KR940009888B1 - 광학기판 성형용 주형 - Google Patents

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KR940009888B1 KR1019870000923A KR870000923A KR940009888B1 KR 940009888 B1 KR940009888 B1 KR 940009888B1 KR 1019870000923 A KR1019870000923 A KR 1019870000923A KR 870000923 A KR870000923 A KR 870000923A KR 940009888 B1 KR940009888 B1 KR 940009888B1
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요시히꼬 유사와
후미오 이리꼬
후미오 가가와
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소오와 덴꼬오 가부시기가이샤
기시모도 야스노부
마쓰시다 덴끼 산고오 가부시기가이샤
다니이 아끼오
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Abstract

내용 없음.

Description

광학기판 성형용 주형
제 1 도는 종래 기술의 주형의 횡단면도
제 2 도는 본 발명의 주형
본 발명은 소형기판과 레이져기판과 같은 광학기판을 성형하기 위한 주형에 관한 것이다.
근래 디지탈 음성데이터를 입력하여 높은 정밀도로서 입력된 음향을 재발신하는 소형기판(Compact disc)이 급격히 사용되고 있다.
종래에는 디지탈 음성신호가 검지되었을 경우, 그것을 입력하여 기록된 음악 또는 다른 음향을 재발신하도록 하는 소형기판의 표면에 미세하게 음푹패인 자국의 다수가 여러형상으로 형성되어 있다.
일반적으로 이러한 광학기판은, 주형의 한쪽표면에 기판형상의 얇은 스탬퍼(Stamper)를 사용하여, 합성 광학기판에 음폭패인모양과 그 크기에 대한 미세한 다수의 돌출부를 보유하여서 주입한 주형이다. 제 1 도에서와 같이, 종래의 주형(10a)은 리쎄스(recess)(16a)를 지나는 고정주형부재(12a)와 이 고정부형부재(12a)와 합치거나 떨어질 수 있는 가동주형부재(14a)로 이루어져 있다. 가동주형부재(14a)는 한쪽면(24a)으로 형성되며, 두 주형부재(12a), (14a)가 서로 맞추어 그 돌출부(22a)는, 기계로서 가공된 매끄러운 표면인 평탄한 자리표면(32a)을 가진다. 이러한 구조로서 가동주형부재(14a)와 고정주형부재(12a)가 서로 맞물렸을때에 제 1 도에 표현한 바와같이, 고정주형부재(12a) 리쎄스(16a)의 표면과 평탄한 자리표면(32a)에 의하여 주형공동부(30a)를 만든다. 약 0.3mm의 두께를 보유하는 기판형상의 스탬퍼(34a)는, 가동주형부재(14a)의 가운데 구멍(26a)에 수용된 볼트(미도시)에 의하여 돌출부(22a)의 자리표면(32a)에 분리되도록 되어있다. 소형기판을 주조하기 위한 성형제는 주입성형기계(36)를 통하여 고정주형부재(12a)위에 설치된 노즐(38a)에서 주형공동부(30a)로 주입된다. 고정주형부재(12a)와 가동주형부재(14a)는, 상품명 스타박(Stavax)의 우드데호름(Vddeholm)사이에 만든것과 같은 강철로서 제작된다. 구멍들(40a),(42a)은 고정주형부재(12a)와 가동주형부재(14a)에 형성하여 그곳으로 각각 냉각수가 흐르도록 한다.
일반적으로 스탬퍼종류는 다양한 여러종류의 소형기판을 생산하도록 가동주형부재(14a)의 평판한 자리표면(32a)위에 교환가능하게 설치된다. 그러나 이러한 종래의 주형(10a)은 스탬퍼(34a)를 교환할때(교환하는 동시에)또는 다른경우에 가동주형부재(14a)의 평탄한 자리표면(32a)에 대하여 지고(Jig) 또는 다른 기구가 부주의로 충격이 가해지면 평탄한 자리표면(32a)은 손상된다. 결과적으로 손상된 평탄한 자리표면(32a)위에 안치된 얇은 스탬퍼(34a)는 시이트표면(32a)의 손상된 부분에 재형성된다. 그래서 그러한 재형성은 성형된 광학기판에 이전된다. 이런식으로 열세한 질의 광학기판이 다량으로 생산될 수 있는 가능성이 있다. 그런데 가동주형부재(14a)의 평탄한 자리표면(32a)이 손상될때 손상된 평탄한 자리표면(32a)은 광택이 내져야만 되어서 저 생산성을 유도한다. 부가적으로 성형수지가 주형구멍(30a)으로 주입될때 스탬퍼(34a)는 압력하에서 성형수지에 의해 진동하기 쉽다. 그래서 평탄한 자리표면(32a)의 가장자리부분이 손상을 입기 쉽다. 이것은 스탬퍼(34a)가 평탄한 자리표면(32a)에 대하여 적당한 부분에 유지되지 않기 때문에 바람직하지 못하다.
본 발명의 목적은, 스탬퍼를 유지하도록 평탄한 자리표면이 덜 손상되도록 광학디스크를 주조하도록 만드는데 있다.
본 발명에 따라서 제 1 공동부 표면을 제 1 주조부재와 상기한 제 1 유동부재에 대하여 덧붙여서 편탄한 자리표면은 성형제가 주형공동부로 주입되었을대 그곳에 설치된 스탬퍼는 진동하기 쉬울지라도 평탄한 자리표면은 손상키쉽다. 그러므로 주형은 더욱 적은 유지가 필요하고 쉽게 다룰 수 있어서 주조된 소형기판의 생산성을 증진시킴으로써 아주 효과적으로 사용될 수 있다. 제 2 도의 주형은 고정주형부재(12) 그리고 조합된 안내로드(미도시)를 따라서 고정주형부재(12)를 향하여 움직이거나 그로부터 떨어져나오는 가동주형부재(14)로 구성된다. 고정부형부재(12)는 강철로 만들어지며, 평탄한 자리표면(18)에 형성된 기판형태의 리쎄스(16)를 지닌다. 가동주형부재(14)는 강철로 만들어진 몸체(20)와 고정부형부재(12)의 리쎄스(16)를 향하여 몸체(20)으 한 평탄한 자리표면(24)에 대해 접착제에 의햐여 한면에 고착적으로 안착된 기판형성의 탕화된 세라믹부재(22)로 구성된다. 세라믹부재(22)는 몸체(20)에 고정설치된다. 몸체(20)는 그것을 통해 형성된 축의 구멍을 지니며 세라믹부재(22) 역시 그것을 통해 형성되고 몸체(20)의 구멍과 일직선으로 위치한 중앙 틈새(28)를 지닌다. 가동주형부재(14)가 고정주형부재(12)와 일직선으로 움직였을때 세라믹부재(22)는 함께 맞물린 두개의 주형부재의 면(18,24)과 함께 리쎄스(16)에 삽입되어서 지판형상의 주형구멍(30)은 세라믹부재(22)의 다른 평탄한면(32)와 고정주형부재(12)의 리쎄스(16)를 한정하는 표면에 의해 한정된다.
이런식으로 리쎄스(16)를 한정하는 표면은 캐비티표면을 한정하고, 세라믹부재(22)의 평탄한 면(32)은 역시 캐비티표면을 한정한다. 고정부형부재(12)의 리쎄스(16)를 접하는 탕화 세라믹부재의 평탄한 면(32)은 중앙 틈새를 지닌 얇은 기판형상의 스탬퍼(34)가 그것의 한면에 자리잡는 자리표면으로 공급된다. 스탬퍼(34)는 틈새(28)와 구멍(26)과 볼트의 디지탈 끝면위에 나사식으로 된 너트(미도시)를 통해 지나는 볼트(미도시)에 의해 세라믹부재(22)의 자리표면(32)에 분리할 수 있도록 설치된다.
이 상태에서 용해된 성형수지는 고정주형부재(12)에 설치된 노즐(38)을 통하여 성형주입기계(36)로부터 주형구멍(30)으로 주입된다. 다수의 연장된 구멍(40)은 고정주형부재(12)에 형성되고, 다수의 연장된 구멍(42)은 가동주형부재(14)의 몸체(20)에 형성된다. 냉각수는 예정된 온도에서 주형(10)의 온도를 유지하도록 성형작동 동안 이러한 구멍(40,42)을 통하여 지난다. 탕화 세라믹부재(22)는 한층작은 90의 로크웰 경도(A-스케일)를 지닌 세라믹재료로 만들어진다.
만약 세라믹재의 로크웰 경도가 90에 미치지 못한다면 스탬퍼교환, 지그 및 그와같은 것이 자리표면(32)에 충력이 가해졌을때 그리고 그것이 클리닝장치에 의해 마멸되기 쉬울때 세라믹부재(22)의 평탄한 자리표면(32)은 손상되기 쉽다. 오히려 상기한 세라믹재의 탕화밀도는 이론상 밀도의 85%보다 못하지 않아야만 한다. 이 경우에 예를 들면 세라믹 부재(22)가 실리콘 카아바이트로 만들어 진다면 그것은 2.47kg/㎤보다 못하지 않는 탕화 조밀도를 지닌다.
더욱더 바람직하게는 세라믹재의 탕화밀도는 이론상 밀도의 93%보다 못하지 안하야만 되며 그런 경우 실리콘 카아바이트로 만들어진 세라믹부재(22)는 3.03kg/㎤ 보다 못하지 않는 탕화밀도를 지니다. 탕화밀도가 낮아짐에 따라서 세리믹재의 구멍은 점점 커진다. 그래서 세라믹부재(22)의 표면은 만족할만한 매끈함으로 마무리될 수 있다. 세라믹부재(22)는 실리콘 카아바이트로, 실리콘 질산염, 알루미나, 알루미늄, 질산염, 질리코니아, 티타늄 카아바이트, 붕소카아바이트 등과같은 것으로 만들어진다.
이러한 세라믹제중에서 실리콘 카아바이트는 고계수의 열전도율을 지니기 때문에 가장 적합하여서 주형(10)은 성형하는 동안 순조롭게 냉각될 수 있고 그것에 의해 짧은 싸이클을 증진시키기 위하여 성형시간을 단축시킨다. 실리콘 카아바이트의
Figure kpo00001
형태과 타입둘다 세라믹부재(22)용으로 사용될 수 있다. 실리콘 카아바이트를 탕화하는 여러방법이 있다. 하나의 방법이 압력하에서 실리콘 카아바이트를 탕화하는 방법이고 다른 방법은 대기압하에서 실리콘 카아바이트를 제조하는 방법이다. 또 다른 방법은 탕화하는 동안에 탄소과 실리콘을 반응시키기 위한 방법이다. 이 세가지 방법중의 어느 하나도 세라믹부재(22)용 탕화실리콘 카아바이트를 생산키 위하여 사용될 수 있다.
그러한 탕화실리콘 카아바이트는 탄소(C)와 붕소(B)같은 조제의 적은량을 미세한 가루의 형태로 실리콘 카아바이트에 첨가시켜서 가루를 탕화함으로써 생산된다. 덧붙이면 붕소 카아바이트(B4C) 및 그와같은 것은 세리믹재의 탕화를 순조로이 실행시키기 위하여 실리콘 카아바이트의 가루조제로 더하여질 수 있다. 실리콘 카아바이트의 세라믹부재(22)를 생산키위하여 방인더와 조제가 혼합을 만들기 위하여 실리콘 카아바이트의 가루에 첨가되고 물이 혼합물에 첨가된다. 그러면 혼합물을 슬러리를 형성하기 위하여 둥근 분쇄기 또는 그와 비슷한 것에 의하여 적절하게 섞어진다.
그 다음에 슬러리는 과립형상재료를 형성키 위하여 스프레이 드라이어와 그와 비슷한 것에 의해 취급되고 다음 과립상의 재료는 응고된 응고체로 프레스에 의해 소형화된다.
다음 응고된 응고체는 선반 또는 분쇄기에 의해 예정된 크기와 형태로 진행되어지고 세라믹부재(22)를 형성키 위해 탕화된다.
마지막으로 세라믹부재(22)는 마지막으로부터 다이아몬드-래핑에 의해 광택을 낸다.
바람직하게는 이렇게 생산된 세라믹부재(22)의 평탄한 자리표면(32)은 약 0.05S에서 약 1.2S의 표면 거칠기를 지녀야만 한다.
만약 표면 거칠기가 1.2S 이상이라면 그러한 조야한 거칠기는 얇은 스탬퍼(34)를 통하여 주형기판으로 이전되어질 가능성이 있다.
한편 평탄한 자리표면(32)의 표면 거칠기가 매우 작아진다면 스탬퍼(34)와 세라믹부재(22)의 평탄한 자리표면(32)의 접촉이 극도로 굳어지고 좁아진다. 스탬퍼(34)에 생산되어지기 쉽다. 스타박의 종래의 주형(10a)의 평탄한 자리표면(32a)의 표면 거칠기는 0.01S 이상이 되어서는 안된다. 스탬퍼(34)를 분리할 수 있게 유지도록 평탄한 자리표면(32)이 세라믹재로 만들어지기 때문에 지그 또는 그와같은 것에 의해 충경이 가해질때 조차도 평탄한 자리표면(32)은 손상되지 않고 이러한 재형상이 주조된 광학디스크의 표면에까지 이전되는 그러한 정도까지 재형성된다.
이러한 이유는 평탄한 자리표면(32)이 너무 딱딱해서 치명적으로 손상되지 않을 것이며 음푹들어간 지그의 일격위에 평탄한 자리표면(32)에서 발전된다 할지라도 음푹들어간 것은 너무 낮아서 무가치하므로 어떠한 재형성되 주조된 광학기판의 표면까지 이전될 수 있다. 부가적으로 세라믹부재(22)는 금속과 비료할때 부서지기 쉬우므로 세라믹부재(22)의 평탄한 자리표면(32)이 지그에 의해 충격을 받거나 약간 음푹패인 모양이 되더라도 평탄한 자리표면(32)은 강철표면의 경우에서와 같이 그러한 음푹패인 것이 주위에 부풀어지게 되지 않을 것이다. 왜냐하면 평탄한 자리표면(32)은 플라스틱성으로 재형성되지 않을 수 있기 때문이다. 그러한 경우 제 1 도의 종래의 주형(10a)과 함께 성형압력은 성형하는 동안 강철 자리표면(32a)위에 그렇게 부풀어진 부분과 접촉하여 유지된 스탬퍼(34)의 그 부분에 집중되어 진다. 그래서 주조된 광학기판은 대응하여 재형성된다.
한편 본 발명에 따라서 주형(10)과 함께 그러한 부푼부분의 어떠한 것도 세라믹부재(22)의 평탄한 자리표면(32)에 발전될 것이다. 그러므로 어떠한 과도한 성형압력이 평탄한 자리표면(32)위에 손상된 부분과 접촉하여 유지된 스탬퍼(34)의 부분에집중되지 않아서 필요한 질의 광학기판의 성형을 견디게 함으로써 스탬퍼(34)는 재형성될 것이다. 평탄한 자리표면(32)가 단단한 세라믹재로 만들어진 것의 또다른 잇점은 성형수지가 주형구멍(30)으로 주입될때 스탬퍼(34)가 떨리기 쉬울지라도 평탄한 자리표면(32)은 손상을 입지않을 것이라는 것이다. 발명은 다음예의 방법으로 설명되어질 것이다.
[실시예]
제 2 도에서 나타난 주형(10)가 비슷한 주형이 준비되어졌다. 간단한 목적으로 부호(숫자)같은 것이 대응 부분을 표시하기 위하여 이예에 쓰여진다. 먼저 고정주형부재(12)와 가동주형부재(14)의 다음 0.3mm의 두께를 지니는 스탬퍼(34)는 세라믹부재(22)의 평탄한 자리표면(32)과 맞물려서 설치되며, 120mm의 외부직경과 15mm의 내부직경 그리고 1.2mm의 두께를 지니는 레이져 기판이 연속적으로 성형된다. 성형작동 동안 80℃의 물이 고정주형부재(12)와 유형주형부재(14)의 구멍(40,42)을 통해서 지나며 300℃의 폴리카보네이트 수지의 용해된 성형재가 주형공통부(30)로 투입된다. 성형작동후에 레이져기판은 검사되어졌고 주름같은 바람직하지 않은 효과는 발견되어지지 않았다. 이렇게 주형(10)은 만족할만하게 증명되었다. 성형작동이 수행되었고 스탬퍼는 실질적인 성형적동과 같이 교환가능했다. 제 1 도에서 종래 주형(10a)의 평탄한 자리표면(32a)에 손상의 빈도가 발견되었다. 부가적으로 10-15쇼트가 분사성형이 안정되기전에 필요했고 하나의 스탬퍼가 다른것에 의해 패치된후에 필요했다. 세리믹부재(22)를 조합한 주형(10)과 함께 3개의 숏트 또는 그와 같은 것이 주입성형이 안정되기 전에 필요했다. 이렇게 성형작업이 안정되기전에 상당히 적은 시간이 걸린다.
본 발명에 따라서 주형이 특별하게 나타나지고 여기서 묘사된 반면 본 발명자체는 도면의 정확한 제시와 묘사로 제한되지 않는다. 예를들면 실시예에서 평탄한 자리표면(32)에 의해 한정된 공동부 표면만이 세라믹재로 만들어진다 할지라도 모든 공동부 표면도 세라믹재로 만들어질 수 있다. 역시 냉각구멍(42)이 가동주형부재(14)의 몸체(20)에 만들어진다 하더라도 이러한 구멍들은 세리믹부재(22)에 형성될 수 있으며 이런 경우 리쎄스와 돌출부와 함께 각각 세라믹부재(22)와 몸체(20)를 개선(증진)시키는 것이 가능하여 돌출부는 몸체(20)에 대하여 세라믹부재(22)를 유지하기 위하여 리쎄스에 맞추어진다. 이러한 배열과 함께 평탄한 자리표면(32)은 더욱더 효과적으로 냉각되서 세라믹부재(22)는 낮은 계수의 열전도율을 지니는 세라믹부재로 만들어질 수 있다.

Claims (5)

  1. 제 1 공동부 표면을 지니는 제 1 주형부재와 전기한 제 1 주형부재에 따라서 움직이며 제 2 공동부 표면을 지니는 제 2 주형부재 그리고 절기한 제 1 형부재와 제 2 주형부재가 서로 맞물렸을때 주형 공동부를 만드는 제 1 공동부 표면과 제 2 공동부표면, 기판형상의 얇은 스탬퍼를 분리할 수 있도록 유지하기 위하여 평탄한 자리표면을 지니는 전기한 제 2 공동부표면, 로크웰경도(A-스케일)가 90보다 큰 탕화 세라믹재로 만들어진 전기한 평탄한 자리표면으로 구성되는 것을 특징으로 하는 광학기판 성형용 주형.
  2. 제 1 항에 있어서, 전기한 제 2 주형부는 몸체와 전기한 평탄한 자리표면을 지니며, 전기한 본체에 고정적으로 안정되는 분리된 세라믹부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 광학기판 성형용 주형.
  3. 제 1 항에 있어서, 전기한 세라믹재의 탕화밀도가 이론상 밀도의 85% 보다 큰 것을 특징으로 하는 광학기판 성형용 주형.
  4. 제 1 항에 있어서, 전기한 세라믹재는 실리콘 카바이트로 만들어지는 것을 특징으로 하는 광학기판 성형용 주형.
  5. 제 1 항에 있어서, 전기한 평탄한 자리표면은 약 0.05-1.2S의 표면 거칠기를 보유하는 것을 특징으로 하는 광학기판 성형용 주형.
KR1019870000923A 1986-02-05 1987-02-05 광학기판 성형용 주형 KR940009888B1 (ko)

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