KR970002295B1 - 성형방법 - Google Patents

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가쯔하루 오시오
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미쯔비시 덴끼 가부시끼가이샤
기다오까 다까시
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Abstract

내용없음.

Description

성형방법
제1도는 본 발명에 따르는 성형 방법을 실시하는 때에 사용되는 몰드금형의 단면도.
제2도는 가스켓을 상하로부터 피성형물에 밀어 붙이는 다른 실시예를 도시하는 금형의 단면도.
제3도는 가로형의 사출 성형기에 본 발명을 적용한 다른 실시예를 도시하는 금형의 단면도.
제4도는 종래의 성형방법에 사용되는 금형의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 아래틀 12 : 위틀
14 : 캐비티 16 : 프레임
20 : 가스켓 25 : 가압액
31 : 리드프레임 32 : 캐비티
41 : 필터 42 : 플랜지
[산업상의 이용분야]
본 발명의 플라스틱을 금형에 의해 성형하는 성형방법에 관한 것으로, 특히 버어(burr)가 생기는 것을 방지하는 수법에 관한 것이다.
[종래의 기술]
종래, 예를 들자면 전자부품을 몰드 금형에 의해 수지 봉지하는 경우, 캐비티로부터 봉지수지가 누설이 되어 버어가 생기면 이 버어를 제거하기 위해 많은 노력을 요하기 때문에 버어가 가급적 생기지 않도록 하고 있다. 예를 들자면, 버어가 생기는 것을 방지하기 위해 제4도에 도시하는 바와 같이 캐비티의 주위에 탄성체를 설치하는 일이 행해지고 있다.
제4도는 일본국 특개평 2-160518호 공보에 표시된 종래의 성형방법으로 사용되는 금형의 단면도이다. 상기 도면에 있어서 도면번호(1)은 아래틀, 도면번호(2)는 상기 아래틀(1)에 틀죄임되는 위틀로서 캐비티(1a, 2a)가 각각 형성되어 있다. 상기 아래틀(1)과 위틀(2)에 의해 수지봉지용 금형이 구성되어 있다. 도면번호(3)은 상기 2개의 틀에 장전된 피성형물로 이 피성형물(3)은 판 형상으로 형성된 리이드 프레임이다. 이 피성형물(3)은 2개의 틀이 끼워져 가압된 상태에서 금형내에 장전되어 있다.
도면번호(4)는 봉지수지가 캐비티(1a, 2a)로부터 피성형물 혈압부로 새어나는 것을 방지하기 위한 가스켓이다. 이 가스켓(4)은 고무 등의 탄성체에 의해 형성되고, 아래틀(1)의 오목홈(5)내에 장착되어 있다. 또한, 이 가스켓(4)의 두께는 가스켓(4)을 오목홈(5)에 삽입한 상태에서 그 위면이 아래틀(1)의 피성형물 수용 오목부(1b)의 전면으로부터 위편으로 약간 돌출하도록 구성되어 있다. 상기 오목홈(5)은 캐비티(1a)의 개구 가장자리 사이에 격벽(6)이 형성이 되도록 캐비티(1a)의 근처에 형성되어 있다.
다음으로, 상술된 바와 같이 구성된 금형을 사용해서 수지 봉지를 하는 순서에 대해서 설명한다. 먼저, 아래틀(1) 및 위틀(2)을 유압 프레스(도시않음) 등의 틀 죔 장치에 설치하고 필요한 성형온도까지 가열한다. 또한, 아래틀(1)에는 가스켓(4)을 미리 장착하여 둔다. 그래서, 이 금형을 열어서 피성형물(3)을 가스켓(4)에 접촉시키도록 하여 아래틀(1)에 장전하여 틀을 죄여준다.
틀 죔을 하면 가스켓(4)은 그 위면이 피성형물 수용 오목부(1b)의 저면으로부터 위편으로 약간 돌출하고 있는 관계에서, 피성형물(3)에 압접되어서 탄성 변형하고, 이 피성형물(3)의 표면에 틈이 없이 밀착한다. 이 상태에서 게이트(도시않음)에서 유동성이 있는 성형수지를 캐비티(1a, 2a)내에 유입하여, 이 성형 수지가 경화할때까지 외부에서 압력을 가한다. 이때, 성형 수지는 금형중에서 온도가 상승하여 그 점도가 저하하여 상하양틀의 맞춤 부분에서 캐비티 밖으로 유출하려하나 피성형물(3)이 가스켓(4)에 맞대여 있는 부분에는 틈이 거의 없기 때문에 가스켓(4)의 앞에서 유출이 저지된다. 즉, 금형의 맞춤 부분에 생기는 약간의 틈으로 유입한 성형수지가 경화해서 엷은 수지층(이 부분을 버어라함)이 생성되는 것을 방지할 수가 있다.
[발명이 해결하고자 하는 과제]
그런데 상술된 바와 같이 탄성체 가스켓(4)을 사용하였다 하더라도 완전히 버어의 발생을 방지할 수는 없고, 수지 성형부의 주위에 약간의 버어가 생기는 일이 있었다. 이 버어는 가스켓(4)과 캐비티(1a) 사이의 약간의 틈에 생기고 있었다. 즉, 가스켓(4)을 수납하는 오목홈(5)과 캐비티(1a) 사이에 위치하는 격벽(6)의 위면은 피성형물(3)에 접하고 있을 뿐이기 때문에 성형수지의 유출을 방지할 수가 없기 때문이다. 또한, 이 격벽(6)을 설치하지 아니하면, 성형물 형상을 유지할 수가 없게 되어 버린다.
또한, 상술된 바와 같이 버어가 생기면 성형마다에 버어가 가스켓(4)에 접촉하게 되기 때문에 가스켓(4)의 수명이 짧아져 버린다. 바꾸어 말하면 유기체에 의해 형성이 되어 있는 가스켓(4)에 성형마다 접촉되는 버어가 화학적으로 접착하거나 버어로부터 가해지는 기계적인 외력에 의해 가스켓(4)이 파손되거나 하여 수지가 유출하는 것을 방지할 수가 없게 되어버린다.
다시, 피성형물(3)에 각이진 부분이 형성되어 있거나 매우 복잡한 형상의 틈이 형성되어 있는 경우에는, 탄성체로 형성되는 가스켓(4)에서는 이들의 특이한 부분에 밀착하지 않고 완전하게 밀봉할 수는 없기 때문에, 버어의 발생을 완전히 방지할 수는 없다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해소하기 위해 이루어진 것으로 버어가 생기는 것을 완전히 방지하는 것을 목적으로 한다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
제1의 발명에 따른 성형방법은 피성형물을 금형에 장전한 후, 이 피성형물에 있어서 캐비티의 개구 가장자리 근처의 부위에 가압되므로서 용이하게 소성변형이 가능한 금속으로 형성되는 가스켓을 액압에 의해 압접시켜 그후, 캐비티에 성형재를 충전하는 것이다.
제2의 발명에 따르는 성형방법은 상기한 제1의 발명에 사용되는 가스켓 가압용 액체에 열 가소성 수지의 분말을 혼입시키는 것이다.
[작용]
제1의 발명에서는 틀 죔후에 가스켓을 피성형물에 밀어붙이므로서, 피성형물과 금형사이에 생기는 틈에 가스켓이 소성변형하여 들어가 이틈이 가스켓에 의해 가득찬다. 이로 인하여 가스켓이 실질적으로 캐비티의 측벽의 일부를 구성하게 된다.
제2의 발명에서는 가스켓 가압용 액체가 금형의 가스켓 장착부에서 새어나오면, 열 가소성 수지 분말이 유출경로에 채여 금형의 열에 의해 용융해서 유출경로로 시일한다.
[실시예 1]
다음은 본 발명의 성형 방법을 전자부품의 수지 봉지에 적용한 실시예를 제1도에 의해 상세히 설명한다.
제1도는 본 발명에 따른 성형방법을 실시할때에 사용하는 몰드 금형의 단면도이다. 상기 도면에 있어서 도면번호(11)은 아래틀, (12)는 위틀로서 이들은 도시하지 않는 프레스 장치에 의해 틀죄여, 틀을 열도록 구성이 되어 있다. 이들 아래틀(11)과 위틀(12)에 의해 본 발명에 따르는 금형이 구성되어 있다. 또한, 이 금형은 아래틀(11) 및 위틀(12)에 히터(13)가 내장되고, 성형 온도에 가열되는 구조로 되어 있다.
도면번호(14)는 아래틀(11)에 형성된 캐비티, (15)는 피성형물로서의 프레임(16)을 장착하기 위한 오목부로 이들은 아래틀(11)이 위면으로 개구하도록 아래틀(11)을 오목하게하여 형성되어 있다. 또한 상기 캐비티(14)의 한측벽에는 용융수지를 캐비티(14)내에 도입하기 위한 게이트(17)가 개구되어 있다.
상기 프레임(16)은 전자 부품 등의 방열판에 사용되는 구리, 주석, 알루미늄, 코발트 혹은 42알로이 등을 재료로서 판형상으로 형성되고, 상기 오목북(16)내에 수용되어 있다. 이 프레임(16)에는 IC나 파워트랜지스터등에 사용하는 반도체 칩(18)이 고착되어 있다. 도면번호(19)는 이 반도체 칩(18)의 전극(도시않음)과 프레임(16)을 전기적으로 접속하기 위한 본딩 와이어이다. 또한, 프레임(16)은 반도체 칩 실장부를 캐비티(14)내에 위치시켜서 금형에 장전되어 있다.
도면번호(20)은 캐비티(14)로부터 용융수지가 누설되는 것을 방지하기 위한 가스켓이다. 이 가스켓(20)은 약간의 외력에 의해 용이하게 소성 변형이 가능한 금속에 의해 평면시 ㅁ자형성으로 형성되고, 아래틀(11)의 가스켓 홈(21)에 삽입되어서 유지되고 있다. 이 가스켓(20)의 재료로서는 납, 땜납, 금, 은, 알루미늄, 구리, 주석 및 이들의 합금으로 형성되는 전성(展性)을 갖는 금속을 들수 있다.
상기 가스켓(20)을 수용하는 가스켓 홈(21)은 캐비티(14)의 주위를 감싸도록 평면시 ㅁ자형상으로 형성되어 있으며 캐비티(14)의 개구 가장자리의 근처에 개구되어있다. 그래서, 상기 평면으로 보아서 ㅁ자형상을 나타내는 가스켓 홈(21)의 내측면은 개구측으로 되는 상부가 위편으로 향함에 따라서 차츰 캐비티(14)의 개구 가장자리에 근접해 있으며, 상단이 캐비티(14)의 개구 가장자리에 연결되어 있다. 이 경사 부분의 각도는 연직선에 대해서 약 45도로 되어 있다. 또한, 이 가스켓 홈(21)은 가스켓 홈(21)의 저면에 개구되는 연결통로(22)를 거쳐서 후술하는 유압 실린더(23)에 연통되어 있다.
유압 실린더(23)는 아래틀(11)에 실린더 구멍을 뚫어 설치하는 피스톤(24)을 이동이 자유롭게 끼워 맞추어서 구성되고, 피스톤(24)으로부터 가스켓 홈(21)측에서는 상기 가스켓(20)을 위편으로 향해서 가압하기 위한 가압액(25)이 충전되어 있다. 이 피스톤(24)의 외경은 본 실시예에서는 14mm로 설정되어 있다. 상기 가압액(25)은 실리콘 오일, 광물유 등의 압유에 열가소성 수지 분말을 혼입시킨 것이 사용되고 있다. 또한, 이 열가소성 수지 분말로서는 폴리에칠렌이나 엔지니어링 플라스틱 등의 온도를 높이면 용해하는 고분자 재료의 단체나 이들의 혼합물이 채용된다.
또한, 상기 피스톤(24)에 고착된 피스톤 로드(26)는 아래틀(11)의 측부에 설치된 에어실린더(27)의 피스톤(28)에 결합되어 있다. 또한, 이 에어실린더(27) 대신에 유압 실린더를 사용할 수도 있다. 또한, 이 에어실린더(27)의 피스톤(28)은 외경이 본 실시예에서는 100mm로 설정되어 있다. (27a 및 27b)는 에어실린더(27)에 공기압을 공급하기 위한 공기 공급관으로서 공기 공급관(27a)에 공기를 공급하므로써 피스톤(28, 24)이 도면에 있어서 좌측으로 이동하고, 공기 공급관(27b)에 공기를 공급하므로서 피스톤(28, 24)이 우측으로 이동되는 구조로 되어 있다. 다음에, 양 피스톤이 좌측으로 이동하는 것을 전진한다하고, 우측으로 이동하는 것을 후퇴한다고 한다.
즉, 양 피스톤(28, 24)을 제1도에 도시하는 위치에서 도면에 있어서 좌측으로 이동시키므로서 가압액(25)이 압축되어서 가스켓(20)이 위편으로 가압되고, 우측으로 이동시키므로서 가압액 충전부가 음압으로 되어 가스켓(20)은 위편으로는 가압되지 않게 된다. 또한, 상기 피스톤(24)의 외경은 14mm로 되고 피스톤(28)의 외경은 100mm로 되어 있기 때문에, 에어실린더(27)에 공기 공급관(27a)에서 5kg/㎠의 압력 공기를 공급하므로서 가압액(25)은 약 200kg/㎠의 압력 공기를 공급하므로서 가압액(25)은 약 200kg/㎠의 압력으로서 가스켓(20)을 위쪽으로 가압하게 된다.
도면번호(29, 30)은 상기 피스톤(24, 28)과 실린더 구멍사이의 기체와 액체의 밀봉을 확보하기 위한 시일이다.
다음에, 상술된 바와 같이 구성된 금형을 사용해서 본 발명에 따르는 성형방법을 설명한다. 먼저, 트랜스퍼성형기의 프레스 정판(도시않음)에 아래틀(11)과 위틀(12)을 설치해 히터(13)에 통전해서 아래틀(11)과 위틀(12)을 180℃로 가열한다. 금형의 온도가 상승한 후, 몰드 준비를 위해 아래틀(11)과 위틀(12)을 열고, 가스켓(20)에 압력이 가해지지 아니하도록 공기 공급관(27b)에 압력 공기를 공급하여 피스톤(24)을 후퇴시킨다.
이와 같이 하면 가압액(25)이 충전되어 있는 부분의 용적이 커지고 더욱이 공기가 외부로부터 침입하지 아니하기 때문에, 가압액(25)은 음압으로되어 가스켓(20)에는 가스켓 홈(21)의 저부측으로 쑥 들어가려는 힘이 작용한다. 이 상태에서 프레임(16)을 아래틀(7)의 오목부(15)에 장착시키고 이어서 가스켓(20)이 프레임(16)을 들어올리려는 힘보다 큰 힘을 가지고 아래틀(11)과 위틀(12)을 틀죔시켜서 프레임(16)의 주위를 밀폐시킨다.
이 상태에서는 아래틀(11), 위틀(12) 및 프레임(16)의 면 정밀도나 칫수정도에 불균형이 있기 때문에 프레임(16)과 금형과 사이에 수 미크론의 틈이 있다. 즉, 이대로 수지를 캐비티(14)로 충전하면 버어가 생긴다.
이로 인하여 금형이 완전히 틀죔된 후에 공기 공급관(27a)에 압력 공기를 공급하여, 피스톤(24, 28)을 전진시켜서 가압액(25)을 압축시킨다. 이와 같이 하면, 상기 압축력이 연결통로(22)을 거쳐서 가스켓 홈(21)내의 가스켓(20)으로 전달되므로 가스켓(20)이 프레임(16)을 위편으로(위틀(12) 쪽으로) 가압되도록 한다.
이때에 가스켓(20)이 프레임(16)을 누르는 힘은 피스톤(24)과 피스톤(28)의 면적비로 되기 때문에 피스톤(28)에 5kg/㎠의 힘이 가해진 경우, 그 힘이 약 51배로 증폭되어서 약 200kg/㎠의 압력이 가스켓(20)에 가해지게 된다. 즉, 프레임(16)의 표면은 균일한 평탄면은 아니고 반드시 흠집이나 오목볼록이 존재하고 있으나 가스켓(20)이 상술된 압력에 의해 프레임(16)에 가압되므로서 상기 흠집이나 오목볼록의 형상에 맞추어서 소성 변형하게 된다. 이로 인하여, 프레임(16)에 가스켓(20)이 틈없이 밀착한다.
상술된 바와 같이 가스켓(20)을 소성변형시킨 후, 게이트(17)에서 100kg/㎠ 정도의 압력으로 성형수지를 캐비티(14)내로 주입한다. 이와 같이 성형수지를 주입하여 캐비티(14)내를 성형수지로 채우므로서 반도체 칩(18) 및 본딩 와이어(19)가 수지봉지된다. 이때, 성형수지에는 100kg/㎠의 압력이 가해지는 관계에서 프레임(16)과 가스켓(20)과의 사이를 통과해서 캐비티(14) 밖으로 유출하려하나 가스켓(20)은 약 200kg/㎠의 압력이 가해져 더욱이 프레임(16)에 틈이 없이 밀착되어 있기 때문에 성형수지는 캐비티(14)에서 유출하는 일은 없다. 즉 버어의 발생을 억제할 수가 있다.
성형수지가 경화된 후, 공기 공급관(27b)에 압력공기를 가해서 피스톤(24)을 후퇴시킨다. 이와 같이 하면 가압액 충전부의 용적이 증가하여 그 내부가 음압으로 되어 가스켓(20)을 위편으로 밀어 올리려는 압력이 없어져서 가스켓(20)의 압축이 정지된다. 그런후, 아래틀(11)과 위틀(12)을 열고 수지 봉지된 프레임(16)을 이형시킨다.
이때, 가스켓(20)의 위면에는 프레임(16)의 표면형상이 전사되어 있다. 이 전사 형상은 다음의 성형에 사용되는 프레임의 표면형상과는 다르기 때문에 경우에 따라서는 더욱 틈이 커져서 버어가 발생하기 쉬워지는 일이 고려된다. 그러나, 가스켓(20)은 압력이 가해지면 용이하게 소성변형하고, 프레임에 가입되므로서 위면의 형상이 변하므로 성형을 할 때마다 프레임에 밀착해서 버어의 발생을 방지할 수가 있다.
따라서, 틀 죔 후에 가스켓(20)을 프레임(16)에 가압하므로서 프레임(16)과 아래틀(11)과의 사이에 생기는 틈에 가스켓(20)이 소성 변형하여 들어가 이 틈이 가스켓(20)에 의해 채워진다. 이로 인해 가스켓(20)이 실질적으로 캐비티(14)의 측벽의 밀봉부를 구성하는 것으로 되니까, 캐비티(14)내의 성형수지가 누설되어 버어로 되는 것을 확실히 방지할 수가 있다.
또한, 상술된 일련의 성형 동작중에서 약 200kg/㎠로 가압되는 가압액(25)이 가스켓(20)과 아래틀(11) 사이의 틈을 통과해서 외부로 누설되어 캐비티(14)에 침입하여 성형 불량으로 되는 것이 고려된다. 이것을 방지하기 위해서는 가압액(25)으로서 점도가 높은 액체를 사용하면 좋으나 고점도의 액체는 가스켓 홈(21)에 충만시키는 일이 곤란하기 때문에, 그와 같이 한다하더라도 한도가 있다.
이와 같은 불합리함을 해소하기 위해 가압액(25)으로서 작업성이 뛰어난 점도의 액을 사용함과 함께 열가소성 수지분말을 혼입시켰다. 본 실시예에서는, 가압액(25)으로서 25℃에서 30만 cps의 실리콘 오일중에서 입자 지름이 5 내지 10㎛정도의 폴리에칠렌 분말을 30wt% 혼입한 것을 사용했다. 여기에서, 가압액(25)이 새어나지 않는 이유에 대해서 설명한다.
아래틀(11)과 위틀(12)은 180℃로 가열해서 성형을 행하기 때문에, 실리콘 오일 등의 액체는 승온됨에 기인하여 점도가 내려가고, 가스켓 홈(21)과 가스켓(20)과의 사이의 틈을 통과해서 외부로 유출하기 쉽게 된다. 그래서, 실리콘 오일이 유출할때에는 혼입된 폴리에칠렌 분말도 실리콘 오일과 함께 외부로 나가려 한다.
그런, 폴리에칠렌 분말은 5 내지 10㎛의 입자지름이기 때문에 가스켓 홈(21)과 가스켓(20) 사이의 1 내지 2㎛의 틈을 통과할 수 없고 이틈 근처에 집합하게 된다.
그래서, 폴리에칠렌은 100℃ 이상으로 가열되면 용해되고, 매우 고점도의 유동물로 되어 상기 틈으로 침입한다. 상기 용해된 폴리에칠렌은 밖으로 흘러나가려는 실리콘 오일의 압력이 가해지나, 점도는 높으고 상기 1 내지 2㎛의 틈에서는 밖으로 유출할 수가 없다.
따라서, 폴리에칠렌 분말은 열에 의해 용해되어 상기 틈에 끼여 실리콘 오일의 유출을 방지하는 실질적인 시일재로서 기능을 하게 된다. 이로 인하여 가압액(25)이 가스켓 홈(21)에서 외부로 유출하는 일은 없다.
[실시예 2]
상술된 실시예에서는 캐비티가 아래틀 만으로 형성된 금형을 사용하였으나, 제2도에 도시된 바와 같이 아래틀 및 위틀에 캐비티가 금형을 사용할 수도 있다.
제2도는 가스켓을 상하에서 피성형물에 가압하는 다른 실시예를 도시하는 금형의 단면도이다. 상기 도면에 있어서 상기 제1도에서 설명한 것과 동일 혹은 동등부재에 대해서는 동일부호를 붙여서 상세한 설명은 생략한다.
제2도에 있어서, (31)은 반도체 집적회로용 리이드 프레임으로 상기 리이드 프레임(31)은 두께가 0.25mm로 되고, 상하 양측이 수지 봉지되는 구조로 되어 있다. 이로 인하여 위틀(12)에도 아래틀(11)과 같이 캐비티(32)가 형성됨과 함께 가스켓 홈(21)이 형성되어서 가스켓(20)이 장착되어 있다.
상기 위틀(12)의 가스켓 홈(33)과 아래틀(11)이 가스켓 홈(21)과는 연결통로(22, 33) 및 연통 튜브(34)를 거쳐서 연통되어 있다. 상기 연통 튜브(34)는 신축이 자유롭게 형성되고, 아래틀(11)과 위틀(12)을 도면으로 도시하는 상태에서 열었다 하더라도 상기 연통상태를 유지할 수가 있도록 구성이 되어 있다.
또한, 본 실시예에서는 가스켓(20)을 금으로서 형성하였다.
이와 같이 구성된 금형에서는 틀죔 후에 피스톤(24)을 전진시키면, 압력은 가압액(25)을 거쳐서 상하의 가스켓(20, 20)에 각각 가해져, 아래틀(11)의 가스켓(20)이 위쪽으로 가압됨과 함께 위틀(12)의 가스켓(20)이 아래쪽으로 가압된다. 그래서, 양 가스켓(20)은 리이드 프레임(31)의 표면 및 리이드 프레임(31) 자체의 두께에 해당하는 0.25mm의 틈이나 흠집에 밀착하도록 소성 변형하고, 캐비티(14, 32)에서 캐비티 밖으로 통하는 틈을 시일한다.
따라서, 캐비티(14, 32)가 성형수지로 채워져서 가압되었더라도, 성형수지가 캐비티 밖으로 유출하는 일은 없다. 성형후에는 양 가스켓(20, 20)에 리이드 프레임(31)의 표면형상이 전사되게 되나, 상기 전사부분은 다음의 성형 때에 리이드 프레임에 가압되어서 재차 소성 변형된다. 이로 인하여, 성형시마다 가스켓(20)으로 시일을 행할 수가 있다.
[실시예 3]
상술된 각 실시예에서는 성형을 상하 방향으로 개폐시키는 예를 도시하였으나, 제3도에 도시된 바와 같이 수평방향으로 개폐시킬 수도 있다.
제3도는 가로형의 사출 성형기에 본 발명을 적용한 다른 실시예를 도시하는 금형의 단면도이다. 상기 도면에 있어서 제1도에서 설명한 것과 동일 혹은 동등 부재에 대해서는 동일 부호를 붙여서 상세한 설명은 생략한다.
제3도에 있어서 도면번호(41)은 피성형물로서의 여과용 필터로 상기 필터(41)는 두께가 2mm의 원판형상으로 형성되고, 약 0.1 내지 1mm의 구멍이 전체면에 걸쳐서 다수개 뚫어져 설치되고 있다. 제3도에 도시된 금형은 필터(41)의 외주부에 열가소성 수지제 프랜지(42)를 성형하도록 구성되어 있다. 상기 프랜지(42)를 형성하는 수지재는 본 실시예에서는 폴리브칠렌 테레프테레이트(이하, 단지 PBT라 함)가 사용되고 있다.
즉, 상하 양틀에 필터(41)를 끼워서 가압 유지시켜, 위틀(12)에 뚫어설치된 스푸울(43)로부터 수지를 금형내로 주입하는 구조로 되어 있다. 또한, 필터(41)는 외주부에 일체적으로 설치된 수지제 플랜지(42)를 거쳐서 도시하지 않는 여과용 기구에 정착되어서 사용되는 것이다.
이 실시예에서는 가스켓(20)은 필터(41)와 거의 같은 지름의 원판형상으로 형성되고, 아래틀(11)에 필터 장전부와 일련으로 형성된 원형 오목부(44)에 장착되어 있다. 즉, 가스켓(20)은 필터(41)의 한측면에 마주하게 된다.
이와 같이 구성된 금형을 사용해서 수지성형함에 있어서는 아래틀(11) 및 위틀(12)을 100℃로 가열하여 행한다. 그래서, 상기 실시예 1 및 실시예 2의 경우와 같이 가압액(25)에 압력을 가하지 않는 상태에서 양틀을 수평방향으로 열고, 필터(41)를 장전하여 틀 죔을 행한다. 다음으로, 공기 공급관(27a)에 가압공기를 공급하여 피스톤(24)을 하강시킨다.
이와 같이 하면, 가스켓(20)이 필터(41)에 가압되어서 필터(41)를 위틀(12)에 가압함과 함께, 소성 변형하여 필터(41)에 밀착된다. 이때, 필터(41)에는 작은 직경의 구멍이 전체면에 걸쳐서 다수개 뚫어 설치되어 있는 관계에서 가스켓(20)은 소성 변형하여 상기 작은 구멍에 끼워 모든 구멍을 메운다.
이 상태에서 250℃에서 용융된 PBT 수지를 스푸울(43)로부터 금형내로 1000kg/㎠의 압력을 가지고 주입한다. PBT 수지가 프랜지로 되는 부분에 충만한 후는 주입압력을 200kg/㎠으로 저하시킨다. 이때, 위틀(12)과 필터(41)와는 면 접촉하고 있기 때문에 약간의 틈이 있고 이 틈 사이에 PBT 수지가 흘러서 필터(41)의 상기 적은 구멍으로 침입하려 한다. 그러나, 이들의 적은 구멍은 가스켓(20)이 매입되어 틈이 없기 때문에 PBT 수지가 침입하는 일은 없다.
따라서, 버어의 발생이 없고, 수지에 의한 막힘이 없는 필터를 얻을 수가 있다.
PBT 수지가 경화한후, 금형을 열기 전에 공기 공급관(27b)에 가압공기를 공급하고 피스톤(24)을 상승시켜서 가압액(25)의 압력을 내린다. 이에따라 가스켓(20)의 압력도 내려간다. 그후, 금형을 열고 PBT 수지로 플랜지(42)가 성형된 필터(41)를 끌어낸다. 이때 가스켓(20)의 표면에는 필터(41)의 작은 구멍을 메꾸고 있던 다수의 침상(針狀)돌기가 형성된다.
상기 침상 돌기는 다음의 성형에 이용되는 필터의 작은 직경의 구멍에 들어간다고는 볼수 없고, 또한 가령 들어갔다고 하더라도 미묘하게 형상이 다르기 때문에 틈이 생긴다. 그러나, 성형을 할 때마다 매번 가스켓(20)은 압축되어서 필터의 형상에 맞추어져 소성 변형하기 때문에 상술된 바와 같은 틈이 생기는 일은 없다. 이로 인하여, 성형시마다 가스켓(20)으로 시일을 행할 수가 있다.
또한, 가압액을 가압하는 수법도 상술된 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 가스켓을 균일한 압력으로써 가압되면 좋고, 예를 들자면 유압펌프의 유압력, 볼나사의 전동기에 의한 추력 등에 의해 가압액을 가압하여도 동일한 효과가 얻어진다.
[발명의 효과]
이상으로 설명한 바와 같이 제1의 발명에 따르는 성형방법은 피성형물을 금형으로 장전한 후 이 피성형물에 있어서 캐비티의 개구 가장자리 근처의 부위에 가압되므로서 용이하게 소성변형이 가능한 금속으로 형성되는 가스켓을 액압에 의해 압접시키고, 그런후 캐비티에 성형재를 충전하기 위해 틀죔후에 가스켓을 피성형물에 가압 부착해줌으로써 피성형물과 금형과의 사이에 생기는 틈에 가스켓이 소성 변형하여 들어가 이틈이 가스켓에 의해 가득찬다.
따라서, 가스켓이 실질적으로 캐비티의 측벽의 일부를 구성하게 되므로서 버어가 생기는 것을 확실하게 방지할 수가 있다. 즉, 성형후에 버어를 제어하기 위한 설비나 작업시간을 생략할 수가 있다.
제2의 발명에 따르는 성형방법은 상기한 제1의 발명에 사용되는 가스켓 가압용 액체에 열가소성 수지의 분말을 혼입시키기 때문에 상기한 액체가 금형의 가스켓 장착부로부터 누설되면 열가소성 수지분말이 유출경로에 끼여 금형의 열에 의해 용융하여 유출경로를 시일하게 된다.
따라서 가압액이 캐비티에 침입하여 성형불량으로 되는 것을 방지할 수가 있으므로 형성부분의 품질을 높게 유지할 수가 있다.

Claims (2)

  1. 피성형물(16, 18, 19)을 1쌍의 금형(11, 12) 본체에 의해 끼우고 금형(11, 12)으로 장전하며, 이어서 이 피성형물(16, 18, 19)에 있어서 캐비티(14)의 개구 가장자리 근처의 부위에 금형(11, 12)에 미리 장전되고 또한 가압되므로서 용이하게 소성 변형이 가능한 금속에 의해 형성된 가스켓(20)을 액압을 의해 압접시켜, 그후 캐비티(14)에 성형재를 충전하는 것을 특징으로 하는 성형방법.
  2. 제1항에 있어서, 가스켓(20)을 가압하는 액체에 열가소성 수지의 분말을 혼입시키는 것을 특징으로 하는 성형방법.
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