KR20190046372A

KR20190046372A - 글레이징 성능이 향상된 경량화 소재 성형 금형

Info

Publication number: KR20190046372A
Application number: KR1020170140096A
Authority: KR
Inventors: 허봉립; 홍재원; 최원준; 오은택
Original assignee: 한화큐셀앤드첨단소재 주식회사
Priority date: 2017-10-26
Filing date: 2017-10-26
Publication date: 2019-05-07

Abstract

본 발명은 경량화 소재 성형 금형에 관한 발명으로, 제1 캐비티 금형 및 제2 캐비티 금형을 포함하는 캐비티 금형, 제1 캐비티 금형 및 제2 캐비티 금형 사이에 형성되는 중공부, 캐비티 금형과 합형되는 코어 금형, 캐비티 금형과 코어 금형 사이에 충진되는 경량화 소재 원료, 제2 캐비티 금형의 내측면을 따라 형성되는 유로, 유로의 일단부에 연장 형성되고, 스팀 또는 냉각수가 공급되는 공급관, 유로의 타단부에 연장 형성되고, 스팀 또는 냉각수가 배출되는 배출관 및 유로에서 제1 캐비티 금형의 외측면을 향하는 방향으로 돌출 형성되는 복수 개의 분사관을 포함한다. 이로 인해, 글레이징 성능이 향상되어 완성된 경량화 소재의 표면이 개선되고, 두께가 일정하게 된다.

Description

글레이징 성능이 향상된 경량화 소재 성형 금형{LIGHTWEIGHT MATERIAL MOLDING DEVICE WITH IMPROVED GLAZING PERFORMANCE}

본 발명은 글레이징 성능이 향상된 경량화 소재 성형 금형에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 캐비티 금형에 형성된 유로, 분사관, 단열재 및 돌기로 인해 경량화 소재 원료에 빠르고 균일하게 열 또는 냉각기류가 가해지는 것을 특징으로 한다. 이로 인해, 글레이징 성능이 향상되어 완성된 경량화 소재의 표면이 개선되고, 두께가 일정하게 된다.

일반적으로, 경량화 소재는 자동차 부품, 전자 부품, 일반 산업용품 등의 포장재, 단열재, 경량화부품 등으로 널리 사용되고 있는 소재이다.

이러한 소재로는 보통 EPP(Expanded Poly-Propylene), EPE(Expanded Poly-Ethylene), EPS(Expanded Polystyrene) 등이 사용되고 있는데, 이는 경량화, 충격 흡수, 단열, 보온 등의 요구 특성에 부합되기 때문이다.

특히, EPP는 유연하고 깨짐성, 반복 완충성, 내약품성 등이 우수한 환경 친화적인 플라스틱 발포체로, 주로 자동차산업 분야에서 에너지 업소버(Energy Absorber), 쿠션(Cushion), 패킹(Packing), PAD, 경량화부품 등 다양한 형태로 사용되고 있으며, 또한 전자산업 분야에서도 전자제품의 포장재로도 널리 쓰이고 있다.

이러한 EPP는 보통 발포성형 공정을 통해 제조된다. 발포성형 공정이란, 금형 내 원료충진, 스팀공급, 냉각수공급, 제품취출 공급 통해 발포성형품을 제작하는 공정을 말한다.

도 1을 종래의 발포성형 공정에 사용되는 성형 금형의 단면도를 도시한 것이다.

종래의 성형 금형은, 중공부(9)를 형성하는 제1 캐비티 금형(1) 및 제2 캐비티 금형(2), 제1 캐비티 금형(1)과 합형되는 코어 금형(3), 중공부(9)로 냉각수 또는 스팀을 공급하는 공급관(5), 공급관에 냉각수를 공급하는 냉각수 공급부(6), 공급관에 스팀을 공급하는 스팀공급부(7), 냉각수 또는 스팀이 배출되는 배출관(8)을 포함한다.

먼저, 피더 건(Feeder Gun)으로 제1 캐비티 금형(1)과 코어 금형(3) 사이에 경량화 소재의 원료를 충진시키고, 공급관(5)을 통해 중공부(9)에 스팀이 유입된다. 통상적으로 가열 순서는, 캐비티 금형 가열, 코어 금형 가열, 양면 가열 순으로 이루어지나, 최근에는 다양한 가열 방법이 개발되고 있다.

스팀으로 인해 원료(4)가 융착되면, 공급관(5)을 통해 중공부(9)에 냉각수가 유입된다. 이로 인해, 융착된 원료(4)가 냉각되면, 코어 금형(3)과 캐비티 금형(2)을 이격시켜 이젝터 핀 등을 통해 완성된 경량화 소재를 취출하게 된다.

그러나, 이와 같은 방식으로 제조된 경량화 소재는 표면이 매끄럽지 못하게 된다. 최근에는 외관이 수려하여 디자인 측면에서도 강조될 수 있는 경량화 소재의 수요가 증대되어 특히 문제가 된다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 금형으로 경량화 소재를 성형한 이후, 코어 금형 또는 캐비티 금형을 고온으로 가열함으로써 경량화소재의 표면을 글레이징하는 공법이 널리 활용되고 있다.

그러나, 도 1을 통해 종래의 성형 금형을 이용하여 글레이징을 수행하게 되면 공급관(5) 근처에 위치된 원료(4)와 배출관(8) 근처에 위치된 원료(4)에 가해지는 열의 양이 다르므로, 완성된 경량화 소재의 두께가 상이하여 품질이 고르지 못한 문제점이 발생되었다. 또한, 공급관(5)을 통해 유입된 스팀 또는 냉각수가 중공부(9)를 따라 서서히 퍼져나가는 구조이므로, 가열 및 냉각시간이 오래 걸려 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 글레이징 성능이 향상된 경량화 소재 성형 금형에 관한 발명으로, 캐비티 금형에 형성된 유로, 분사관, 단열재 및 돌기로 인해 경량화 소재 원료에 빠르고 균일하게 열 또는 냉각기류가 가해지는 것을 특징으로 한다. 이로 인해, 종래의 성형 금형으로 인해 제작된 경량화 소재가 특정 부분에 열 및 냉각량이 집중되어 불균일한 두께로 제작되었던 문제점을 개선하고, 급가열 및 급냉각하여 경량화 소재의 표면을 개선하고자 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 경량화 소재 성형 금형은 제1 캐비티 금형 및 제2 캐비티 금형을 포함하는 캐비티 금형, 제1 캐비티 금형 및 제2 캐비티 금형 사이에 형성되는 중공부, 캐비티 금형과 합형되는 코어 금형, 캐비티 금형과 코어 금형 사이에 충진되는 경량화 소재 원료, 제2 캐비티 금형의 내측면을 따라 형성되는 유로, 유로의 일단부에 연장 형성되고, 스팀 또는 냉각수가 공급되는 공급관, 유로의 타단부에 연장 형성되고, 스팀 또는 냉각수가 배출되는 배출관 및 유로에서 제1 캐비티 금형의 외측면을 향하는 방향으로 돌출 형성되는 복수 개의 분사관을 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 경량화 소재 성형 금형은 유로의 일단부에서 타단부로 갈수록 복수 개의 분사관 사이의 간격이 좁아지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 경량화 소재 성형 금형의 제2 캐비티 금형에는 제2 캐비티 금형의 길이 방향을 따라 연장 형성되는 단열재가 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 경량화 소재 성형 금형의 단열재는 제2 캐비티 금형 내부에 위치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 경량화 소재 성형 금형의 제1 캐비티 금형의 외측면에는 제1 캐비티 금형의 길이 방향을 따라 복수 개의 돌기가 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 경량화 소재 성형 금형의 돌기는 제2 캐비티 금형을 향하여 돌출되도록 반구 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 경량화 소재 성형 금형의 돌기는 제2 캐비티 금형을 향하여 돌출되도록 각뿔 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 경량화 소재 성형 금형은 복수 개의 돌기의 밑면의 측변은 서로 맞닿는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 경량화 소재 성형 금형의 제1 캐비티 금형의 외측면에는 제1 캐비티 금형의 길이 방향을 따라 복수 개의 돌기가 형성되되, 돌기는 제2 캐비티 금형을 향하여 오목하게 파인 반구 형상인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 경량화 소재 성형 금형의 제1 캐비티 금형의 외측면에는 제1 캐비티 금형의 길이 방향을 따라 복수 개의 돌기가 형성되되, 돌기는 제2 캐비티 금형을 향하여 오목하게 파인 각뿔 형상인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 성형 금형의 캐비티 금형에 형성된 유로, 분사관, 단열재 및 돌기로 인해 경량화 소재 원료에 빠르고 균일하게 열 또는 냉각기류가 가해져 글레이징 성능이 향상되고, 이로 인해 완성된 경량화 소재의 표면이 개선됨과 동시에 두께가 일정하게 된다.

또한, 본 발명에 따른 성형 금형의 제1 캐비티 금형을 향하여 스팀 또는 냉각수를 직접 분사하게 되므로, 종래의 방법보다 빠르게 경량화 소재 원료를 가열 또는 냉각할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 성형 금형의 분사된 스팀 또는 냉각수가 가열 또는 냉각 후 곧바로 배출되는 것이 아닌, 중공부로 인해 분사된 스팀 또는 냉각수가 머물게 되는 구조가 형성되므로, 경량화 소재 원료에 열 및 냉각기류를 지속적으로 가할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수 개의 분사관 간의 간격은 유로의 일단부에서 타단부로 갈수록 좁아져, 배출관에 가까운 부분은 스팀 또는 냉각수의 상대적 손실량을 분사관의 개수로 보상할 수 있으므로 제1 캐비티 금형에 균일하게 스팀 또는 냉각수의 양이 분사되어 균일한 두께로 경량화 소재가 형성되게 된다.

또한, 본 발명에 따른 성형 금형의 단열재가 열의 유출을 차단하여 경량화 소재의 표면 품질이 더욱 우수해지는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 돌기의 존재로 인해, 돌기가 없이 곧바로 제1 캐비티 금형, 경량화 소재 원료로 열 또는 냉각기류가 흐르는 경우보다 열의 교환면적 또는 냉각기류의 교환면적이 상대적으로 넓은 장점이 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 돌기 사이의 골(valley)이 형성되어, 열 또는 냉각기류가 체류되어 일 실시예에 따른 구조보다 더 많은 양의 열 또는 냉각량을 경량화 소재 원료에 공급할 수 있는 장점이 있다.

도 1을 종래의 발포성형 공정에 사용되는 성형 금형의 단면도를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 성형 금형의 단면도이다.
도 3은 도 2의 'A' 부분의 확대도이다.
도 4는 도 2의 'B' 부분의 확대도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 돌기가 결합된 것을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 성형 금형의 단면도를 도시한 것이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. 또한, 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 성형 금형의 단면도이다. 이하 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 성형 금형의 구성요소 및 이에 따른 효과를 설명하도록 한다.

본 발명에 따른 성형 금형은 캐비티 금형(100), 중공부(200), 코어 금형(300), 경량화 소재 원료(400) 배관부(500), 단열재(600) 및 돌기(700)를 포함한다.

캐비티 금형(100)은 제1 캐비티 금형(110) 및 제2 캐비티 금형(120)을 포함한다. 또한, 제1 캐비티 금형(110) 및 제2 캐비티 금형(120) 사이에는 중공부(200)가 형성된다.

중공부(200)에는 스팀 또는 냉각수가 분사되고, 분사된 스팀 또는 냉각수가 제1 캐비티 금형(110)의 외측면과 맞닿게 된다.

또한, 제1 캐비티 금형(110)은 후술할 경량화 소재 원료(400)와 맞닿는다. 따라서 제1 캐비티 금형(110)의 내측면의 형상에 따라서 완성된 경량화 소재의 외측면 형상이 형성된다.

코어 금형(300)은 캐비티 금형(100)과 합형된다. 좀 더 상세하게는, 제1 캐비티 금형(110)과 코어 금형(300)이 맞닿는다. 이때, 제1 캐비티 금형(110)과 코어 금형(300) 사이에는 경량화 소재 원료(400)가 충진될 공간이 형성된다.

배관부(500)는 공급관(510), 유로(520), 배출관(530), 스팀 공급부(540) 및 냉각수 공급부(550)를 포함한다.

공급관(510)은 캐비티 금형(100)을 관통하고, 공급관(510)의 일단부가 중공부(200) 내에 위치된다. 또한, 공급관(510)의 타단부는 스팀 공급부(540) 및 냉각수 공급부(550)와 연결된다. 따라서, 스팀 공급부(540)로부터 발생된 스팀과 냉각수 공급부(550)로부터 발생된 냉각수는 공급관(510)을 통해 중공부(200)로 유입될 수 있다.

유로(520)는 제2 캐비티 금형(120)을 따라 형성되며, 제2 캐비티 금형(120)의 내측면과 결합된다. 이때, 유로(520)의 일단부에는 전술한 공급관(510)이 연장 형성되고, 유로(520)의 타단부에는 배출관(530)이 연장 형성된다. 배출관(530)은 캐비티 금형(100)을 관통하여 본 발명에 따른 성형 금형의 외부로 돌출되게 된다.

따라서, 공급관(510)을 통해 유입되는 스팀 또는 냉각수는 유로(520)를 따라 흐르고, 배출관(530)을 통해 배출되는 구조가 형성된다. 경량화 소재를 글레이징 과정에서는 스팀 공급, 냉각수 공급이 순차적으로 이루어지게 되므로, 본 발명에서는 '공급관(510)을 통해 스팀 유입 - 배출관(530)을 통해 스팀 배출 - 공급관(510)을 통해 냉각수 유입 - 배출관(530)을 통해 냉각수 배출'이 순차적으로 이루어지게 된다.

도 2 및 도 3을 참조하도록 한다. 도 3은 도 2의 'A' 부분의 확대도이다.

유로(520)에는 소정의 간격을 두고 복수 개의 분사관(521)이 형성된다. 또한, 분사관(521)의 단부는 제1 캐비티 금형(110)의 외측면을 향하여 돌출되도록 형성되는 것이 바람직하다.

공급관(510)을 통해 유입된 스팀 또는 냉각수는 유로(520)를 타고 이동함과 동시에, 각각의 분사관(521)에서 중공부(200)를 향하여 분사된다.

종래의 성형 금형의 경우, 공급관(5)을 통해 중공부(9)로 유입된 스팀 또는 냉각수가 자연스럽게 대류 현상에 따라 흘러가는 구조로, 중공부(9) 내에서 머물게 하여 원료(4)를 가열 또는 냉각하여 글레이징하게 된다. 그러나, 본 발명에 따르면, 제1 캐비티 금형(110)을 향하여 스팀 또는 냉각수를 직접 분사하게 되므로, 종래의 방법보다 빠르게 경량화 소재 원료(400)를 가열 또는 냉각할 수 있게 된다.

글레이징 공법의 경우, 급속 가열 및 급속 냉각을 할수록 경량화 소재의 표면의 품질이 더욱 매끄럽게 된다. 이는 공지의 기술인 바 상세한 설명을 생략하도록 한다. 따라서, 본 발명에 따르면 제1 캐비티 금형(110)에 스팀 또는 냉각수가 직접 분사되는 방식이므로 종래의 방식보다 경량화 소재의 표면의 품질이 향상되는 장점이 있다.

또한, 대류 현상에 의해 흘러가는 종래 방식보다 직접 분사하는 본 발명에 따른 방식이 글레이징에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있어 생산성이 향상되는 장점이 있다.

또한, 분사된 스팀 또는 냉각수가 가열 또는 냉각 후 곧바로 배출되는 것이 아닌, 중공부(200)로 인해 분사된 스팀 또는 냉각수가 머물게 되는 구조가 형성되므로, 열 또는 냉각을 경량화 소재 원료(400)에 지속적으로 가할 수 있는 장점이 있다.

도 6을 참조하도록 한다. 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 성형 금형의 단면도를 도시한 것이다.

다른 실시예에 따른 성형 금형은 일 실시예에 따른 성형 금형과 구성 요소는 동일하나, 분사관(521)의 간격이 상이하다. 다른 실시예에 따른 복수 개의 분사관(521) 간의 간격은 유로(520)의 일단부에서 타단부로 갈수록 좁아지는 것이 바람직하다. 좀 더 상세하게는, 공급관(510) 부근에서 배출관(530) 부근으로 갈수록 유로(520)에 형성된 분사관(521)에 간격이 좁아진다.

이는, 유로(520)의 일단부에서 타단부로 갈수록 단위면적 당 분사관(521)의 개수가 많아짐을 의미한다. 본 발명에서 단위면적이라 함은, 일반적인 단위면적의 의미인 1m²을 의미하는 것이 아닌, 유로(520)의 일단부에서 타단부까지 일정한 면적을 지니도록 가상으로 나누었을 때의 해당 면적을 의미한다.

스팀 또는 냉각수가 유로(520)에 유입되면, 공급관(510) 부근에 위치된 분사관(521)일수록 가장 많은 양의 스팀 또는 냉각수가 분사되는 구조가 필연적으로 형성된다. 유로(520)에 유입된 스팀 또는 냉각수가 어느 하나의 분사관(521)을 통해 분사되면 다음 순서로 위치된 다른 하나의 분사관(521)에는 어느 하나의 분사관(521)을 통해 분사되는 스팀 또는 냉각수의 양보다 상대적으로 적은 양이 분사되는 문제점이 발생될 수 있다.

따라서, 공급관(510)에서 배출관(530)으로 멀어질수록 단위면적 당 분사관(521)의 개수를 증대시키게 되면, 배출관(530)에 가까운 부분은 스팀 또는 냉각수의 상대적 손실량을 분사관(521)의 개수로 보상할 수 있으므로 제1 캐비티 금형(110)에 균일하게 스팀 또는 냉각수의 양이 분사되어 균일한 두께로 경량화 소재가 형성되게 된다. 따라서, 위치별로 경량화 소재의 두께가 상이한 종래의 문제점을 해결할 수 있게 된다.

단열재(600)는 제2 캐비티 금형(120)의 길이 방향을 따라 연장 형성되도록 제2 캐비티 금형(120)에 결합되는 것이 바람직하다. 단열재(600)는 열이 바깥으로 나가거나 찬 공기가 안으로 들어오는 것을 막는 자재이다. 단열재(600)의 종류는 다양하나, 어느 하나에 국한되는 것은 아니며 단열 기능만 수행하면 된다.

단열재(600)가 제2 캐비티 금형(120)에 결합되면, 고온의 스팀이 중공부(200)로 유입되는 경우 제2 캐비티 금형(120) 외부로 새어나가는 열을 일정량 차단하는 역할을 하게 된다. 이로 인해, 제1 캐비티 금형(110)에 가해지는 열의 양이 단열재(600)가 부재한 경우보다 상대적으로 많게 된다. 이는 제2 캐비티 금형(110)의 내측면과 맞닿는 경량화 소재 원료(400)에 가해지는 열의 양이 단열재(600)가 부재한 경우보다 상대적으로 많게 됨을 의미한다. 따라서, 단열재(600)가 열의 유출을 차단하여 경량화 소재의 표면 품질이 더욱 우수해지는 장점이 있다.

이때, 단열재(600)는 도 3과 같이 제2 캐비티 금형(120) 내부에 위치되어 결합되는 것이 바람직하다. 단열재(600)가 스팀 또는 냉각수와 직접 맞닿게 되면, 사용이 지속될수록 외부 노출로 인해 단열재(600)의 수명이 단축될 수 있다. 따라서, 단열재(600)를 제2 캐비티 금형(120) 내부에 위치되도록 제2 캐비티 금형(120)을 제작하여 성형 금형의 수명을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.

도 4를 참조하도록 한다. 도 4는 도 2의 'B' 부분의 확대도이다. 이하 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 돌기의 특징 및 이에 따른 효과를 설명하도록 한다.

돌기(700)는 제1 캐비티 금형(110)의 외측면에서 복수 개로 형성되어 결합된다. 좀 더 상세하게는, 돌기(700)는 제1 캐비티 금형(110)의 길이 방향을 따라 결합된다.

이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 돌기(700)는 도 4와 같이 제2 캐비티 금형(120)을 향하여 돌출되도록 반구 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 일 실시예에 따른 돌기(700) 형성으로 인해 다음과 같은 효과가 발생된다.

도 4에 도시된 화살표와 같이(화살표는 경량화 소재 원료(400)에 전달되는 열 또는 냉각기류의 흐름을 도시한 것이다), 돌기(700)와 맞닿는 열 또는 냉각기류는 돌기(700)의 외주면을 따라 흐르게 된다. 또한, 돌기(700)의 외주면을 따라 흐르는 열 또는 냉각기류의 일부는 돌기(700) 내부로 흐르고, 돌기(700), 제1 캐비티 금형(110) 및 경량화 소재 원료(400)의 순서로 흐르게 된다.

따라서, 돌기(700)의 존재로 인해, 돌기(700)가 없이 곧바로 제1 캐비티 금형(110), 경량화 소재 원료(400)로 흐르는 경우보다 열의 교환면적 또는 냉각기류의 교환면적이 상대적으로 넓은 장점이 있다. 이로 인해, 경량화 소재 원료(400)에 가해지는 열 또는 냉각량이 증가하여 글레이징 성능이 개선되는 장점이 있다. 또한, 돌기(700)가 없는 경우보다 경량화 소재의 표면이 매끄럽게 된다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 돌기가 결합된 것을 도시한 도면이다. 도 5를 참조하여 다른 실시예에 따른 돌기의 특징 및 효과를 설명하도록 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 돌기(700a)는 복수 개가 형성되고, 제1 캐비티 금형(110)의 외측면에 결합된다. 좀 더 상세하게는, 돌기(700a)는 제1 캐비티 금형(110)의 길이 방향을 따라 결합된다.

이때, 본 발명의 다른 실시예에 따른 돌기(700a)는 도 5와 같이 제2 캐비티 금형(120)을 향하여 돌출되되, 각뿔 형상인 것이 바람직하다. 각뿔이란 밑면이 다각형이고 옆면이 삼각형인 뿔 모양의 입체도형이다. 본 발명에서 밑면의 다각형은 어느 하나의 다각형의 형상에 국한되지 않는다.

이러한 구조로 인해, 열 교환면적 또는 냉각기류 교환면적이 돌기(700a)가 없는 경우보다 증대된다. 따라서, 경량화 소재 원료(400)에 가해지는 열 또는 냉각량이 증가하여 글레이징 성능이 개선되는 장점이 있다. 또한, 돌기(700)가 없는 경우보다 경량화 소재의 표면이 매끄럽게 된다.

이때, 일 실시예에 따른 돌기(700)가 각각 소정의 간격을 두고 제1 캐비티 금형(110)에 배치되어 결합되는 것과 달리, 다른 실시예에 따른 복수 개의 돌기(700a)의 밑면의 측변은 도 5와 같이 서로 맞닿는 것이 바람직하다.

이러한 구조로 인해, 각 돌기(700a) 사이에는 골(valley)이 형성된다. 돌기(700a)에 전달되는 열 또는 냉각기류는 제1 캐비티 금형(110)에 전달됨과 동시에, 돌기(700a) 사이에 형성되는 골에 체류하게 된다. 체류되는 열 또는 냉각기류는 지속적으로 돌기(700a)에 열 또는 냉각기류를 공급하게 되고, 일 실시예에 따른 구조보다 더 많은 양의 열 또는 냉각량을 경량화 소재 원료(400)에 공급할 수 있어 글레이징 성능이 개선되는 장점이 있다. 이로 인해, 일 실시예에 따른 구보조다 경량화 소재의 표면이 매끄럽게 된다.

복수 개의 일 실시예에 따른 돌기(700) 및 다른 실시예에 따른 돌기(700a)는 각각 동일한 간격으로 배치되는 것이 바람직하다. 동일한 간격으로 배치되면, 경량화 소재 원료(400)에 가해지는 열 또는 냉각량이 균일하게 가해지고, 이로 인해 완성된 경량화 소재의 두께가 일정해져 품질 향상의 장점이 있다.

이때, 일 실시예에 따른 돌기(700) 및 다른 실시예에 따른 돌기(700a)는 제2 캐비티 금형(120)을 향하여 돌출되는 것이 아닌, 제1 캐비티 금형(110)을 향하여 오목하게 파인 형상일 수 있다(제1 캐비티 금형(110)을 기준으로, 돌출되는 돌기 형태와 대칭되는 형상). 이에 대응하여, 제1 캐비티 금형(110) 또한, 돌기의 형상에 대응하여 오목하게 파이게 된다. 위와 같은 형상으로 인해, 중공부(200) 내에서 스팀 또는 냉각수가 공급되는 양이 일 실시예 또는 다른 실시예에 따른 돌기가 형성되는 경우보다 상대적으로 많아지는 장점이 발생될 수 있다. 돌출되는 형상이 위치하는 면적 부분에 스팀 또는 냉각수가 채워질 수 있기 때문이다.

설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

100…캐비티 금형 110…제1 캐비티 금형
120…제2 캐비티 금형 200…중공부
300…코어 금형 400…경량화 소재 원료
500…배관부 510…공급관
520…유로 521…분사관
530…배출관 540…스팀 공급부
550…냉각수 공급부 600…단열재
700…일 실시예 돌기 700a…다른 실시예 돌기

Claims

제1 캐비티 금형 및 제2 캐비티 금형을 포함하는 캐비티 금형;
상기 제1 캐비티 금형 및 상기 제2 캐비티 금형 사이에 형성되는 중공부;
상기 캐비티 금형과 합형되는 코어 금형;
상기 캐비티 금형과 상기 코어 금형 사이에 충진되는 경량화 소재 원료;
상기 제2 캐비티 금형의 내측면을 따라 형성되는 유로;
상기 유로의 일단부에 연장 형성되고, 스팀 또는 냉각수가 공급되는 공급관;
상기 유로의 타단부에 연장 형성되고, 상기 스팀 또는 상기 냉각수가 배출되는 배출관; 및
상기 유로에서 상기 제1 캐비티 금형의 외측면을 향하는 방향으로 돌출 형성되는 복수 개의 분사관;을 포함하는
글레이징 성능이 향상된 경량화 소재 성형 금형.
제1항에 있어서,
상기 유로의 일단부에서 타단부로 갈수록 상기 복수 개의 분사관 사이의 간격이 좁아지는 것을 특징으로 하는
글레이징 성능이 향상된 경량화 소재 성형 금형.
제2항에 있어서,
상기 제2 캐비티 금형에는 상기 제2 캐비티 금형의 길이 방향을 따라 연장 형성되는 단열재가 결합되는 것을 특징으로 하는
글레이징 성능이 향상된 경량화 소재 성형 금형.
제3항에 있어서,
상기 단열재는,
상기 제2 캐비티 금형 내부에 위치되는 것을 특징으로 하는
글레이징 성능이 향상된 경량화 소재 성형 금형.
제4항에 있어서,
상기 제1 캐비티 금형의 외측면에는 상기 제1 캐비티 금형의 길이 방향을 따라 복수 개의 돌기가 결합되는 것을 특징으로 하는
글레이징 성능이 향상된 경량화 소재 성형 금형.
제5항에 있어서,
상기 돌기는 상기 제2 캐비티 금형을 향하여 돌출되도록 반구 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는
글레이징 성능이 향상된 경량화 소재 성형 금형.
제5항에 있어서,
상기 돌기는 상기 제2 캐비티 금형을 향하여 돌출되도록 각뿔 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는
글레이징 성능이 향상된 경량화 소재 성형 금형.
제7항에 있어서,
상기 복수 개의 돌기의 밑면의 측변은 서로 맞닿는 것을 특징으로 하는
글레이징 성능이 향상된 경량화 소재 성형 금형.
제4항에 있어서,
상기 제1 캐비티 금형의 외측면에는 상기 제1 캐비티 금형의 길이 방향을 따라 복수 개의 돌기가 형성되되,
상기 돌기는 상기 제2 캐비티 금형을 향하여 오목하게 파인 반구 형상인 것을 특징으로 하는
글레이징 성능이 향상된 경량화 소재 성형 금형.
제4항에 있어서,
상기 제1 캐비티 금형의 외측면에는 상기 제1 캐비티 금형의 길이 방향을 따라 복수 개의 돌기가 형성되되,
상기 돌기는 상기 제2 캐비티 금형을 향하여 오목하게 파인 각뿔 형상인 것을 특징으로 하는
글레이징 성능이 향상된 경량화 소재 성형 금형.