KR20180022487A - Co-injection mold - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 공사출용 금형에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공사출 공법을 적용한 이종소재의 사출품을 성형하는 공사출용 금형에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
공사출(co-injection) 공법은 이종소재의 순차적인 사출을 통하여 내부와 외부에 서로 다른 이중 구조를 가지는 사출품을 성형할 수 있다. 이종소재의 짝(pair)에 따라, 사출품이 강성화되거나 사출품의 도금 및 도장성이 향상될 수 있다.The co-injection method can form a double product with different internal and external structures through sequential injection of different materials. Depending on the pair of different materials, the finished product may become stiff or the plating and painting properties of the product may be improved.
예를 들면, 공사출 공법은 소재의 사출 순서에 따라 공정당 3번씩 소재를 번갈아 금형에 충전하며, 외부 소재(제1충전 소재)의 계량양의 대소에 따라 내부 소재(제2충전 소재)의 충전성을 다르게 하며, 내부 소재를 제품의 끝까지 유동시키지 못하여 내부 소재의 불균일한 충전을 야기할 수 있다.For example, in the construction method, the material is alternately charged into the mold three times per step according to the injection order of the material, and the amount of the inner material (the second charged material) The filling property may be different, and the inner material may not flow to the end of the product, which may cause non-uniform charging of the inner material.
또한, 외부 소재가 불투명한 경우, 내부 소재의 충전은 외부에서 관찰되지 않는다. 따라서 품질 제어 포인트(quality control point)의 측면에서 내부 소재의 제어 결과를 확인할 수 없는 단점이 있다.Also, when the outer material is opaque, the filling of the inner material is not observed from the outside. Therefore, there is a disadvantage that the control result of the internal material can not be confirmed in terms of the quality control point.
따라서 본 발명의 목적은 사출 소재(내부 소재)의 충전 균일성(uniformity)을 향상시키는 공사출용 금형을 제공하는 것이다. 또한 본 발명의 다른 목적은 내부 소재의 제어 결과를 확인할 수 있는 공사출용 금형을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a mold for construction which improves the uniformity of filling of an injection material (internal material). Another object of the present invention is to provide a mold for construction which can confirm the control result of the internal material.
본 발명의 일 실시예에 따른 공사출용 금형은, 사출 공간을 형성하는 바디, 상기 바디의 일측에 형성되어 상기 사출 공간으로 사출 소재를 유입하는 유입 통로, 및 상기 바디의 다른 일측에서 상기 사출 공간에 통로로 연결되어 상기 사출 소재의 오버플로우를 유도하는 오버플로우 웰(overflow well)을 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a mold for construction, comprising: a body defining an injection space; an inlet passage formed at one side of the body for introducing the injection material into the injection space; And an overflow well, which is connected by a passage to induce an overflow of the injection material.
상기 유입 통로는 상기 사출 소재 중, 제1충전 소재를 유입하는 제1입구와 제2충전 소재를 유입하는 제2입구에 연결될 수 있다.The inflow passage may be connected to a first inlet for introducing the first filling material and a second inlet for introducing the second filling material out of the injection material.
상기 제1입구와 상기 제2입구는 전환 스위치를 개재하여 상기 유입 통로에 선택적으로 연결될 수 있다.The first inlet and the second inlet may be selectively connected to the inlet passage via a changeover switch.
상기 오버플로우 웰의 체적은 상기 사출 공간의 20~50% 체적으로 형성될 수 있다.The volume of the overflow well may be 20-50% of the volume of the injection space.
상기 오버플로우 웰은 상기 사출 공간에서 상기 유입 통로의 반대측 단부에 연결될 수 있다.The overflow well may be connected to the opposite end of the inflow passageway in the injection space.
이와 같이 본 발명의 일 실시예는 사출 공간에 오버플로우 웰을 연결하여, 인위적으로 사출 공간에서 오버플로우 웰로 사출 소재(외부 소재 또는 외, 내부 소재)의 오버플로우를 유도한다.As described above, an embodiment of the present invention connects an overflow well to an injection space to artificially induce an overflow of an injection material (an outer material or an inner material) into an overflow well in an injection space.
즉 일 실시예는 외부 소재의 오버플로우로 사출 공간의 유동 단부에 미충전 공간(dead space)의 발생을 방지하여, 내부 소재의 충전 균일성을 향상시킬 수 있다.That is, in one embodiment, the overflow of the outer material prevents the occurrence of a dead space in the flow end of the injection space, thereby improving the filling uniformity of the inner material.
또한, 일 실시예는 내부 소재의 오버플로우에 따른 내부 소재의 외부 도출(core-surfacing)로 인하여, 내부 소재의 충전에 대한 품질 제어 포인트(quality control point)로 활용될 수 있고, 양품 생산을 위한 공정 윈도우를 넓히며, 공정 환경인자 변경시, 발현 효과를 검출(detecting)할 수 있게 한다.In addition, one embodiment can be utilized as a quality control point for filling of the internal material due to the core-surfacing of the internal material due to the overflow of the internal material, Thereby broadening the process window and detecting the expression effect when changing process environmental factors.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공사출용 금형의 단면도이다.
도 2은 도 1의 금형에 제1충전 소재(외부 소재)를 충전한 상태의 단면도이다.
도 3은 도 2에 이어서 제1충전 소재(외부 소재)의 내측에 제2충전 소재(내부 소재)를 충전한 상태의 단면도이다.
도 4는 도 3에 이어서 제1충전 소재(외부 소재)의 내측에 충전되는 제2충전 소재(내부 소재)가 제1충전 소재(외부 소재)의 외부로 도출되는 상태의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a mold for construction according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a sectional view of the mold of Fig. 1 in a state where the first filling material (outer material) is filled.
Fig. 3 is a cross-sectional view of the state in which the inside of the first filling material (outside material) is filled with the second filling material (inside material) following Fig. 2;
4 is a sectional view of the state in which the second charged material (inner material) charged inside the first charged material (outer material) is led out of the first charged material (outer material) following FIG. 3;
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공사출용 금형의 단면도이다. 도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 공사출용 금형은 사출기(미도시)에 러너(미도시)를 개재하여 연결되어, 순차적으로 사출되는 사출 소재(예, 제1충전 소재(외부 소재)(M1)와 제2충전 소재(내부 소재)(M2))를 수용하는 사출 공간(11)을 구비한다. 일 실시예의 공사출용 금형은 사출 성형품에 대응하는 사출 공간(11)을 형성하는 바디(1), 유입 통로(2) 및 오버플로우 웰(3)을 포함한다.1 is a cross-sectional view of a mold for construction according to an embodiment of the present invention. 1, a mold for construction according to an exemplary embodiment is connected to an injector (not shown) through a runner (not shown), and an injection material (e.g., a first filler material (outer material) M1) and a second filling material (inner material) (M2)). The construction mold of one embodiment includes a
유입 통로(2)는 바디(1)의 유입 측에 형성되어 공급되는 사출 소재, 즉 제1충전 소재(외부 소재)(M1) 또는 제2충전 소재(내부 소재)(M2)를 선택적으로 유입한다. 따라서 유입 통로(2)는 제1충전 소재(M1)를 유입하는 제1입구(21)와 제2충전 소재(M2)를 유입하는 제2입구(22)에 연결된다. The
또한 유입 통로(2)에는 전환 스위치(23)가 구비된다. 전환 스위치(23)의 선택 작동에 따라 제1, 제2입구(21, 22)가 유입 통로(2)에 선택적으로 연결된다. 즉 제1, 제2입구(21, 22)에 대기하는 제1, 제2충전 소재(M1, M2)는 전환 스위치(23)의 선택에 따라 전환 스위치(23)와 유입 통로(2)를 경유하여 바디(1)의 사출 공간(11)으로 공급된다.In addition, a
오버플로우 웰(3)은 바디(1)의 다른 일측에서 사출 공간(11)에 통로(4)로 연결되어, 사출 공간(11)으로 공급되는 사출 소재, 즉 제1충전 소재(외부 소재)(M1) 또는 제2충전 소재(내부 소재)(M2)의 오버플로우를 인위적으로 유도한다.The
통로(4)는 바디(1)의 유입 통로(2)의 반대측에 형성되어, 유입 통로(2)로 유입되는 사출 소재(제1, 제2충전 소재(M1, M2))를 바디(1)의 사출 공간(11)에 충전 후, 오버플로우 되는 사출 소재를 오버플로우 웰(3)로 유도한다.The
오버플로우 웰(3)의 체적은 사출 공간(11)의 20~50% 체적으로 형성된다. 따라서 사출 재료는 사출 공간(11)에서 통로(4)를 통하여 오버플로우 웰(3)에 충분한 양으로 오버플로우 될 수 있다.The volume of the overflow well 3 is 20 to 50% of the volume of the
즉 오버플로우 웰(3)의 체적이 사출 공간(11)의 20% 미만의 체적으로 형성되는 경우, 제1충전 소재(외부 소재)(M1)의 오버플로우 부족으로 제2충전 소재(내부 소재)(M2)의 충전 균일성 확보가 어려워질 수 있다.That is, when the volume of the
오버플로우 웰(3)의 체적이 사출 공간(11)의 50% 초과의 체적으로 형성되는 경우, 제1, 제2충전 소재(외, 내부 소재)(M1, M2)의 과도한 오버플로우로 제1, 제2충전 소재(외, 내부 소재)(M1, M2)의 충전 균일성 확보가 어려워질 수 있다.When the volume of the
또한 오버플로우 웰(3)은 바디(1)의 사출 공간(11)에서 유입 통로(2)의 반대측 단부에 연결된다. 즉 오버플로우 웰(3)은 사출 공간(11)의 유동 단부에 구비되어 통로(4)로 연결된다.The
오버플로우 웰(3)이 사출 공간(11)의 유동 단부에 연결되어 제1충전 소재(외부 소재)(M1)의 미충전 공간(dead space)을 제어하므로 미충전 공간 제어를 위한 가스 주입장치와 같은 부대 설비를 필요로 하지 않게 한다.The
오버플로우 웰(3)은 인위적으로 대면적의 여유 공간을 형성하여 유동 단부에서 제1충전 소재(외부 소재)(M1)의 미성형(short-shot)을 유도함으로써, 제2충전 소재(내부 소재)(M2)의 충전양에 대한 품질 제어(quality control)의 지표로 활용할 수 있다.The overflow well 3 artificially forms a large clearance space to induce a short-shot of the first filling material (outer material) M1 at the flow end so that the second filling material As an index of quality control on the amount of charge of the fuel (M2).
예를 들면, 외부 소재인 제1충전 소재(M1)는 투명한 수지인 폴리카보네이트(PC, polycarbonate)로 형성되고, 내부 소재인 제2충전 소재(M2)는 조색을 위한 PC, ABS 수지(acrylonitrile-butadiene-styrene resin) 블랙으로 형성될 수 있다.For example, the first filling material M1, which is an outer material, is formed of polycarbonate (PC), which is a transparent resin, and the second filling material M2, which is an inner material, is a PC, ABS resin (acrylonitrile- butadiene-styrene resin black.
도 2은 도 1의 금형에 제1충전 소재(외부 소재)를 충전한 상태의 단면도이다. 도 2를 참조하면, 전환 스위치(23)를 제어하여 제1입구(21)를 유입 통로(2)에 연결하고, 제1입구(21)로 외부 소재인 제1충전 소재(M1)를 먼저 공급한다.Fig. 2 is a sectional view of the mold of Fig. 1 in a state where the first filling material (outer material) is filled. Referring to FIG. 2, the
공급되는 제1충전 소재(M1)는 제1입구(21) 및 유입 통로(2)를 경유하여 바디(1)의 사출 공간(11)에 충전된다. 제1충전 소재(M1)는 사출 공간(11)에 충전되면서, 통로(4)를 경유하여 오버플로우 웰(3)로 오버플로우 된다.The first filled material M1 to be supplied is charged into the
제1충전 소재(외부 소재)(M1)가 사출 공간(11)의 유동 단부에서 미충전 공간(dead space)을 제어하므로 미충전 공간 제어를 위한 가스 주입장치와 같은 부대 설비를 필요로 하지 않게 한다.The first filling material (outer material) M1 controls the dead space at the flow end of the
도 3은 도 2에 이어서 제1충전 소재(외부 소재)의 내측에 제2충전 소재(내부 소재)를 충전한 상태의 단면도이다. 도 3을 참조하면, 전환 스위치(23)를 제어하여 제2입구(22)를 유입 통로(2)에 연결하고, 제2입구(22)로 내부 소재인 제2충전 소재(M2)를 나중에 공급한다.Fig. 3 is a cross-sectional view of the state in which the inside of the first filling material (outside material) is filled with the second filling material (inside material) following Fig. 2; 3, the
공급되는 제2충전 소재(M2)는 제2입구(22) 및 유입 통로(2)를 경유하여 바디(1)의 사출 공간(11)에 충전된다. 이때, 제2충전 소재(M2)는 사출 공간(11) 내에서 제1충전 소재(M1)의 내부로 진행되며, 제1충전 소재(M1)는 통로(4)를 경유하여 오버플로우 웰(3)로 더욱 오버플로우 된다.The supplied second filling material M2 is charged into the
제1충전 소재(외부 소재)(M1)가 오버플로우 되므로 사출 공간(11)의 유동 단부에 미충전 공간(dead space)이 발생되지 않고, 내부 소재인 제2충전 소재(M2)의 충전 균일성이 향상된다.A dead space is not generated at the flow end of the
도 4는 도 3에 이어서 제1충전 소재(외부 소재)의 내측에 충전되는 제2충전 소재(내부 소재)가 제1충전 소재(외부 소재)의 외부로 도출되는 상태의 단면도이다. 도 4를 참조하면, 제2입구(22)로 내부 소재인 제2충전 소재(M2)가 더 공급된다. 사출 공간(11)에 충전되고 제1충전 소재(M1)의 내부로 딘행되는 제2충전 소재(M2)는 통로(4)를 경유하여 오버플로우 웰(3)로 오버플로우 된다.4 is a sectional view of the state in which the second charged material (inner material) charged inside the first charged material (outer material) is led out of the first charged material (outer material) following FIG. 3; Referring to FIG. 4, the second filling material M2, which is an inner material, is further supplied to the
오버플로우 되는 제2충전 소재(내부 소재)(M2)는 사출 공간(11) 및 사출 성형품의 외부 도출(core-surfacing)로 인하여, 품질 제어 포인트(quality control point)로 활용될 수 있고, 양품 생산을 위한 공정 윈도우를 넓히며, 공정 환경인자 변경시, 발현 효과를 검출(detecting)할 수 있게 한다.The overfilled second filling material (inner material) M2 can be utilized as a quality control point due to the
표 1은 실시예와 비교예들을 도시한다.Table 1 shows examples and comparative examples.
온도mold
Temperature
표 1을 참조하면, 실시예 1 및 실시예 2는 공사출용 금형에 오버플로우 웰(3)을 적용하고, 비교예 1 내지 4는 공사출용 금형에 오버플로우 웰을 적용하지 않았다.Referring to Table 1, in Examples 1 and 2, the
표 2는 실시예와 비교예들에 대한 실험 결과이다.Table 2 shows the experimental results for the examples and comparative examples.
표 2를 참조하면, 비교예 2에서 공사출용 금형의 온도 변경은 내부 소재인 제2충전 소재(M2)의 충전 균일성 변화에 영향을 미치지 못하였다.Referring to Table 2, in the second comparative example, the temperature change of the mold for the construction did not affect the variation in the uniformity of filling of the second filling material (M2) as the internal material.
비교예3에서 내부 소재인 제2충전 소재(M2)의 계량량(95ml) 증가는 제2충전 소재의 충전량(90.9%)을 증가시켰으나, 외부 소재인 제1충전 소재(M1)의 유동 장애 현상으로 인하여, 제1충전 소재(M1)의 미충전 공간을 매립할 수 없었다.In the comparative example 3, an increase in the amount (95 ml) of the second filling material (M2) as the internal material increased the filling amount (90.9%) of the second filling material. However, The unfilled space of the first filled material M1 could not be buried.
비교예4에서 내부 소재인 제2충전 소재(M2)의 사출압(180bar) 증가는 제2충전 소재(M2)의 충전량 변화를 가져올 수 있었으나, 강제적인 제2충전 소재(M2) 사출압의 상승으로 인하여, 파팅 라인(parting-line)의 버(burr) 및 취출시 금형 끼임 현상을 발생시켰다.An increase in the injection pressure (180 bar) of the second charged material M2 as the internal material in Comparative Example 4 could bring about a change in the charged amount of the second charged material M2. However, the forced increase in the injection pressure of the second charged material M2 Burrs of the parting-line and the mold-sticking phenomenon at the take-out.
이에 비하여, 실시예 1 및 실시예 2에서 대면적의 오버플로우 웰(3)은 외부소재인 제1충전 소재(M1)의 가장 균일한 유동 현상을 유도하였다. 성형물에서 오버플로우 웰(3) 쪽은 커팅을 통하여 쉽게 제거될 수 있다(도 3 참조).On the other hand, in the first and second embodiments, the large-area overflow well 3 induced the most uniform flow phenomenon of the first filling material M1 as the outer material. The overflow well 3 side in the molding can be easily removed through cutting (see FIG. 3).
실시예 1 및 실시예 2에서 대면적의 오버플로우 웰(3)은 제2충전 소재(내부 소재)(M2)의 외부 도출(core-surfacing)로 인하여 품질 제어 포인트(quality control point)로 활용될 수 있고(도 4 참조), 양품 생산을 위한 공정 윈도우를 넓히며, 공정 환경인자 변경시, 발현 효과를 검출(detecting)할 수 있게 한다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And it goes without saying that the invention belongs to the scope of the invention.
1: 바디
2: 유입 통로
3: 오버플로우 웰
4: 통로
11: 사출 공간
21: 제1입구
22: 제2입구
23: 전환 스위치
M1: 제1충전 소재(외부 소재)
M2: 제2충전 소재(내부 소재)1: Body
2: inlet passage
3: Overflow Well
4: passage
11: Injection space
21: First entrance
22: Second entrance
23: Conversion switch
M1: First filling material (outer material)
M2: Second charging material (inner material)
Claims (5)
상기 바디의 일측에 형성되어 상기 사출 공간으로 사출 소재를 유입하는 유입 통로; 및
상기 바디의 다른 일측에서 상기 사출 공간에 통로로 연결되어 상기 사출 소재의 오버플로우를 유도하는 오버플로우 웰
을 포함하는 공사출용 금형.A body defining an injection space;
An inflow passage formed at one side of the body for introducing the injection material into the injection space; And
And an overflow well which is connected to the injection space by a passage at the other side of the body to induce an overflow of the injection material,
A mold for construction.
상기 유입 통로는
상기 사출 소재 중, 제1충전 소재를 유입하는 제1입구와 제2충전 소재를 유입하는 제2입구에 연결되는 공사출용 금형.The method according to claim 1,
The inlet passage
Wherein the injection material is connected to a first inlet for introducing the first filling material and a second inlet for introducing the second filling material.
상기 제1입구와 상기 제2입구는
전환 스위치를 개재하여 상기 유입 통로에 선택적으로 연결되는 공사출용 금형.3. The method of claim 2,
The first inlet and the second inlet
And is selectively connected to the inflow passage via a changeover switch.
상기 오버플로우 웰의 체적은
상기 사출 공간의 20~50% 체적으로 형성되는 공사출용 금형.The method according to claim 1,
The volume of the overflow well
Wherein the molding space is formed with a volume of 20 to 50% of the injection space.
상기 오버플로우 웰은
상기 사출 공간에서 상기 유입 통로의 반대측 단부에 연결되는 공사출용 금형.The method according to claim 1,
The overflow well
And is connected to the opposite end of the inflow passage in the injection space.
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