KR20160109607A - 가온구조를 가지는 사출금형 - Google Patents

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Abstract

가온구조를 가지는 사출금형은 몰드형상이 형성되는 몰드판과 몰드판을 고정시키는 고정판 사이에 히터봉의 열을 간접전달하기 위한 어댑터판을 구비하도록 구성되고, 어댑터판에는 가온기능을 하기 위한 히터봉과 가열코일이 구비되고, 히터봉과 가열코일에 의해 발생되는 열은 어댑터판의 연결챔버에 삽입되는 몰드판의 연결블럭을 통해 몰드판 전체로 전달된다. 이와 같이 구성되는 가온구조를 가지는 사출금형에 의하면, 어댑터판과 몰드판의 연결구조 특성에 의해 오일관로의 파손을 방지할 수 있고, 어댑터판에서 전달된 열이 전열매체에 의해 지속적으로 몰드판 내부로 전달되기 때문에 적은 비용으로 사출금형을 가온시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

가온구조를 가지는 사출금형{CATAPULT MOLD HAVING HEATING STRUCTURE}
본 발명은 가온구조를 가지는 사출금형에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사출장치에 가온구조를 적용하여 합성수지 제품의 품질을 높일 수 있는 사출금형에 관한 것이다.
일반적으로 사출성형이란 고온의 유체를 사출금형에 공급하여 성형물의 종류에 따라 금형의 온도를 적절하게 조절함으로써 사출물을 제조한다. 사출성형에서는 금형의 온도를 적절한 범위로 균일하게 제어하는 것이 중요한데, 사출 금형의 온도는 정밀한 치수의 제품을 성형함과 동시에 사출물 표면의 불량을 최소화하기 위한 중요한 요소에 해당한다.
예를 들어, 사출 금형의 온도가 불균일하게 되면 사출물 표면에 웰드라인이나 플로우마크 등과 같은 표면 불량이 발생하고, 사출 금형의 온도가 충분히 높게 유지되지 않으면 원하는 품질의 제품 성형면을 얻지 못하는 문제점이 있다.
특히, 최근에 제품 제조가 활성화되고 있는 휴대폰 관련 제품의 경우 사출물 표면의 고광택을 형성하기 위한 시도가 많은데, 사출물 표면의 광택도가 상승하기 위해서는 사출금형 자체의 내부 온도가 기존보다는 상당히 높게 형성되어야 한다.
사출금형 내부의 온도를 상승시키기 위해서는 사출금형 내부에 오일 관로를 형성하고, 오일을 가열시켜 사출금형 내부를 순환하게 함으로써 사출금형의 온도를 상승시킬 수 있다.
그러나, 이러한 종래의 방법에 의하면, 오일의 끓는점 한계로 인해 더 고열의 온도를 생성하지 못하고, 오일의 가열속도로 인해 생산공정이 늦어지는 문제점이 발생한다.
이를 해결하기 위하여 카트리지 타입의 전열히터를 사출금형 내부에 추가로 구비함으로써, 사출금형의 온도를 신속히 올림과 동시에 고온의 온도를 구현할 수 있도록 하는 기술이 제안된 바 있다.
그러나, 이러한 카트리지 타입의 전열히터의 경우에도, 전열히터의 온도가 급격하게 상승하게 됨으로 인해, 오일이 급격하게 팽창하게 됨으로써 사출금형 내의 오일 관로가 터지거나 내부적인 관로누수가 발생하는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제0722680호(2007.5.22.자 공개)
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 기존의 사출금형 내의 오일관로의 파손을 방지할 수 있고, 사출금형의 온도를 부가하여 더 높일 수 있는 가온구조를 제공하는 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명의 가온구조를 가지는 사출금형은 제1 원판과 제2 원판 사이에 몰드형상을 형성하고, 상기 제1 원판 및 상기 제2 원판을 가온시켜 사출성형하도록 구성되는 사출금형에 있어서, 상기 제1 원판 또는 상기 제2 원판 중 적어도 어느 하나는 상기 몰드형상이 형성되는 몰드판; 상기 몰드판을 고정시키는 고정판;및 상기 몰드판과 상기 고정판 사이에 개재되고, 내부의 히터봉에 의한 열을 상기 몰드판에 간접전달하도록 구성되는 어댑터판을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 어댑터판은 상기 고정판과 연결되는 면에 가열코일이 구비되는 것이 바람직하다.
본 발명의 어댑터판은 상기 몰드판에 구비되는 연결공에 삽입되어 상기 몰드판에 열을 전달하는 하나 이상의 전열봉이 구비되는 것이 바람직하다.
본 발명의 몰드판은 상기 전열봉이 연결되는 연결공 둘레에 전열매체가 구비되는 것이 바람직하다.
본 발명의 어댑터판은 상기 몰드판과 연결되는 면에 상기 몰드판의 연결블럭이 삽입되는 연결챔버가 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같은 본 발명에 의한 가온구조를 가지는 사출금형에 의하면, 어댑터판과 몰드판의 연결구조 특성에 의해 몰드판에 직접 열이 전달되지 않고 간접전달됨으로써, 몰드판 내부를 순환하는 오일의 급격한 팽창을 방지함으로써 오일관로의 파손을 방지할 수 있는 이점이 있다.
그리고, 어댑터판에 의해 발생되는 열이 전열봉을 통해 몰드판 내부로 전달되고 전열봉 둘레에 전열매체가 구비됨으로써, 어댑터판에서 전달된 열이 전열매체에 의해 지속적으로 몰드판 내부로 전달되기 때문에 적은 비용으로 사출금형을 가온시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 가온구조를 가지는 사출금형이 설치되는 사출기 구조를 보인 정면도.
도 2는 본 발명에 의한 가온구조를 가지는 사출금형의 바람직한 실시예를 보인 정면도.
도 3은 도 2의 부분 단면도.
도 4는 본 발명에 의한 가온구조를 가지는 사출금형의 몰드판 구조를 보인 배면 사시도.
도 5는 본 발명에 의한 가온구조를 가지는 사출금형의 어댑터판 구조를 보인 정면 사시도.
도 6은 도 5의 배면 사시도.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.
설명에 앞서, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예(들)에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시 예(들)은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.
하나의 요소가 다른 하나의 요소 또는 층 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로서 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들 또는 층들이 이들 사이에 게재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결되는 것으로서 설명되는 경우, 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않는다.
하기에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시 예(들)을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다.
통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시 예(들)은 본 발명의 이상적인 실시 예(들)의 개략적인 도해들인 단면 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화들은 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시 예(들)은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되는 것은 아니라 형상들에서의 편차들을 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 영역들은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상들은 영역의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 6에는 본 발명에 의한 가온구조를 가지는 사출금형의 바람직한 실시예가 도시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 가온구조를 가지는 사출금형(100)은 일반적인 사출장치(10)에 구비되는 것으로서, 사출장치(10)에 장착되어 고온 고압의 용융상태의 수지를 공급받아 그 내부의 코어 형상에 의해 제품이 성형되도록 하는 것이다.
본 발명의 사출금형(100)은 상기 제1 원판(200) 및 제2 원판(300)의 몰드판(210, 310) 내부에 직접적으로 히터봉(223)을 삽입하지 않고 별도의 어댑터판(220, 320)을 구비하여 상기 어댑터판(220, 320) 내부에 히터봉(223)을 삽입하여 간접가열하는 형태로 구성될 수 있다.
본 발명의 사출금형(100)은 제1 원판(200)과 제2 원판(300)을 포함하고, 상기 제1 원판(200)과 제2 원판(300) 사이에 형성된 몰드형상 부분에 고온 고압의 융용된 수지를 주입하여 사출물을 형성하도록 구성된다.
상기 제1 원판(200)은, 도 3에 도시된 바와 같이 일면에 몰드형상(211)이 형성되는 몰드판(210)과, 상기 몰드판(210)을 고정하기 위한 고정판(230)과, 상기 몰드판(210) 및 고정판(230) 사이에 개재되어 삽입식 히터봉(221)이 삽입되는 어댑터판(220)을 포함한다.
상기 몰드판(210)은 일면에 사출물의 형상에 대응되도록 형성되는 몰드형상(211)이 형성되고, 상기 몰드판(210) 내부에는 몰드판(210)을 가온시키기 위한 오일관로(213)가 형성된다. 상기 오일관로(213)를 통해 가열된 오일이 이동함으로써, 몰드판(210)을 가온시킬 수 있다.
상기 몰드판(210)의 몰드형상(211)이 형성된 면의 반대측면(이하, "배면"이라 함)에는 상기 어댑터판(220)의 연결챔버(221)에 삽입되기 위한 연결블럭(215)이 형성된다.
그리고, 상기 몰드판(210)의 배면의 각 모서리에는 상기 어댑터판(220)의 전열봉(225)이 삽입되기 위한 연결공(217)이 형성된다. 그리고, 상기 연결공(217) 둘레에는 상기 전열봉(225)으로부터 전달되는 열을 전달받아 지속적으로 몰드판(210)에 전달하기 위한 전열매체(219)가 구비된다.
상기 전열매체(219)는 상기 전열봉(225)으로부터 전달되는 열이 직접적으로 오일관로(213)에 전달되어 오일관로(213)가 파손되는 것을 방지함과 동시에, 지속적으로 열을 담고 있는 상태에서 몰드판(210)에 열을 전달함으로써 열전달 효율을 상승시키는 역할을 한다.
상기 전열매체(219)을 열을 흡수하여 배출할 수 있는 다양한 소재로 구성될 수 있고, 바람직하게는 잠열재로 구성될 수 있다.
잠열재는 일정한 온도에서 상변화하는 PCM(Phase Change Material) 물질로서 고체에서 액체 또는 액체에서 고체로 상변화하는데 사용되는 잠열량을 이용하여 주변 온도를 가열시키는 역할을 한다. 따라서, 잠열재를 이용하여 몰드판(210)에 열을 전달함으로써 열전달 효율을 상승시킬 수 있다.
잠열재는 0℃ ~ 30℃ 범위 내에서 상변화하는 물질로서 높은 잠열밀도와 열전달율을 가지는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 잠열재는 순조로온 상평형, 낮은 기체의 압력, 작은 부피팽창율 및 고밀도를 가지는 것이 바람직하다. 또한, 상기 잠열재는 과냉각 현상이 없어야 하고, 높은 결정의 성장률을 가지며, 장기적인 동결, 해방과정에서 변형이 없어야 하며, 독성이나 화재의 위험이 없는 친환경 제품인 것이 바람직하다.
추가적으로, 상기 잠열재는 전기화학적으로 안정하고 국내에서 생산되거나 저렴하게 구입할 수 있는 물질인 것이 바람직하다. 따라서, 상기 잠열재는 노멀 파라핀(Normal Paraffin)으로 구성되는 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 파라솔(Parasol) C134 내지 파라솔 C147로 구성되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성되는 몰드판(210)의 배면에는 어댑터판(220)이 연결된다. 상기 어댑터판(220)은 몰드판(210)에 간접적으로 열을 전달함으로써 몰드판(210)의 오일관로(213)의 파손을 방지함과 동시에 고온의 열을 전달할 수 있는 이점이 있다.
도 5 및 도 6에는 본 발명의 어댑터판(220)의 전면 및 후면이 각각 도시되어 있다.도시된 바와 같이, 상기 어댑터판(220)은 상기 몰드판(210)의 후면에 대응되도록 형성되고, 상기 어댑터판(220)의 중앙부에는 상기 몰드판(210)의 연결블럭(215)이 삽입되는 연결챔버(221)가 형성된다.
그리고, 상기 어댑터판(220)의 내부에는 다수개의 삽입식 히터봉(223)이 삽입된다. 상기 히터봉(223)은 어댑터판(220)을 전체적으로 가열하는 역할을 한다.
상기 어댑터판(220)의 각각의 모서리에는 상기 몰드판(210)의 연결공(217)에 삽입되는 전열봉(225)이 돌출 형성된다. 상기 전열봉(225)이 상기 몰드판(210)의 연결공(217)에 삽입되어 열을 전달함으로써 몰드판(210) 내부의 전열매체(219)를 가열할 수 있다.
상기 어댑터판(220)의 배면에는 상기 어댑터판(220)을 전체적으로 가열하기 위한 가열코일(227)이 구비된다. 상기 가열코일(227)은 나선형상으로 형성되고 필요에 따라 다수개로 구성될 수도 있다.
상기 어댑터판(220)의 배면에는 고정판(230)이 연결된다. 상기 고정판(230)에는 단열부재(231)가 형성됨으로써 상기 어댑터판(220)으로부터 전달되는 열이 후방으로 전달되지 않도록 하는 역할을 한다.
상기와 같이 구성되는 제1 원판(200)과 대응되는 제2 원판(300)도 제1 원판(200)과 마찬가지로 몰드판(310), 어댑터판(320), 및 고정판(330)을 포함한다. 다만, 어댑터판(320)과 고정판(330) 사이에 가압식 지그유닛(340)이 개재되어 제2 원판(300)을 제1 원판(200) 방향으로 가압하는 역할을 한다.
이하에서는 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 가온구조를 가지는 사출금형의 작동원리를 상세하게 설명한다.
먼저, 몰드판(210)을 가열하기 위한 오일관로(213) 내에는 몰드판(210)을 가열하기 위해 설정된 온도보다 낮은 온도이 오일이 주입되도록 한다. 그리고, 상기 오일관로(213)로 주입된 오일은 몰드판(210) 후면에 결합되는 어댑터판(220)의 히터봉(223) 및 가열코일(227)에 의해 집중 가열된다.
상기 어댑터판(220)은 연결챔버(221)에 삽입되는 연결블럭(215)에 의해 몰드판(210)을 간접가열하기 때문에, 몰드판(210)이 급격하게 가열됨으로써 오일관로(213)가 급속히 팽창하여 파손되는 현상을 방지할 수 있다.
그리고, 상기 어댑터판(220)에 구비되는 전열봉(225)에 의해 몰드판(210) 내부의 전열매체(219)를 가열하여 지속적으로 열이 전달되도록 함으로써 몰드판(210)이 부분적으로 가열되는 현상을 방지하고, 적은 전력으로도 고온가열효과를 발생시킬 수 있다.
이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 후술하는 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100 : 사출금형 200 : 제1 원판
210 : 몰드판 211 : 몰드형상
213 : 오일관로 215 : 연결블럭
217 : 연결공 219 : 전열매체
220 : 어댑터판 221 : 연결챔버
223 : 히터봉 225 : 전열봉
227 : 가열코일 230 : 고정판

Claims (5)

  1. 제1 원판과 제2 원판 사이에 몰드형상을 형성하고, 상기 제1 원판 및 상기 제2 원판을 가온시켜 사출성형하도록 구성되는 사출금형에 있어서,
    상기 제1 원판 또는 상기 제2 원판 중 적어도 어느 하나는
    상기 몰드형상이 형성되는 몰드판;
    상기 몰드판을 고정시키는 고정판;및
    상기 몰드판과 상기 고정판 사이에 개재되고, 내부의 히터봉에 의한 열을 상기 몰드판에 간접전달하도록 구성되는 어댑터판을 포함하는
    가온구조를 가지는 사출금형.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 어댑터판은
    상기 고정판과 연결되는 면에 가열코일이 구비되는
    가온구조를 가지는 사출금형.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 어댑터판은
    상기 몰드판에 구비되는 연결공에 삽입되어 상기 몰드판에 열을 전달하는 하나 이상의 전열봉이 구비되는
    가온구조를 가지는 사출금형.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 몰드판은
    상기 전열봉이 연결되는 연결공 둘레에 전열매체가 구비되는
    가온구조를 가지는 사출금형.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 어댑터판은
    상기 몰드판과 연결되는 면에 상기 몰드판의 연결블럭이 삽입되는 연결챔버가 형성되는
    가온구조를 가지는 사출금형.
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