KR20220153703A - Mold apparatus for manufacturing optical lens and method for manufacturing thereof - Google Patents

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조형한
이현준
문성배
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Abstract

The present invention relates to a mold apparatus for manufacturing an optical lens, and a method for manufacturing the same, and the mold apparatus for manufacturing the optical lens according to the present invention comprises: a mold unit having a molding surface corresponding to the shape of the optical lens formed on one side; a flow path formed in a curved shape corresponding to the shape of the molding surface inside the mold unit for uniform heating or cooling of the molding surface; and inlets and outlets connected to both ends of the flow path to supply and recover heat exchange fluid to and from the flow path.

Description

광학 렌즈 제조용 금형장치 및 이의 제조방법 {Mold apparatus for manufacturing optical lens and method for manufacturing thereof}Mold apparatus for manufacturing optical lens and manufacturing method thereof {Mold apparatus for manufacturing optical lens and method for manufacturing thereof}

본 발명은 광학 렌즈 제조용 금형장치 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 성형면의 형상에 대응하는 굴곡진 유로를 통해 가열 또는 냉각효율을 향상시킬 수 있어 금형의 온도 제어가 용이하므로 대면적 광학 제품의 성형 정밀도를 보장할 수 있는 광학 렌즈 제조용 금형장치에 관한 것이다.The present invention relates to a mold apparatus for manufacturing an optical lens and a method for manufacturing the same, and more particularly, it is possible to improve heating or cooling efficiency through a curved flow path corresponding to the shape of a molding surface, so that the temperature control of the mold is easy, so that the large area It relates to a mold apparatus for manufacturing an optical lens capable of ensuring molding precision of an optical product.

자동차용 헤드램프의 광원이 할로겐 램프 등에서 LED로 전환되는 추세에 따라, LED의 방열 및 내열성 성능이 향상됨과 더불어 얇고 가벼운 플라스틱 소재의 광학 렌즈의 적용이 이루어지고 있다.As the light source of automobile headlamps tends to be converted from halogen lamps to LEDs, the heat dissipation and heat resistance performance of LEDs are improved, and optical lenses made of thin and light plastic materials are being applied.

이러한 플라스틱 소재의 광학 렌즈는 사출 성형 공정을 통해 생산된다. 사출 성형 공정에서 금형의 렌즈 형상 부분이 전사되어 렌즈 제품을 이루게 되므로 금형의 정밀도는 매우 중요하다.An optical lens made of such a plastic material is produced through an injection molding process. In the injection molding process, since the lens shape part of the mold is transferred to form a lens product, the precision of the mold is very important.

이러한 광학 렌즈 제조용 금형장치는 도 1에서 볼 수 있는 것처럼 몰드 베이스(11), 캐비티(C)를 형성하는 코어(13)와 상기 코어(13)를 지지하는 코어홀더(12), 실린더(14)를 통해 용융된 수지를 공급하는 이젝터(15), 제품 성형 후 수지를 냉각시키기 위한 냉각라인(16)으로 구성된다.As shown in FIG. 1, the mold apparatus for manufacturing an optical lens includes a mold base 11, a core 13 forming a cavity C, a core holder 12 supporting the core 13, and a cylinder 14. It consists of an ejector 15 for supplying molten resin through and a cooling line 16 for cooling the resin after product molding.

그러나, 종래기술에 의한 광학 렌즈 제조용 금형장치의 경우 성형된 수지를 냉각하기 위한 냉각라인(16)이 몰드 베이스(11)에 설치된 관계로 수지로부터 거리가 멀기 때문에 수지를 냉각하는데 많은 시간이 소요되었다. 따라서 전체 성형공정 시간이 지체되어 제품 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.However, in the case of the mold apparatus for manufacturing optical lenses according to the prior art, since the cooling line 16 for cooling the molded resin is installed in the mold base 11 and is far from the resin, it takes a lot of time to cool the resin. . Therefore, there is a problem in that the entire molding process time is delayed and product productivity is lowered.

뿐만 아니라 종래에는 몰드 베이스(11)의 내부에 직선으로 구멍을 뚫는 방식으로 냉각라인(16)을 형성한 후, 물 또는 오일 등의 냉각 매체를 냉각라인(16)으로 순환시키는 방법이 적용되고 있지만, 성형 제품의 각 부위별로 냉각라인(16)과의 거리가 일정하지 않거나 먼 이유로 냉각 시간의 편차 및 제품의 수축 편차 등이 발생하는 문제점이 있다.In addition, conventionally, after forming the cooling line 16 by drilling a hole in a straight line inside the mold base 11, a method of circulating a cooling medium such as water or oil through the cooling line 16 has been applied. For each part of the molded product, the distance from the cooling line 16 is not constant or there is a problem in that variation in cooling time and variation in shrinkage of the product occur because of a long distance.

또한, 냉각라인(16)을 구성하는 직선 구멍들의 연결부위가 직각을 이루고 있기 때문에 유체 저항이 높아져 유로의 길이를 길게 할 수 없고, 가공 방식의 특성상 금형 내부에 곡선형 또는 복잡한 형상의 냉각라인(16)을 배치하는 것이 불가능하므로, 냉각에 최적화된 냉각라인(16)의 성형이 곤란한 문제가 있다.In addition, since the connecting parts of the straight holes constituting the cooling line 16 form a right angle, the fluid resistance increases and the length of the flow path cannot be lengthened. 16), there is a problem in that it is difficult to mold the cooling line 16 optimized for cooling.

대한민국 공개특허 제10-2017-0123038호 (2017.11.07)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2017-0123038 (2017.11.07)

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 성형면의 형상에 대응하는 굴곡진 유로를 통해 가열 또는 냉각효율을 향상시킬 수 있어 금형의 온도 제어가 용이하므로 대면적 광학 제품의 성형 정밀도를 보장할 수 있는 광학 렌즈 제조용 금형장치를 제공함에 있다.Therefore, an object of the present invention is to solve such conventional problems, and it is possible to improve the heating or cooling efficiency through a curved flow path corresponding to the shape of the molding surface, so that the temperature control of the mold is easy, so large-area optical products It is to provide a mold device for manufacturing an optical lens that can guarantee the molding precision of.

또한, 금형의 외측면과 유로의 내벽면에 도금층을 각각 형성하여 성형 정밀도를 개선하는 것은 물론, 유로 내부의 유체 저항을 최소화할 수 있는 광학 렌즈 제조용 금형장치를 제공함에 있다.In addition, it is to provide a mold apparatus for manufacturing an optical lens capable of improving molding accuracy by forming a plating layer on the outer surface of the mold and the inner wall surface of the flow path, respectively, and minimizing the fluid resistance inside the flow path.

또한, 본 발명의 목적은 3D 프린팅 방식을 이용하여 코어를 제조함으로써 코어의 내부에 가열 또는 냉각을 위한 유로를 원하는 형상으로 형성할 수 있는 광학 렌즈 제조용 금형장치의 제조방법을 제공함에 있다. In addition, an object of the present invention is to provide a manufacturing method of a mold device for manufacturing an optical lens capable of forming a flow path for heating or cooling inside the core in a desired shape by manufacturing a core using a 3D printing method.

또한, 금형부의 내부에 형성된 유로의 내벽면에 도금층을 용이하게 도금할 수 있는 광학 렌즈 제조용 금형장치의 제조방법을 제공함에 있다. In addition, it is to provide a method of manufacturing a mold apparatus for manufacturing an optical lens capable of easily plating a plating layer on an inner wall surface of a flow path formed inside a mold unit.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 일측에 광학 렌즈의 형상에 대응하는 성형면이 형성된 금형부; 상기 성형면의 균등한 가열 또는 냉각을 위해 상기 금형부의 내부에서 성형면의 형상에 대응하여 굴곡 형성되는 유로; 및 상기 유로에 열교환 유체를 공급 및 회수하기 위해 상기 유로의 양 단부에 연결되는 유입구 및 유출구;를 포함하는 광학 렌즈 제조용 금형장치에 의해 달성된다.The above object, according to the present invention, the mold portion formed with a molding surface corresponding to the shape of the optical lens on one side; a flow path formed in a curved shape corresponding to the shape of the molding surface inside the mold part for uniform heating or cooling of the molding surface; and an inlet and an outlet connected to both ends of the flow path to supply and recover heat exchanging fluid to and from the flow path.

여기서, 상기 유로는 상기 성형면에 대응하는 2차원 평면 상에서 나선형으로 배치되는 것이 바람직하다.Here, the passage is preferably arranged in a spiral shape on a two-dimensional plane corresponding to the molding surface.

또한, 상기 유로는 상기 성형면의 형상에 대응하는 3차원 굴곡면을 따라 나선형으로 배치되는 것이 바람직하다.In addition, the passage is preferably arranged in a spiral shape along a three-dimensional curved surface corresponding to the shape of the molding surface.

또한, 상기 금형부는 3D 프린터에 의한 적층가공으로 성형됨에 따라 내부에 유로가 일체로 성형된 3D 프린팅 성형품인 것이 바람직하다.In addition, as the mold part is molded by additive manufacturing using a 3D printer, it is preferable that the molded product is a 3D printed molded product in which a flow path is integrally molded therein.

또한, 상기 금형부의 외측면과 상기 유로의 내벽면에는 도금층이 각각 형성되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that a plating layer is formed on an outer surface of the mold part and an inner wall surface of the flow path, respectively.

본 발명의 다른 목적은, 광학 렌즈 제조용 금형장치의 제조방법에 있어서, 성형면, 유로, 유입구 및 유출구를 포함하는 전체적인 금형부의 형상을 설계하고, 설계된 금형부의 형상을 상하로 적층되는 적어도 2개의 분할몸체로 구분하고, 각각의 단위몸체의 성형을 위한 데이터를 생성하는 설계단계; 및 각각의 단위몸체를 성형 및 적층하는 성형단계;를 포함하는 광학 렌즈 제조용 금형장치의 제조방법에 의해 달성된다. Another object of the present invention is, in the manufacturing method of a mold device for manufacturing an optical lens, designing the shape of the entire mold part including the molding surface, flow path, inlet and outlet, and at least two divisions stacked vertically on the designed mold part shape. A design step of dividing into bodies and generating data for forming each unit body; It is achieved by a manufacturing method of a mold apparatus for manufacturing an optical lens comprising; and a molding step of molding and laminating each unit body.

여기서, 상기 성형단계는 3D 프린팅 공정을 이용해 금형부를 성형하는 것이 바람직하다.Here, in the molding step, it is preferable to mold the mold part using a 3D printing process.

또한, 상기 금형부의 외측면과 상기 유로의 내벽면에 도금층을 형성하는 도금단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to further include a; plating step of forming a plating layer on the outer surface of the mold part and the inner wall surface of the flow path.

또한, 상기 도금단계는 상기 금형부의 외측면에 도금층을 형성하는 제1도금단계 및 상기 유로의 내벽면에 도금층을 형성하는 제2도금단계를 포함하는 것이 바람직하다.Preferably, the plating step includes a first plating step of forming a plating layer on an outer surface of the mold unit and a second plating step of forming a plating layer on an inner wall surface of the flow path.

또한, 상기 제1도금단계는 마감캡을 이용해 유입구 및 유출구를 마감하고, 금형부를 도금액이 수용된 도금조에 침지시켜 금형부의 외측면에 도금층을 형성한 다음, 유입구 및 유출구를 마감하는 마감캡을 제거하는 공정을 수행하는 것이 바람직하다.In addition, the first plating step is to close the inlet and outlet using a finishing cap, immerse the mold part in a plating bath containing a plating solution to form a plating layer on the outer surface of the mold part, and then remove the finishing cap that closes the inlet and outlet. It is desirable to carry out the process.

또한, 상기 제2도금단계는 상기 유입구에 도금액 공급관을 연결하고 상기 유출구에 도금액 배출관을 연결하고, 도금액 공급관 및 도금액 배출관을 통해 상기 유로 내에 도금액을 통과시켜 유로의 내벽면에 도금층을 형성한 다음, 상기 도금액 공급관과 도금액 배출관을 분리하는 공정을 수행하는 것이 바람직하다.In the second plating step, a plating solution supply pipe is connected to the inlet and a plating solution discharge pipe is connected to the outlet, and a plating layer is formed on the inner wall surface of the passage by passing the plating solution through the plating solution supply pipe and the plating solution discharge pipe, It is preferable to perform a process of separating the plating solution supply pipe and the plating solution discharge pipe.

본 발명에 따르면, 성형면의 형상에 대응하는 굴곡진 유로를 통해 가열 또는 냉각효율을 향상시킬 수 있어 금형의 온도 제어가 용이하므로 대면적 광학 제품의 성형 정밀도를 보장할 수 있는 광학 렌즈 제조용 금형장치가 제공된다.According to the present invention, it is possible to improve the heating or cooling efficiency through the curved flow path corresponding to the shape of the molding surface, so that the temperature control of the mold is easy, so that the molding precision of the large-area optical product can be guaranteed. is provided.

또한, 금형의 외측면과 유로의 내벽면에 도금층을 각각 형성하여 성형 정밀도를 개선하는 것은 물론, 유로 내부의 유체 저항을 최소화할 수 있는 광학 렌즈 제조용 금형장치가 제공된다.In addition, a mold apparatus for manufacturing an optical lens capable of improving molding precision and minimizing fluid resistance inside a passage by forming plating layers on the outer surface of the mold and the inner wall surface of the passage, respectively, is provided.

또한, 본 발명의 목적은 3D 프린팅 방식을 이용하여 코어를 제조함으로써 코어의 내부에 가열 또는 냉각을 위한 유로를 원하는 형상으로 형성할 수 있는 광학 렌즈 제조용 금형장치의 제조방법이 제공된다. In addition, an object of the present invention is to provide a manufacturing method of a mold device for manufacturing an optical lens capable of forming a flow path for heating or cooling inside the core in a desired shape by manufacturing a core using a 3D printing method.

또한, 금형부의 내부에 형성된 유로의 내벽면에 도금층을 용이하게 도금할 수 있는 광학 렌즈 제조용 금형장치의 제조방법이 제공된다.In addition, a manufacturing method of a mold apparatus for manufacturing an optical lens capable of easily plating a plating layer on an inner wall surface of a flow path formed inside a mold unit is provided.

도 1은 종래 광학 렌즈 제조용 금형장치의 구성도,
도 2는 본 발명 광학 렌즈 제조용 금형장치의 사시도,
도 3은 본 발명 광학 렌즈 제조용 금형장치의 부분 절개 사시도,
도 4는 본 발명 광학 렌즈 제조용 금형장치의 평면 구성도,
도 5는 본 발명 광학 렌즈 제조용 금형장치의 측면 구성도,
도 6은 본 발명 광학 렌즈 제조용 금형장치의 제조방법의 공정 순서도,
도 7은 본 발명 광학 렌즈 제조용 금형장치의 제조방법에 따른 제1도금단계의 공정도,
도 8은 본 발명 광학 렌즈 제조용 금형장치의 제조방법에 따른 제2도금단계의 공정도이다.1 is a block diagram of a conventional mold device for manufacturing optical lenses;
2 is a perspective view of a mold apparatus for manufacturing an optical lens of the present invention;
Figure 3 is a partial cutaway perspective view of a mold device for manufacturing an optical lens of the present invention;
4 is a plan configuration diagram of a mold apparatus for manufacturing an optical lens of the present invention;
5 is a side configuration diagram of a mold device for manufacturing an optical lens of the present invention;
6 is a process flow chart of a manufacturing method of a mold device for manufacturing an optical lens of the present invention;
7 is a process diagram of the first plating step according to the method of manufacturing a mold device for manufacturing an optical lens according to the present invention;
8 is a process chart of a second plating step according to the method of manufacturing a mold device for manufacturing an optical lens according to the present invention.

설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.Prior to description, in various embodiments, components having the same configuration are typically described in the first embodiment using the same reference numerals, and in other embodiments, components different from those of the first embodiment will be described. do.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명 광학 렌즈 제조용 금형장치에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a mold apparatus for manufacturing an optical lens according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부도면 중 도 2는 본 발명 광학 렌즈 제조용 금형장치의 사시도, 도 3은 본 발명 광학 렌즈 제조용 금형장치의 부분 절개 사시도, 도 4는 본 발명 광학 렌즈 제조용 금형장치의 평면 구성도, 도 5는 본 발명 광학 렌즈 제조용 금형장치의 측면 구성도이다.Among the accompanying drawings, Figure 2 is a perspective view of a mold apparatus for manufacturing an optical lens of the present invention, Figure 3 is a partially cut-away perspective view of a mold apparatus for manufacturing an optical lens of the present invention, Figure 4 is a plan view of the mold apparatus for manufacturing an optical lens of the present invention, Figure 5 is this It is a side configuration diagram of a mold device for manufacturing an inventive optical lens.

상기 도면에 도시된 바와 같은 본 발명 광학 렌즈 제조용 금형장치은 금형부(110), 유로(120), 유입구(112) 및 유출구(113)를 포함한다.As shown in the drawing, the mold apparatus for manufacturing an optical lens of the present invention includes a mold part 110, a flow path 120, an inlet 112, and an outlet 113.

상기 금형부(110)는 일측에 플라스틱 광학 렌즈의 사출을 위한 성형면(111)이 형성된다. 이러한 성형면(111)은 구면 또는 비구면으로 이루어질 수 있고, 상기 금형부(110)는 렌즈 사출 성형용 코어로 이루어질 수 있다. A molding surface 111 for injection of plastic optical lenses is formed on one side of the mold unit 110 . The molding surface 111 may be made of a spherical surface or an aspherical surface, and the mold part 110 may be made of a core for lens injection molding.

상기 유로(120)는 상기 금형부(110)의 성형면(111)의 가열 또는 냉각을 위해 금형부(110)의 내부에 형성되는 것으로서, 상기 성형면(111)으로부터 금형부(110)의 내측으로 일정간격 이격되어 상기 성형면(111)의 형상에 대응하는 가상의 대응면 상에서 나선형으로 배치된다. 상기 유로(120)의 직경이나 나선형 유로(120)의 사이 간격은 열교환 유체, 금형부(110) 또는 광학렌즈의 물성에 따라 변경될 수 있다. 한편, 상기 가상면은 성형면(111)에 대응하는 3차원의 형상을 가질 수 있으나, 성형면(111)에 대응하는 2차원 평면으로 이루어지는 것도 가능할 것이다.The flow path 120 is formed inside the mold part 110 for heating or cooling the molding surface 111 of the mold part 110, and the inside of the mold part 110 from the molding surface 111 spaced apart at regular intervals and spirally disposed on a virtual corresponding surface corresponding to the shape of the molding surface 111. The diameter of the passage 120 or the distance between the spiral passages 120 may be changed according to physical properties of the heat exchange fluid, the mold unit 110, or the optical lens. Meanwhile, the virtual surface may have a three-dimensional shape corresponding to the molding surface 111, but may also be formed of a two-dimensional plane corresponding to the molding surface 111.

상기 유입구(112) 및 유출구(113)는 상기 유로(120)에 열교환 유체를 공급 및 회수하기 위해 상기 유로(120)의 양 단부에 연결되는 것으로서, 본 실시예에서는 상기 금형부(110)의 저면부에 형성되는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 필요에 따라 금형부(110)의 측면부에 형성되는 것도 가능할 것이다. 이러한 유입구(112) 및 유출구(113)는 별도 배치되는 유체 공급부와 배관으로 연결되어 유체의 공급 및 회수가 이루어지며, 유체 공급부는 가열 또는 냉각된 유체에 이송 압력을 제공하는 펌프를 구비할 수 있다.The inlet 112 and the outlet 113 are connected to both ends of the flow path 120 to supply and recover heat exchange fluid to and from the flow path 120, and in this embodiment, the bottom surface of the mold part 110 It has been described as being formed on the part, but it will also be possible to be formed on the side part of the mold part 110 if necessary. The inlet 112 and the outlet 113 are connected to a separately disposed fluid supply unit through a pipe to supply and recover the fluid, and the fluid supply unit may include a pump that provides transfer pressure to the heated or cooled fluid. .

상기와 같은 본 실시예에 따르면, 유로(120)가 성형면(111)에 대응하는 입체 형상으로 이루어지므로 성형면(111)의 가열 또는 냉각 효율을 향상시킬 수 있어 대면적 광학 제품의 성형 정밀도를 보장할 수 있고, 상기 유로(120)가 단일 유로(120)로 이루어지므로 유체의 공급 및 회수를 위한 유체 공급부와 금형부(110) 사이의 배관을 단순화 하는 것은 물론 유체의 공급 및 회수를 위한 유체 제어를 용이하게 할 수 있으며, 상기 유로(120)가 나선형으로 배치됨에 따라 종래 드릴 가공 방식으로 형성되어 직선형 연결구조를 갖는 유로(120)에 비해 유로(120) 내부에서의 유체 저항을 낮출 수 있다. According to the present embodiment as described above, since the passage 120 is formed in a three-dimensional shape corresponding to the molding surface 111, the heating or cooling efficiency of the molding surface 111 can be improved, thereby increasing the molding precision of a large-area optical product. Since the flow path 120 is made of a single flow path 120, the piping between the fluid supply and recovery unit and the mold unit 110 is simplified, as well as fluid supply and recovery. Control can be facilitated, and as the flow path 120 is spirally arranged, the fluid resistance inside the flow path 120 can be lowered compared to the flow path 120 having a linear connection structure formed by a conventional drilling method. .

또한, 상기 금형부(110)는 상기 성형면(111), 유로(120), 유입구(112) 및 유출구(113)를 포함하여 설계된 데이터를 기반으로 3D 프린터에 의한 적층 성형방식으로 성형됨에 따라 내부에 유로(120)가 일체로 성형된 3D 프린팅 성형품으로 이루어질 수 있으며, 상기 금형부(110)의 외측면과 유로(120)의 내벽면에는 도금층(130)이 형성될 수 있다. 이와 같이 금형부(110)의 외측면에 도금층(130)을 형성하는 경우 3D 프린터로 출력된 금형부(110)의 표면 조도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 금형부(110)의 내구성, 내식성, 내마모성 등을 개선할 수 있다. 아울러, 유로(120)의 내벽면에 도금층(130)을 형성하는 경우 유로(120) 내부에서의 유체 저항을 최소화할 수 있어 단일 유로(120)를 이용해 성형면(111)을 가열 또는 냉각할 수 있을 뿐만 아니라 유체 공급부의 펌프 용량을 최소화 할 수 있다.In addition, as the mold part 110 is molded by a 3D printer based on the design data including the molding surface 111, the flow path 120, the inlet 112 and the outlet 113, the internal The flow path 120 may be made of a 3D printed molded article integrally molded, and a plating layer 130 may be formed on an outer surface of the mold unit 110 and an inner wall surface of the flow path 120 . In this way, when the plating layer 130 is formed on the outer surface of the mold part 110, not only can the surface roughness of the mold part 110 output by the 3D printer be improved, but also the durability, corrosion resistance and wear resistance of the mold part 110 can be improved. etc. can be improved. In addition, when the plating layer 130 is formed on the inner wall surface of the passage 120, fluid resistance inside the passage 120 can be minimized, so that the molding surface 111 can be heated or cooled using a single passage 120. In addition, the pump capacity of the fluid supply unit can be minimized.

본 발명 광학 렌즈 제조용 금형장치의 제조방법은 설계단계(S110), 성형단계(S120) 및 도금단계(S130)를 포함한다.The manufacturing method of the mold apparatus for manufacturing an optical lens of the present invention includes a design step (S110), a molding step (S120) and a plating step (S130).

첨부도면 중, 도 6은 본 발명 광학 렌즈 제조용 금형장치의 제조방법의 공정 순서도, 도 7은 본 발명 광학 렌즈 제조용 금형장치의 제조방법에 따른 제1도금단계의 공정도, 도 8은 본 발명 광학 렌즈 제조용 금형장치의 제조방법에 따른 제2도금단계의 공정도이다.Among the accompanying drawings, Figure 6 is a process flow chart of a manufacturing method of a mold apparatus for manufacturing an optical lens of the present invention, Figure 7 is a process chart of the first plating step according to the manufacturing method of a mold apparatus for manufacturing an optical lens of the present invention, Figure 8 is a process flow chart of the present invention optical lens manufacturing method It is a process chart of the second plating step according to the manufacturing method of the mold device for manufacturing the lens.

상기 설계단계(S110)에서는 미리 입력된 성형면(111), 유로(120), 유입구(112) 및 유출구(113)의 형상 정보와 위치 정보를 통해 전체적인 금형부(110)의 형상을 데이터화하여 전체 형상 데이터를 생성하고, 3D 프린터를 이용한 성형을 위해 전체 형상 데이터를 상하로 적층되는 다수의 분할몸체로 분할하고 각각의 단위몸체의 성형을 위한 단위 형상 데이터를 생성한다. 여기서, 상기 금형부(110)의 분할 개수는 성형단계(S120)에 이용되는 3D 프린터의 출력 해상도에 따라 결정될 수 있다.In the design step (S110), the shape of the entire mold part 110 is converted into data through the shape information and location information of the molding surface 111, the flow path 120, the inlet 112, and the outlet 113 that have been input in advance. Shape data is generated, and the entire shape data is divided into a plurality of vertically stacked divided bodies for molding using a 3D printer, and unit shape data for molding of each unit body is generated. Here, the number of divisions of the mold unit 110 may be determined according to the output resolution of the 3D printer used in the molding step (S120).

상기 성형단계(S120)에서는 금형부(110)를 구성하는 소재를 이용해 상기 설계 데이터 생성 단계에서 생성된 금형 설계 데이터를 기반으로 금형부(110)를 제조한다. 구체적으로, 상기 단위 형상 데이터를 기반으로 각 분할평면 상에서 상기 소재를 이용해 분할몸체를 프린팅하고, 이러한 과정을 반복하면서 다수의 단위몸체들을 적층하여 금형부(110)를 성형할 수 있다. 이러한 3D 프린팅 단계에 이용되는 3D 프린팅 방식으로는 SLA, DLP, Polyjet, FDM, MJM, SLS, 3DP 방식 등이 이용될 수 있으며, 3D 프린팅 방식은 금형부(110)의 소재에 따라 결정될 수 있을 것이다. In the molding step (S120), the mold part 110 is manufactured based on the mold design data generated in the design data generation step using the material constituting the mold part 110. Specifically, the mold unit 110 may be formed by printing a divided body using the material on each division plane based on the unit shape data, and stacking a plurality of unit bodies while repeating this process. As a 3D printing method used in this 3D printing step, SLA, DLP, Polyjet, FDM, MJM, SLS, 3DP method, etc. may be used, and the 3D printing method may be determined according to the material of the mold part 110 .

한편, 상기 3D 프린팅 단계 이후, 제조된 금형부(110)의 표면과 성형면(111)의 정밀도를 개선하기 위해 연마나 폴리싱 등의 후처리가 이루어질 수 있다. Meanwhile, after the 3D printing step, post-processing such as polishing or polishing may be performed to improve the precision of the molded surface 111 and the surface of the manufactured mold part 110 .

상기 도금단계(S130)는 금형부(110)의 외측면에 도금층(130)을 형성하는 제1도금단계(S131)와, 금형부(110)의 내측에 형성된 유로(120)의 내벽면에 도금층(130)을 형성하는 제2도금단계(S132)를 포함할 수 있다. 이와 같이 금형부(110)의 외측면에 도금층(130)을 형성하는 경우 3D 프린터로 출력된 금형부(110)의 표면 조도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 금형부(110)의 내구성, 내식성, 내마모성 등을 개선할 수 있다. 아울러, 유로(120)의 내벽면에 도금층(130)을 형성하는 경우 유로(120) 내부에서의 유체 저항을 최소화할 수 있어 단일 유로(120)를 이용해 성형면(111)을 가열 또는 냉각할 수 있을 뿐만 아니라 유체 공급부의 펌프 용량을 최소화 할 수 있다.The plating step (S130) includes the first plating step (S131) of forming the plating layer 130 on the outer surface of the mold part 110 and the plating layer on the inner wall surface of the flow path 120 formed inside the mold part 110. A second plating step (S132) of forming (130) may be included. In this way, when the plating layer 130 is formed on the outer surface of the mold part 110, not only can the surface roughness of the mold part 110 output by the 3D printer be improved, but also the durability, corrosion resistance and wear resistance of the mold part 110 can be improved. etc. can be improved. In addition, when the plating layer 130 is formed on the inner wall surface of the passage 120, fluid resistance inside the passage 120 can be minimized, so that the molding surface 111 can be heated or cooled using a single passage 120. In addition, the pump capacity of the fluid supply unit can be minimized.

상기 제1도금단계(S131)에서는 마감캡(10)을 이용해 유입구(112)와 유출구(113)를 마감한 상태에서, 금형부(110)를 도금액(21)이 수용된 도금조(20)에 침지시켜 금형부(110)의 외측면에 도금층(130)을 형성한 다음 마감캡(10)을 제거한다. 한편, 상기 도금층(130)은 니켈 또는 니켈 합금 재질로 이루어질 수 있으며, 무전해 도금 공정을 통해 금형부(110)의 표면에 형성될 수 있으나, 도금층(130)의 소재나 도금 방법은 금형부(110)를 구성하는 소재의 특성에 따라 변경될 수 있다. In the first plating step (S131), the mold part 110 is immersed in the plating bath 20 containing the plating solution 21 while the inlet 112 and the outlet 113 are closed using the finishing cap 10. to form the plating layer 130 on the outer surface of the mold part 110, and then remove the finishing cap 10. Meanwhile, the plating layer 130 may be made of nickel or a nickel alloy material, and may be formed on the surface of the mold part 110 through an electroless plating process, but the material or plating method of the plating layer 130 may be a mold part ( 110) may be changed according to the characteristics of the material constituting the material.

상기 제2도금단계(S132)에서는 상기 유입구(112)에 도금액 공급관(31)을 연결하고 상기 유출구(113)에 도금액 배출관(32)을 연결한 다음, 유로(120) 내에 도금액을 공급하여 유로(120)의 내벽면에 도금층(130)을 형성하고, 도금층(130)이 형성된 이후에는 도금액 공급관(31)과 도금액 배출관(32)을 분리한다. 이러한 제2도금단계(S132)에서 형성되는 도금층(130)은 제1도금단계(S131)에서 형성되는 도금층(130)과 동일한 재질과 동일한 도금 방법을 통해 형성되는 것이 바람직하다.In the second plating step (S132), the plating solution supply pipe 31 is connected to the inlet 112 and the plating solution discharge pipe 32 is connected to the outlet 113, and then the plating solution is supplied into the flow path 120 so that the flow path ( 120), the plating layer 130 is formed, and after the plating layer 130 is formed, the plating solution supply pipe 31 and the plating solution discharge pipe 32 are separated. The plating layer 130 formed in the second plating step (S132) is preferably formed of the same material and the same plating method as the plating layer 130 formed in the first plating step (S131).

아울러, 본 실시예에서는 상기 제1도금단계(S131)에서 금형부(110)의 외측면에 도금층(130)을 형성하고 제2도금단계(S132)에서 유로(120)의 내벽면에 도금층(130)을 형성하는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 도금 순서는 변경될 수 있다.In addition, in this embodiment, the plating layer 130 is formed on the outer surface of the mold part 110 in the first plating step (S131), and the plating layer 130 is formed on the inner wall surface of the flow path 120 in the second plating step (S132). ) has been described as an example, but the plating order may be changed.

또한, 상기 도금층(130)의 내구성, 내식성, 내마모성 등을 개선하기 위해 상기 제1도금단계(S131)와 제2도금단계(S132)를 반복하면서 도금층(130)을 다층으로 구성할 수 있으며, 상기 도금층(130)과 금형부(110) 사이에 도금층(130)의 밀착성을 개선하기 위한 중간층을 형성하는 공정을 추가로 수행하는 것도 가능할 것이다.In addition, in order to improve the durability, corrosion resistance, wear resistance, etc. of the plating layer 130, the plating layer 130 may be configured in multiple layers while repeating the first plating step (S131) and the second plating step (S132). It may be possible to additionally perform a process of forming an intermediate layer between the plating layer 130 and the mold part 110 to improve adhesion of the plating layer 130 .

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be implemented in various forms of embodiments within the scope of the appended claims. Anyone with ordinary knowledge in the art to which the invention pertains without departing from the subject matter of the invention claimed in the claims is considered to be within the scope of the claims of the present invention to various extents that can be modified.

110:금형부, 111:성형면, 112:유입구,
113:유출구, 120:유로, 130:도금층,
10:마감캡, 20:도금조, 21:도금액,
31:도금액 공급관, 32:도금액 배출관, S110:설계단계,
S120:성형단계, S130:도금단계, S131:제1도금단계,
S132:제2도금단계110: mold part, 111: molding surface, 112: inlet,
113: outlet, 120: euro, 130: plating layer,
10: finishing cap, 20: plating tank, 21: plating solution,
31: plating solution supply pipe, 32: plating solution discharge pipe, S110: design stage,
S120: molding step, S130: plating step, S131: first plating step,
S132: Second plating step

Claims (11)

일측에 광학 렌즈의 형상에 대응하는 성형면이 형성된 금형부;
상기 성형면의 균등한 가열 또는 냉각을 위해 상기 금형부의 내부에서 성형면의 형상에 대응하여 굴곡 형성되는 유로; 및
상기 유로에 열교환 유체를 공급 및 회수하기 위해 상기 유로의 양 단부에 연결되는 유입구 및 유출구;를 포함하는 광학 렌즈 제조용 금형장치.A mold unit having a molding surface corresponding to the shape of the optical lens on one side thereof;
a flow path formed in a curved shape corresponding to the shape of the molding surface inside the mold part for uniform heating or cooling of the molding surface; and
A mold apparatus for manufacturing an optical lens comprising: an inlet and an outlet connected to both ends of the flow path to supply and recover heat exchanging fluid to and from the flow path. 제 1항에 있어서,
상기 유로는 상기 성형면에 대응하는 2차원 평면 상에서 나선형으로 배치되는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 제조용 금형장치.According to claim 1,
The flow path is a mold apparatus for manufacturing an optical lens, characterized in that arranged in a spiral on a two-dimensional plane corresponding to the molding surface. 제 1항에 있어서,
상기 유로는 상기 성형면의 형상에 대응하는 3차원 굴곡면을 따라 나선형으로 배치되는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 제조용 금형장치.According to claim 1,
The flow path is a mold device for manufacturing an optical lens, characterized in that arranged in a spiral along a three-dimensional curved surface corresponding to the shape of the molding surface. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
상기 금형부는 3D 프린터에 의한 적층가공으로 성형됨에 따라 내부에 유로가 일체로 성형된 3D 프린팅 성형품인 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 제조용 금형장치.According to claim 2 or 3,
The mold device for manufacturing an optical lens, characterized in that the mold part is a 3D printed molded article in which the flow path is integrally molded therein as it is molded by additive manufacturing by a 3D printer. 제 1항에 있어서,
상기 금형부의 외측면과 상기 유로의 내벽면에는 도금층이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 제조용 금형장치.According to claim 1,
A mold apparatus for manufacturing an optical lens, characterized in that a plating layer is formed on an outer surface of the mold part and an inner wall surface of the flow path, respectively. 광학 렌즈 제조용 금형장치의 제조방법에 있어서,
성형면, 유로, 유입구 및 유출구를 포함하는 전체적인 금형부의 형상을 설계하고, 설계된 금형부의 형상을 상하로 적층되는 적어도 2개의 분할몸체로 구분하고, 각각의 단위몸체의 성형을 위한 데이터를 생성하는 설계단계; 및
각각의 단위몸체를 성형 및 적층하는 성형단계;를 포함하는 광학 렌즈 제조용 금형장치의 제조방법.In the manufacturing method of a mold device for manufacturing an optical lens,
A design that designs the shape of the entire mold part including the molding surface, flow path, inlet and outlet, divides the shape of the mold part into at least two divided bodies stacked vertically, and creates data for molding each unit body. step; and
A method of manufacturing a mold apparatus for manufacturing an optical lens comprising a molding step of molding and laminating each unit body. 제 6항에 있어서,
상기 성형단계는 3D 프린팅 공정을 이용해 금형부를 성형하는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 제조용 금형장치의 제조방법.According to claim 6,
The molding step is a method of manufacturing a mold device for manufacturing an optical lens, characterized in that for molding the mold part using a 3D printing process. 제 6항에 있어서,
상기 금형부의 외측면과 상기 유로의 내벽면에 도금층을 형성하는 도금단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 제조용 금형장치의 제조방법.According to claim 6,
The manufacturing method of the mold apparatus for manufacturing an optical lens, characterized in that it further comprises; a plating step of forming a plating layer on the outer surface of the mold portion and the inner wall surface of the flow path. 제 8항에 있어서,
상기 도금단계는
상기 금형부의 외측면에 도금층을 형성하는 제1도금단계 및
상기 유로의 내벽면에 도금층을 형성하는 제2도금단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 제조용 금형장치의 제조방법.According to claim 8,
The plating step
A first plating step of forming a plating layer on the outer surface of the mold part and
A method of manufacturing a mold apparatus for manufacturing an optical lens, characterized in that it comprises a second plating step of forming a plating layer on the inner wall surface of the passage. 제 9항에 있어서,
상기 제1도금단계는 마감캡을 이용해 유입구 및 유출구를 마감하고, 금형부를 도금액이 수용된 도금조에 침지시켜 금형부의 외측면에 도금층을 형성한 다음, 유입구 및 유출구를 마감하는 마감캡을 제거하는 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 제조용 금형장치의 제조방법.According to claim 9,
The first plating step is a process of closing the inlet and outlet using a finishing cap, immersing the mold part in a plating bath containing a plating solution to form a plating layer on the outer surface of the mold part, and then removing the finishing cap closing the inlet and outlet. A method of manufacturing a mold device for manufacturing an optical lens, characterized in that for performing. 제 10항에 있어서,
상기 제2도금단계는 상기 유입구에 도금액 공급관을 연결하고 상기 유출구에 도금액 배출관을 연결하고, 도금액 공급관 및 도금액 배출관을 통해 상기 유로 내에 도금액을 통과시켜 유로의 내벽면에 도금층을 형성한 다음, 상기 도금액 공급관과 도금액 배출관을 분리하는 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 제조용 금형장치의 제조방법.According to claim 10,
In the second plating step, a plating solution supply pipe is connected to the inlet and a plating solution discharge pipe is connected to the outlet, and the plating solution is passed through the plating solution supply pipe and the plating solution discharge pipe to form a plating layer on the inner wall surface of the passage. A method of manufacturing a mold apparatus for manufacturing an optical lens, characterized in that performing a step of separating the supply pipe and the plating solution discharge pipe.
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