60)의 제어에 따라 개방되어 상기 이온 필터(10)에서 필터링되어 칼슘, 마그네슘 등의 스케일 원인 물질이 제거된 금형 냉각수를 금형 냉각수 순환로에 설치되는 보충수 탱크(30)에 공급한다.The make-up
열 교환기(20)는 상기 보충수 탱크(30)에 순환되는 금형 냉각수를 상수도, 지하수 등 외부에서 공급되는 냉각수와 열 교환하여 냉각하며 상수도, 지하수 등 외부에서 공급되는 냉각수를 콘트롤러(60)의 제어에 따라 냉각수 밸브(21)를 통해 순환시켜 냉각한다.The
냉각수 밸브(21)는 콘트롤러(60)의 제어에 따라 상수도, 지하수 등 외부에서 공급되는 물을 열교환기(20)에 공급하여 상기 보충수 탱크(30)에 순환되는 금형 냉각수가 냉각되도록 한다.The
보충수 탱크(30)는 금형(200)을 냉각하는 금형 냉각수를 저장하고 그 내부에 열 교환기(20)가 설치되어 금형 냉각수를 상수도, 지하수 등 외부에서 공급되는 물과 열 교환하여 냉각한다.The
금형 냉각수 온도센서(31)는 보충수 탱크(30) 내부에 설치되고, 보충수 탱크(30)를 순환하는 금형 냉각수의 온도를 감지하여 콘트롤러(60)에 전송하여 금형 냉각수의 온도를 조절할 수 있도록 한다.The mold cooling
보충수 수위센서(32)는 보충수 탱크(30)를 순환하는 금형 냉각수의 수위를 감지하여 콘트롤러(60)에 전송하여 금형 냉각수가 부족한 경우 보충할 수 있도록 한다.The replenishment
공기제거 밸브(33)는 콘트롤러(60)의 제어에 따라 상기 보충수 탱크(30)로부터 공기를 제거하여 상기 이온 필터(10)를 통해 필터링된 물이 금형 냉각수로서 보충수 탱크(30)에 보충되도록 한다.The
금형 냉각수 펌프(40)는 콘트롤러(60)의 제어에 따라 보충수 탱크(30)에서 열교환기(20)에 의해 열 교환되어 설정온도로 조절된 금형 냉각수를 과열된 금형(200)에 공급한다.The mold
금형 냉각수 히터(50)는 콘트롤러(60)의 제어에 따라 금형 냉각수 펌프(40)에서 금형(200)으로 공급되는 금형 냉각수를 가열하여 금형 온도를 사출되는 합성수지 재료에 맞는 금형 온도로 조절한다.The mold
금형온도센서(61)는 금형(200)의 온도를 측정하여 콘트롤러(60)에 전송하여 상기 콘트롤러(60)가 금형온도를 사출되는 합성수지 재료에 맞는 금형 온도로 조절하도록 한다.The
콘트롤러(60)는 금형 작업시에 금형 온도를 사출되는 합성수지 재료에 맞는 금형 온도(예를 들면, 폴리에틸렌 40∼50℃, 폴리프로필렌 55∼65℃, 나일론 6 80∼125℃ 등)로 조절하여 양질의 사출성형 플라스틱 제품을 생산하기 위해 본 발명에 따른 사출 금형의 간접 냉각 시스템(100)의 각부를 제어한다.The
콘트롤러(60)는 금형온도센서(61)로부터 금형온도를 입력받고, 키입력부(도시생략)를 통해 입력되는 금형(200)의 설정온도와 비교하여 금형온도센서(61)로부터 입력되는 금형온도를 상기 설정온도와 동일해지도록 열 교환기(20), 금형 냉각수 히터(50) 및 금형 냉각수 펌프(40) 등을 제어한다.The
금형온도센서(61)로부터 입력받은 금형온도가 설정온도보다 낮은 경우, 금형(200)의 내부를 흐르는 금형 냉각수를 금형 냉각수 히터(50)로 가열함으로써 금형 냉각수의 온도를 높이고, 온도가 높아진 금형 냉각수에 의해 금형(200)을 설정온도로 될 때까지 가열한다.When the mold temperature inputted from the
금형 작업시에 사출되는 합성수지 재료는 200∼300℃ 정도의 고온이기 때문에 사출되는 합성수지 재료의 열이 금형(200)으로 전달되어 금형온도가 설정온도 이상이 될 수 있다.Since the synthetic resin material to be injected during the mold operation is a high temperature of about 200 to 300 DEG C, the heat of the synthetic resin material to be injected is transferred to the
콘트롤러(60)는 다시 금형온도센서(61)로부터 입력받은 금형온도를 설정온도와 비교하고, 상기 금형온도를 설정온도보다 높은 경우 냉각수 밸브(21)를 개방하여 열 교환기(20) 내부를 외부에서 공급되는 지하수, 상수도 등으로 순환하게 하여 금형 냉각수와 외부 냉각수를 열 교환시켜 금형 냉각수를 냉각한다.The
상기 냉각된 금형 냉각수를 금형 냉각수 펌프(40)를 제어하여 고온의 합성수지 사출로 인하여 과열된 금형(200) 내부에 순환시켜 금형온도가 설정온도와 같아지도록 계속적으로 냉각한다.The cooled mold cooling water is controlled by the mold
도 3a 와 도 3b, 도 4b, 도 4a 와 도 4b 그리고 도 5a 와 도 5b에 본 발명에 따른 사출 금형의 간접 냉각 시스템을 사용함에 따라 금형 냉각수 히터와 보충수 탱크 및 금형 냉각수 펌프에서 스케일이 현저하게 감소된 상태를 나타내는 사진이 도시된다.3B, 4B, 4A and 4B, and 5A and 5B, the indirect cooling system of the injection mold according to the present invention is used, so that the scale of the mold cooling water heater, the makeup water tank and the mold cooling water pump becomes remarkable A picture showing the reduced state is shown.
본 발명에 따른 사출 금형의 간접 냉각 시스템(100)은 금형의 온도를 조절하기 위한 금형 냉각수의 순환로에 금형 냉각수를 냉각할 수 있는 열 교환기(20)를 별도로 설치하고, 상기 열 교환기(20) 내부를 흐르는 냉각수를 금형 냉각수 순환로와 분리함으로써 이온 필터(10)로 칼슘, 마그네슘과 같은 스케일 원인 물질이 제거된 순수한 물을 금형 냉각수로서 금형 냉각수 순환로를 순환하도록 하여 금형 내부와 도 3a 와 도 3b, 도 4b, 도 4a 와 도 4b 그리고 도 5a 와 도 5b에 도시된 바와 같이 금형 냉각수 히터(50), 보충수 탱크(30)와 금형 냉각수 펌프(40)에 부착되는 스케일을 감소시킬 수 있다.The
도 6에 본 발명에 의한 사출 금형의 간접 냉각 시스템의 제어방법을 나타내는 플로우차트가 도시된다.6 is a flowchart showing a control method of an indirect cooling system of an injection mold according to the present invention.
단계 S1에서 콘트롤러(60)는 작업자가 키입력부(도시생략)를 통해서 금형(200)의 설정온도를 입력하였는지를 판단하고, 금형(200)의 설정온도가 입력되지 않은 경우 단계 S1을 반복하고, 금형(200)의 설정온도가 입력된 경우 단계 S2에서 금형(200)의 설정온도를 수신하여 내장 메모리 등에 저장하고 금형온도센서(61)로부터 금형(200)의 온도를 입력받고, 단계 S3에서 상기 금형온도센서(61)로부터 입력받은 금형온도가 설정온도보다 높은지를 판단한다.In step S1, the
금형온도가 설정온도보다 높지 않은 경우 단계 S7에서 상기 금형 냉각수 히터(50)를 동작시켜 금형 냉각수를 가열하고 가열된 금형 냉각수가 금형(200)의 내부로 순환하여 금형(200)에 열을 전달하여 금형온도를 증가시키고, 단계 S2로 진행하여 상기 금형온도센서(61)로부터 입력받은 금형온도가 설정온도보다 높은지를 판단한다.If the mold temperature is not higher than the set temperature, the mold
금형온도가 설정온도보다 높은 경우 단계 S4에서 상기 냉각수 밸브(21)를 개방하여 열 교환기(20)에 공급하여 상기 열 교환기(20)에 의해 보충수 탱크(30)를 순환하는 금형 냉각수에서 열을 빼앗아 금형 냉각수를 냉각시킨다.If the mold temperature is higher than the set temperature, the cooling
단계 S5에서 보충수 탱크(30)에 설치된 금형 냉각수 온도센서(31)로부터 금형 냉각수의 온도를 수신하고, 단계 S6에서 상기 금형 냉각수 온도가 설정온도보다 높은지를 판단한다.In step S5, the temperature of the mold cooling water is received from the mold cooling
금형 냉각수 온도가 설정온도보다 높은 경우 단계 S4로 리턴하여 단계 S4 내지 단계 S6을 반복하여 상기 냉각수 밸브(21)를 개방하고 상기 열 교환기(20)에 의해 보충수 탱크(30)를 순환하는 금형 냉각수에서 열을 빼앗아 금형 냉각수를 냉각시키고, 금형 냉각수 온도센서(31)로부터 금형 냉각수의 온도를 감지하여 금형 냉각수 온도가 설정온도보다 높은지를 판단한다.When the mold cooling water temperature is higher than the set temperature, the process returns to step S4 and steps S4 to S6 are repeated to open the cooling
금형 냉각수 온도가 설정온도보다 높지 않은 경우 단계 S7에서 금형 냉각수 히터(50)를 동작시켜 금형 냉각수를 가열하고 가열된 금형 냉각수가 금형(200)의 내부로 순환하여 금형(200)에 열을 전달하여 금형온도를 증가시키고, 단계 S2로 진행하여 상기 금형온도센서(61)로부터 입력받은 금형온도가 설정온도보다 높은지를 판단하는 과정을 반복한다.If the temperature of the mold cooling water is not higher than the set temperature, the mold
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 실시예는 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다.The embodiments described above and shown in the drawings are only one embodiment for carrying out the present invention and should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention is defined only by the matters set forth in the following claims, and the embodiments improved and changed without departing from the gist of the present invention are obvious to those having ordinary skill in the art to which the present invention belongs Are within the scope of protection of the present invention.
10: 이온 필터 11: 보충수 주입 밸브
20: 열 교환기 21: 냉각수 밸브
30: 보충수 탱크 31: 금형 냉각수 온도센서
32: 보충수 수위센서 40: 금형 냉각수 펌프
50: 금형 냉각수 히터 51: 온수탱크
52: 압력계 60: 콘트롤러
61: 금형온도센서 100: 간접 냉각 시스템10: ion filter 11: make-up water injection valve
20: heat exchanger 21: cooling water valve
30: replenishing water tank 31: mold cooling water temperature sensor
32: Replacement water level sensor 40: Mold cooling water pump
50: mold cooling water heater 51: hot water tank
52: pressure gauge 60: controller
61: mold temperature sensor 100: indirect cooling system
Claims (3)
상기 이온 필터에서 필터링되는 물을 금형의 냉각수를 저장하는 보충수 탱크에 공급하는 보충수 주입 밸브와;
상기 보충수 주입 밸브로부터 금형 보충수를 공급받는 보충수 탱크와;
상기 보충수 탱크에서 순환되는 금형 냉각수를 열 교환하는 열 교환기와;
외부에서 공급되는 물을 상기 열 교환기로 순환시키는 냉각수 밸브와;
상기 보충수 탱크에서 저장된 금형 냉각수를 금형 내부로 공급하는 금형 냉각수 펌프와;
금형으로 공급되는 금형 냉각수를 가열하는 금형 냉각수 히터와;
상기 금형의 온도를 측정하는 금형온도센서로부터 금형온도를 입력받아 사전에 설정된 금형온도와 비교하여 낮은 경우 상기 금형 냉각수 히터를 동작시켜 금형 냉각수를 가열하고 순환시켜 금형온도를 설정온도로 상승시키고, 금형온도가 설정온도보다 높은 경우 상기 냉각수 밸브를 개방하여 상기 열 교환기에 냉각수를 순환시켜 상기 금형 냉각수와 열 교환하여 상기 금형 냉각수 온도가 낮아지게 제어하는 콘트롤러를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 사출 금형의 간접 냉각 시스템.An ion filter for filtering externally supplied water;
A replenishing water injection valve for supplying water to be filtered by the ion filter to a replenishing water tank for storing the cooling water of the mold;
A replenishing water tank for receiving the mold replenishing water from the replenishing water injecting valve;
A heat exchanger for exchanging heat with the mold cooling water circulated in the makeup water tank;
A cooling water valve for circulating externally supplied water to the heat exchanger;
A mold cooling water pump for supplying the stored mold cooling water from the make-up water tank into the mold;
A mold cooling water heater for heating the mold cooling water supplied as a mold;
A mold temperature sensor for measuring the temperature of the mold receives the mold temperature, and when the mold temperature is lower than a preset mold temperature, the mold cooling water heater is operated to heat and circulate the mold cooling water to raise the mold temperature to a set temperature, And a controller for controlling the temperature of the mold cooling water to be lower by circulating cooling water to the heat exchanger by opening the cooling water valve when the temperature is higher than the set temperature and performing heat exchange with the mold cooling water. Indirect cooling system.
상기 콘트롤러는 상기 보충수 탱크에 설치된 보충수 수위센서로부터 보충수 탱크를 순환하는 금형 냉각수의 수위를 입력받아 금형 냉각수가 부족한 경우 상기 보충수 주입 밸브를 개방하여 금형 냉각수를 보충할 수 있도록 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 사출 금형의 간접 냉각 시스템.The method according to claim 1,
The controller receives the water level of the mold cooling water circulating in the make-up water tank from the make-up water level sensor provided in the makeup water tank, and opens the make-up water injection valve when the mold cooling water is insufficient to control the mold cooling water to be replenished Wherein the indirect cooling system of the injection mold comprises:
상기 콘트롤러는 상기 보충수 탱크 내부에 설치되는 금형 냉각수 온도센서로부터 상기 보충수 탱크를 순환하는 금형 냉각수의 온도를 감지하여 설정온도보다 낮은 경우 금형 냉각수 히터를 동작시켜 금형 냉각수를 가열하여 금형 냉각수의 온도를 조절할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 사출 금형의 간접 냉각 시스템.3. The method according to claim 1 or 2,
The controller senses the temperature of the mold cooling water circulating in the makeup water tank from the mold cooling water temperature sensor installed in the makeup water tank and operates the mold cooling water heater to lower the temperature of the mold cooling water Wherein the indirect cooling system of the injection mold comprises:
Priority Applications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109080059A (en) * | 2018-10-26 | 2018-12-25 | 宁波华热机械制造有限公司 | A kind of dual temperature output water type die heater with refrigeration system |
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2015
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| CN109080059B (en) * | 2018-10-26 | 2023-11-14 | 宁波华热机械制造有限公司 | Double-temperature output water type mold temperature machine with refrigerating system |
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