KR20190081290A - 비정질 소재 성형을 위한 금형 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명의 다양한 실시 예는 금형 구조에 관한 것으로서, 비정질 소재의 성형을 위해 내부에 사출 성형 장비가 포함된 금형 구조에 관한 것이다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 제 1 금형; 상기 제 1 금형에 대면하는 제 2 금형; 및 상기 제 2 금형 내부에 수용되는 사출 성형부를 포함하고, 상기 사출 성형부는, 상기 제 1 금형을 향하여 연장되는 소재 주입라인;과, 상기 소재 주입라인의 적어도 일부를 둘러싸도록 형성된 슬리브;와, 상기 슬리브의 외주에 인접하여 배치된 가열 수단을 포함하는 금형 구조를 제공할 수 있다.

Description

비정질 소재 성형을 위한 금형 구조{MOLD STRUCTURE FOR MOLDING AMORPHOUS MATERIAL}

본 발명의 다양한 실시 예는 금형 구조에 관한 것으로서, 비정질 소재금형 내부에 사출 성형 장비가 포함된 발명에 관한 것이다.

금형(mold)은 각종 소재(성형 재료)의 가소성, 유동성을 이용하여, 공업 생산품 또는 부품을 성형가공하는 구조를 말할 수 있다.

금속 및 합성 수지재의 공업 생산품 또는 부품의 성형에 있어, 주조 및 사출 성형용 금형 구조가 많이 이용되고 있다. 주조 및 사출 성형용 금형은 통상적으로 두 개의 분리된 금형으로 이루어지고, 그 내부에 제조하고자 하는 제품의 외형과 상응하는 성형 공간(이하, '캐비티(cavity)'라 함)이 형성된다. 상기 캐비티에 가소성 및 유동성이 높은 사출용 재료를 유입시킨 뒤, 소정의 분위기 아래에서 사출물이 굳어지면, 금형을 상호 분리시켜 성형품을 외부로 빼내는 방식을 사용한다.

예들 들어, 금형의 외부에 사출 성형 장비가 결합된 것을 설명할 수 있다.

도 1은 금형의 외부에 사출 성형 장비가 결합된 것을 개념적으로 나타내는 단면도이다.

도 1을 참조하면, 비정질 소재의 사출 성형용 금형 구조로서 하부 금형(11)과 상부 금형(12)으로 이루어지고, 상기 금형과 별개로 구분된 구성인 전용 사출 성형 장비(Injection Molding Device)를 상기 상부 금형(12)에 형성된 주입홀(13)에 맞대어 위치시킬(또는 결합시킬) 수 있다.

사출 성형 장비에는 실린더(미 도시)로부터 배출된 성형 재료(이하 '용탕'이라 함)가 주입되는데, 사출 성형 장비가 이 용탕을 상기 금형에 충진 시키는 역할을 할 수 있다. 이를 위해 사출 성형 장비에는 상기 용탕을 이송시키는 이송 라인(21)과 이송 라인(21)을 둘러싸는 슬리브(22), 워머(warmer, 23), 그리고 가열부(25)를 구비할 수 있으며, 필요에 따라 상기 슬리브(22)와 가열부(25) 사이에는 튜브(24)(예: 석영관(quartz tube))가 구비될 수도 있다. 다양한 실시 예에 따라서는 사출 성형 장비에 주입된 용탕의 이송을 제어하는 이송 제어부(30), 온도를 제어하는 온도제어부(40) 및, 상기 사출 성형 장비와 금형 내의 진공 상태를 제어하는 진공제어부(50)를 포함한 시스템으로 구성할 수도 있다.

비정질 소재는 원자 배열이 액체와 같이 흐트러진 비정형이며, 연성이기 때문에 일반적인 다이캐스팅 방법으로는 가공이 용이하지 않다. 따라서, 상기한 바와 같은 구조의 전용 사출 성형 장비와 금형 구조, 그리고 이의 제어를 위한 시스템을 구성하여, 비정질 소재를 성형할 수 있다.

비정질 소재를 전용 사출 성형 장비에서 적절한 온도로 가열시키고 금형을 향해 최종 사출시킨 후에, 소정의 시간이 지나면, 금형 내 캐비티를 꽉 채운 용탕은 식어 굳어지게 된다. 그리고 체결되어 있던 금형들 중 적어도 하나의 금형을 후진시켜 금형을 분리하면, 캐비티로부터 성형품을 꺼낼 수 있다. 캐비티로부터 꺼낸 성형품은, 필요에 따라 주입홀(13)에 채워진 잔여부분을 제거함으로써, 사출 성형 제품을 완성시킬 수 있게 된다.

용탕은 실린더에서 배출될 때 고압으로 배출될 수 있다. 실린더에서 배출될 때의 용탕은 완전히 용융된 상태가 아닐 수 있으며, 워머(23)와 가열부(25)를 통해 사출 성형 장비를 통과하면서, 원하는 제품 형성을 위해 금형에 주입하기에 이상적인 온도로 가열될 수 있다.

좋은 품질의 제품을 성형하기 위해서는, 상기 사출 성형 장비를 통해 용탕을 금형 내에 충진시키는 과정에서, 진공도를 높게 설정해줄 수 있다. 그런데, 상기 도 1과 같은 사출 성형 장비는 금형과 별개로 형성된 장비이므로, 금형에 형성된 주입홀(13)과 사출 성형 장비에 형성된 이송라인(21)을 맞댄 상태에서 체결시켜 이용해야 하고, 금형과 사출 성형 장비가 체결되는 부분을 비롯하여 여러 부분에서, 금형과 사출 성형 장비에 형성된 틈새가 많아 높은 진공도를 얻기가 매우 어려울 수 있다. 사출 성형 장비와 금형 내 진공도를 원하는 수치로 적절히 유지하려면 필요 이상으로 광범위한 영역에 밀폐구조를 형성하거나 진공라인을 설치하여야 하므로 비경제적일 수 있다.

일 실시 예로서, 비정질 소재 성형에 있어 '소재를 가열하는 방식'과, '소재가 이송되는 동안의 사출 성형 장비의 온도를 설정된 범위 안에서 유지하는 것'이 매우 중요할 수 있다. 이들은 소재가 사출 성형 장비에 최초 주입되어 성형 공간에 충진되는 데까지의 거리, 즉 '충진 거리'에 대한 파라미터와 함께 맞물려, 제품의 품질(예, 내구도, 평활도 등)을 결정하는 중요한 요소로 작용할 수 있다. 특히 '사출 성형 장비의 온도 유지'와 '충진 거리'는 트레이드오프(trade off) 관계를 가질 수 있다.

예를 들어, 충진 거리가 늘어나면 가열 영역을 넓혀야 할 수 있다. 가열 영역을 넓힌다는 것은 온도를 유지시켜야 하는 범위를 늘려야 한다는 것인데, 온도를 유지시켜야 하는 범위가 늘어나면 소재의 불균일한 용융을 야기시킬 수 있으며, 소재 충진 시 슬리브의 열팽창 등으로 인하여, 이송라인 표면에 용탕이 소착되는 현상이 발생시킬 수 있다. 이송라인 표면에 용탕이 소착되면 다음 성형 시 소착된 용탕의 일부가 제품에 포함되어 품질 저하를 일으킬 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 금형 구조의 적어도 일부와 일체로 형성된 사출 성형기를 포함시킨 금형 구조를 제공할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 금형 구조의 적어도 일부와 사출 성형기가 일체로 구성되어, 금형 구조 내부에 사출 성형 장비가 배치됨으로써 높은'진공도'를 제공할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 금형 구조의 적어도 일부와 사출 성형기가 일체로 구성되어, 금형 구조 내부에 사출 성형 장비가 배치됨으로써 소재를 균일하게 용융시키면서도 이송라인 표면에 소재가 소착되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 제 1 금형; 상기 제 1 금형에 대면하는 제 2 금형; 및 상기 제 2 금형 내부에 수용되는 사출 성형부를 포함하고, 상기 사출 성형부는, 상기 제 1 금형을 향하여 연장되는 소재 주입라인;과, 상기 소재 주입라인의 적어도 일부를 둘러싸도록 형성된 슬리브;와, 상기 슬리브의 외주에 인접하여 배치된 가열 수단을 포함하는 금형 구조를 제공할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 제 1 금형; 상기 제 1 금형에 대면하는 제 2 금형; 및 상기 제 2 금형 내부에 수용되는 사출 성형부를 포함하고, 상기 사출 성형부는, 상기 제 1 금형을 향하여 연장되는 소재 주입라인;과, 상기 소재 주입라인의 적어도 일부를 둘러싸도록 형성된 슬리브;를 포함하고, 상기 슬리브의 일 단부에 핫런너의 적어도 일부가 인접하여 배치되는 금형 구조를 제공할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 제 1 금형; 상기 제 1 금형에 대면하는 제 2 금형; 및 상기 제 2 금형 내부에 수용되는 사출 성형부를 포함하는 금형 구조의 제어 시스템에 있어서, 소정의 압력을 가하여 상기 제 2 금형으로부터 제 1 금형 방향으로 비정질 소재가 공급되도록 하는 압력제어부; 상기 제 2 금형 내부에 배치되는 가열부의 온도를 제어하는 제 1 온도제어부; 상기 금형 및 사출 성형부 내 진공 상태를 제어하는 진공제어부; 상기 가열부 주위의 온도를 제어하는 제 2 온도제어부를 포함하는 금형 구조의 제어 시스템을 제공할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 금형 내 사출 성형 장비를 수용할 수 있다. 이에 따라 일반적인 다이캐스팅 장비에도 장착이 가능토록 하여 활용성 및 호환성을 높이는 장점을 가질 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 사출 성형 장비가 금형 내부에 수용되어 있으므로 금형 내부의 진공만을 필요로 하다. 따라서, 금형과 사출 성형 장비를 금형 외부에서 결합했을 때 높은 진공도를 제공하기 위해 필요로 했던 광범위한 영역 보다 상대적으로 적은 영역만 진공시킬 수 있다. 필요한 영역만 고속으로 진공상태로 만들 수 있게 함으로써, 생산 수율을 높일 수 있는 한편, 좋은 품질의 제품을 만들 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 사출 성형 장비가 금형 내부에 수용된 상태로 가열을 하기 때문에, 금형 외부에서 결합하는 경우에 비해 충진거리가 짧아지고, 온도 유지 구간이 짧아져 소재가 이송하는 경로 상의 온도를 비교적 균일하게 유지할 수 있다. 비정질소재의 이송 경로 상에서 소재와 표면의 소착을 방지하는 이점도 가질 수 있다.

도 1은 종래의 금형과 사출 성형부가 결합된 것을 개념적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 금형 구조를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 금형 구조를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 금형 구조를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 금형 구조의 제어시스템을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 금형 구조를 이용한 사출 성형 방법을 나타내는 블록도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 금형은 다양한 제품에 적용될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 금형은 각종 전자 장치의 구조물(예: 케이스 프레임, 브라켓 등)에 적용될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치는 통신 기능이 포함된 장치일 수 있다. 예를 들면, 전자 장치는 스마트 폰(smartphone), 태블릿 PC(tabletpersonal computer), 이동전화기(mobile phone), 화상전화기, 전자북리더기(e-book reader), 데스크탑PC(desktop personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북컴퓨터(netbook computer), PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일의료기기, 카메라(camera), 또는 웨어러블장치(wearable device)(예: 전자 안경과 같은 head-mounted-device(HMD), 전자의복, 전자팔찌, 전자목걸이, 전자앱세서리(appcessory), 전자문신, 또는 스마트와치(smart watch))중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

어떤 실시예들에 따르면, 전자 장치는 통신 기능을 갖춘 스마트 가전 제품(smart home appliance)일 수 있다.

스마트 가전 제품은, 예를 들자면, 전자 장치는 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스(set-top box), TV 박스(예를 들면, 삼성 HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임 콘솔(game consoles), 전자 사전, 전자 키, 캠코더(camcorder), 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

어떤 실시예들에 따르면, 전자장치는 각종 의료기기(예: MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 초음파기 등), 네비게이션(navigation) 장치, GPS 수신기(global positioning system receiver), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차인포테인먼트(infotainment) 장치, 선박용전자장비(예: 선박용항법장치 및 자이로콤파스 등), 항공전자기기(avionics), 보안기기, 차량용헤드유닛, 산업용 또는 가정용 로봇, 금융기관의 ATM(automatic teller's machine) 또는 상점의 POS(point of sales) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

어떤 실시예들에 따르면, 전자 장치는 통신 기능을 포함한 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 싸인 입력장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector), 또는 각종 계측기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 플렉서블(flexible) 장치일 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않음은 당업자에게 자명하다.

본 발명에는 특정 실시예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 이들 특정 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경 및/또는 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용되었다

본 발명의 다양한 실시 예 가운데 사용될 수 있는"포함한다" 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 해당 기능, 동작 또는 구성요소 등의 존재를 가리키며, 추가적인 하나 이상의 기능, 동작 또는 구성요소 등을 제한하지 않는다. 또한, 본 발명의 다양한 실시 예에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 다양한 실시 예에서 "또는" 등의 표현은 함께 나열된 단어들의 어떠한, 그리고 모든 조합을 포함한다. 예를 들어, "A 또는 B"는, A를 포함할 수도, B를 포함할 수도, 또는 A 와 B 모두를 포함할 수도 있다

본 발명의 다양한 실시 예에서 가운데 "제 1,""제2," 등의 표현들이 본 발명의 다양한 실시 예의 다양한 구성요소들을 수식할 수 있지만, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들어, 상기 표현들은 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 상기 표현들은 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분 짓기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는 모두 사용자 기기이며, 서로 다른 사용자 기기를 나타낸다. 예를 들어, 본 발명의 다양한 실시 예의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.

본 발명의 다양한 실시 예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하, 본 발명의 다양한 실시 예들을 첨부된 도 2 내지 도 4를 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 이하 설명되는 다양한 실시 예들은 본 발명의 기술적 특징을 이해하기에 가장 적합한 실시예들을 기초로 하여 설명될 것이며, 설명되는 실시예들에 의해 본 발명의 기술적인 특징이 제한되는 것이 아니라, 이하, 설명되는 실시 예들과 같이 본 발명이 구현될 수 있다는 것을 예시할 수 있다.

도 2는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 금형 구조를 나타내는 단면도이다. 도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 금형 구조를 나타내는 단면도이다. 도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 금형 구조를 나타내는 단면도이다. 아래에서 설명되는 사출 성형 장비(또는 사출성형기, 이하 '사출 성형부'라 함)는 어떠한 비가공 재료를 하나의 완성된 사출 성형 제품으로 제작함에 있어 이용되는 사출 성형법의 적어도 일부를 수행하기 위한 구성을 의미할 수 있다. 이는 본 발명의 사출 성형부가 반드시 사출 성형을 위한 필수적 구성요소들을 모두 포함한다는 것은 아님을 의미할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 다양한 실시 예에 다른 사출 성형기는 통상의 사출 성형 방법에서 사용되는 호퍼(hopper)나 실린더(cylinder)와 같은 구성들을 포함할 수 있으나, 포함하지 않을 수도 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따르면 제 1 금형(101)(예: 하부 금형), 상기 제 1 금형(101)에 대면하는 제 2 금형(103)(예: 상부 금형), 및 상기 제 2 금형(103) 내부에 구비되는 사출 성형부를 포함하고, 상기 사출 성형부는, 상기 제 1 금형(101)을 향하여 연장되는 소재 주입라인(105)과, 상기 소재 주입라인(105)의 적어도 일부를 둘러싸도록 형성된 슬리브(110)와, 상기 슬리브(110)의 외주에 인접하여 배치된 가열 수단(120)을 포함하는 비정질 소재 성형을 위한 금형 구조를 제공할 수 있다.

상기 제 1 금형(101)과 제 2 금형(103)이 서로 대면하여 조립되면 이 상태로 가공작업이 수행될 수 있다. 상기 제 1 금형(101) 또는 제 2 금형(103)은 금형을 이용한 제품 제작 시 각각 별개로 움직이는 형판이거나, 이와 달리 하나의 형판은 움직이고 다른 하나의 형판은 고정된 상태로 운용되는 형판이 해당될 수 있다. 예를 들어, 제 1 금형(101)은 고정된 형판이고 제 2 금형(103)은 움직이는 형판일 수 있다. 또는 반대로, 상기 제 1 금형(101)이 움직이는 형판이고, 제 2 금형(103)이 고정된 형판일 수도 있다.

예컨대, 상기 제 1 금형(101)이 고정된 형판이고, 제 2 금형(103)이 움직이는 형판으로 구성된 경우, 제 2 금형(103)은 제 1 금형(101)에 대면한 상태에서 소재 주입라인(105)과 동일하거나 평행한 방향으로 직선적으로 움직일 수 있다. 제 1 금형(101)과 제 2 금형(103)이 맞댄 상태에서 상기 제 1 금형(101)과 제 2 금형(103) 사이에는 제작하려는 제품의 형상에 대응하는 캐비티(H)가 형성될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 실린더(미도시)로부터 용탕(1)이 상기 소재 주입라인(105) 내로 공급될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 본 발명의 금형 구조는 내부에 포함된 사출 성형부를 이용하여 일 측으로부터 공급된 용탕(1)을 상기 캐비티(H)에 충진하게 되는데, 충진된 용탕(1)의 누설을 방지하기 위해서, 제 1 금형(101)과 제 2 금형(103)은 (H)을 제외하고 밀폐되도록 형성될 수 있다. 제 1 금형(101)과 제2 금형(103)이 직접 대면하는 표면(분할면)은 서로 맞대었을 때 틈새를 형성하지 않을 수 있다. 상기 성형 공간은 상기 제 1 금형(101) 또는 제 2 금형(103)의 적어도 하나에 형성된 코어의 형상에 따라 다양하게 변형 가능하다.

다양한 실시 예에 따르면 제 1 금형(101)에는 제 1 코어(102)가 형성되고, 제 2 금형(103)에는 제 2 코어(104)가 형성될 수 있다. 상기 제 1 코어(102)와 제 2 코어(104)는 상기 제 1 금형(101), 제 2 금형(103)에 각각 일체로 또는 별개로 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면 상기 제 1 코어(102) 및/또는 제 2 코어(104) 형상에 따라 용탕(1)이 충진되는 캐비티(H)의 형상이 결정될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면 상기 성형 공간은 진공된 상태로 운용될 수 있다. 성형 공간의 진공을 위해 제 1 금형에는 진공라인(501)이 설치될 수 있으며, 상기 성형 공간은 금형 외부에 구비된 진공제어부(500)에 의해 성형하기 적절한 분위기에서 용탕을 충진할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면 사출 성형부가 금형 내부에 수용되어 있어, 사출 성형 장비가 금형 외부에서 체결되는 것에 비해 진공시켜야 할 영역이 현저하게 줄게 되는 장점이 있다.

상기 제 2 금형(103)에는 용탕(1)이 유입되는 소재 주입라인(105)이 형성될 수 있다. 소재 주입라인(105)은 제 2 금형(103)을 관통하여 제 1 금형(101)에 이르도록 설치될 수 있다. 상기 소재 주입라인(105)의 주위에는 상기 성형 공간 방향으로 길게 연장된 슬리브(110)가 둘러 쌓일 수 있다. 소재 주입라인을 통해 주입된 용탕(1)이 제 2 금형(103) 내부로 주입되고 슬리브(110)의 길이방향을 따라 이송되어 캐비티(H)에 충진될 수 있다. 슬리브(110)는 메탈, 세라믹, 세라믹 복합체 등 고온에서 열팽창이 적고 변형이 최소화된 소재들 중 적어도 어느 하나가 해당될 수 있다.

공급되는 용탕(1)의 양은 제품의 두께, 외경 및 내경 크기, 그리고 비정질 소재의 종류에 따라 다양하게 설정될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따른 비정질 소재는 비정질 합금을 의미할 수 있다. 여기서의 합금(Alloy)은 결정질(Crystalloid, 結晶質), 부분 결정질, 비정질(Amorphous, Amorphousmaterial, 非晶質), 또는 실질적으로 비정질일 수 있다. 여기서 "결정질"이란 적어도 하나의 결정이 존재하는 상을 의미할 수 있다. 예를 들어 합금 샘플/시편은 적어도 약간의 결정도를 포함할 수 있고, 결정질/결정이 나노미터 및/또는 마이크로미터 범위의 크기를 가질 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면 비정질 합금은 부분 비정질 또는 완전 비정질일 수 있다. 합금의 결정 정도는 합금에 존재하는 결정질 상의 양을 의미할 수 있다. 결정질 상의 양은 합금에 존재하는 결정의 분율을 의미할 수 있으며, 분율은 부피 분율 또는 중량 분율을 의미할 수 있다. 합금이 얼마나 비정질인지에 대한 측정은 비정질화도(amorphicity)일 수 있다. 비정질화도는 결정도 정도에 의해 측정할 수 있다.

비정질 소재 또는 비정질 합금을 성형하기 위하여, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 금형 구조는 구체적으로 다음과 같은 구조를 가질 수 있다.

예를 들어 비정질 소재는 지르코늄(Zr), 구리(Cu), 니켈(Ni), 하프늄(Hf), 코발트(Co) 및 철(Fe)을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나의 금속 성분을 포함할 수 있고, 비정질 소재는 유리 전이가 되지 않는 알루미늄(Al), 티타늄(Ti)을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나의 금속 성분을 포함할 수도 있다.

참고로 비정질 합금이 유리 전이가 되는 물질을 포함하는 금속 성분을 포함할 경우, 고유의 유리 전이 온도(Tg, glass transition temperature)를 가질 수 있다. 여기서, 유리 전이 온도는 비정질 고체가 유리와 같은 무른 상태에서 점성이 있는 상태로 변화하는 온도 영역에서 중심부분의 온도를 의미할 수 있다. 유리 전이 온도와 결정화 온도 사이의 구간의 온도인 과냉각 액상 구간에서 비정질 합금은 초소성(super plasticity)의 특징을 나타내며, 과냉각 액상 구간에서 작은 힘으로도 균일 변형이 가능하다.

상기 소재 주입라인(105)은 제 2 금형(103)의 일 측에서 타 측으로 연통할 수 있으며, 적어도 일부는 슬리브(110)에 둘러싸일 수 있다. 또한 상기 소재 주입라인(105)의 적어도 일부는 핫런너(hot runner, 111)에 둘러싸일 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 핫런너(111)는 적어도 일부 구성이 상기 제 2 금형(103)의 적어도 일부에 삽입된 구성일 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 핫런너(111)는 상기 소재 주입라인(105)의 적어도 일부를 둘러쌀 수 있으며, 상기 슬리브(110)의 일 단부에 연결될 수도 있다. 다양한 실시예에 따르면 상기 슬리브(110)와 핫런너(111)는 실질적으로 재질이 동일한 구성으로서, 일체로 형성될 수 있다.

예컨대, 실린더를 통해 용탕(1)을 공급하는 경우, 핫런너(111)를 이용하면 실린더에서 유출된 뜨거운 용탕(1)이 자연 냉각 및 금형과의 접촉에 의한 냉각으로 인해 급속도로 식는 것을 방지하며, 용탕(1)의 흐름성을 개선시킬 수 있다. 상기 핫런너(111)의 온도를 적절히 제어함으로써 유리 전이 온도 또는 과냉각 액상 구간의 비정질 소재로 구성된 용탕(1)을 상기 캐비티(H)까지 용이하게 이송시킬 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 슬리브(110) 및/또는 핫런너(111)의 내부 소재 주입라인을 따라서, 플런져(plunger, 310)가 습동할 수 있다. 용탕(1)은 상기 핫런너(111) 내부에 소정의 시간 동안 보관될 수도 있으며, 상기 플런져(310)의 습동에 따라 캐비티(H)로 밀려 이송될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따른 금형 구조는 가열 수단(120)을 포함할 수 있다. 상기 가열 수단(120)은 슬리브(110)의 외주에 인접하여 설치되는데, 실시 예에 따라 상기 슬리브(110)의 외주를 둘러싸는 형태로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 가열 수단(102)은 단면에서 볼 때, 중공을 가지는 링 형태로 구성될 수도 있다. 도 2 내지 도 4는 슬리브(110)의 외주를 둘러싸는 형태로 구비된 가열 수단(120) 구성의 횡단면을 예시적으로 나타낸 것으로서, 슬리브(110) 주위의 적어도 두 방향(ex, 상부와 하부)에 가열 수단(120)이 구비된 것을 나타낼 수 있다.

또 한 실시 예로서, 상기 가열 수단(120) 외에도 단열재(121)를 추가로 포함할 수 있다. 상기 단열재(121)는 가열 수단(120)을 둘러싸는 구성으로서, 상기 가열 수단(120)에서 제공된 에너지의 손실을 방지하고, 가열 수단(120) 바깥쪽 부분을 피복하여 금형에 불필요한 열이 전달되는 것을 방지할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 단열재(121)는 실시 예에 따라 가열 수단(120)에 코팅될 수 있다. 또, 한 실시 예에 따르면 상기 단열재(121)는 다공질(多孔質)로 형성될 수도 있다. 단열재(121)가 다공질로 형성되면 미세 기공으로 인해 열전도율을 낮게 형성하는 장점이 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 가열 수단(120)을 둘러싸는 단열재(121)의 열전도율이 가열 수단(120)의 주위에서 부분적으로 차이를 가지도록 형성할 수 있다. 예컨대 가열 수단(120)과 제 2 금형(103) 사이에 위치한 단열재(121)의 열전도율은 낮게 형성하고, 가열 수단(120)과 슬리브(110) 사이에 위치한 단열재(121)의 열전도율은 상대적으로 높게 형성할 수 있다. 이로써, 비정질 소재를 가공함에 있어 가열 수단(120)에서 제공된 열이 소재 주입라인(105)에는 잘 전달될 수 있게하고, 금형에의 불필요한 열전달을 최소화할 수 있다. 이로써 가열 수단(120)의 발열 효율을 증대시킬 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면 상기 가열 수단(120)은 비정질 소재 가열을 위해 마련되는 열 발생 장치로서, 유도 코일을 포함할 수 있다. 유도 코일은 코일에 고주파 전류를 인가함으로써 코일과 코일 주변의 온도를 고속으로 상승시키는 요소일 수 있다. 일 실시 예에 따르면 상기 유도 코일은 상기 슬리브의 길이방향을 따라 권취된 구성일 수 있다.

상기 가열 수단(120)을 이용하여 슬리브(110) 및/또는 핫런너(111) 내부의 온도를 대략 700도 내지 1200도로 발열시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면 700도 미만의 온도에서는 비정질 소재의 용융이 쉽게 되지 않으며, 1200도 초과의 온도에서는 비정질 소재의 비결정성이 과도히 증대되어 성형 불량을 야기할 수 있다. 일 실시 예에 따르면 상기 가열 수단(120)의 발열 정도에 대응하여, 상기 슬리브(110) 및/또는 핫런너(111)가 열팽창이 최소화될 수 있는 재질을 갖도록 함으로써, 용탕(1)의 소재 주입라인(105) 내부 습동 시 파손 및 스크래치를 방지할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따르면 상기 가열 수단(120)과 핫런너(111)를 모두 구비할 수도 있고, 이와 달리 상기 가열 수단(120)과 핫런너(111)를 선택적으로 구비할 수도 있다. 비정질 소재와, 이를 이용한 대상 성형품의 종류에 따라 가열 수단(120)과 핫런너(111)의 배치 여부를 결정할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 금형 구조는 진공라인(501)을 포함할 수 있다. 상기 진공라인(501)은 금형의 일측에 별개로 또는 추가적으로 구비된 진공제어부(500)와 연결되어, 캐비티(H)를 비롯한 금형 내 공간을 진공 상태로 만들어 주며 용탕(1)이 공기 중에 노출되어 냉각되고 제품에 기공이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 일 실시 예에 따르면 상기 진공제어부(500)는 진공 펌프를 포함하는 구성일 수 있다.

다양한 실시 예에 따른 금형 구조는 상기 진공라인(501)과 별개로 또는 대체적으로 상기 캐비티(H)를 포함한 금형 내 공간에 불활성가스를 공급 또는 배출하는 가스 공급라인을 포함할 수 있다. 불활성가스는 용탕(1)이 반응하여 성질이 변화되는 것을 방지하기 위해 사용되는 가스일 수 있다. 예를 들어 상기 불활성가스는 아르곤(Ar), 네온(Ne), 헬륨(He) 중에서 적어도 하나가 선택되어 사용될 수 있다.

상기 진공라인(501) 및/또는 가스 공급라인에 의해 설정된 분위기로 조성된 성형 공간에서, 용탕(1)은 굳어질 수 있으며 금형의 코어 형상에 따른 제품으로 성형될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 가열 수단(120)의 주변부에 방열층(130)을 포함할 수 있다. 상기 방열층(130)은 가열 수단(120)과 상기 가열 수단(120)의 바깥측을 둘러싼 제 2 금형(103)의 사이에 배치될 수 있다. 실시예에 따라 상기 방열층(130)은 중공의 공간(예: 공기 단열층)으로 형성되어, 상기 가열 수단(120)의 열 에너지가 가열 수단(120)의 바깥측에 배치된 제 2 금형(103)에 전달되는 것을 방지할 수 있다. 가열 수단(120)에서 제공되는 열에너지가 가열 수단(120)의 내측에 배치된 구성(예: 소재 주입라인(105))으로 전달되되, 가열 수단(120)의 외측으로는 전달되지 않도록 함으로써 에너지 효율을 높일 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 방열층(130)은 상기 가열 수단(120)이 상기 슬리브(110)와 접촉하는 면을 제외하고, 상기 가열 수단(120) 주변을 둘러쌀 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 방열층(130)의 단부에 단열링(140)을 적어도 하나 구비하여 슬리브(110)와 제 2 금형(103) 사이의 온도 전달을 최소화시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면 여기서의 단열링(140)은 슬리브(110)와 제 2 금형(103) 사이의 온도를 단열시키는 역할 외에도, 슬리브(110)와 제 2 금형(103) 의 구성을 견고하게 고정시키는 역할을 할 수도 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 제 2 금형(103) 내부에 적어도 하나의 냉각 수단(150)을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면 상기 냉각 수단(150)은 가열 수단(120)의 주변에 형성될 수 있다. 냉각 수단(150)은 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 금형 구조를 단면에서 보았을 때, 상기 가열 수단(120)을 둘러싸도록 배치될 수 있다.

상기 가열 수단(120)에서 제공된 열에너지가 제 2 금형(103)에 전달되는 것을 방열층(130)에서 일차적으로 방지할 수 있고, 상기 냉각 수단(120)에 의해 이차적으로 방지할 수 있다. 상기 방열층(130)이 다소 수동적인 구성이라면, 상기 냉각 수단(120)은 능동적인 방지수단일 수 있다.

예를 들어, 상기 냉각 수단(120)은 소정 크기의 직경을 가지는 파이프(pipe)와 같은 유체 관통로로 구성될 수 있다. 도 4에는 냉각 수단(120)이 제 2 금형(103) 등의 구성요소를 관통하는 그 단면을 도시하는데, 일 실시 예에 따르면 상기 냉각 수단(120)은 상기 슬리브(110)의 둘레를 감싸도록 형성될 수 있다. 일 례로 상기 냉각 수단(120)에 냉매(coolant), 냉각수(cooling water), 또는 오일(oil)과 같은 유체를 흘려 보내어, 제 2 금형(103) 내의 열을 흡수하도록 구성할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따른 냉각 수단(120)은 제 2 금형(103) 내에서 다양한 위치에 배치될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면 상기 냉각 수단(120)은 소재 주입라인(5)의 길이방향을 따라서 배치될 수 있다. 또한, 일 실시 예에 따르면 제 2 금형(103) 내의 제 2 코어(104)에도 냉각 수단(120)이 형성될 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면 핫런너(111) 내에도 냉각 수단(120)이 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면 가열 수단(120)의 주위와 핫런너(111)에 냉각 수단(120)을 배치하고, 상기 냉각 수단(120)에 냉각 유체를 공급함으로써, 작업자가 원하는 금형 온도를 유지할 수 있으며, 제 2 금형(103)에서 가열이 불필요한 부분에 열이 전달되는 것을 최소화 할 수 있다.

상기한 금형 구조를 이용하면, 사출 성형부가 금형 내부에 수용되어 내부로부터 가열을 하기 때문에, 충진거리가 짧고 온도유지 구간이 짧아져 소재가 이송하는 경로 상의 온도를 비교적 균일하게 유지할 수 있다. 비정질 소재가 이송되는 과정에서 소재와 표면의 소착을 방지하는 이점도 가질 수 있다.

이하, 도 5를 참조하여, 상기 금형 구조를 제어하는 제어 시스템에 대하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 금형 구조의 제어시스템을 나타내는 도면이다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 금형 구조의 제어 시스템으로서, 소정의 압력을 가하여 상기 제 2 금형으로부터 제 1 금형 방향으로 비정질 소재가 공급되도록 하는 이송제어부(300); 상기 제 2 금형 내부에 배치되는 가열수단(120)의 온도를 제어하는 제 1 온도제어부(400); 상기 금형 및 사출 성형부 내 진공 상태를 제어하는 진공제어부(500); 상기 가열수단(120) 주위의 온도를 제어하는 제 2 온도제어부(600)를 포함하는 금형 구조의 제어 시스템을 제공할 수 있다.

상기 이송제어부(300)는 비정질 소재의 결정의 분율과, 성형하고자 하는 대상 제품의 종류 및 그 사양에 따라, 비정질 소재가 소재 주입라인을 통과하는 시간과, 소재 주입 상태를 제어할 수 있다. 소재 주입 상태의 제어란 비정질 소재에 소정의 압력을 가하여, 특정 방향으로 이송시키는 것을 의미할 수 있다. 일 실시 예에 따르면 상기 이송제어부(300)는 유압제어부로서, 상기 소재 주입라인에 연결된 유압라인과 유압을 형성하는 펌프를 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따른 제 1 온도제어부(400)는 가열 수단(120)의 온도를 제어하는 구성으로서, 비정질 소재의 성형에 적합한 온도, 예 700도 내지 1200도의 온도를 형성할 수 있다. 예컨대 가열 수단(120)이 유도 코일로 형성되는 경우, 상기 유도 코일에 고주파 전류를 인가하는 구성일 수 있다.

진공 제어부(500)는 사출 성형부를 포함한 금형 내부 진공을 제어하는 요소로서, 진공라인(501)과 연결될 수 있다. 여기서의 '진공'이란 물리적으로 완전한 진공 상태를 의미한 것은 아닐 수 있으며, 기 설정된 압력값 이하를 가지는 상태인 경우를 진공 상태라 할 수 있다. 예를들어 250/1000(10^-3)㎜Hg 이하의 저압을 가지는 경우 진공 상태라 할 수 있다. 진공 제어부(500)가 제공하는 소정의 진공 분위기 하에서 사출 성형 작업을 하여, 제품의 품질을 높일 수 있다. 본 발명에서는 상기 진공 상태를 형성하기 위해 필요한 에너지가 적게 들고, 진공 분위기를 제공해야 할 영역이 상대적으로 적으므로 제조 비용적 측면에서도 유리하다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따른 제 2 온도제어부(600)는 냉각 수단(150)의 온도를 제어하는 구성일 수 있다. 상기 냉각 수단(150)의 온도를 제어하기에 앞서, 상기 가열 수단(120)에서 제공되는 열에너지를 모니터링하여, 상기 냉각 수단(150)이 이에 대응하는 온도를 가지도록 제어할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따른 금형 구조 제어시스템은 상기 가열 수단(120)의 온도를 직접/간접적으로, 상기 금형의 온도를 직접/간접적으로 측정하는 써모미터를 추가로 구비할 수도 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제 2 온도제어부(600)는 상기 제 1 온도제어부(400)와 실질적으로 동일한 하드웨어 및/또는 소프트웨어로 이루어진 동일한 구성요소일 수도 있고, 제 1 온도제어부(400)와 별개로 구성된 요소일 수 있다.

상기 제 1 온도제어부(400)와 제 2 온도제어부(600)가 별개로 구성된 요소인 경우, 상기 제 1 온도제어부(400)와 제 2 온도제어부(600)를 통해 상기 가열 수단(120) 및 냉각 수단(150)의 온도를 제어함으로써, 사출 성형기 내부 온도 분위기를 능동적으로 제어시킬 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 제 2 온도제어부(600)는 복수 개의 냉각 수단(150) 중 어느 일부만 선택적으로 냉각되도록 할 수도 있다. 예를 들어 비정질 소재가 이송되는 과정에서, 비정질 소재가 이송되어 통과된 부분에 위치한 냉각 수단(150)은 냉각 성능을 turn-off 시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면 복수 개의 냉각 수단(150)을 순차적으로 제어하여, 상기 제 2 금형(103) 내의 캐비티에 배치된 냉각 수단(150)이 마지막 제어 대상이 되도록 할 수 도 있다.

도 6은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 금형 구조를 이용한 사출 성형 방법을 나타내는 블록도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 금형 구조를 이용한 사출 성형 방법은, 비정질 소재(또는 모합금)를 선정하여, 상기 소재 주입라인에 장입하는 단계(S601)와, 진공실 내부를 배기하는 단계(S602)와, 금형 온도를 상향 제어 하는 단계(S603)와, 비정질 소재(또는 모합금)를 용해하는 단계(S604)와, 용융된 비정질 소재를 이송하는 단계(S605)와, 용융된 비정질 소재를 금형 내 성형공간에 유입시키는 단계(S606)와 비정질 소재를 냉각시키는 단계(S607)를 포함하는 사출 성형 방법을 제공할 수 있다.

비정질 소재를 선정하는 단계(S601)에서 선정되는 비정질 소재는 예를 들어 지르코늄(Zr), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 니켈(Ni), 하프늄(Hf), 코발트(Co) 및 철(Fe)을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나의 금속 성분을 포함할 수 있다. 비정질 소재는 비정질 함량이 50% 이상인 복합재로 형성될 수 있으며, 비정질 소재와 결정질 금속을 포함하는 복합재로 형성될 수도 있다.

진공 배기 단계(S602)는, 제어부를 통해 진공펌프를 제어하여 진공실 내에 압력값이 기 설정된 값 이하의 진공 분위기를 갖도록 조성할 수 있다.

금형 온도를 상향 제어하는 단계(S603)는, 제 1 온도제어부(400)를 통해 가열 수단(120)을 가열하여 슬리브 내 온도가 기 설정된 온도를 가지도록 가열할 수 있다.

금형을 기 설정된 온도로 가열함으로써, 비정질 소재가 용해(S604)될 수 있다. 용융된 비정질 소재를 제 1 금형 방향으로 이송시키고(S605), 이를 성형 공간에 유입시킬 수 있다(S606). 이러한 과정에서 비정질 소재의 이송 중에 급격한 냉각에 의한 표면 결함이 미연에 방지될 수 있다. 따라서, 미려한 표면을 갖고 내구성이 향상된 성형 품을 제조할 수 있다.

그 다음 성형 공간 내에 충진되는 비정질 소재가 자연 냉각 또는 능동 냉각시켜, 최종 제품으로 성형한다. 성형 완료된 최종 제품은 금형의 분리 과정에서 외부로 취출될 수 있다.

상기 실시예에서 해당 구성요소들의 참조부호는 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 예를 들어 진공실 내부를 배기하는 단계(S602)와, 금형 온도를 상향 제어 하는 단계(S603)는 서로 역순으로 수행될 수 있으며, 또는 동시에 수행될 수도 있다.

이상에서는 본 발명의 다양한 실시 예를 각각 개별적으로 설명하였으나, 각 실시 예들은 반드시 단독으로 구현되어야만 하는 것은 아니며, 각 실시 예들의 구성 및 동작은 적어도 하나의 다른 실시 예들과 조합되어 구현될 수도 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 제 1 금형; 상기 제 1 금형에 대면하는 제 2 금형; 및 상기 제 2 금형 내부에 수용되는 사출 성형부를 포함하고, 상기 사출 성형부는, 상기 제 1 금형을 향하여 연장되는 소재 주입라인;과, 상기 소재 주입라인의 적어도 일부를 둘러싸도록 형성된 슬리브;와, 상기 슬리브의 외주에 인접하여 배치된 가열 수단을 포함하는 비정질 소재 성형을 위한 금형 구조를 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 상기 가열 수단을 둘러싸는 단열재를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 상기 가열 수단은 유도 코일을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 상기 사출 성형부는 상기 슬리브의 일 단부에 핫런너의 적어도 일부가 인접하여 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 상기 핫런너와 제 2 금형 사이의 열전달을 방지하기 위한 단열 수단을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 진공라인을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 상기 가열 수단의 외측에 방열층이 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 상기 방열층은 중공의 공간으로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 상기 제 2 금형 내부에 적어도 하나의 냉각 수단을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 상기 냉각 수단은 가열 수단의 주변에 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 제 1 금형; 상기 제 1 금형에 대면하는 제 2 금형; 및 상기 제 2 금형 내부에 구비되는 사출 성형부를 포함하고, 상기 사출 성형부는, 상기 제 1 금형을 향하여 연장되는 소재 주입라인;과, 상기 소재 주입라인의 적어도 일부를 둘러싸도록 형성된 슬리브;를 포함하고, 상기 슬리브의 일 단부에 핫런너의 적어도 일부가 인접하여 배치되는 비정질 소재 성형을 위한 금형 구조를 제공할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 상기 슬리브의 외주에 인접하여 배치되는 가열 수단을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 상기 가열 수단은 유도 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 비정질 소재 성형을 위한 금형 구조일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 상기 가열 수단을 둘러싸는 단열재를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 진공라인을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 상기 가열 수단의 외측에 방열층이 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 상기 방열층은 중공의 공간일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 상기 제 2 금형 내부에 적어도 하나의 냉각 수단을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 상기 냉각 수단은 가열 수단의 주변부에 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 제 1 금형; 상기 제 1 금형에 대면하는 제 2 금형; 및 상기 제 2 금형 내부에 구비되는 사출 성형부를 포함하는 금형 구조의 제어 시스템에 있어서, 소정의 압력을 가하여 상기 제 2 금형으로부터 제 1 금형 방향으로 비정질 소재가 공급되도록 하는 이송제어부; 상기 제 2 금형 내부에 배치되는 가열부의 온도를 제어하는 제 1 온도제어부; 상기 금형 및 사출 성형부 내 진공 상태를 제어하는 진공제어부; 상기 가열부 주위의 온도를 제어하는 제 2 온도제어부를 포함하는 금형 구조의 제어 시스템을 제공할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 다양한 실시 예의 회전 가능한 부재의 유동 제한 구조 및 전자장치는 전술한 실시 예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

용탕 : 1
제 1 금형 : 101
제 2 금형 : 103
슬리브 : 110
핫런너 : 111
가열 수단 : 120
단열재 : 121
방열층 : 130
단열링 : 140
이송제어부 : 300
제 1 온도제어부 : 400
진공제어부 : 500
제 2 온도제어부 : 600

Claims (20)

1. 제 1 금형;
   상기 제 1 금형에 대면하는 제 2 금형; 및
   상기 제 2 금형 내부에 수용되는 사출 성형부를 포함하고,
   상기 사출 성형부는,
   상기 제 1 금형을 향하여 연장되는 소재 주입라인;과,
   상기 소재 주입라인의 적어도 일부를 둘러싸도록 형성된 슬리브;와,
   상기 슬리브의 외주에 인접하여 배치된 가열 수단을 포함하는 금형 구조.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 가열 수단을 둘러싸는 단열재를 포함하는 금형 구조.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 가열 수단은 유도 코일을 포함하는 금형 구조.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 사출 성형부는 상기 슬리브의 일 단부에 핫런너의 적어도 일부가 인접하여 배치되는 금형 구조.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 핫런너와 제 2 금형 사이의 열전달을 방지하기 위한 단열 수단을 포함하는 금형 구조.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   진공라인을 포함하는 금형 구조.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 가열 수단의 외측에 방열층이 형성되는 금형 구조.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 방열층은 중공의 공간으로 형성된 것인 금형 구조.
   
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 2 금형 내부에 적어도 하나의 냉각 수단을 포함하는 금형 구조.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 냉각 수단은 가열 수단의 주변에 형성되는 금형 구조.
    
11. 제 1 금형;
    상기 제 1 금형에 대면하는 제 2 금형; 및
    상기 제 2 금형 내부에 수용되는 사출 성형부를 포함하고,
    상기 사출 성형부는,
    상기 제 1 금형을 향하여 연장되는 소재 주입라인;과,
    상기 소재 주입라인의 적어도 일부를 둘러싸도록 형성된 슬리브;를 포함하고,
    상기 슬리브의 일 단부에 핫런너의 적어도 일부가 인접하여 배치되는 금형 구조.
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 슬리브의 외주에 인접하여 배치되는 가열 수단을 포함하는 금형 구조.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 가열 수단은 유도 코일을 포함하는 금형 구조.
    
14. 제12항에 있어서,
    상기 가열 수단을 둘러싸는 단열재를 포함하는 금형 구조.
    
15. 제11항에 있어서,
    진공라인을 포함하는 금형 구조.
    
16. 제 12 항에 있어서,
    상기 가열 수단의 외측에 방열층이 형성되는 금형 구조.
    
17. 제 16 항에 있어서,
    상기 방열층은 중공의 공간인 것인 금형 구조.
    
18. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 금형 내부에 적어도 하나의 냉각 수단을 포함하는 금형 구조.
    
19. 제 18 항에 있어서,
    상기 냉각 수단은 가열 수단의 주변부에 형성되는 금형 구조.
    
20. 제 1 금형; 상기 제 1 금형에 대면하는 제 2 금형; 및 상기 제 2 금형 내부에 수용되는 사출 성형부를 포함하는 금형 구조의 제어 시스템에 있어서,
    소정의 압력을 가하여 상기 제 2 금형으로부터 제 1 금형 방향으로 비정질 소재가 공급되도록 하는 압력제어부;
    상기 제 2 금형 내부에 배치되는 가열부의 온도를 제어하는 제 1 온도제어부;
    상기 금형 및 사출 성형부 내 진공 상태를 제어하는 진공제어부;
    상기 가열부 주위의 온도를 제어하는 제 2 온도제어부를 포함하는 금형 구조의 제어 시스템.

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