KR20170140505A

KR20170140505A - 스팀유도를 이용한 금형 시스템

Info

Publication number: KR20170140505A
Application number: KR1020160072865A
Authority: KR
Inventors: 박성일
Original assignee: 노원우
Priority date: 2016-06-13
Filing date: 2016-06-13
Publication date: 2017-12-21

Abstract

본 발명은 발포 성형 금형용 스팀 유도판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발포 플라스틱(EPS, EPP, EPO 등) 소
재를 이용한 성형 시 발포 성형 금형에 설치하여 금형 내로 스팀의 공급을 유도할 뿐만 아니라, 원료 투입시간과
스팀 공급시간, 제품 냉각시간을 줄여주는 발포 성형 금형용 스팀 유도판에 관한 것이다.
본 발명에 따른 발포 성형 금형용 스팀 유도판은, 고정 캐비티와 이에 대응되는 형태의 이동 코어에 한 개 또는
한 개 이상으로 설치되어 상기 고정 캐비티와 이동 코어 사이에 형성된 성형공간으로 공급되는 스팀을 유도하는
것으로, 상기 고정 캐비티와 이동 코어의 일측에 단턱지게 형성된 결함홈에 결합되도록 양측에 결합돌기가 형성
되고 상기 결합돌기에 볼트가 체결되도록 체결구멍이 형성되며, 상기 결합홈의 외부측을 통해 공급되는 스팀을
상기 성형공간으로 유도하도록 상협하광의 삼각형태를 이루는 유도홀이 일정 간격으로 다수개 형성되는 것을 특
징으로 한다.

Description

스팀유도를 이용한 금형 시스템{Mold system using guiding steam}

본 발명은 발포 성형 금형용 스팀 유도판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발포 플라스틱([0001] EPS, EPP, EPO 등) 소

재를 이용한 성형 시 발포 성형 금형에 설치하여 금형 내로 스팀의 공급을 유도할 뿐만 아니라, 원료 투입시간

과 스팀 공급시간, 제품 냉각시간을 줄여주는 발포 성형 금형용 스팀 유도판에 관한 것이다.

일반적으로, 발포 플라스틱 소재를 이용한 성형은 암수금형 사이에 형성된 성형공간에 알갱이 형상의 발포 플라

스틱 소재를 압축공기를 이용하여 충전한 후 금형표면에 설치된 원형의 스팀코어를 통하여 증기를 투과시킨 후

물로 냉각하고 진공으로 성형품 내에 형성된 발포 압력을 제거하고 이형하여 제품을 생산하게 된다.

[0003] 더 구체적으로, 종래의 발포 성형 금형은 제품의 성형을 위한 원료가 투입되는 성형공간을 갖되 금형이 접합되

는 파팅라인을 중심으로 한쪽에는 원료의 주입구 및 이형 핀을 갖는 캐비티(cavity)와 이에 대응하는 형상의 코

어(core)로 이루어진 것으로, 상기 캐비티와 코어의 각 금형의 표면에는 원활한 공기의 배출과 증기의 투과를

위하여 무수한 스팀코어가 일정두께의 금형벽면을 관통하여 설치된다.

[0004] 상기 코어 측 또는 캐비티 측이 작동하여 반대 측에 이동함으로써 상호 대응하여 결합되며 캐비티의 성형공간

내에 원료(발포 플라스틱)를 유동의 압축공기를 이용하여 강제 투입시킨 다음 일정시간 동안 스팀으로 가열하고

냉각을 이용하여 소성시킴으로써 일정한 형상을 갖는 성형물이 성형된다.

[0005] 하지만, 도 4에서와 같이 종래의 발포 성형 금형에 사용되는 스팀코어(100)는 금형(200)의 벽면에 무리한 천공

으로 금형이 파손되지 않을 정도의 홀(201)을 뚫고 이 홀에 금형과 동일 재질 또는 다른 재질의 미리 가공된 스

팀코어를 강제 삽입하여 설치하게 되는데, 이 스팀코어는 소재의 특성과 가공성, 사용하는 원재료 입자의 크기

를 감안하여 미세한 구멍을 한정된 숫자로 펀칭 가공하기 때문에 극히 제한된 개구비(금형 전표면적의

0.3~1.3%)를 가지게 된다.

[0006] 이는 원료의 충전을 위하여 투입되는 압축공기의 원활한 배출을 억제하여 충전시간이 오래 걸리거나 미충전 현

상을 야기하며, 원료 입자의 상호 융착을 위하여 투입되는 성형 스팀의 투과성도 저하시켜 과도한 스팀 주입시

간을 요구하게 되어 생산성을 저하시키기고 스팀 사용량을 증가시켜 막대한 제조비용의 증가를 초래하게 된다.

또한 이의 반작용으로 제품의 냉각시간의 연장과 발포제의 제거를 위한 진공공정을 방해하는 악순환을 반복하게 되어 생산원가를 높이며 적정수량의 제품 생산을 위하여 필연적으로 제조설비를 증설해야 하는 문제점이 있다.

이를 개선시키기 위하여 동일 스팀코어 내에 좀 더 많은 구멍 가공이 용이하도록 [0008] 금형의 재질과는 다른 재질(주

로 황동)을 사용하기도 하는데 이는 상호간 수축팽창률이 달라 가열, 냉각이 반복되는 수회의 성형 사이클을 거

치게 되면 쉽게 이탈이 되거나 변형이 되어 성형품의 질을 저하시키고 금형의 유지보수 비용을 증가시키는 또

다른 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 발포 플라스틱 소재를 이용한 성형 시 발포 성

형 금형 내에 스팀 공급을 원활하게 유도하는 발포 성형 금형용 스팀 유도판을 제공하는데 그 목적이 있다.

[0010] 또한, 개구비가 일반 스팀코어에 비해 크기 때문에 원료의 충전시간과 스팀 공급시간, 냉각시간을 줄여 생산성

을 향상시키고 제조비용을 크게 줄일 수 있는 발포 성형 금형용 스팀 유도판을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 발포 성형 금형용 스팀 유도판은, 고정 캐비티와 이에 대응되는 형태의 이동 코어에 한 개 또는

한 개 이상으로 설치되어 상기 고정 캐비티와 이동 코어 사이에 형성된 성형공간으로 공급되는 스팀을 유도하는

것으로, 상기 고정 캐비티와 이동 코어의 일측에 단턱지게 형성된 결함홈에 결합되도록 양측에 결합돌기가 형성

되고 상기 결합돌기에 볼트가 체결되도록 체결구멍이 형성되며, 상기 결합홈의 외부측을 통해 공급되는 스팀을

상기 성형공간으로 유도하도록 상협하광의 삼각형태를 이루는 유도홀이 일정 간격으로 다수개 형성되는 것을 특

징으로 한다.

본 발명에 따른 발포 성형 금형용 스팀 유도판은, 발포 성형 금형 내에 스팀 공급을 원활하게 유도할 뿐만 아니

라, 스팀 투입 면적이 넓기 때문에 스팀 공급시간과 원료 충전시간, 냉각시간을 단축시켜 생산성을 증대시키고

에너지 비용을 절감하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 발포 성형 금형용 스팀 유도판을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 발포 성형 금형용 스팀 유도판을 도시한 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 발포 성형 금형용 스팀 유도판을 도시한 사용상태도.
도 4는 종래의 기술을 도시한 도면.

징으로 한다.

[0015] 또한, 상기 스팀 유도판은 고강도 스테인레스, 알루미늄 중 어느 하나의 재질로 이루어지는 것을 특징으로

한다.

[0016] 또한, 상기 유도홀은 상기 스팀 유도판의 길이방향을 따라 길게 형성되는 것을 특징으로 한다.

[0017] 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

[0018] 도 1은 본 발명에 따른 발포 성형 금형용 스팀 유도판을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 발포 성형

금형용 스팀 유도판을 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 발포 성형 금형용 스팀 유도판을 도시한 사용상태도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 발포 성형 금형용 스팀 [0019] 유도판(이하, 편의상'스팀 유도

판'이라 칭함)은 고정 캐비티(2)와 이에 대응되는 형태의 이동 코어(3)에 한 개 또는 한 개 이상으로 설치되어

상기 고정 캐비티(2)와 이동 코어(3) 사이에 형성된 성형공간(4)으로 공급되는 스팀을 유도하는 것이다.

[0020] 본 발명에 따른 스팀 유도판(1)은, 상기 고정 캐비티(2)와 이동 코어(3)의 일측에 단턱지게 형성된 결함홈

(21,31)에 결합되도록 양측에 결합돌기(11)가 형성되고 상기 결합돌기(11)에 볼트(5)가 체결되도록 체결구멍

(111)이 형성되며, 상기 결합홈(21,31)의 외부측을 통해 공급되는 스팀을 상기 성형공간(4)으로 유도하도록 상

협하광의 삼각형태를 이루는 유도홀(12)이 일정 간격으로 다수개 형성된다.

[0021] 상기 스팀 유도판(1)은 발포 플라스틱 소재를 이용한 성형 시 발포 성형 금형의 성형공간(4)에 스팀 공급을 원

활하게 유도하며, 스팀 투입 면적이 넓기 때문에 스팀 공급시간을 단축시킬 수 있다.

[0022] 상기 스팀 유도판(1)은 고온고압의 스팀에 잘 견딜 수 있도록 고강도 스테인레스, 알루미늄 중 어느 하나의 재

질로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 고정 캐비티(2)와 이동 코어(3)의 상부는 물론 측면에도 설치되는 것이

바람직하다.

[0023] 상기 스팀 유도판(1)은 두께가 15~20mm정도로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 유도홀(12)의 높이는 5mm정도로

형성되는 것이 바람직하다.

[0024] 상기 유도홀(12)은 상협하광의 삼각형태로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 스팀 유도판(1)의 길이방향을 따라

길게 형성된다. 따라서, 스팀 투입 면적이 넓기 때문에 단시간 내에 스팀을 공급할 수 있다.

[0025] 상기 유도홀(12)의 상부는 스팀의 투과가 원활하게 이루어지게 하고 구형의 발포 원료입자로 인한 공극을 최소

화하기 위하여 폭을 좁게 형성하는 것이 바람직하다.

[0026] 이하, 본 발명에 따른 발포 성형 금형용 스팀 유도판의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 고정 캐비티(2)와 이동 코어(3) 사이에 형성된 성형공간에 스팀 유도판(1)을 구비시켜 알갱이 형상의 발

포 플라스틱 소재를 압축공기를 이용하여 주입한 후 상기 스팀 유도판(1)을 통하여 스팀을 투입시켜 성형품을

생산하게 된다.

[0028] 이때 상기 스팀 유도판(1)은 발포 플라스틱 소재를 이용한 성형 시 발포 성형 금형 내에 스팀 공급을 원활하게

유도하는 역할을 하게 된다.

[0029] 상협하광의 형태로 형성된 다수개의 유도홀(12)을 통과하게 되는데, 특히 유도홀(12)의 상부 폭을 좁게 형성함

으로써, 구형의 발포 원료입자로 인한 공극을 최소화할 수 있다.

[0030] 특히, 상기 유도홀(12)이 스팀 유도판(1)의 길이방향으로 길게 형성됨으로써 스팀 투입 면적이 넓기 때문에 스

팀의 투입이 원활하고 고르며, 이에 따라 스팀 공급시간을 단축시켜 에너지 비용을 절감하는 한편, 생산을 증대

시킬 수 있다.

[0031] 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본

발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는

이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

1 : 스팀 유도판
11 : 결합돌기
111 : 체결구멍
12 : 유도홀
2: 고정 캐비티
21 : 결합홈
3 : 이동 코어
31 : 결합홈
4 : 성형공간
5 : 볼트

Claims

고정 캐비티(2)와 이에 대응되는 형태의 이동 코어(3)에 한 개 또는 한 개 이상으로 설치되어 상기 고정 캐비티
(2)와 이동 코어(3) 사이에 형성된 성형공간(4)으로 공급되는 스팀을 유도하는 것으로,
상기 고정 캐비티(2)와 이동 코어(3)의 일측에 단턱지게 형성된 결함홈(21,31)에 결합되도록 양측에 결합돌기
(11)가 형성되고 상기 결합돌기(11)에 볼트(5)가 체결되도록 체결구멍(111)이 형성되며, 상기 결합홈(21,31)의
외부측을 통해 공급되는 스팀을 상기 성형공간(4)으로 유도하도록 상협하광의 삼각형태를 이루는 유도홀(12)이
일정 간격으로 다수개 형성되는 것을 특징으로 하는 발포 성형 금형용 스팀 유도판.
제1항에 있어서, 상기 스팀 유도판(1)은 고강도 스테인레스, 알루미늄 중 어느 하나의 재질로 이루어지는 것을
특징으로 하는 발포 성형 금형용 스팀 유도판.
제1항에 있어서, 상기 유도홀(12)은 상기 스팀 유도판(1)의 길이방향을 따라 길게 형성되는 것을 특징으로 하는
발포 성형 금형용 스팀 유도판