KR20230033418A - 언더컷 성형핀을 포함하는 사출 금형 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 언더컷 성형핀을 포함하는 사출 금형 장치에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 성형핀이 피압착물과 제2 압착부를 분리시키게 되며, 피압착물을 제2 압착부로부터 분리가 완료되면 제3 압착부의 내부에 구성된 세척수 케이스 및 세척관에 의해 제3 압착부의 상부가 세척되는 금형 장치에 대한 발명이다.
Description
본 발명은 언더컷 성형핀을 포함하는 사출 금형 장치에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 성형핀이 피압착물과 제2 압착부를 분리시키게 되며, 피압착물을 제2 압착부로부터 분리가 완료되면 제3 압착부의 내부에 구성된 세척수 케이스 및 세척관에 의해 제3 압착부의 상부가 세척되는 금형 장치에 대한 발명이다.
일반적으로, 금형(金型)이란 재료의 가소성과 유동성을 이용하여 복잡한 형상을 갖춘 완성도 높은 제품을 성형 하기 위한 금속성의 형(型)으로 크게 플라스틱 제품을 생산하는 사출 금형과, 철판을 매개로 하여 제품을 생산 하는 프레스 금형 및 금속을 용해시켜 플라스틱과 유사하게 생산하는 다이캐스팅 금형 등으로 분류할 수 있다.
이러한 다양한 종류의 금형 중에 사출 금형은 각각의 금형 사이에 형성되는 캐비티(Cavity) 즉, 성형 공간 내부 에 고온의 액상 수지물을 주입한 후 냉각시켜 금형의 내부 형상과 동일한 소정의 성형물인 제품을 생산하게 된다.
상기 사출금형은 크게 고정부 금형과 가동부 금형으로 나누어지며, 구체적으로는 성형재료를 금형 캐비티 내에 사출, 충진시켜서 성형품을 얻기 위한 캐비티부, 용융된 재료를 성형기의 노즐로부터 캐비티까지 인도하는 유동 기구, 성형품을 금형으로부터 빼내기 위한 이젝터 기구, 금형의 온도를 조절하기 위한 온도조절부, 금형을 성형기에 붙이기 위한 부착부, 이것을 유지하기 위한 전체적인 프레임인 몰드베이스 등으로 나누어진다.
또한, 상기 사출 금형을 이용한 사출성형법은 열가소성 플라스틱 또는 열경화성 플라스틱 성형재료를 사출성형기 내에서 가열 용융한 후, 스프루(Sprue)를 통하여 사출 금형의 성형 공간부 내로 원료를 주입하고, 이를 사출 금형 내부에서 고화 또는 경화시켜 성형이 완료된 후에는 각각의 금형을 분리하여 성형물을 취출하는 방식이다.
상기와 같은 사출금형에 의한 제조방법은 생산제품의 치수 정밀도가 높고, 호환성이 있는 조립품의 생산이 간단 하며, 특수 기술이나 숙련기술 없이도 제품의 생산이 가능하고, 제품의 생산시간이 단축된다는 장점이 있다.
하지만, 상기 성형물에 나사산이나 구멍 또는 홈부, 경사부 등과 같은 언더컷이 형성된 경우에는 상기 가동부 금형의 이동만으로 캐비티 내의 성형물을 취출할 수 없는 문제가 발생하게 된다.
상기 언더컷(Under-cut)이란 사출 금형의 닫힘이나 열림 방향의 운동만으로는 성형물을 배출하기 곤란한 오목한 부분을 가리키는 것으로, 이러한 언더컷은 성형품의 외부에 있는 경우와 내부에 있는 경우로 구분될 수 있는데, 상기 언더컷으로 인해 금형으로부터 성형물의 취출이 용이하지 않을 뿐 아니라, 성형물 취출 시 언더컷이 형성된 부분과 금형이 접촉 또는 충돌하여 성형물의 불량을 야기하기도 하였다.
또한, 종래에는 언더컷이 형성된 성형물을 취출하기 위해 강제 취출방식을 사용해 왔는데, 이러한 방식은 성형 물의 형상이 변형되거나 긁히게 되는 또 다른 문제를 발생하였다.
따라서, 사출 금형기로부터 성형물을 취출하는데 많은 시간이 소요되지 않고 금형을 구동하기 위한 동력이 많이 소요되는 문제점을 방지할 수 있는 금형장치가 필요한 실정이다.
본 발명은 언더컷 성형핀을 포함하는 사출 금형 장치에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 성형핀이 피압착물과 제2 압착부를 분리시키게 되며, 피압착물을 제2 압착부로부터 분리가 완료되면 제3 압착부의 내부에 구성된 세척수 케이스 및 세척관에 의해 제3 압착부의 상부가 세척되는 금형 장치에 대한 발명이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 조절부; 상기 조절부의 하부에 결합되되, 'U'형상으로 형성되는 제1 압착부; 상기 제1 압착부의 하부에 맞닿아 결합되는 제2 압착부; 상기 제2 압착부의 하부에 맞닿아 결합되는 제3 압착부; 및 상기 제2 압착부의 내부에 수직 방향으로 삽입되는 한 쌍의 성형핀;을 포함하고, 상기 제2 압착부와 상기 제3 압착부가 분리된 후, 상기 성형핀이 상기 제2 압착부로부터 피압착물을 분리시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 조절부는 상기 조절부의 일측면과 타측면에 결합되는 한 쌍의 렉 기어;를 더 포함하고, 상기 제1 압착부는, 상기 제1 압착부의 일측과 타측에 결합되는 한 쌍의 피니언 기어;를 더 포함하고, 상기 피니언 기어는 상기 렉 기어를 따라 상방 및 하방으로 이동한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 조절부는, 상기 조절부의 상부에 맞닿아 결합되되, 상기 조절부와 수직이 되도록 결합되는 제2 판; 및 상기 제2 판의 상부에 수직 방향으로 연장되어 형성되는 복수 개의 지지부;를 더 포함하고, 상기 제2 판이 상기 지지부를 따라 상방으로 이동 가능하여 상기 제2 압착부가 상방으로 이동할 수 있는 거리가 연장된다.
또한, 본 발명에 따른 상기 제1 압착부는, 상기 피니언 기어의 내부에 관통되는 고정부; 및 상기 제1 압착부의 일 지점에 형성되는 고정부 홈;를 더 포함하고, 상기 고정부의 일단은 상기 고정부 홈의 내부에 삽입되어, 상기 피니언 기어의 위치가 고정된다.
또한, 본 발명에 따른 상기 제2 압착부에 형성되되, 상기 피압착물의 압착 완료 여부를 나타내는 LED 센서;를 포함한다.
본 발명은 렉 기어와 피니언 기어의 구성으로 작동을 간단하게 실시할 수 있고, 제품의 주름, 찌그러짐 및 파손 등의 제품 불량 발생률을 최소화하여 제품의 품질을 향상시키며 별도의 작동 없이 성형할 수 있으므로 제작시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 분사장치를 구성하는 부품의 수가 최소화되어 제조원가가 저렴하게 유지되면서도 이물질들이 세척관에 막히는 등의 문제점이 해소되는 장점이 있다.
또한, 피압착물이 제3 압착부로부터 분리될 때마다 제3 압착부의 상부를 주기적으로 세척하므로 본 발명을 사용하여 피압착물을 성형할 경우 오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 언더컷 성형핀을 포함하는 사출 금형 장치를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 렉기어 및 피니언 기어를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 고정부를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 피압착물이 성형되고 있는 형상을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 성형핀을 통해 피압착물이 분리되는 경우를 도시한 것이다.
도 6을 본 발명에 따른 조절부의 다른 실시예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 렉기어 및 피니언 기어를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 고정부를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 피압착물이 성형되고 있는 형상을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 성형핀을 통해 피압착물이 분리되는 경우를 도시한 것이다.
도 6을 본 발명에 따른 조절부의 다른 실시예를 도시한 것이다.
이하, 본 발명의 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 통상의 실시자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.
본 발명에서 '길이 방향'이라 함은 도 1을 기준으로 X축 방향이고, '폭 방’'이라 함은 도 1을 기준으로 Y축 방향이다. '수직 방향'이라 함은 도 1을 기준으로 Z축 방향이다.
도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 언더컷 성형핀을 포함하는 사출 금형 장치는 조절부(100), 제1 압착부(200), 제2 압착부(300) 및 제3 압착부(400)로 구성된다.
조절부(100)는 제1 판(110), 제2 판(120), 연장부(111), 지지부(130) 및 한 쌍의 렉 기어를 포함하며, 조절부(100)는 수직 방향으로 연장되어 형성된다.
조절부(100)의 일단에는 제2 판(120)의 일측면이 일체형으로 결합되되, 조절부(100)의 일단과 제2 판(120)의 일측면은 수직을 이루며 결합된다.
제2 판(120)의 상부의 각각 모서리에는 복수 개의 지지부(130)가 수직 방향으로 연장되어 형성되고, 제2 판(120)의 상부의 중심에는 조절부(100)의 상부에서 수직 방향으로 연장되어 형성되는 연장부(111)가 형성된다.
구체적으로, 연장부(111)는 조절부(100)의 내부에 삽입되어 형성되어 조절부(100)는 연장부(111)를 따라 상방 및 하방으로 이동이 가능하다.
또한, 제2 판(120)의 상부에는 제1 판(110)이 소정의 간격을 두고 이격되어 형성되며, 제2 판(120)은 지지부(130)를 따라 상방 및 하방으로 이동할 수 있으며, 이에 대한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 조절부(100)의 일측면에는 제1 렉 기어(140)가 형성되고, 타측면에는 제2 렉 기어(141)가 형성되고, 한 쌍의 렉 기어는 후술할 한 쌍의 피니언 기어와 상호 치합된다.
조절부(100)의 타단에는 제1 압착부(200)가 결합되되, 제1 압착부(200)는 일측과 타측이 수직 방향으로 연장되어 형성되고, 즉 'U' 형상으로 형성된다.
제1 압착부(200)의 일측에는 제1 기어 홈이 형성되고, 제1 압착부(200)의 타측에는 제2 기어 홈이 형성된다.
또한, 제1 기어 홈의 내부에는 제1 피니언 기어(230)가 삽입되고, 제2 기어 홈의 내부에는 제2 피니언 기어(231)가 삽입된다.
즉, 제1 렉 기어(140)는 제1 피니언 기어(230)와 상호 치합되고 제2 렉 기어(141)는 제2 피니언 기어(231)와 상호 치합되므로, 제1 압착부(200)는 한 쌍의 렉 기어와 한 쌍의 피니언 기어를 통해 조절부(100)를 따라 상방 및 하방으로 이동할 수 있다.
동시에, 제2 판(120)도 마찬가지로 지지부(130)를 따라 상방 및 하방으로 이동할 수 있으므로, 제1 압착부(200)는 상방으로 이동 시, 이중으로 이동할 수 있게 된다.
즉, 제1 압착부(200)는 한 쌍의 피니언 기어가 조절부(100)의 한 쌍의 렉 기어를 따라서 상방으로 이동할 수 있고, 상방으로 더 이동하고자 할 경우 제2 판(120)이 지지부(130)를 따라 상방으로 이동하는 동시에 조절부(100)가 연장부(111)를 따라 이동할 수 있게 된다.
따라서, 한 쌍의 렉 기어와 한 쌍의 피니언 기어의 구성으로 작동을 간단하게 실시할 수 있고, 제품의 주름, 찌그러짐 및 파손 등의 제품 불량 발생률을 최소화하여 제품의 품질을 향상시키며 별도의 작동 없이 성형할 수 있으므로 제작시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
도 3은 제2 피니언 기어(231)가 제2 기어 홈의 내부에 삽입되어 고정되어 있는 형상을 도시한 것이다.
고정부(240)의 일단은 제2 피니언 기어(231)의 내부에 관통되어 형성되고, 타단은 제2 피니언 기어(231)의 하부에 형성된 고정부 홈(241)에 삽입된다.
도 3에서는 고정부 홈(241)이 제2 기어 홈의 하부에 소정을 간격을 두고 이격되어 형성되지만, 고정부 홈(241)이 형성되는 위치는 이에 국한되지 않는다.
제2 피니언 기어(231)는 고정부(240)의 외면에 결합되어 회전 가능하며, 제1 압착부(200)가 상부로 이동할 경우 제2 피니언 기어(231)는 고정부(240)에 의해 고정된 채로 제2 피니언 기어(231)와 제2 렉 기어(141)가 치합하여 제1 압착부(200)가 상부로 이동할 수 있다.
즉, 고정부(240)의 구성으로 제2 피니언 기어(231)와 제2 렉 기어(141)가 치합되어 상부로 이동할 경우 제2 피니언 기어(231)가 외부로 이탈되는 문제점을 방지할 수 있고, 제2 피니언 기어(231)가 마모 및 손상이 되었을 경우 고정부(240)를 고정부 홈(241)으로부터 탈부착하여 제2 피니언 기어(231)를 교체할 수 있는 장점이 있다.
이는 제1 피니언 기어(230)가 제1 기어 홈의 내부에 삽입된 형상과 동일하므로 중복 설명을 방지한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제2 압착부(300)의 일측면에는 LED 센서(280)가 형성되고, LED 센서(280)를 통해 제1 압착부(200)의 작동 중 여부와 제1 압착부(200) 작동 완료 여부를 알 수 있다.
이때, 제1 압착부(200)의 작동이란 제1 압착부(200)와 제3 압착부(400)의 사이에 피압착물이 위치되면 제1 압착부(200)가 한 쌍의 렉 기어와 한 쌍의 피니언 기어에 의해 상방으로 이동하여 제3 압착부(400)로부터 피압착물이 분리되는 것을 의미한다.
예를 들어, 제1 압착부(200)가 작동 중일 때는 LED 센서(280)가 붉은색으로 점등되고, 제1 압착부(200)의 작동이 완료되었을 때는 LED 센서(280)가 초록색으로 점등된다.
또한, 도면에 도시되어 있지 않지만, 제1 압착부(200)의 내부에 온도 감지 센서(미도시)가 구성된다.
피압착물이 제1 압착부(200)와 제2 압착부(300)의 사이에 위치될 때, 온도 감지 센서가 피압착물을 감지하여 감지 정보를 생성한다.
이러한 온도 감지 센서는 피압착물에 의해 발생한 열이나 움직임을 감지하여 감지 정보를 생성하며, 피압착물에 의해 발생되는 열을 감지하는 적외선 센서일 수 있다.
또한, 감지 센서는 피압착물의 열을 감지하여 감지 정보를 생성하며, 감지 센서가 피압착물을 감지하여 감지 정보를 제어부(미도시)로 전송할 수 있고, 여기서, 제어부는 센서와 구성들을 제어하기 위한 프로세서(미도시), 데이터를 저장하기 위한 메모리(미도시), 외부와 무선통신 가능한 통신부(미도시)를 더 포함한다.
여기서 무선통신이란, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용할 수 있다.
프로세서는 전술한 구성에서 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.
프로세서란, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
따라서, 감지 센서가 제1 압착부(200)와 제3 압착부(400)의 사이에 있는 피압착물의 온도를 감지하면, 감지 정보가 제어부로 전달되고 제어부가 LED 센서(280)에 감지 정보를 전달하게 된다.
이후, 제1 압착부(200)와 제3 압착부(400)에 의해 피압착물의 압착이 가동 중인 경우와 피압착물의 압착이 완료되었을 경우에 나타나는 LED 센서(280)의 색깔이 상이하게 표시된다.
이러한 LED 센서(280)의 구성으로 피압착물의 성형 완료 여부를 간편하게 확인할 수 있어 성형 작업을 하는데 있어서 용이하다.
도 4를 참고하면, 제1 압착부(200)의 하부에는 제2 압착부(300)가 맞닿아 결합되고, 제2 압착부(300)의 하부에는 제3 압착부(400)가 결합된다.
즉, 제2 압착부(300)의 상부가 제1 압착부(200)의 하부와 맞닿는 것으로, 제1 압착부(200)의 하부와 제2 압착부(300)의 상부에 상호 형성된 단턱에 의해 결합되고, 제1 압착부(200)와 제2 압착부(300)는 연동 승하강 가능하도록 구성된다.
수용부(260)는 제1 압착부(200)의 하부와 제2 압착부(300)의 상부의 사이에 일측과 타측에 한 쌍으로 형성되되, 폭 방향으로 연장되어 형성되고, 일 지점에서 절곡되어 형성된다.
한 쌍의 수용부(260)의 내부에는 각각 성형핀(250)이 삽입되되, 성형핀(250)은 수용부(260)가 절곡되는 부분에 수직 방향으로 연장되어 형성된다.
수용부(260)의 입구에는 성형핀 구동부(270)가 형성되고, 성형핀 구동부(270)는 버튼 및 노브 형상일 수 있으며 이에 국한되지 않는다.
즉, 성형핀(250)이 수용부(260)의 내부에 삽입되어 있는 상태에서 성형핀 구동부(270)를 가압하여 누를 수 있는 형상이다.
성형핀 구동부(270)를 가압하면 성형핀(250)이 피압착물의 일단과 타단에 위치되고, 피압착물을 제2 압착부(300)로부터 분리시킬 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.
제3 압착부(400)의 내부에는 주입부(410)가 수직 방향으로 연장되어 형성되고, 주입부(410)를 통해 제3 압착부(400)의 내부로 피압착물이 주입되므로 제3 압착부(400)의 상부에는 단턱이 형성된다.
도 5는 피압착물과 제3 압착부(400)가 분리되는 형상을 도시한 것이다.
주입부(410)에서 피압착물이 제3 압착부(400)의 내부를 향해 주입된 후, 온도감지센서를 통해 피압착물의 성형이 완료된 것을 확인하면 제1 압착부(200)에 구성된 한 쌍의 피니언 기어가 한 쌍의 렉 기어를 따라 상부로 이동하기 시작한다.
제1 압착부(200)가 상방으로 이동하면 제2 압착부(300)도 따라서 상방으로 이동하며 제3 압착부(400)의 상부에는 아무것도 위치해있지 않으며, 피압착물은 제2 압착부(300)의 하부에 결합되어 있는 상태이다.
피압착물의 하부는 제3 압착부(400)와 분리되고, 성형핀 구동부(270)를 가압하여 누르면 한 쌍의 성형핀(250)이 피압착물의 일측과 타측과 맞닿게 된다.
이때, 제1 압착부(200)가 상방으로 이동하는 거리는 피압착물이 제2 압착부(300)의 하부로부터 이탈되어 취출이 가능한 이격 거리를 의미한다.
피압착물은 제2 압착부(300)의 하부에 결합되어 있으며, 사용자가 성형핀 구동부(270)를 더욱 가압하면 성형핀(250)이 피압착물과 제2 압착부(300)의 사이로 이동하게 되어 제1 압착부(200)와 제2 압착부(300)는 소정의 간격을 두고 이격된다.
성형핀(250)이 피압착물과 제2 압착부(300)를 분리시키게 되며, 성형핀(250)의 구성으로 피압착물이 제2 압착부(300)의 내부에 삽입된 채로 성형이 완료되었을 경우에도 용이하게 취출할 수 있는 장점이 있다.
또한, 제1 압착부(200)와 제2 압착부(300)가 각각 독립하여 작동하기 때문에 제1 압착부(200)와 제2 압착부(300)의 상호간의 간섭을 배제하여 본 발명의 작동과정에서 조절부(100)의 손상이나 고장을 방지할 수 있어 사용이 편리하다.
또한, 안전하고 원활한 작동성을 보장하여 장시간 사용하더라도 균일한 제품을 연속하여 생산할 수 있어 품질이 우수하고 생산성이 우수한 피압착물을 취출할 수 있는 효과가 있다.
이후, 피압착물을 제2 압착부(300)로부터 분리가 완료되면 제3 압착부(400)의 내부에 구성된 세척수 케이스(420) 및 세척관(430)에 의해 제3 압착부(400)의 상부가 세척된다.
세척수 케이스(420)의 내부에는 세척수가 삽입되어 있고, 세척수 케이스(420)의 상부에는 세척수가 이동하는 공간인 세척관(430)이 형성된다.
세척관(430)은 세척수 케이스(420)의 상부에서 수직 방향으로 연장되어 형성되고, 세척관(430)은 일 지점에서 절곡되어 형성된다.
즉, 세척관(430)의 일단은 세척수 케이스(420)의 상부에 결합되고, 세척관(430)의 타단은 피압착물이 위치되는 공간으로 연결된다.
제1 압착부(200) 및 제2 압착부(300)가 한 쌍의 렉 기어를 따라서 상방으로 이동하면, 제2 압착부(300)의 하부에 맞닿아 있는 피압착물도 따라서 상방으로 이동하게 되어 피압착물과 제3 압착부(400)는 분리된다.
이후, 성형핀(250)을 이용하여 피압착물을 제2 압착부(300)로부터 분리한 후, 세척수가 세척관(430)을 통해 제3 압착부(400)의 상부에 분사되어 피압착물이 위치했던 공간을 세척하게 된다.
도면에 도시되지 않았지만, 세척관(430)의 내부에 복수 개의 지지턱이 구성되어 있어 세척관(430) 내부에서 흐르는 세척수의 압력이 균일하게 유지되어 제3 압착부(400)의 상부에 고르게 분사되면서도 세척수를 넓게 확산하여 분사하므로 세척의 효율을 최대한 높여줄 수 있다.
또한, 분사장치를 구성하는 부품의 수가 최소화되어 제조원가가 저렴하게 유지되면서도 이물질들이 세척관(430)에 막히는 등의 문제점이 해소되는 장점이 있다.
또한, 피압착물이 제3 압착부(400)로부터 분리될 때마다 제3 압착부(400)의 상부를 주기적으로 세척하므로 본 발명을 사용하여 피압착물을 성형할 경우 오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 6은 본 발명에 따른 조절부(100)의 다른 실시예를 도시한 것이다.
조절부(100)의 내부의 일 지점에는 복수 개의 베어링이 삽입되고, 베어링은 조절부(100)의 일측에 한 쌍의 제1 베어링(150)이 수직 방향으로 소정의 간격을 두고 형성되고, 조절부(100)의 타측에 한 쌍의 제2 베어링(151)이 수직 방향으로 소정의 간격을 두고 형성된다.
제1 베어링(150) 및 제2 베어링(151)은 볼 베어링으로 형성되는 것이 바람직하며, 볼 베어링은 베어링 중에서 가장 대표적인 베어링이며 사용 용도가 광범위하다.
볼 베어링은 경방향 하중과 축방향 하중 그리고 합성 하중 등 어느 방향의 하중도 받을 수 있으며 마찰 토크가 적어 고속 회전과 저소음 및 저진동이 요구되는 용도에 가장 적합하다.
제1 베어링(150) 및 제2 베어링(151)은 볼 베어링으로 형성되어 있어, 조절부(100)가 회전 시, 조절부(100)의 마찰저항과 흔들림이 작고 내구성이 높기 때문에 조절부(100)의 회전 반경이 이탈되는 것을 방지하는 효과가 있다.
또한, 제1 베어링(150)과 제2 베어링(151)의 마찰을 감소시키기 위해 윤활제가 삽입될 수 있어 본 발명의 수명이 길어지는 효과가 있다.
본 발명의 조절부(100)는 지속적으로 전방 및 후방으로 이동하는 경우 조절부(100)의 일측이 마모되는 문제점이 발생할 수 있다.
즉, 표면이 접하는 환경 중에 습기의 작용으로 인한 부식현상으로 상온의 공기 중에서 녹스는 대기부식이 발생할 수 있다.
이에, 본 발명의 조절부(100)의 표면에는 부식을 방지하고자 부식방지 코팅을 통해 코팅층이 형성된다.
상기 코팅층(미도시)은 코팅 조성물을 이용하여 코팅되는 것으로, 상기 코팅 조성물을 이용한 코팅층은 부식방지 효과를 나타낼 수 있다. 구체적으로, 상기 코팅층에 의해 조절부(100)의 표면에 코팅층을 형성하여, 조절부(100)의 외부 노출을 방지하고, 조절부(100)보다 이온화 경향이 높은 금속을 포함하고 있어, 조절부(100)의 부식을 방지할 수 있다.
구체적으로 본 발명의 코팅 조성물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 유기 용매, 금속 화합물 및 아민 화합물을 포함할 수 있다:
[화학식 1]
여기서 n은 1 내지 100의 정수이다.
본 발명의 코팅 조성물을 이용하여 조절부(100)의 표면에 코팅층을 형성하는 경우, 조절부(100)와의 접착력이 우수하여, 외력에 의해 쉽게 코팅층이 벗겨지지 않고, 조절부(100)보다 이온화 경향이 높은 금속 화합물을 포함함에 따라, 우수한 부식 방지 효과를 나타낼 수 있다.
구체적으로, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 화합물이 포함하고 있는 특정 작용기 및 구조적 특성으로 인해 조절부(100)와의 우수한 접착력을 나타낼 수 있을 뿐만 아니라, 코팅 조성물의 점도를 일정 수준으로 유지하여 성형성을 높이고, 안정성을 높일 수 있다.
상기 금속 화합물은 수분, 염분 또는 산소와 접하는 것을 차단하는 침식 및 부식 억제제로서의 역할을 수행한다. 여기서, 금속 화합물은 침식 및 부식 억제제의 역할을 하기 위하여 철보다 이온화 경향이 높은 금속을 사용할 수 있다. 즉, 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 아연(Zn) 등의 금속 또는 합금을 이용할 수 있고, 주로 아연(Zn)이 많이 사용된다.
상기 금속 화합물의 입자 크기는 0.1 내지 10㎛일 수 있다. 금속화합물의 입자가 0.1㎛ 이상이면 금속화합물의 제조 비용을 감소시킬 수 있으며, 금속화합물의 입자가 10㎛ 이하이면 금속 입자가 균일하게 분산될 수 있다.
상기 유기 용매는 메틸에틸케톤(MEK), 톨루엔 및 이들의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택되며, 바람직하게는 메틸에틸케톤을 사용할 수 있으나, 상기 예시에 국한되지 않는다.
상기 아민 화합물은 변성 지방족 아민 또는 제3급 아민류를 포함할 수 있고, 구체적으로 트리메틸아민 또는 아닐린을 사용할 수 있다. 상기 아민 화합물은 코팅 조성물 내 포함되어, 코팅막의 균열 또는 박리를 방지할 수 있다. 즉 코팅층의 접착력을 높여, 사용에 따른 코팅막의 균열 또는 박리를 방지하는 효과가 우수하다.
상기 코팅 조성물은 기타 첨가제로 안정화제를 추가로 포함할 수 있고, 상기 안정화제는 자외선 흡수제, 산화방지제 등을 포함할 수 있으나, 상기 예시에 국한되지 않고 제한 없이 사용 가능하다.
상기 코팅층을 형성하기 위한, 코팅 조성물은 보다 구체적으로 상기 화학식 1로 표시되는 화합물, 유기 용매, 금속 화합물 및 아민 화합물를 포함할 수 있다.
상기 코팅 조성물은 유기용매 100 중량부에 대하여, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 30 내지 50 중량부, 금속 화합물 20 내지 40 중량부 및 아민 화합물 5 내지 15 중량부를 포함할 수 있다. 상기 범위에 의하는 경우 각 구성 성분의 상호 작용에 의한 발수 효과가 임계적 의의가 있는 정도의 상승효과가 발현되며, 상기 범위를 벗어나는 경우 상승효과가 급격히 저하되거나 거의 없게 된다.
보다 바람직하게, 상기 코팅 조성물의 점도는 1500 내지 1800cP이며, 상기 점도가 1500cP 미만인 경우에는 조절부(100) 표면에 도포하면, 흘러내려 코팅층의 형성이 용이하지 않은 문제가 있고, 1800cP를 초과하는 경우에는 균일한 코팅층의 형성이 용이하지 않은 문제가 있다.
[
제조예
1: 코팅층의 제조]
1. 코팅 조성물의 제조
메틸에틸케톤에 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 아연 및 트리메틸아민를 혼합하여, 코팅 조성물을 제조하였다:
[화학식 1]
여기서 n은 1 내지 100의 정수이다.
상기 코팅 조성물의 보다 구체적인 조성은 하기 표 1과 같다.
| TX1 | TX2 | TX3 | TX4 | TX5 | |
| 유기용매 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 화학식 1로 표시되는 화합물 | 25 | 30 | 40 | 50 | 55 |
| 금속 화합물 | 15 | 20 | 30 | 40 | 45 |
| 아민 화합물 | 1 | 5 | 10 | 15 | 20 |
(단위 중량부)
2. 코팅층의 제조
대표적으로 부식이 쉽게 일어나는 금속 소재인 알루미늄을 조절부(100) 대신 사용하여 실험을 진행하였다.
10×10cm의 알루미늄 일면에 상기 TX1 내지 TX5의 코팅 조성물을 도포 후, 경화시켜 코팅층을 형성하였다.
실험예
1. 표면
외관에 대한 평가
코팅 조성물의 점도 차이로 인해, 코팅층을 제조한 이후, 균일한 표면이 형성되었는지 여부에 대해 관능 평가를 진행하였다. 균일한 코팅층을 형성하였는지 여부에 대한 평가를 진행하였고, 하기와 같은 기준에 의해 평가를 진행하였다.
○: 균일한 코팅층 형성
×: 불균일한 코팅층의 형성
| TX1 | TX2 | TX3 | TX4 | TX5 | |
| 관능 평가 | × | ○ | ○ | ○ | × |
코팅층을 형성할 때, 일정 점도 미만인 경우에는 조절부(100)의 표면에서 흐름이 발생하여, 경화 공정 이후, 균일한 코팅층의 형성이 어려운 경우가 다수 발생하였다. 이에 따라, 생산 수율이 낮아지는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 점도가 너무 높은 경우에도, 조성물의 균일 도포가 어려워 균일한 코팅층의 형성이 불가하였다.
2. 부식 특성의 측정
부식 특성을 확인하기 위해, 대조군으로 코팅층이 형성되지 않은 알루미늄 판을 사용하고, TX1 내지 TX5의 코팅층이 형성된 알루미늄 판을 이용하여 내부식성 실험을 진행하였다.
10 중량%의 CuCl2 수용액이 담긴 비커에 상기 알루미늄 판을 담궈놓고, 시간의 경과에 따라 부식 정도를 확인하였다.
수소 기체의 발생이 육안으로 확인되는 경우, 부식이 발생함을 의미한다고 할 것이며, 24시간 경과 시까지 부식 발생 여부를 확인하였다.
○: 부식 발생
×: 부식 발생하지 않음
| TX1 | TX2 | TX3 | TX4 | TX5 | 대조군 | |
| 부식 발생 | ○ | × | × | × | × | ○ |
상기 실험의 진행 결과, 대조군인 알루미늄판은 비커에 담고 얼마 지나지 않아 수소 기체가 발생하고, 1시간 미만으로 구리가 석출되는 것을 확인하였다. TX1의 경우 3시간 경과 시점에서 수소 기체가 발생하고, 6시간 경과 시점에 구리 석출이 확인되었다.
그 외의 코팅층의 경우에는 24시간 경과 시점에도 부식이 발생하지 않아, 부식 방지에 우수한 효과가 있음을 확인하였다.
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.
10 : 피압착물,
100 : 조절부,
110 : 제1 판,
111 : 연장부,
120 : 제2 판,
130 : 지지부,
140 : 렉 기어,
150 ; 제1 베어링,
151 : 제2 베어링,
200 : 제1 압착부,
210 : 조절부 홈,
220 : 제1 기어 홈,
221 : 제2 기어 홈,
230 : 제1 피니언 기어,
231 : 제2 피니언 기어,
240 : 고정부,
241 : 고정부 홈,
250 : 성형핀,
260 : 수용부,
270 : 성형핀 구동부,
280 : LED 센서,
300 : 제2 압착부,
400 : 제3 압착부,
410 : 주입부,
420 : 세척수 케이스,
430 : 세척관.
100 : 조절부,
110 : 제1 판,
111 : 연장부,
120 : 제2 판,
130 : 지지부,
140 : 렉 기어,
150 ; 제1 베어링,
151 : 제2 베어링,
200 : 제1 압착부,
210 : 조절부 홈,
220 : 제1 기어 홈,
221 : 제2 기어 홈,
230 : 제1 피니언 기어,
231 : 제2 피니언 기어,
240 : 고정부,
241 : 고정부 홈,
250 : 성형핀,
260 : 수용부,
270 : 성형핀 구동부,
280 : LED 센서,
300 : 제2 압착부,
400 : 제3 압착부,
410 : 주입부,
420 : 세척수 케이스,
430 : 세척관.
Claims (5)
- 조절부;
상기 조절부의 하부에 결합되되, 'U'형상으로 형성되는 제1 압착부;
상기 제1 압착부의 하부에 맞닿아 결합되는 제2 압착부;
상기 제2 압착부의 하부에 맞닿아 결합되는 제3 압착부; 및
상기 제2 압착부의 내부에 수직 방향으로 삽입되는 한 쌍의 성형핀;을 포함하고,
상기 제2 압착부와 상기 제3 압착부가 분리된 후, 상기 성형핀이 상기 제2 압착부로부터 피압착물을 분리시킬 수 있는 것인
언더컷 성형핀을 포함하는 사출 금형 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 조절부는,
상기 조절부의 일측면과 타측면에 결합되는 한 쌍의 렉 기어;를 더 포함하고,
상기 제1 압착부는,
상기 제1 압착부의 일측과 타측에 결합되는 한 쌍의 피니언 기어;를 더 포함하고,
상기 피니언 기어는 상기 렉 기어를 따라 상방 및 하방으로 이동하는 것인
언더컷 성형핀을 포함하는 사출 금형 장치.
- 제2항에 있어서,
상기 조절부는,
상기 조절부의 상부에 맞닿아 결합되되, 상기 조절부와 수직이 되도록 결합되는 제2 판; 및
상기 제2 판의 상부에 수직 방향으로 연장되어 형성되는 복수 개의 지지부;를 더 포함하고,
상기 제2 판이 상기 지지부를 따라 상방으로 이동 가능하여 상기 제2 압착부가 상방으로 이동할 수 있는 거리가 연장되는 것인
언더컷 성형핀을 포함하는 사출 금형 장치.
- 제3항에 있어서,
상기 제1 압착부는,
상기 피니언 기어의 내부에 관통되는 고정부; 및
상기 제1 압착부의 일 지점에 형성되는 고정부 홈;를 더 포함하고,
상기 고정부의 일단은 상기 고정부 홈의 내부에 삽입되어, 상기 피니언 기어의 위치가 고정되는 것인
언더컷 성형핀을 포함하는 사출 금형 장치.
- 제4항에 있어서,
상기 제2 압착부에 형성되되, 상기 피압착물의 압착 완료 여부를 나타내는 LED 센서;를 포함하는 것인
언더컷 성형핀을 포함하는 사출 금형 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210116351A KR20230033418A (ko) | 2021-09-01 | 2021-09-01 | 언더컷 성형핀을 포함하는 사출 금형 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210116351A KR20230033418A (ko) | 2021-09-01 | 2021-09-01 | 언더컷 성형핀을 포함하는 사출 금형 장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230033418A true KR20230033418A (ko) | 2023-03-08 |
Family
ID=85507983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210116351A KR20230033418A (ko) | 2021-09-01 | 2021-09-01 | 언더컷 성형핀을 포함하는 사출 금형 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230033418A (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101537011B1 (ko) | 2014-06-03 | 2015-07-15 | 주식회사 에뛰드 | 탄성 재질의 언더컷성형링을 활용한 언더컷 성형 구조를 갖는 사출금형 |
-
2021
- 2021-09-01 KR KR1020210116351A patent/KR20230033418A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101537011B1 (ko) | 2014-06-03 | 2015-07-15 | 주식회사 에뛰드 | 탄성 재질의 언더컷성형링을 활용한 언더컷 성형 구조를 갖는 사출금형 |
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