KR20180032410A - 발포폼 성형 금형 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발포폼 성형 금형에 관한 것으로, 특히 성형 공간 내로 스팀을 공급하기 위하여, 기존에 적용되는 스팀캡 대신에 가늘고 긴 형상을 가지는 슬릿형 스팀공을 상부 성형틀 및 하부 성형틀에 형성시킴으로써, 기존 대비 단위 시간당 스팀 유입량이 증가하여 제품 성형을 위한 싸이클 타임을 단축할 수 있고, 금형 제작을 위한 시간, 노력 및 비용을 절감할 수 있으며, 이로 인하여 성형품 생산을 위한 전체 생산 원가를 절감할 수 있도록 하는 발포폼 성형 금형에 관한 것이다.
본 발명인 발포폼 성형 금형을 이루는 구성수단은, 발포폼 성형 금형에 있어서, 상부 메인 프레임에 결합되되, 판면에 개구부가 형성되는 상부판, 하부 메인 프레임에 결합되되, 상기 상부판에 대향 배치되고, 판면에 개구부가 형성되는 하부판, 상기 상부판의 개구부에 설치되는 상부 성형틀, 상기 하부판의 개구부에 설치되되, 상기 상부 성형틀이 삽입된 상태에서 성형 공간을 형성시키는 하부 성형틀을 포함하여 구성되되, 상기 상부 성형틀 및 상기 하부 성형틀에는 상기 성형 공간 내로 스팀을 공급하기 위한 슬릿형 스팀공이 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

발포폼 성형 금형{FOAM­FORMING MOLD}
본 발명은 발포폼 성형 금형에 관한 것으로, 특히 성형 공간 내로 스팀을 공급하기 위하여, 기존에 적용되는 스팀캡 대신에 가늘고 긴 형상을 가지는 슬릿형 스팀공을 상부 성형틀 및 하부 성형틀에 형성시킴으로써, 기존 대비 단위 시간당 스팀 유입량이 증가하여 제품 성형을 위한 싸이클 타임을 단축할 수 있고, 금형 제작을 위한 시간, 노력 및 비용을 절감할 수 있으며, 이로 인하여 성형품 생산을 위한 전체 생산 원가를 절감할 수 있도록 하는 발포폼 성형 금형에 관한 것이다.
일반적으로 비드(Bead)형 발포체에 있어서 발포폴리스티렌(EPS:Expandable Polystyrene, 이하 'EPS'라 함) 제품이 현재 범용포장재로 가장 널리 사용되고 있으나 상품의 고급화, 정밀화가 진행됨에 따라 제품 포장의 고급화 및 안전성 향상 요구가 증가되고 있다.
이에 EPS 제품의 물리적(깨짐성, 반복 완충성) 취약성을 보강하는 대체 제품으로 PP(Polypropylene) 수지를 원료로 하여 EPS보다 깨짐성, 반복 완충성, 유연성 및 내약품성 등이 우수하여 제품 포장의 안정성 향상 및 포장 부피 소형화에 장점이 있는 발포폴리프로필렌(EPP:Expanded Polypropylene, 이하 'EPP'라 함)가 개발되었으며, 현재, 일반 완충용 포장용기에는 EPS가 사용되고, 전자 제품 포장, 자동차 부품 및 구조물 등에는 EPP가 사용되고 있는 실정이다.
상기와 같은 EPS, EPP등과 같이 비드(Bead)를 원료로 하는 발포체는 양측으로부터 조립되는 상부 성형틀과 하부 성형틀의 사이에 마련되는 성형공간으로 공급된 상태에서 상기 상부 성형틀 및 하부 성형틀을 각각 관통하여 마련된 스팀홀에 삽입된 스팀캡을 통해 성형공간으로 공급되는 스팀과 같은 가열물질에 의해 용융됨과 아울러, 상기 상부 성형틀과 하부 성형틀중 적어도 하나의 성형틀이 대향하는 성형틀을 향해 이동하는 것에 의해 강하게 압착되면서 성형공간 내에서 소정형상의 성형품으로 만들어지게 된다.
또한 일반적으로, 발포 폴리 프로필렌(EPP), 발포 폴리스틸렌(EPS), 발포 폴리에틸렌(EPE), 하나세란 등의 제품 성형 금형은, 높은 압력의 스팀을 이용하여, EPP, EPS, EPE, 하나세란 등의 제품 성형 금형의 성형 공간에 채워진 EPP, EPS, EPE, 하나세란 등의 알갱이들을 융착시킴으로써, 일정 형상의 EPP, EPS, EPE, 하나세란 등의 제품을 성형시킨다.
이러한 EPP, EPS, EPE, 하나세란 제품은, 특히 우레탄과 같은 소재보다 친환경적이기 때문에 차량에 장착되는 핸들(Handle) 특히 림(Rim)용, 차량의 선바이저(Sun Viser)용, 안정용(PAD), 생활가전용 기능성 부품 및 포장용 상자 등으로 많이 사용되고 있다.
상기 EPP, EPS, EPE, 하나세란 제품 역시 비드(Bead)를 원료로 하는 발포체로 성형되고, 이 역시 양측으로부터 조립되는 상부 성형틀과 하부 성형틀의 사이에 마련되는 성형공간으로 공급된 상태에서 상기 상부 성형틀 및 하부 성형틀을 각각 관통하여 마련된 스팀홀에 삽입된 스팀캡을 통해 성형공간으로 공급되는 스팀과 같은 가열물질에 의해 용융됨과 아울러, 상기 상부 성형틀과 하부 성형틀중 적어도 하나의 성형틀이 대향하는 성형틀을 향해 이동하는 것에 의해 강하게 압착되면서 성형공간 내에서 소정형상의 성형물로 만들어지게 된다.
이와 같은 종래의 일반적인 발포폼 성형을 위한 금형, 즉 발포폼 성형 금형은 도 1에 도시된 바와 같이, 상부 금형(10)과 하부 금형(30)의 조합으로 이루어진다. 전체적으로, 상기 상부 금형(10)과 하부 금형(30)은 서로 마주보도록 구성되고, 상기 하부 금형(30)에는 성형 공간(s)으로 원료를 주입하기 위한 원료 주입 모듈(51)이 구비되어 있고, 성형품을 성형 공간에서 이탈시키기 위한 이젝트 모듈(53)이 결합되어 있다.
상기 상부 금형(10)은 상부 메인 프레임(11), 상기 상부 메인 프레임(11)에 결합되는 상부판(13), 상기 상부판(13)에 볼트 체결에 의하여 결합되는 상부 성형틀(15)을 포함하여 이루어진다.
상기 상부 메인 프레임(11)은 발포폼 성형 금형의 외관과 뼈대를 구성하는 것으로, 상기 상부판(13)과 볼트 체결에 의하여, 상기 상부판(13)을 안정적으로 배치시킨다. 이와 같은 상기 상부판(13)은 교체 가능하게 결합된다.
상기 상부판(13)은 내부에 개구부가 형성되어 있고, 외측단이 상기 상부 메인 프레임(11)에 볼트 체결에 의하여 결합되고, 개구부가 형성되는 내측단에는 상기 상부 성형틀(15)이 볼트 체결에 의하여 결합된다. 상기 상부판(13)은 상기 상부 성형틀(15)에 볼트 체결에 의하여 결합되되, 교체가 가능하게 결합될 수 있다.
상기 상부판(13)은 일단이 상기 상부 메인 프레임(11)에 볼트 체결에 의하여 결합되되, 내부에 개구부가 형성되어 있다. 따라서, 상기 상부판(13)은 외측단이 상기 상부 메인 프레임(11)에 볼트 체결에 의하여 결합되고, 개구부가 형성되어 있는 내측단에는 상기 상부 성형틀(15)이 볼트 체결에 의하여 결합된다.
상기 상부 성형틀(15)은 상기 상부판(13)의 개구부에 배치되되, 상기 상부판(13)의 타단 즉, 내측단에 볼트 체결에 의하여 결합된다. 상기 상부 성형틀(15)은 상기 하부 금형(30)을 구성하는 하부 성형틀(35)에 삽입되어 상기 하부 성형틀(35) 내부에 성형 공간(s)이 형성되도록 한다.
상기 상부 금형(10)에 대응되는 하부 금형(30)은 상기 상부 금형(10)의 상부 성형틀(15)과 결합함으로써, 성형 공간(s)를 형성시킨다. 상기 하부 금형(30)은 하부 메인 프레임(31), 상기 하부 메인 프레임(31)에 결합되는 하부판(33), 상기 하부판(33)의 개구부에 배치되되, 상기 하부판(33)의 개구부에 볼트 체결에 의하여 결합되는 하부 성형틀(35)을 포함하여 이루어진다.
상기 하부 메인 프레임(31)은 발포폼 성형 금형의 외관과 뼈대를 구성하는 것으로, 상기 하부판(33)과 볼트 체결에 의하여, 상기 하부판(33)을 안정적으로 배치시킨다. 상기 하부판(33)은 내부에 개구부가 형성되어 있고, 외측단이 상기 하부 메인 프레임(31)에 볼트 체결에 의하여 결합되고, 개구부가 형성되는 내측단에는 상기 하부 성형틀(35)이 볼트 체결에 의하여 결합된다. 즉, 상기 하부판(33)은 상기 하부 메인 프레임(31)에 결합되되, 상기 상부판(13)에 대향 배치되고, 판면에 개구부가 형성되는 구조를 가진다.
상기 하부판(33)은 일단이 상기 하부 메인 프레임(31)에 볼트 체결에 의하여 결합되되, 내부에 개구부가 형성되어 있다. 따라서, 상기 하부판(33)은 외측단이 상기 하부 메인 프레임(31)에 볼트 체결에 의하여 결합되고, 개구부가 형성되어 있는 내측단에는 상기 하부 성형틀(35)이 볼트 체결에 의하여 결합된다.
상기 하부 성형틀(35)은 상기 하부판(33)의 개구부에 배치되되, 상기 하부판(33)의 타단 즉, 내측단에 볼트 체결에 의하여 결합된다. 상기 하부 성형틀(35)은 상기 상부 금형(10)을 구성하는 상부 성형틀(15)이 삽입되어 내부에 성형 공간(s)을 형성한다.
정리하면, 종래의 일반적인 발포폼 성형 금형은 상부 금형(10)과 하부 금형(30)으로 구성되고, 상기 상부 금형(10)은 상부 메인 프레임(11), 상부판(13), 및 상부 성형틀(15)을 포함하여 구성되고, 상기 하부 금형(30)은 하부 메인 프레임(31), 하부판(33), 및 하부 성형틀(35)을 포함하여 구성된다.
이와 같은 종래의 일반적인 발포폼 성형 금형(100)은 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 성형 공간(s) 내로 스팀을 유입시키기 위한 스팀홀(17, 37)을 구비하고 있다. 구체적으로, 상기 상부 성형틀(15)의 측면 및 하부면에는 상기 성형 공간(s) 내로 스팀을 유입시키기 위한 상부 스팀홀(17)이 형성되어 있고, 상기 하부 성형틀(35)의 측면 및 하부면에는 상기 성형 공간(s) 내로 스팀을 유입시키기 위한 하부 스팀홀(37)이 형성되어 있다.
상기와 같이 형성되는 상부 스팀홀(17) 및 하부 스팀홀(37)에는 복수개의 단위 스팀 유입홀이 형성된 스팀캡(17a, 37a, 도 2 내지 도 4 참조)이 삽입 장착된다. 따라서, 성형 공간(s) 내로 스팀 유입은 상측 밀폐 공간을 통해 들어오는 스팀이 상기 상부 성형틀(15)의 상부 스팀홀(17)에 삽입 장착된 상부 스팀캡(17a)을 통해 이루어짐과 동시에 하측 밀폐 공간을 통해 들어오는 스팀이 상기 하부 성형틀(35)의 하부 스팀홀(37)에 삽입 장착된 하부 스팀캡(37a)을 통해 이루어진다.
도 2는 일반적인 발포폼 성형 금형을 구성하는 상부 성형틀(15)을 하부에서 바라본 사시도이고, 도 3은 상부에서 바라본 사시도이다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상부 성형틀(15)에는 일정한 배열로 상부 스팀홀(17)이 형성되고, 이 상부 스팀홀(17)에 각각 상부 스팀캡(17a)이 삽입 장착된다. 한편, 상기 상부 성형틀(15)의 외측면에는 상기 하부 성형틀과의 지속적인 삽입 과정에서 발생하는 마모 문제를 극복하기 위하여 상부 보강편(16)이 형성될 수 있다.
또한 도 4는 일반적인 발포폼 성형 금형을 구성하는 하부 성형틀(35)을 상부에서 바라본 사시도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 하부 성형틀(35)에는 일정한 배열로 상부 스팀홀(37)이 형성되고, 이 하부 스팀홀(37)에 각각 하부 스팀캡(37a)이 삽입 장착된다. 한편, 상기 하부 성형틀(35)의 내측면에는 상기 상부 성형틀과의 지속적인 삽입 과정에서 발생하는 마모 문제를 극복하기 위하여 상기 상부 보강편(16)에 대응하여 하부 보강편(36)이 형성될 수 있다.
이상에서 설명한 종래의 일반적인 발포폼 성형 금형에서 성형 공정 효율은 상기 성형 공간 내로의 스팀 유입의 원활함과 신속한 스팀 유입에 의하여 좌우될 수 있다. 따라서, 상기 성형 공간 내로의 빠른 스팀 유입은 성형 시간을 단축시킬 수 있고, 이로 인하여 성형품 생산 효율을 향상시킬 수 있다.
이를 위하여, 대한민국 등록특허 제10-1520776호(2015. 05. 18. 공고, 발명의 명칭 : 발포폼 성형 금형)에는 스팀 투과량 및 냉각수 투과량을 증대시켜 성형 시간을 단축시킬 수 있는 발포폼 형성 금형을 제안하고 있다. 이 선행특허는 상하부 성형틀의 하부면 및 측면에 보다 많은 스팀캡을 구비하도록 함으로써, 스팀 투과량을 증대시키고 이로 인하여 성형 시간을 단축하여 생산 효율을 증대시키는 방법을 채택하고 있다.
그러나, 이와 같은 종래의 발포폼 성형 금형은 제작 과정에서 많은 스팀홀(17, 37)을 형성해야 하고, 또한 추후 상기 많은 스팀홀에 각각 스팀캡(17a, 37a)을 삽입 장착해야 하는 공정을 거쳐야 한다. 결국, 종래의 발포폼 성형 금형의 제작에 소요되는 시간, 노력 및 비용이 필요 이상 들어가고, 특히 상기 선행특허와 같이 보다 많은 스팀캡을 구비한다면, 금형 제작에 더욱 더 많은 시간, 노력 및 비용이 소요되는 단점이 있다.
또한, 기본적으로 복수개의 단위 스팀 유입홀이 형성된 스팀캡을 통해 스팀이 성형 공간 내로 유입되기 때문에, 단위 시간당 스팀 유입량에 한계가 있고, 이로 인하여 스팀 유입 시간을 효과적으로 단축시킬 수 없는 단점을 가지고 있다.
또한, 기존의 발포폼 성형 금형에 의하여 성형품을 완성하면, 성형품 표면에 상기 스팀캡에 의하여 각인된 스팀캡 자국이 형성되는 것이 일반적이다. 그런데, 이와 같은 성형품에 형성되는 스팀캡 자국은 수요들의 성향에 따라 부정적인 요소로 작용할 수 있는 단점을 가진다.
한편, 경우에 따라 상기 성형품 표면에는 회사 명칭 또는 로고 등 다양한 표장을 형성시킬 필요가 있다. 그러나, 기존의 발포폼 성형 금형은 금형 제작이 어려워지고 복잡해지기 때문에, 상기 다양한 표장을 각인시킬 수 있는 발포폼 성형 금형을 제시하지 못하고 있다.
결과적으로, 상기 성형품 표면에 다양한 표장을 각인시킬 필요가 있는 경우, 상기 성형품 표면에 각인되는 스팀 유입 자국을 활용하여 상기 다양한 표장을 형성시키고, 아울러 나머지 부분에서는 스팀 유입 자국이 발생시키지 않는다면, 수요자의 다양한 니즈(정보 표시, 미관 수려 등)를 모두 충족시킬 수 있다. 그러나, 현재까지 이와 같은 기술적 특징이 제안되지 못하고 더 나아가 이와 같은 목적을 달성하기 위한 발포폼 성형 금형이 제시되지 못하고 있는 실정이다.
대한민국 등록특허공보 제10-1520776호(2015. 05. 18. 공고, 발명의 명칭 : 발포폼 성형 금형)
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 성형 공간 내로 스팀을 공급하기 위하여, 기존에 적용되는 스팀캡 대신에 가늘고 긴 형상을 가지는 슬릿형 스팀공을 상부 성형틀 및 하부 성형틀에 형성시킴으로써, 기존 대비 단위 시간당 스팀 유입량이 증가하여 제품 성형을 위한 싸이클 타임을 단축할 수 있고, 금형 제작을 위한 시간, 노력 및 비용을 절감할 수 있으며, 이로 인하여 성형품 생산을 위한 전체 생산 원가를 절감할 수 있도록 하는 발포폼 성형 금형을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 슬릿형 스팀공의 형상을 직선형보다 지그재그형 또는 커브형으로 형성함으로써, 단위 시간당 스팀 유입량을 증대시킬 수 있고, 이로 인하여 싸이클 타임을 단축시켜 성형품의 생산 효율을 대폭 향상시킬 수 있으며, 상대적으로 슬릿형 스팀공의 너비를 더 작게 형성할 수 있어서 성형품에 남는 자국의 선명도를 약화시킬 수 있고, 이로 인하여 성형품의 미관이 나빠지는 것을 방지할 수 있는 발포폼 성형 금형을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기존의 스팀캡이 형성되기 어려운 부분에 해당하는 상부 성형틀 및 하부 성형틀의 경계부에도 슬릿형 스팀공을 형성시킴으로써, 단위 시간당 스팀 유입량을 더욱 증가시키고, 이로 인하여 싸이클 타임을 더욱더 단축시켜 성형품의 생산 효율을 대폭 향상시킬 수 있는 발포폼 성형 금형을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상부 성형틀 및 하부 성형틀의 하부면과 측면뿐만 아니라 경계부에도 슬릿형 스팀공을 형성하여 스팀 유입량을 대폭 증가시킬 수 있고, 이로 인하여 슬릿형 스팀공의 너비를 감소시킬 수 있으며, 결국 성형품에 상기 슬릿형 스팀공의 자국에 대한 선명도를 약화시켜 성형품의 미관을 해치는 것을 방지할 수 있는 발포폼 성형 금형을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상대적으로 슬릿형 스팀공의 자국이 잘 남지 않는 상기 경계부에 형성되는 슬릿형 스팀공의 너비를 크게하고, 상기 성형틀의 측면 및 하부면에 형성되는 슬릿형 스팀공의 너비를 더 작게 형성함으로써, 상기 성형품에 상기 슬릿형 스팀공의 자국이 거의 생성되지 않게 하고, 이로 인하여 성형품의 미관을 더욱더 향상시킬 수 있는 발포폼 성형 금형을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 슬릿형 스팀공을 이용하여 성형품 이름 또는 출처 등의 정보를 표시할 수 있는 정보 표시부가 성형틀에 형성되도록 구성함으로써, 슬릿형 스팀공을 이용하여 다양한 정보를 성형품에 표시할 수 있는 발포폼 성형 금형을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 성형품에 표시할 정보에 대응하는 상기 정보 표시부를 구성하는 슬릿형 스팀공의 너비를 더 크게 형성하고, 상기 정보 표시부 이외의 부분에 형성되는 슬릿형 스팀공의 너비를 상대적으로 더 작게 형성함으로써, 성형품에 표시하고자 하는 정보만 선명하게 형성되고, 이로 인하여 정보 표시 효과를 증대할 수 있으며 아울러 미관을 더욱더 향상시킬 수 있는 발포폼 성형 금형을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 제안된 본 발명인 발포폼 성형 금형을 이루는 구성수단은, 발포폼 성형 금형에 있어서, 상부 메인 프레임에 결합되되, 판면에 개구부가 형성되는 상부판, 하부 메인 프레임에 결합되되, 상기 상부판에 대향 배치되고, 판면에 개구부가 형성되는 하부판, 상기 상부판의 개구부에 설치되는 상부 성형틀, 상기 하부판의 개구부에 설치되되, 상기 상부 성형틀이 삽입된 상태에서 성형 공간을 형성시키는 하부 성형틀을 포함하여 구성되되, 상기 상부 성형틀 및 상기 하부 성형틀에는 상기 성형 공간 내로 스팀을 공급하기 위한 슬릿형 스팀공이 형성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 슬릿형 스팀공은 상기 상부 성형틀의 하부면과 측면이 만나는 상부 경계부 및 상기 하부 성형틀의 하부면과 측면이 만나는 하부 경계부에도 형성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 상부 경계부에 형성되는 슬릿형 스팀공의 너비는 상기 상부 성형틀의 하부면과 측면에 형성되는 슬릿형 스팀공의 너비보다 더 크게 형성되고, 상기 상부 경계부에 형성되는 슬릿형 스팀공의 너비는 0.8mm ~ 1.2mm이며, 상기 상부 성형틀의 하부면과 측면에 형성되는 슬릿형 스팀공의 너비는 0.3mm ~ 0.8mm인 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 기술적 과제 및 해결 수단을 가지는 본 발명인 발포폼 성형 금형에 의하면, 성형 공간 내로 스팀을 공급하기 위하여, 기존에 적용되는 스팀캡 대신에 가늘고 긴 형상을 가지는 슬릿형 스팀공을 상부 성형틀 및 하부 성형틀에 형성시키기 때문에, 기존 대비 단위 시간당 스팀 유입량이 증가하여 제품 성형을 위한 싸이클 타임을 단축할 수 있고, 이로 인하여 성형품 생산을 위한 전체 생산 원가를 절감할 수 있는 장점을 가진다.
또한, 본 발명에 의하면, 금형을 제작하는 과정에서 상기 스팀캡을 삽입할 스팀홀을 형성하지 않아도 되기 때문에, 금형 제작을 위한 시간, 노력 및 비용을 절감할 수 있으며, 이로 인하여 성형품 생산을 위한 전체 생산 원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 상기 슬릿형 스팀공의 형상을 직선형보다 지그재그형 또는 커브형으로 형성하기 때문에, 단위 시간당 스팀 유입량을 증대시킬 수 있고, 이로 인하여 싸이클 타임을 단축시켜 성형품의 생산 효율을 대폭 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 상기 슬릿형 스팀공을 지그재그형 등으로 형성하면, 충분한 스팀 유입량이 보장되고, 상대적으로 슬릿형 스팀공의 너비를 더 작게 형성할 수 있어서 성형품에 남는 자국의 선명도를 약화시킬 수 있고, 이로 인하여 성형품의 미관이 나빠지는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 기존의 스팀캡이 형성되기 어려운 부분에 해당하는 상부 성형틀 및 하부 성형틀의 경계부에도 슬릿형 스팀공을 형성시키기 때문에, 단위 시간당 스팀 유입량을 더욱 증가시키고, 이로 인하여 싸이클 타임을 더욱더 단축시켜 성형품의 생산 효율을 대폭 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 상부 성형틀 및 하부 성형틀의 하부면과 측면뿐만 아니라 경계부에도 슬릿형 스팀공을 형성하여 스팀 유입량을 대폭 증가시킬 수 있고, 이로 인하여 슬릿형 스팀공의 너비를 감소시킬 수 있으며, 결국 성형품에 상기 슬릿형 스팀공의 자국에 대한 선명도를 약화시켜 성형품의 미관을 해치는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 상대적으로 슬릿형 스팀공의 자국이 잘 남지 않는 상기 경계부에 형성되는 슬릿형 스팀공의 너비를 크게하고, 상기 성형틀의 측면 및 하부면에 형성되는 슬릿형 스팀공의 너비를 더 작게 형성하기 때문에, 상기 성형품에 상기 슬릿형 스팀공의 자국이 거의 생성되지 않게 하고, 이로 인하여 성형품의 미관을 더욱더 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 슬릿형 스팀공을 이용하여 성형품 이름 또는 출처 등의 정보를 표시할 수 있는 정보 표시부가 성형틀에 형성되도록 구성하기 때문에, 슬릿형 스팀공을 이용하여 다양한 정보를 성형품에 표시할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 성형품에 표시할 정보에 대응하는 상기 정보 표시부를 구성하는 슬릿형 스팀공의 너비를 더 크게 형성하고, 상기 정보 표시부 이외의 부분에 형성되는 슬릿형 스팀공의 너비를 상대적으로 더 작게 형성할 수 있기 때문에, 성형품에 표시하고자 하는 정보만 선명하게 형성되고, 이로 인하여 정보 표시 효과를 증대할 수 있으며 아울러 미관을 더욱더 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 일반적인 발포폼 성형 금형의 개략적인 단면도이다.
도 2는 종래의 발포폼 성형 금형을 구성하는 상부 성형틀을 하부에서 바라본 사시도이다.
도 3은 종래의 발포폼 성형 금형을 구성하는 상부 성형틀을 상부에서 바라본 사시도이다.
도 4는 종래의 발포폼 성형 금형을 구성하는 하부 성형틀을 상부에서 바라본 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 발포폼 성형 금형의 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 발포폼 성형 금형에 적용되는 슬릿형 스팀공의 다양한 형태를 보여주는 예시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 발포폼 성형 금형에 적용되는 슬릿형 스팀공의 일 적용예를 보여주는 예시도이다.
도 8은 종래의 스팀캡이 적용된 발포폼 성형 금형에 대한 스팀 공급홀의 총 면적을 계산하기 위한 개략도이고, 도 9는 본 발명에 따른 슬릿형 스팀공이 적용된 발포폼 성형 금형에 대한 스팀 공급홀의 총 면적을 계산하기 위한 개략도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 상기와 같은 과제, 해결수단 및 효과를 가지는 본 발명인 발포폼 성형 금형에 관한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 발포폼 성형 금형의 개략적인 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 발포폼 성형 금형(100)은 상부 및 하부 스팀홀(17, 37)과 상부 및 하부 스팀캡(17a, 37a)을 구비하지 않고, 상부 슬릿형 스팀공(19)과 하부 슬릿형 스팀공(39)을 구비하고 있으며, 이 점을 제외하면 기존 발포폼 성형 금형의 구성과 대동소이하다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 발포폼 성형 금형(100)은 기존에 비하여 단지 상부 슬릿형 스팀공(19)과 하부 슬릿형 스팀공(39)을 구비한다는 점이 상이하지만, 이와 같은 차이점은 기존에 비하여 차별화된 효과를 발생시킨다.
이와 같은 본 발명에 따른 발포폼 성형을 위한 금형, 즉 발포폼 성형 금형(100)은 도 5에 도시된 바와 같이, 상부 금형(10)과 하부 금형(30)의 조합으로 이루어진다. 전체적으로, 상기 상부 금형(10)과 하부 금형(30)은 서로 마주보도록 구성되고, 상기 하부 금형(30)에는 성형 공간(s)으로 원료를 주입하기 위한 원료 주입 모듈(51)이 구비되어 있고, 성형품을 성형 공간에서 이탈시키기 위한 이젝트 모듈(53)이 결합되어 있다.
상기 상부 금형(10)은 상부 메인 프레임(11), 상기 상부 메인 프레임(11)에 결합되는 상부판(13), 상기 상부판(13)에 볼트 체결에 의하여 결합되는 상부 성형틀(15)을 포함하여 이루어진다.
상기 상부 메인 프레임(11)은 발포폼 성형 금형의 외관과 뼈대를 구성하는 것으로, 상기 상부판(13)과 볼트 체결에 의하여, 상기 상부판(13)을 안정적으로 배치시킨다. 이와 같은 상기 상부판(13)은 교체 가능하게 결합된다.
상기 상부판(13)은 내부에 개구부가 형성되어 있고, 외측단이 상기 상부 메인 프레임(11)에 볼트 체결에 의하여 결합되고, 개구부가 형성되는 내측단에는 상기 상부 성형틀(15)이 볼트 체결에 의하여 결합된다. 상기 상부판(13)은 상기 상부 성형틀(15)에 볼트 체결에 의하여 결합되되, 교체가 가능하게 결합될 수 있다.
상기 상부판(13)은 일단이 상기 상부 메인 프레임(11)에 볼트 체결에 의하여 결합되되, 내부에 개구부가 형성되어 있다. 따라서, 상기 상부판(13)은 외측단이 상기 상부 메인 프레임(11)에 볼트 체결에 의하여 결합되고, 개구부가 형성되어 있는 내측단에는 상기 상부 성형틀(15)이 볼트 체결에 의하여 결합된다.
상기 상부 성형틀(15)은 상기 상부판(13)의 개구부에 배치되되, 상기 상부판(13)의 타단 즉, 내측단에 볼트 체결에 의하여 결합된다. 상기 상부 성형틀(15)은 상기 하부 금형(30)을 구성하는 하부 성형틀(35)에 삽입되어 상기 하부 성형틀(35) 내부에 성형 공간(s)이 형성되도록 한다.
상기 상부 금형(10)에 대응되는 하부 금형(30)은 상기 상부 금형(10)의 상부 성형틀(15)과 결합함으로써, 성형 공간(s)를 형성시킨다. 상기 하부 금형(30)은 하부 메인 프레임(31), 상기 하부 메인 프레임(31)에 결합되는 하부판(33), 상기 하부판(33)의 개구부에 배치되되, 상기 하부판(33)의 개구부에 볼트 체결에 의하여 결합되는 하부 성형틀(35)을 포함하여 이루어진다.
상기 하부 메인 프레임(31)은 발포폼 성형 금형의 외관과 뼈대를 구성하는 것으로, 상기 하부판(33)과 볼트 체결에 의하여, 상기 하부판(33)을 안정적으로 배치시킨다. 상기 하부판(33)은 내부에 개구부가 형성되어 있고, 외측단이 상기 하부 메인 프레임(31)에 볼트 체결에 의하여 결합되고, 개구부가 형성되는 내측단에는 상기 하부 성형틀(35)이 볼트 체결에 의하여 결합된다. 즉, 상기 하부판(33)은 상기 하부 메인 프레임(31)에 결합되되, 상기 상부판(13)에 대향 배치되고, 판면에 개구부가 형성되는 구조를 가진다.
상기 하부판(33)은 일단이 상기 하부 메인 프레임(31)에 볼트 체결에 의하여 결합되되, 내부에 개구부가 형성되어 있다. 따라서, 상기 하부판(33)은 외측단이 상기 하부 메인 프레임(31)에 볼트 체결에 의하여 결합되고, 개구부가 형성되어 있는 내측단에는 상기 하부 성형틀(35)이 볼트 체결에 의하여 결합된다.
상기 하부 성형틀(35)은 상기 하부판(33)의 개구부에 배치되되, 상기 하부판(33)의 타단 즉, 내측단에 볼트 체결에 의하여 결합된다. 상기 하부 성형틀(35)은 상기 상부 금형(10)을 구성하는 상부 성형틀(15)이 삽입되어 내부에 성형 공간(s)을 형성한다.
정리하면, 종래의 일반적인 발포폼 성형 금형은 상부 금형(10)과 하부 금형(30)으로 구성되고, 상기 상부 금형(10)은 상부 메인 프레임(11), 상부판(13), 및 상부 성형틀(15)을 포함하여 구성되고, 상기 하부 금형(30)은 하부 메인 프레임(31), 하부판(33), 및 하부 성형틀(35)을 포함하여 구성된다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 발포폼 성형 금형(100)은 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 성형 공간(s) 내로 스팀을 유입시키기 위한 슬릿형 스팀공(19, 39)을 구비하고 있다. 구체적으로, 본 발명에 따른 상기 상부 성형틀(15) 및 상기 하부 성형틀(35)에는 상기 성형 공간(s) 내로 스팀을 공급하기 위한 슬릿형 스팀공(19, 39)이 형성된다.
상기 슬릿형 스팀공은 상기 상부 성형틀(15)에 형성되는 상부 슬릿형 스팀공(19)과 상기 하부 성형틀(35)에 형성되는 하부 슬릿형 스팀공(39)으로 구성된다. 상기 슬릿형 스팀공(19, 39)은 스팀이 유입될 수 있는 틈이 가늘게 형성된 것으로, 상부 슬릿형 스팀공(19)은 상부 성형틀(15)의 상측에서 상기 성형 공간(s) 내로 관통되어 형성되고, 상기 하부 슬릿형 스팀공(39)은 하부 성형틀(35)의 하측에서 상기 상기 성형 공간(s) 내로 관통되어 형성된다.
상기 슬릿형 스팀공(19, 39)은 금형을 제작하는 과정에서 동시에 형성되기 때문에, 별도의 추가 공정이나 제작 상의 어려움이 없다. 반면, 기존의 발포폼 성형 금형은 상하부 스팀홀(17, 37)을 금형 제작 과정에서 동시에 형성한 후, 상기 각각의 상하부 스팀홀(17, 37) 내에 상하부 스팀캡(17a, 37a)을 삽입 장착해야 하는 추가 공정을 통해 완성될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 발포폼 성형 금형(100)은 상기 성형 공간(s) 내로 스팀을 유입하기 위한 구성을 형성하기 위하여, 스팀홀(17, 37)을 형성한 후 스팀캡(17a, 37a)을 삽입 장착하는 과정을 거치지 않고, 금형 제조 과정에서 동시에 슬릿형 스팀공(19, 39)을 형성한다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 발포폼 성형 금형은 제조 과정이 기존 대비 간단하여, 제작을 위해 소요되는 시간, 노력 및 비용을 절감할 수 있고, 이로 인하여 생산 단가 및 생산 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 기본의 발포폼 성형 금형은 상하부 성형틀(15, 35)에 일정한 간격으로 원통 형상의 많은 상하부 스팀홀(17, 37)을 형성하기 때문에, 금형의 크랙이 발생할 가능성이 있는 반면, 본 발명에 따른 발포폼 성형 금형은 원통형의 스팀홀(17, 37) 대신에 가늘게 긴 슬릿형 스팀공(19, 39)을 형성하기 때문에, 상대적으로 크랙 가능성이 없고, 이로 인하여 기존 대비 내구성도 향상되는 장점이 있다. 이와 같이 본 발명에 따른 발포폼 성형 금형은 가늘고 긴 슬릿형 스팀공(19, 39)을 적용하여 크랙 가능성을 낮출 수 있고, 이로 인하여 금형 두께를 더 얇게 할 수도 있으며, 결과적으로 금형의 히팅 및 쿨링 시간을 단축시켜 생산 효율을 더욱더 증대시킬 수 있는 추가적인 장점을 발생시킨다.
한편, 본 발명에 따른 발포폼 성형 금형(100)은 기존처럼 상하부 스팀캡(17a, 37a)을 이용하지 않고, 상하부 슬릿형 스팀공(19, 39)만으로 스팀을 성형 공간(s) 내로 유입하기 때문에, 기존 대비 단위 시간당 스팀 유입량이 떨어지지 않고, 오히려 증가하는 장점을 가진다.
본 발명에 따른 슬릿형 스팀공(19, 39)을 구비한 발포폼 성형 금형이 기존의 스팀캡(17a, 37a)을 구비한 발포폼 성형 금형에 비하여 성형 공간(s) 내로의 스팀 유입 성능이 향상되고 있음을 설명하면 다음과 같다.
도 8은 기존의 일반적인 스팀캡(17a, 37a)을 적용한 발포폼 성형 금형에서 기준 면적을 통해 스팀을 유입할 수 있는 총 투과 면적을 계산하기 위한 예시도이고, 도 9는 본 발명에 따라 슬릿형 스팀공(19, 39)을 적용한 발포폼 성형 금형에서 기준 면적을 통해 스팀을 유입할 수 있는 총 투과 면적을 계산하기 위한 예시도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 기준 면적은 300mm * 420mm이고, 하부 성형틀(35)의 일부라고 예시한다. 상기 기준 면적에 형성되는 스팀캡(37a)은 상호 약 25mm로 이격되어 배치되고, 총 184개의 스팀캡(37a)가 상기 기준 면적에 형성되는 것을 예시하고 있다.
상기 스팀캡(37a)은 복수개의 단위 스팀 유입홀이 형성되는데, 일반적으로 19개의 단위 스팀 유입홀이 형성된다. 상기 스팀캡(37a) 1개에 형성된 단위 스팀 유입홀의 단면적은 πｒ2이고, 상기 단위 스팀 유입홀의 지름은 0.8mm인 것이 일반적이다. 결과적으로 상기 스팀캡(37a)의 단위 스팀 유입홀의 단면적은 3.14*(0.4mm)2 = 0.5024mm2이 된다.
상기 스팀캡(37a)은 대략적으로 지름이 10mmm가 되는 것이 적정하고, 상기 스팀캡(37a)에 구비되는 상기 단위 스팀 유입홀의 일반적인 개수는 19개이다. 따라서, 하나의 스팀캡(37a)에 구비되는 19개의 단위 스팀 유입홀의 전체 단면적은 0.5024mm2 * 19 = 9.5456mm2이 된다.
도 8에 도시된 바와 같이 기준 면적(420*300)당 184개의 스팀캡이 장착될 수 있다. 결과적으로 기준 면적(420*300)당 184개의 스팀캡(37a)을 통한 전체 면적은 9.5456mm2 * 184 = 1756.3904mm2이 된다. 따라서, 기존의 스팀캡이 적용된 발포폼 성형 금형은 기준 면적에서 단위 시간당 1756.3904mm2의 유입 면적을 통해 스팀을 성형 공간(s) 내로 유입시킬 수 있다.
이에 대비하여 도 9는 본 발명에 따른 발포폼 성형 금형에 대한 스팀 유입량을 계산하기 위한 예시도를 보여주고, 도 8과 동일하게 기준 면적은 300mm * 420mm이고, 하부 성형틀(35)의 일부라고 예시한다. 상기 기준 면적에 형성되는 하부 슬릿형 스팀공(39)은 동일 조건으로 상호 약 25mm로 이격되어 배치된다.
이와 같은 조건에서, 상대적으로 긴 하부 슬릿형 스팀공(39)이 88개, 상대적으로 짧은 하부 슬릿형 스팀공(39)이 8개, 총 96개의 하부 슬릿형 스팀공(39)이 형성된다. 본 발명에 따른 슬릿형 스팀공의 너비는 0.3mm ~ 1.2mm 사이의 범위를 가지는 것이 바람직하다. 다만, 너비를 0.8mm 이상, 적어도 1mm 이상으로 형성하면, 슬릿형 스팀공의 자국이 성형품에 선명하게 보일 수 있고, 너비를 너무 작게 하면 스팀 유입량이 상대적으로 적어질 수 있기 때문에, 스팀 유입량 및 슬릿형 스팀공의 자국 선명도 등을 고려하여 적정한 너비를 가지는 슬릿형 스팀공을 형성할 필요가 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 상대적으로 긴 슬릿형 스팀공(39)의 길이는 35.355mm로 형성하고, 상대적으로 짧은 슬릿형 스팀공(39)의 길이는 17.678mm로 형성하며, 각각의 슬릿형 스팀공(39)의 너비는 0.6mm인 것으로 가정하자.
여기서, 상대적으로 긴 슬릿형 스팀공(39)의 단위 면적은 35.355mm * 0.6mm = 21.213mm2이고, 총 88개로 구성되기 때문에, 긴 슬릿형 스팀공(39)의 전체 면적은 21.213mm2 * 88 = 1866.744mm2이다. 그리고, 상대적으로 짧은 슬릿형 스팀공(39)의 단위 면적은 17.678mm * 0.6mm = 10.6068mm2이고, 총 8개로 구성되기 때문에, 짧은 슬릿형 스팀공(39)의 전체 면적은 10.6068mm2 * 8 = 84.8544mm2이다. 결과적으로 기준 면적(420*300)당 96개의 하부 슬릿형 스팀공(39)을 통한 전체 면적은 1866.744mm2 + 84.8544mm2 = 1951.5984mm2이다.
따라서, 슬릿형 스팀공(39)이 적용된 발포폼 성형 금형은 기준 면적에서 단위 시간당 1951.5984mm2의 유입 면적을 통해 스팀을 성형 공간(s) 내로 유입시킬 수 있다. 결국 본 발명에 따른 슬릿형 스팀공이 적용된 발포폼 성형 금형은 동일 조건에서, 기준 면적에서 단위 시간당 1756.3904mm2의 유입 면적을 통해 스팀을 성형 공간(s) 내로 유입시킬 수 기존의 일반적인 발포폼 성형 금형에 비하여, 195.208mm2만큼 더 넓은 면적을 통해 스팀을 유입시킬 수 있다.
결과적으로, 동일 조건에서 본 발명에 따른 발포폼 성형 금형은 슬릿형 스팀공의 너비를 대략 0.6mm 이상으로만 하면 기존의 일반적인 스팀캡을 구비한 발포폼 성형 금형에 비하여 더 넓은 면적을 통하여 성형 공간 내로 스팀을 유입시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 발포폼 성형 금형은 기존에 비하여 단위 시간당 스팀 유입량을 증대시킬 수 있고, 이로 인하여 싸이클 타임을 단축시킬 수 있으며, 결과적으로 생산 단가 및 효율을 향상시킬 수 있는 장점을 가진다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 발포폼 성형 금형은 슬릿형 스팀공(19, 39)의 너비를 대략 0.6mm 이상으로만 형성하면, 기존의 스팀캡을 채택한 발포폼 성형 금형에 비하여 스팀 유입 효율이 향상된다. 상기 본 발명에 적용되는 슬릿형 스팀공(19, 39)은 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
도 6은 본 발명에 적용될 수 있는 슬릿형 스팀공(19, 39)의 다양한 형상을 예시하고 있다. 도 6의 하측 가장 왼쪽에서 보여주고 있는 직선형 슬릿형 스팀공(19, 39)을 구비하는 발포폼 성형 금형은 상기 슬릿형 스팀공(19, 39)을 가장 쉽게 형성할 수 있고, 이로 인하여 금형 제작을 위한 시간, 노력 및 비용 측면에서 가장 유리하다고 볼 수 있다.
그러나, 상술한 기준 면적에 동일한 개수의 슬릿형 스팀공(19, 39)이 형성될 때, 직선형의 슬릿형 스팀공(19, 39)에 비하여 도 6의 상측에 보여주는 형태 및 하측의 왼쪽 두번째부터 가장 오른쪽까지 보여주는 형태(즉, 직선형을 제외한 형태)의 슬릿형 스팀공(19, 39)의 형성 길이가 길어지고, 이로 인하여 기준 면적에서 단위 시간당 총 스팀 유입량이 더욱더 증가될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 발포폼 성형 금형은 상부 성형틀(15) 및 하부 성형틀(35)에 상기 성형 공간(s) 내로 스팀을 공급하기 위한 슬릿형 스팀공(19, 39)을 형성하되, 상기 슬릿형 스팀공(19, 39)은 직선 형상(도 6에서 하측 가장 왼쪽에서 보여주는 형상)보다 지그재그 형상(도 6에서 상측의 왼쪽에서 첫번째, 두번째 및 하측의 왼쪽에서 두번째, 다섯번째) 또는 커브 형상(도 6에서 상측의 왼쪽에서 세번째 및 하측의 왼쪽에서 세번째)을 가지도록 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같이, 상기 본 발명에 적용되는 슬릿형 스팀공(19, 39)을 지그재그 형상 또는 커브 형상으로 형성시킴으로써, 성형 공간 내로 스팀을 유입되도록 하는 총 면적을 더욱더 증대시킬 수 있다. 이로 인하여, 상기 슬릿형 스팀공(19, 39)의 너비를 0.6mm 미만으로도 형성시킬지라도 기존에 비하여 더 향상된 스팀 유입 효율을 유지할 수 있고, 결국, 상기 슬릿형 스팀공(19, 39)의 자국이 성형품에 거의 보이지 않을 정도로 미관이 향상될 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 발포폼 성형 금형(100)은 이상에서 설명한 바와 같이, 종래처럼 원통형 형상을 가지는 스팀홀(17, 37)을 형성시킨 후, 여기에 스팀캡(17a, 37a)을 모두 삽입 장착하지 않고, 단지 가늘고 긴 형태인 슬릿형 스팀공(19, 39)을 구비하여 상기 성형 공간(s) 내로 싸이클 타임을 단축시킨 상태로 스팀을 유입시킬 수 있는 장점을 가진다.
이와 같이 본 발명은 가늘고 긴 형태의 슬릿형 스팀공(19, 39)을 구비하기 때문에, 상기 상부 성형틀(15) 및 하부 성형틀(35)의 평평한 부분뿐만 아니라 모서리 부분에도 형성될 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 적용되는 상기 슬릿형 스팀공(19, 39)은 상기 상부 성형틀(15)의 측면 및 하부면 그리고 상기 하부 성형틀(35)의 측면 및 하부면뿐만 아니라, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 상부 성형틀(15)의 하부면과 측면이 만나는 상부 경계부(18) 및 상기 하부 성형틀(35)의 하부면과 측면이 만나는 하부 경계부(38)에도 형성되는 것이 바람직하다.
기존의 일반적인 발포폼 성형 금형은 원통형의 스팀홀(17, 37)을 형성한 후 이 스팀홀에 각각 원통형의 스팀캡(17a, 37a)을 삽입 장착해야 하기 때문에, 상기 상하부 경계부(18, 38)에 상기 원통형의 스팀홀(17, 37)을 형성하기도 어렵고, 형성할지라도 여기에 스팀캡(17a, 37a)을 삽입 장착하기도 어렵고, 더 나아가 이렇게 한다면 제작에 소요되는 시간, 노력 및 비용이 너무나도 증가하게 되는 단점을 발생시킨다. 또한 상기 경계부(18, 38)에 상기 스팀홀을 형성시키면 금형에 크랙이 형성될 가능성이 상대적으로 높아지는 문제점도 발생한다.
반면, 본 발명의 실시예에 따른 발포폼 성형 금형은 가늘고 긴 형태의 슬릿형 스팀공(19, 39)을 형성시키면 되기 때문에, 상기 상부 성형틀(15)의 하부면과 측면이 만나는 부분인 상부 경계부(18) 및 상기 하부 성형틀(35)의 하부면과 측면이 만나는 부분인 하부 경계부(38)에도 상기 슬릿형 스팀공(19, 39)을 형성시킬 수 있다.
결과적으로, 본 발명에 적용될 수 있는 슬릿형 스팀공(19, 39)의 개수는 더욱더 증가하고, 이로 인하여 성형 공간 내로 유입되는 단위 시간당 스팀 유입량을 증가시킬 수 있으며, 이로 인하여 싸이클 타임을 더욱 단축시켜서 생산 단가 및 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 상기 상하부 슬릿형 스팀공(19, 39)이 형성되는 상기 상부 경계부(18) 및 하부 경계부(38)는 상기 성형 공간에서 성형되는 성형품의 모서리 부분에 대응된다. 그런데, 상기 성형품의 모서리 부분은 미관을 크게 해치지 않는 부분이고, 성형 특성상 스팀 유입 부분에 대응하여 자국이 잘 생기지 않는 부분에 해당된다. 따라서, 상기 상부 경계부(18) 및 하부 경계부(38)에 형성되는 상기 상하부 슬릿형 스팀공(19, 39)의 너비를 상대적으로 좀 더 크게 해도 무방하게 된다. 특히, 보통 성형품의 내부에 대응되는 부분에 해당하는 상기 상부 성형틀(15)의 상부 경계부(18)의 너비를 상대적으로 증대시켜도 무방하다고 볼 수 있다.
즉, 본 발명에 적용되는 상하부 슬릿형 스팀공(19, 39)은 상하부 경계부(18, 38)에도 형성될 수 있고, 특히 미관을 상대적으로 덜 해치고 슬릿형 스팀공(19, 39)의 자국이 잘 생기지 않은 성형품의 모서리 부분에 대응되는 상기 상하부 경계부(18, 38)에 형성되는 상하부 슬릿형 스팀공(19, 39)의 너비를 상대적으로 크게할 수 있다. 특히, 성형품의 내부면 모서리에 대응되는 상기 상부 성형틀(15)의 상부 경계부(18)에 형성되는 상부 슬릿형 스팀공(19)은 다른 부분에 형성되는 슬릿형 스팀공에 비하여 상대적으로 너비를 더 크게 형성할 수 있다.
따라서, 상기 상하부 경계부(18, 38)에 형성되는 슬릿형 스팀공(19, 39)의 너비는 상기 상하부 성형틀(15, 35)의 하부면과 측면에 형성되는 슬릿형 스팀공의 너비보다 더 크게 형성되는 것이 바람직하다.
특히, 성형품의 미관을 최대한 고려하여, 상기 상부 경계부(18)에 형성되는 슬릿형 스팀공(19)의 너비는 상기 상부 성형틀(15)의 하부면과 측면에 형성되는 슬릿형 스팀공(19)의 너비보다 더 크게 형성되는 것이 가장 바람직하다. 한편, 본 발명에 적용되는 슬릿형 스팀공(19, 39)은 0.3mm ~ 1.2mm 사이의 범위의 너비를 가지도록 형성될 수 있다. 그러나, 미관뿐만 아니라 단위 시간당 스팀 유입량을 고려하여, 상기 상부 경계부(18)에 형성되는 슬릿형 스팀공(19)의 너비는 0.8mm ~ 1.2mm이며, 상기 상부 성형틀(15)의 하부면과 측면에 형성되는 슬릿형 스팀공(19)의 너비는 0.3mm ~ 0.8mm인 것이 바람직하다.
이를 통해, 상부 성형틀(15)의 측면 및 하부면에 슬릿형 스팀공의 자국의 선명도를 최소화시키고, 상부 경계부(18)에 형성된 슬릿형 스팀공(19)의 너비를 상대적으로 증가시켜 전체 단위 시간당 스팀 유입량 역시 감소되지 않도록 유지할 수 있다. 이 경우, 상기 하부 성형틀에 형성되는 슬릿형 스팀공(39)의 너비는 자국의 선명도가 낮아지도록 0.3mm ~ 0.8mm인 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 발포폼 성형 금형(100)은 성형품에 특정 정보, 즉, 특정한 로고, 문자, 형상을 형성시킬 수 있는 정보 표시부(35a)를 포함하여 구성될 수 있다. 그런데, 여기서 상기 정보 표시부(35a)는 별도의 형태로 형성되는 것이 아니라, 본 발명에 적용되는 슬릿형 스팀공(19, 39)을 통해 형성된다.
즉, 상기 정보 표시부(35a)는 본 발명의 실시예에 따른 발포폼 성형 금형의 상부 성형틀(15) 및 하부 성형틀(35) 중, 적어도 하나에 형성되되, 상기 슬릿형 스팀공(19, 39)을 통해 형성되고, 이 정보 표시부(35a)를 형성하는 상기 슬릿형 스팀공(19, 39)의 너비는 성형품에 형성되는 자국의 선명도가 높일 수 있도록 크게 형성된다. 즉, 상술한 바와 같이, 일반적으로 상기 슬릿형 스팀공(19, 39)의 너비가 0.8mm 이상이면 성형품에 자국이 확인 가능할 정도로 형성되고, 1mm 이상이면 선명도가 상당할 정도로 형성된다.
도 7은 상기 정보 표시부(35a)가 하부 성형틀(35)에 형성된 것을 예시하고 있고, 상기 하부 성형틀(35)에 형성된 상기 정보 표시부(35a)가 상기 하부 슬릿형 스팀공(39)에 의하여 형성되는 것을 예시하고 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 발포폼 성형 금형은 상부 성형틀 및 하부 성형틀 중, 어느 하나에 형성되는 정보 표시부(35a)를 구비하고, 상기 정보 표시부(35a)는 상기 슬릿형 스팀공(19, 39)에 의하여 형성되며, 상기 정보 표시부를 형성하는 상기 슬릿형 스팀공의 너비는 0.8mm ~ 1.2mm인 것이 바람직하고, 1mm ~ 1.2mm인 것이 가장 바람직하다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
S : 성형 공간 10 : 상부 금형
11 : 상부 메인 프레임 13 : 상부판
15 : 상부 성형틀 16 : 상부 보강편
17 : 상부 스팀홀 17a : 상부 스팀캡
18 : 상부 경계부 19 : 상부 슬릿형 스팀공
30 : 하부 금형 31 : 하부 메인 프레임
33 : 하부판 35 : 하부 성형틀
35a : 정보 표시부 36 : 하부 보강편
37 : 하부 스팀홀 37a : 하부 스팀캡
38 : 하부 경계부 39 : 하부 슬릿형 스팀공
51 : 원료 주입 모듈 53 : 이젝트 모듈
70 : 지지판 75 : 하부 성형틀 서포트
77 : 하부판 서포트 100 : 발포폼 성형 금형

Claims (3)

  1. 발포폼 성형 금형에 있어서,
    상부 메인 프레임에 결합되되, 판면에 개구부가 형성되는 상부판;
    하부 메인 프레임에 결합되되, 상기 상부판에 대향 배치되고, 판면에 개구부가 형성되는 하부판;
    상기 상부판의 개구부에 설치되는 상부 성형틀;
    상기 하부판의 개구부에 설치되되, 상기 상부 성형틀이 삽입된 상태에서 성형 공간을 형성시키는 하부 성형틀을 포함하여 구성되되,
    상기 상부 성형틀 및 상기 하부 성형틀에는 상기 성형 공간 내로 스팀을 공급하기 위한 슬릿형 스팀공이 형성되는 것을 특징으로 하는 발포폼 성형 금형.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 슬릿형 스팀공은 상기 상부 성형틀의 하부면과 측면이 만나는 상부 경계부 및 상기 하부 성형틀의 하부면과 측면이 만나는 하부 경계부에도 형성되는 것을 특징으로 하는 발포폼 성형 금형.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 상부 경계부에 형성되는 슬릿형 스팀공의 너비는 상기 상부 성형틀의 하부면과 측면에 형성되는 슬릿형 스팀공의 너비보다 더 크게 형성되고, 상기 상부 경계부에 형성되는 슬릿형 스팀공의 너비는 0.8mm ~ 1.2mm이며, 상기 상부 성형틀의 하부면과 측면에 형성되는 슬릿형 스팀공의 너비는 0.3mm ~ 0.8mm인 것을 특징으로 하는 발포폼 성형 금형.
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