KR20210103085A - Efficient Plastic Injection Mold Manufacturing Method - Google Patents

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KR20210103085A
KR20210103085A KR1020200017404A KR20200017404A KR20210103085A KR 20210103085 A KR20210103085 A KR 20210103085A KR 1020200017404 A KR1020200017404 A KR 1020200017404A KR 20200017404 A KR20200017404 A KR 20200017404A KR 20210103085 A KR20210103085 A KR 20210103085A
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Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing a plastic injection mold in which sand casting technology and thermal spray coating technology are applied together. The method comprises: a process of manufacturing a similar mold using a zinc-based material; a process of coating a metal material on the similar mold by arc-spraying; and a process of manufacturing a real mold designed by precision processing of the coated similar mold. According to the present invention, there is an effect of economically and easily solving the surface defects and durability problems of the conventional zinc-based casting mold.

Description

효율적인 플라스틱 사출금형 제조방법{Efficient Plastic Injection Mold Manufacturing Method}Efficient Plastic Injection Mold Manufacturing Method

본 발명은 효율적인 플라스틱 사출금형 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사형 주조 기술과 용사 코팅 기술을 함께 적용하여 금형 제조기간 및 비용을 감소시키면서 동시에 금형의 요구 성능을 확보할 수 있는 플라스틱 사출금형 제조방법에 관한 것이다The present invention relates to an efficient method for manufacturing a plastic injection mold, and more particularly, a plastic injection mold manufacturing that can secure the required performance of the mold while reducing the mold manufacturing period and cost by applying sand casting technology and thermal spray coating technology together it's about how

플라스틱 사출 금형은 통상 단조 합금강을 사용하여 기계 가공 및 방전 가공의 방법으로 형상을 구현하고 부품 조립 및 정밀 사상 등의 공정을 거쳐 제조된다.Plastic injection molds are usually manufactured by using forged alloy steel to implement shapes by machining and electric discharge machining, and then go through processes such as assembly of parts and precision finishing.

최근 들어 다품종 소량생산 체제로 산업 구조가 변화하면서 수천 개 정도의 사출품 만을 생산하기 위한 플라스틱 사출금형 수요가 급증하고 있으며, 이 경우에는 고가의 단조 합금강을 사용하기 보다는 가공이 용이하고, 사형 주조 방법을 통해 유사 형상(Near-Net Shape) 제조를 할 수 있는 아연계 합금(ZAS) 소재를 사용하여 금형을 제조하고 있다.Recently, as the industrial structure has changed to a multi-product, small-volume production system, the demand for plastic injection molds to produce only about a few thousand injection molds is rapidly increasing. The mold is manufactured using a zinc-based alloy (ZAS) material that can produce a near-net shape through the

그러나 아연계 합금 소재를 사용하는 경우, 고온의 사출 수지가 금형내로 가압 주입되고 냉각되는 과정이 반복되는 플라스틱 사출 금형에 있어서는 금형 수명 및 내구성에 문제가 있다.However, when a zinc-based alloy material is used, a plastic injection mold in which a high-temperature injection resin is pressurized and cooled into the mold is repeated, there is a problem in mold life and durability.

또한, 도 1a 및 1b에 도시된 바와 같이, 아연계 소재를 사용한 종래의 플라스틱 사출 금형 제조방법은 우선 스티로폼 등 가공이 용이한 소재를 사용하여 금형 완성품(20)과 유사 금형 형상으로 제조한 후 주물사를 이용한 사형 주조 방식으로 아연계 용탕을 부어 유사금형(10)을 만든 후 기계 가공 및 방전 가공의 방법으로 금형 완성품(20)으로 제조하게 되는데, 이때 기공과 같은 주조 결함들이 최종 형상 가공 단계에서 표면에 들어나게 되어 핀홀(pin hole)과 같은 금형 품질 결함을 발생시킨다.In addition, as shown in FIGS. 1A and 1B , the conventional plastic injection mold manufacturing method using a zinc-based material is first manufactured in a mold shape similar to that of the finished mold product 20 using a material that is easy to process, such as styrofoam, and then the casting sand After making the pseudo mold 10 by pouring zinc-based molten metal by sand casting method using This causes mold quality defects such as pinholes.

상기한 금형 품질 결함은 프레스 금형이나 플라스틱 사출 금형 중에서도 시작품 제조를 위한 금형인 경우에는 문제가 되지 않으나, 전술한 바와 같이 다품종 소량생산을 위해 양산품을 생산할 목적으로 제조된 금형의 경우에는 매우 중요한 품질 결함으로 간주되며, 이를 제거하기 위해 많은 노력과 시간이 소모되고 제작 단가가 상승되는 문제가 있다.The above-mentioned mold quality defect is not a problem in the case of a mold for manufacturing prototypes among press molds or plastic injection molds, but as described above, in the case of molds manufactured for the purpose of producing mass-produced products for small-scale production of various types, it is a very important quality defect. is considered, and there is a problem that a lot of effort and time is consumed to remove it, and the production cost is increased.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 아연계 소재 주조 방식으로 제작된 유사금형 형상에 아크 용사 코팅법을 적용함으로써 향상된 품질의 플라스틱 사출금형 제조방법을 제공하는데 있다.The present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a plastic injection mold of improved quality by applying an arc spray coating method to a shape of a pseudo-mold manufactured by a zinc-based material casting method.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명인 플라스틱 사출금형 제조방법은 아연계 소재를 사용하여 가금형을 제조하는 공정과, 아크 용사법으로 상기 가금형에 금속소재를 코팅하는 공정 및 상기 코팅된 가금형을 정밀가공하여 설계된 실금형을 제조하는 공정을 포함한다.In order to achieve the above object, the method for manufacturing a plastic injection mold of the present invention includes a process of manufacturing a poultry mold using a zinc-based material, a process of coating a metal material on the poultry mold by arc spraying, and the coated poultry mold It includes a process of manufacturing the designed incontinence mold by precision machining.

상기 가금형 제조공정은 설계된 실금형 두께치수보다 5 ~ 30 mm 작게 제조하는 것을 특징으로 한다.The poultry mold manufacturing process is characterized in that it is manufactured 5 ~ 30 mm smaller than the designed incontinence mold thickness dimension.

상기 금속소재 코팅공정 전에 상기 가금형 표면을 열처리하는 공정을 포함하며, 상기 금속소재는 탄소강, 합금강 또는 니켈계 합금인 것을 특징으로 한다. 또한 상기 코팅되는 금속소재 두께가 10 ~ 50 mm인 것이 특징이다.Including a process of heat-treating the poultry die surface before the metal material coating process, the metal material is characterized in that the carbon steel, alloy steel or nickel-based alloy. In addition, it is characterized in that the thickness of the metal material to be coated is 10 to 50 mm.

상기 정밀가공 공정은 기계가공 및 방전가공으로 이루어진 것을 특징으로 한다.The precision machining process is characterized in that it consists of machining and electric discharge machining.

본 발명의 방법에 의하면, 플라스틱 사출 금형 제조에 있어 고품위의 금속계 코팅층을 단기간에 두껍게 코팅할 수 있는 아크 용사 코팅법을 적용함으로써, 종래의 아연계 주조 금형이 가지는 표면 결함 및 내구성 문제를 경제적으로 용이하게 해결하는 효과가 있다.According to the method of the present invention, by applying the arc spray coating method that can thickly coat a high-quality metal-based coating layer in a short period of time in manufacturing a plastic injection mold, the surface defects and durability problems of the conventional zinc-based casting mold are economically easy It works to solve it.

도 1a 및 1b는 종래의 플라스틱 사출금형 제조방법을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라스틱 사출금형 제조방법을 나타내는 순서도이다.
도 3a 내지 3c는 본 발명의 실시예에 따른 플라스틱 사출금형 제조방법을 설명하기위한 도면들이다.1a and 1b show a conventional plastic injection mold manufacturing method.
2 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a plastic injection mold according to an embodiment of the present invention.
3A to 3C are views for explaining a method for manufacturing a plastic injection mold according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 게시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 기술적 사항이 충분히 전달될 수 있도록 제공되는 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement the technical idea of the present invention. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the published content may be thorough and complete, and the technical details of the present invention may be sufficiently conveyed to those skilled in the art.

본 발명의 실시예에서 제 1, 제 2 등의 용어가 사용되었지만, 각각의 구성요소는 이 같은 용어들에 의하여 한정되어서는 안된다. 이러한 용어들은 단지 소정의 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다.Although terms such as first, second, etc. are used in the embodiment of the present invention, each component should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish certain elements from other elements.

도면들에 있어서, 각각의 구성요소는 명확성을 기하기 위하여 과장되게 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분은 동일한 구성요소들을 나타낸다.In the drawings, each component may be exaggerated for clarity. Parts indicated with like reference numerals throughout the specification indicate like elements.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라스틱 사출금형 제조방법을 나타내는 순서도이며, 도 3a 내지 3c는 본 발명의 실시예에 따른 플라스틱 사출금형 제조방법을 설명하기 위한 것이다.2 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a plastic injection mold according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 3A to 3C are for explaining a method for manufacturing a plastic injection mold according to an embodiment of the present invention.

본 발명인 플라스틱 사출금형 제조방법은 아연계 소재를 사용하여 가금형을 제조하는 공정(이하 '제 1 공정'이라 한다)과, 아크 용사법으로 상기 가금형에 금속소재를 코팅하는 공정(이하 '제 2 공정'이라 한다) 및 상기 코팅된 가금형을 정밀가공하여 설계된 실금형을 제조하는 공정(이하 '제 3 공정이라 한다")을 포함한다.The method for manufacturing a plastic injection mold of the present invention includes a process of manufacturing a poultry mold using a zinc-based material (hereinafter referred to as 'first process'), and a process of coating a metal material on the poultry mold by arc spraying (hereinafter referred to as 'second process') process') and a process of manufacturing a designed incontinence mold by precision processing the coated poultry mold (hereinafter referred to as 'the third process').

상기 제 1 공정(S1)은, 도 3a에 도시된 바와 같이, 아연계 소재를 사용하여 사형 주조 방식으로 가금형(30)을 제조하는 종래의 제조 방법을 따른다. 즉, 금형 설계를 기준으로 가공이 용이한 스티로폼 등의 소재를 사용하여 유사 금형 형상을 만들고, 주물사를 사용하여 반대 형상의 주물틀을 만든 다음, 스티로폼 등으로 만든 유사 금형 형상을 제거하고 그 공간에 아연계 용탕을 주입하여 가금형(30)을 제조하는 공정을 포함한다.The first process (S1), as shown in Figure 3a, follows the conventional manufacturing method of manufacturing a poultry mold 30 by sand casting method using a zinc-based material. In other words, based on the mold design, a similar mold shape is made using a material such as Styrofoam, which is easy to process, and a casting mold of the opposite shape is made using a molding sand. Including the process of manufacturing a poultry mold 30 by injecting a zinc-based molten metal.

이때, 종래의 기술에서는 스티로폼 등의 소재로 유사 금형 형상을 제조하는 경우 이후 정밀 형상 가공을 위해 유사 금형 형상의 치수를 가공량을 고려하여 금형 설계 치수보다 크게 만든다.At this time, in the prior art, when a similar mold shape is manufactured using a material such as Styrofoam, the dimensions of the similar mold shape are made larger than the mold design dimension in consideration of the processing amount for precision shape processing.

그러나, 본 발명에서는 상기 제 3 공정의 형상 정밀 가공 전에 상기 제 3 공정의 아크 용사 코팅법을 이용한 소재 육성 공정이 진행되며, 상기 제 3 공정 형상 정밀 가공부가 모두 상기 제 2 공정에서 적층된 아크 용사 코팅층내로 한정되기 때문에, 이후 제 3 공정에서 형상 정밀 가공을 실시할 부분에 대해서는 아연계 가금형(30) 형상의 치수를 금형 설계 치수보다 작게 만들어야 한다.However, in the present invention, the material growth process using the arc spray coating method of the third process is carried out before the shape precision processing of the third process, and the arc sprayed arc spraying all of the third process shape precision processing parts are laminated in the second process Since it is limited within the coating layer, the dimensions of the zinc-based poultry mold 30 must be made smaller than the mold design dimensions for the part to be subjected to shape precision processing in the third process.

이때, 아연계 가금형(30) 형상의 치수를 금형 설계 치수보다 너무 작게 만들면 이후 상기 제 2 공정에서 아크용사법으로 적층하여야 하는 소재 육성층의 두께가 많아져, 제조 비용 및 기간이 증가되는 문제가 발생한다.At this time, if the dimensions of the zinc-based poultry die 30 are made too small than the design dimensions of the mold, the thickness of the material build-up layer to be laminated by arc spraying in the second process afterward increases, resulting in an increase in manufacturing cost and period. do.

또한, 아연계 가금형(30) 형상의 치수를 금형 설계 치수에 가깝게 제조하면 상기 제 2 공정에서 제조된 아크 용사법에 의한 소재 육성층이 상기 제 3 공정 형상 정밀 가공 중 부분적으로 없어지거나, 박리될 수 있다.In addition, if the dimensions of the zinc-based poultry die 30 are manufactured close to the mold design dimensions, the material build-up layer by the arc spraying method manufactured in the second process may be partially lost or peeled off during the precise processing of the shape in the third process. have.

따라서, 현재의 기계 가공 및 방전 가공 기술을 고려할 때, 본 발명에서 아연계 가금형(30) 형상과 설계된 실금형(50)간의 치수 차이는 5~30 mm 범위이다. 즉, 상기 제 1 공정에서 스티로폼 등의 소재로 유사 금형 형상을 제조할 때 이후 상기 제 3 공정에서 형상 정밀 가공을 실시할 부분에 대해서는 유사 금형 형상의 치수를 금형 설계 치수보다 5~30 mm 축소하여 제조하는 것이 바람직하다.Therefore, considering the current machining and electrical discharge machining technology, the dimensional difference between the zinc-based poultry mold 30 shape and the designed incontinence mold 50 in the present invention is in the range of 5 to 30 mm. That is, when manufacturing a similar mold shape with a material such as Styrofoam in the first process, the dimensions of the similar mold shape are reduced by 5 to 30 mm from the mold design dimension for the part to be subjected to shape precision processing in the third process. It is preferable to manufacture

본 발명의 상기 제 2 공정(S2)은, 도 3b에 도시된 바와 같이, 이후 상기 제 3 공정에서 형상 정밀 가공을 실시할 부분에 대하여, 상기 제 2 공정을 통해 제조된 아연계 금형 유사 형상 표면을 전처리하는 공정과, 아크 용사법을 사용하여 상기 표면 처리된 부분에 금속계 소재를 두껍게 코팅하는 공정을 포함한다.In the second process (S2) of the present invention, as shown in FIG. 3b , the zinc-based mold-like shape surface manufactured through the second process for the part to be subjected to shape precision processing in the third process thereafter It includes a process of pre-treating, and a process of thickly coating a metal-based material on the surface-treated portion using an arc spraying method.

또한 상기 제 2 공정에는 상기 아크 용사 코팅된 소재 육성층의 특성을 향상시키고, 소재 육성층과 아연계 금형 유사 형상 간의 접착 강도를 향상시키기 위한 목적으로 다양한 국부 및 전체 열처리를 실시하는 공정을 포함할 수 있다.In addition, the second process may include a process of performing various local and overall heat treatment for the purpose of improving the properties of the arc spray-coated material build-up layer and improving the adhesive strength between the material build-up layer and the zinc-based mold-like shape. .

상기 제 2 공정의 아크 용사법을 사용하여 상기 표면 처리된 부분에 금속계 소재를 두껍게 코팅하는 공정을 이하에서 상세히 설명한다.A process of thickly coating a metal-based material on the surface-treated portion using the arc spraying method of the second process will be described in detail below.

본 공정에서는 아크 용사법을 사용하여 금속계 소재를 두껍게 코팅한다. 아크 용사법은 금속계 선재를 소재로 사용하는 용사 코팅법이다. 일반적으로 (+) 및 (-) 전류가 흐르는 두 가닥의 금속 선재를 접촉시켜 아크를 발생시키고, 이를 통해 용융된 금속을 가스를 이용하여 분사함으로써 모재 표면에 용사 코팅층을 적층시키는 코팅 방법이다.In this process, the metal-based material is thickly coated using the arc spraying method. The arc spraying method is a thermal spray coating method using a metal-based wire rod as a material. In general, it is a coating method in which two metal wires through which (+) and (-) current flow are brought into contact to generate an arc, and through this, the molten metal is sprayed using a gas to laminate a thermal spray coating layer on the surface of the base material.

아크 용사법의 장점은 기존의 용사 코팅법 중 코팅 제조 단가가 가장 저렴하며 생산성이 매우 높다는 것이다.The advantage of the arc spraying method is that it has the lowest cost of manufacturing a coating among the existing thermal spray coating methods and has a very high productivity.

또한 다양한 종류의 금속계 선재를 사용하여 코팅을 실시할 수 있으며, 제조된 코팅층의 물성이 모재의 물성에 영향을 받지 않고, 모재의 형상이 복잡한 경우에도 일정한 두께로 코팅 적층이 가능하다.In addition, coating can be carried out using various types of metal-based wire rods, and the properties of the prepared coating layer are not affected by the properties of the base material, and even when the shape of the base material is complicated, the coating can be laminated to a constant thickness.

상기한 이유로 본 발명에서 아연계 금형 유사 형상 표면에 금속계 코팅층을 두껍게 코팅하는 방법으로는 아크용사법을 사용한다. 즉, 아크 용사법의 공정 단가가 저렴하여 금속계 코팅층을 두껍게 제조하여도 금형 제조 공정 전체 단가가 크게 상승되지 않으며, 생산성이 높아 코팅층 제조 기간이 수 시간에 불과하므로 실용화 가능성이 높다.For the above reasons, in the present invention, the arc spraying method is used as a method of thickly coating the metal-based coating layer on the surface of the zinc-based mold-like shape. That is, since the process cost of the arc spraying method is low, even if the metal-based coating layer is thickly manufactured, the overall unit cost of the mold manufacturing process does not increase significantly, and the productivity is high and the coating layer manufacturing period is only a few hours, so there is a high possibility of practical use.

또한 모재 표면 특성에 영향을 받지도, 모재에 열적인 영향을 주지도 않으므로, 종래의 아연계 주물 소재 사용시 발생하는 표면 결함 문제를 효과적으로 해결할 수 있다.In addition, since it is not affected by the surface properties of the base material or has no thermal effect on the base material, it is possible to effectively solve the problem of surface defects occurring when using the conventional zinc-based casting material.

이와 더불어, 본 발명의 방법에서는 아연계 소재에 국한되지 않고 다양한 소재를 사용하여 두까운 코팅층을 제조할 수 있으므로, 기존 아연계 소재 금형이 가지는 내구성 문제 또한 해결할 수 있다.In addition, in the method of the present invention, since a thick coating layer can be manufactured using various materials without being limited to the zinc-based material, the durability problem of the existing zinc-based material mold can also be solved.

상기 제 2 공정인 아크 용사법을 사용하여 금속계 소재를 두껍게 코팅하는 공정에 있어서, 사용 소재에는 특별한 제약을 두지 않는다.In the process of thickly coating the metal-based material using the arc spraying method, which is the second process, there is no particular restriction on the material used.

다만, 아연계 소재를 사용하면 금형 모재와 코팅층간의 정합성이 향상되고, 사출 금형 사용 중 가열/냉각 반복시 발생할 수 있는 모재와 금속 코팅층간의 열팽창 계수 차이에 의한 열응력 발생을 최소화 할 수 있는 장점을 가진다.However, the use of zinc-based materials improves the consistency between the mold base material and the coating layer, and minimizes the occurrence of thermal stress due to the difference in thermal expansion coefficient between the base material and the metal coating layer, which may occur during repeated heating/cooling during injection mold use. have

그러나 아연계 선재를 아크 용사 코팅층으로 사용하는 경우, 본 발명의 한 가지 장점인 사출 금형의 내구 수명 향상 효과를 기대하기 어렵다. 한편, 아크 용사 코팅층 제조를 위한 사용 소재로 탄소강, 합금강 및 니켈계 합금 선재를 사용할 수 있으며, 이 경우 종래의 기술이 가지는 아연계 주조 금형의 품질 결함 문제와 낮은 내구수명 문제를 동시에 해결할 수 있다.However, when a zinc-based wire rod is used as an arc spray coating layer, it is difficult to expect an effect of improving the durability of the injection mold, which is one advantage of the present invention. On the other hand, carbon steel, alloy steel and nickel-based alloy wire can be used as a material used for manufacturing the arc spray coating layer, and in this case, it is possible to simultaneously solve the problem of quality defects and low durability of the zinc-based casting mold of the prior art.

그러나 통상 고합금강 소재는 소재 단가가 높아지며 상대적으로 가공이 어려운 단점을 가진다. 따라서 본 발명에서 아크 용사 코팅용 소재를 선정하는 데에는 금형의 수명 및 제조 단가 등 금형 사용자 요구 조건을 종합적으로 판단하는 것이 바람직하다.However, in general, high alloy steel material has a disadvantage in that the material cost is high and it is relatively difficult to process. Therefore, in the present invention, in selecting the material for the arc spray coating, it is preferable to comprehensively determine the mold user requirements such as the life of the mold and the manufacturing cost.

또한 아크 용사법을 사용한 코팅 공정에 있어 아크 전압, 전류량, 선재 및 가스 공급량 등 공정 조건은 사용하는 선재에 따라 정해진 기존의 최적 조건을 사용하는 것이 바람직하다.In addition, in the coating process using the arc spraying method, it is preferable to use the existing optimal conditions determined according to the wire rod used for process conditions such as arc voltage, current amount, wire rod and gas supply amount.

한편, 상기 제 2 공정인 아크 용사법을 사용하여 금속계 소재를 코팅하는 공정에서 코팅층의 두께는 10 mm 이상 50 mm 이하로 선정하는 것이 바람직하다. 코팅층의 두께가 너무 얇으면 이후 상기 제 3 공정 형상 정밀 가공 중 부분적으로 없어지거나, 박리될 수 있다. 또한, 아크 용사법 코팅층의 두께가 필요 이상 많으면 제조 비용 및 기간이 증가되는 문제가 발생한다.On the other hand, in the process of coating the metal-based material using the arc spraying method, which is the second process, the thickness of the coating layer is preferably selected to be 10 mm or more and 50 mm or less. If the thickness of the coating layer is too thin, it may be partially lost or peeled off during the precision processing of the shape in the third process. In addition, if the thickness of the arc spray coating layer is more than necessary, there is a problem in that the manufacturing cost and period are increased.

본 발명의 상기 제 3 공정(S3)은, 도 3c에 도시된 바와 같이, 아크 용사 코팅된 유사 금형 형상을 금형 설계에 맞게 정밀 가공하는 공정이다.The third process (S3) of the present invention, as shown in FIG. 3c, is a process of precisely processing the arc spray-coated similar mold shape according to the mold design.

본 공정은 기계 가공 및 방전 가공의 방법으로 아크 용사 코팅된 유사 금형 형상을 금형 설계에 맞게 정밀 가공하는 공정을 포함한다. 아크 용사 코팅된 소재 육성층은 종래의 주물재와 동등한 수준의 기계 가공성을 가지고 있으므로, 본 제 3 공저의 주요 공정들은 종래의 기술을 적용하여 실시할 수 있다.This process includes the process of precisely processing the shape of the arc spray-coated similar mold according to the mold design by the method of machining and electric discharge machining. Since the arc spray-coated material build-up layer has the same level of machinability as the conventional casting material, the main processes of this third co-authorship can be performed by applying the conventional technique.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.However, the present invention may be implemented in several different forms and is not limited to the embodiments described below.

본 발명의 실시예에서는 상기 제 2 공정인 아크 용사 코팅 공정을 위한 소재로 탄소강을 사용하였으며, 적층된 코팅재의 두께는 이후 소재 가공면 부위에 대해서 13~15 mm 범위로 적층되도록 하였다.In an embodiment of the present invention, carbon steel was used as a material for the arc spray coating process, which is the second process, and the thickness of the laminated coating material was laminated in the range of 13 to 15 mm with respect to the processing surface of the material thereafter.

아크 용사 코팅 공정시 적용한 공정 조건은 본 탄소강 선재의 아크 용사 공정 시 통상 사용하는 30V, 200A를 사용하였다. 또한 본 실시예에서 200 x 150 mm 정도 크기의 사출 금형 상 하판을 모두 13~15mm 두께로 아크 용사 코팅하는 데에 소요된 동정 시간은 한 시간 이내였다.The process conditions applied during the arc spray coating process were 30V and 200A, which are normally used in the arc spray process of this carbon steel wire. In addition, in this embodiment, the identification time required for arc spray coating of the upper and lower plates of the injection mold with a size of about 200 x 150 mm to a thickness of 13 to 15 mm was less than one hour.

또한, 본 실시예에서는 상기 제 3 공정의 아크 용사 코팅층에 대한 금형 형상 정밀 가공을 위해 금형 설계를 기준으로 종래의 기술을 적용하여 정밀 기계 가공을 실시하였다.In addition, in this embodiment, precision machining was performed by applying a conventional technique based on a mold design for precision machining of a mold shape for the arc spray coating layer of the third process.

본 발명을 사용하여 금형을 제조함으로서, 종래의 기술로 제조된 아연계 주조 금형의 표면 결함 문제를 매우 용이하게 해결할 수 있었다. 또한, 본 발명에 의해 제조된 금형의 사용시 지속적으로 열적, 기계적 충격을 받는 금형 표면부를 기존의 아연계 소재보다 경도와 고온 강도 등 열기계적 특성이 우수한 탄소강 소재를 사용함으로서 제조된 금형의 내구 수명 향상도 기대된다.By manufacturing the mold using the present invention, the problem of surface defects of the zinc-based casting mold manufactured by the prior art could be very easily solved. In addition, the durability of the mold manufactured by using a carbon steel material with superior thermomechanical properties, such as hardness and high temperature strength, compared to the existing zinc-based material, is used for the surface of the mold that is continuously subjected to thermal and mechanical shock when the mold manufactured by the present invention is used. is also expected

본 발명에 의해 제도된 플라스틱 사출금형을 사용하여 10회 이상 시험 사출 시험을 실시하였으며, 그 결과로부터 본 발명의 방법으로 제조된 금형은 사출성 및 정합성, 기계 가공성 등의 금형 적용 가능성에 있어 종래의 방법으로 제조된 금형제와 동등한 수준을 가짐을 확인하였다.A test injection test was carried out more than 10 times using the plastic injection mold prepared by the present invention, and from the results, the mold manufactured by the method of the present invention has the conventional It was confirmed that it had the same level as the mold preparation manufactured by the method.

상기한 실시예로부터 본 발명의 기술적 사상 및 효과가 현실적으로 구현 가능함을 입증하였다.It has been demonstrated that the technical idea and effect of the present invention can be realistically implemented from the above-described embodiment.

1 : 주조결함 2 : 금형표면결함
10 : 아연계 소재로 제조된 유사금형 20 : 금형 완성품
30 : 가금형
40 : 코팅된 가금형 41 : 금속소재 코팅층
50 : 실금형 51 : 가공된 금속소재 코팅층
S1 : 가금형 제조공정 S2 : 금속소재 코팅공정
S3 : 정밀가공 공정1: Casting defect 2: Mold surface defect
10: quasi-mold made of zinc-based material 20: finished product
30: poultry
40: coated poultry mold 41: metal material coating layer
50: incontinence mold 51: processed metal material coating layer
S1: poultry mold manufacturing process S2: metal material coating process
S3: Precision machining process

Claims (6)

아연계 소재를 사용하여 가금형을 제조하는 공정;
아크 용사법으로 상기 가금형에 금속소재를 코팅하는 공정; 및
상기 코팅된 가금형을 정밀가공하여 설계된 실금형을 제조하는 공정;
을 포함하는 플라스틱 사출금형 제조방법.A process for manufacturing a poultry mold using a zinc-based material;
A process of coating a metal material on the poultry mold by arc spraying; and
Process of manufacturing a designed incontinence mold by precision processing the coated poultry mold;
A plastic injection mold manufacturing method comprising a. 제 1 항에 있어서,
상기 가금형 제조공정은 설계된 실금형 두께치수보다 5 ~ 30 mm 작게 제조하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 사출금형 제조방법.The method of claim 1,
The poultry mold manufacturing process is a plastic injection mold manufacturing method, characterized in that for manufacturing 5 ~ 30 mm smaller than the designed incontinence mold thickness dimension. 제 1 항에 있어서,
상기 금속소재 코팅공정 전에
상기 가금형 표면을 열처리하는 공정을 포함하는 플라스틱 사출금형 제조방법.The method of claim 1,
Before the metal material coating process
A plastic injection mold manufacturing method comprising the step of heat-treating the surface of the poultry mold. 제 1 항에 있어서,
상기 금속소재는 탄소강, 합금강 또는 니켈계 합금인 것을 특징으로 하는 플라스틱 사출금형 제조방법.The method of claim 1,
The metal material is a plastic injection mold manufacturing method, characterized in that carbon steel, alloy steel or nickel-based alloy. 제 1 항에 있어서,
상기 코팅되는 금속소재 두께가 10 ~ 50 mm인 것을 특징으로 하는 플라스틱 사출금형 제조방법.The method of claim 1,
The method for manufacturing a plastic injection mold, characterized in that the thickness of the metal material to be coated is 10 to 50 mm. 제 1 항에 있어서,
상기 정밀가공 공정은 기계가공 및 방전가공으로 이루어진 것을 특징으로 하는 플라스틱 사출금형 제조방법.The method of claim 1,
The precision machining process is a plastic injection mold manufacturing method, characterized in that consisting of machining and electric discharge machining.
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