KR101393614B1

KR101393614B1 - 사출성형 금형장치

Info

Publication number: KR101393614B1
Application number: KR1020120072184A
Authority: KR
Inventors: 최재호; 최근애
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2012-07-03
Filing date: 2012-07-03
Publication date: 2014-05-12
Anticipated expiration: 2032-07-03
Also published as: KR20140004472A; JP5722390B2; CN103522502A; JP2014012404A

Abstract

본 발명에 따르면, 고정측 금형, 상기 고정측 금형에 축 방향으로 삽입되는 핀코어, 상기 고정측 금형과 결합되어 사출성형을 위한 캐비티(cavity)를 형성하는 가동측 금형, 및 상기 핀코어를 관통하여 형성되어, 상기 사출성형시 발생되는 가스를 배출하는 제1 가스 배출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형 금형장치가 제공된다.

Description

사출성형 금형장치{APPARATUS FOR INJECTION MOLDING}

본 발명은 사출성형 금형장치에 관한 것이다.

일반적으로, 사출성형 금형은 기본적으로 고정측 형판 및 가동측 형판을 포함하며, 상기 가동측 형판을 고정측 형판에 밀착시키면(이를 "형폐"라 함), 고정측 형판 및 가동측 형판 사이에는, 용융 수지가 주입되어 제품이 성형되는 캐비티(이하 캐비티라 칭함)가 하나 또는 복수 개가 형성되며, 상기 캐비티 내에 용융 수지를 가압 사출시켜 제품을 성형하고, 성형된 제품이 냉각 고화되면, 가동측 형판을 고정측 형판에서 이격 분리시킨 후(이를"형개"라 함) 성형된 제품을 추출하게 된다. 이때 품질 좋은 제품을 생산하기 위해서는, 용융 수지를 캐비티 내에 사출할 때, 캐비티 내의 공기 및 용융 수지에서 발생하는 가스를 원활하게 금형 외부로 배출시켜 주어야 하며, 특히 게이트를 통해 주입된 용융 수지가 서로 만나게 되는 웰드라인(weld line) 부분에서의 공기 및 가스 빼기는 필수적이다.

특히 도광판이나 PC 소재로 성형한 제품과 같이, 고도의 투명성을 필요로 하는 경우, 또는 글라스 성분이 다량으로 함유된 소재를 사용하여 제품을 성형하고자 하는 경우, 성형시 발생하는 가스나 잔존 가스를 원활하게 외부로 배출시켜 주어야 한다.

일반적인 사출성형 금형에 있어서, 캐비티 내의 기체, 즉 공기 및 가스의 배출을 위해, 캐비티 주위의, 고정측형판 및 가동측 형판이 서로 만나는 파팅라인(parting line) 사이에 약간의 벤팅(venting) 틈새를 주고, 그 벤팅 틈새의 외측 주위에 벤트 홈을 가공하여 공기 및 가스가 배출되게끔 하는데, 고정측 형판 및 가동측 형판 사이의 벤팅 틈새를 크게 하면 성형제품에 버(burr)(파팅라인을 따라 성형제품의 주위에 형성되는 덧살)의 발생이 많아, 성형 후 제품의 재가공이 필요한 문제와, 수지의 낭비가 커지는 문제가 발생한다. 또는, 캐비티 하부에 입자코어들을 설치하고 입자코어의 측벽에 약 0.01-0.05 mm의 갭(gap)이 발생하게끔 하거나, 이젝터 핀과 이젝터 핀 사이의 미세한 갭을 통해 공기 및 가스의 배출을 꾀하기도 하는데, 이를 통한 벤팅효과가 미흡하고, 웰드라인 부분이나 공기나 가스의 트랩(trap)이 발생하는 곳에 대응되게 설치하기가 곤란하여, 특히 가스 발생이 많은 수지의 경우나, 도광판이나 PC 소재로 성형한 제품과 같이, 고도의 투명성을 필요로 하는 제품을 성형할 때, 가스에 의한 제품의 불량이 자주 발생하는 문제가 있다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 2012-0027643호(2012.03.22 공개, 적층형 벤트코어가 장착된 사출성형 금형)에 개시되어 있다.

본 발명은 사출성형시 발생되는 가스를 외부로 배출시켜 가스로 인하여 발생되는 문제점인 사출품의 미성형, 웰드라인, 치수 불량 등 제품상의 품질 문제를 개선하고, 생산시간을 단축시킬수 있는 사출성형 금형장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 고정측 금형, 상기 고정측 금형에 축 방향으로 삽입되는 핀코어, 상기 고정측 금형과 결합되어 사출성형을 위한 캐비티(cavity)를 형성하는 가동측 금형, 및 상기 핀코어를 관통하여 형성되어, 상기 사출성형시 발생되는 가스를 배출하는 제1 가스 배출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형 금형장치가 제공된다.

또한, 상기 핀코어 상면 및 상기 가동측 금형의 하면은 이격되어 상기 가스가 이동하는 통로를 형성하되, 상기 통로는 상기 제1 가스 배출구와 연통될 수 있다.

또한, 상기 핀코어의 외주면이 상기 고정측 금형의 내주면보다 작게 형성되어, 상기 핀코어 및 상기 고정측 금형 사이로 상기 사출성형시 발생되는 가스를 배출하는 제2 가스 배출구를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 가스 배출구는 상기 핀코어의 중심부를 관통하여 형성될 수 있다.

상기 고정측 금형에 형성되어, 상기 사출성형을 위한 용융 수지를 주입하는 용융 수지 주입구를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 고정측 금형은 상기 핀코어를 감싸는 제1 금형, 상기 캐비티를 감싸는 제2 금형; 및 상기 가동측 금형을 감싸는 제3 금형을 포함할 수 있다.

상기 핀코어의 상부에는 상기 핀코어 내측으로 홈이 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 사출성형 금형장치를 이용하여 사출성형시 발생되는 가스를 외부로 배출시켜 가스로 인하여 발생되는 문제점인 사출품의 미성형, 웰드라인, 치수 불량 등 제품상의 품질 문제를 개선하고, 생산 시간을 단축시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사출성형 금형장치를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사출성형 금형장치의 통로를 확대한 확대도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 사출성형 금형장치를 나타낸 단면도.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 이하 사용되는 제1, 제2 등과 같은 용어는 동일 또는 상응하는 구성 요소들을 구별하기 위한 식별 기호에 불과하며, 동일 또는 상응하는 구성 요소들이 제1, 제2 등의 용어에 의하여 한정되는 것은 아니다.

또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.

본 발명에 따른 사출성형 금형 장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 사출성형 금형장치는 고정측 금형(100), 핀코어(200), 가동측 금형(300), 제1 가스 배출구(400)를 포함할 수 있다.

고정측 금형(100)은 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 핀코어(200)를 감싸며 고정측 금형(100)의 하부에 위치하는 제1 금형(110)과 상기 제1 금형(110)의 상부에 위치하고 가동측 금형(300)과 캐비티(C)(cavity)를 형성도록 캐비티(C)를 감싸는 제2 금형(120) 및 상기 제2 금형(120) 상부에 위치하며, 가동측 금형(300)을 감싸는 제3 금형(130)을 포함할 수 있다.

제1 금형(110)의 중앙에는 축 방향으로 핀코어(200)가 삽입될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이 핀코어(200)는 상부의 외주면이 하부의 외주면보다 상대적으로 작게 형성될 수도 있다.

가동측 금형(300)은 제3 금형(130) 내측으로 형성된 삽입홈(510)에 삽입되어 고정측 금형(100)과 밀착 결합된다. 이때 가동측 금형(300)과 고정측 금형(100) 사이에는 작업자가 요구하는 제품의 형상에 상응하는 캐비티(C)(cavity)가 형성될 수 있다.

가동측 금형(300)이 고정측 금형(100)에 삽입되어 가동측 금형(300)과 고정측 금형(100) 사이에 캐비티(C)가 형성된 후, 가동측 금형(300)과 고정측 금형(100) 사이의 캐비티(C) 내로 용융 수지가 주입되고, 주입된 용융 수지가 경화되어 원하는 제품의 형상을 얻을 수 있는 것이다.

사출성형 작업 중 용융된 사출 재료에서 가스가 발생하고 이 가스는 사출 형성에 문제를 야기한다. 가스 발생으로 인해 사출품의 미성형, 웰드라인, 치수 불량 등 제품상의 품질 문제가 발생하며 금형에서 가스를 적절하게 배출하지 못하면 사출압력이 증가하여 생산 시간이 증가하고 금형 수명을 단축 시키는 문제를 발생한다

본 발명의 일 실시예에 따른 사출성형 금형장치는 도 1에 도시된 바와 같이 핀코어(200)의 중심부를 관통하는 제1 가스 배출구(400)를 포함하여, 사출성형시 발생되는 가스를 외부로 배출하여 상기와 같은 가스로 인하여 발생되는 문제점을 해결할 수 있다.

제1 가스 배출구(400)는 핀코어(200)의 중앙을 관통하여 형성되되, 제1 가스 배출구(400)의 상부는 핀코어(200)의 상면 및 가동측 금형(300)의 하면이 이격되어 형성되는 가스 이동 통로(410)와 연통될 수 있다.

따라서, 사출성형시 발생되는 가스는 핀코어(200) 상면과 가동측 금형(300) 하면 사이에 형성된 통로(410)를 통하여 이동하는 가스는 통로(410)와 연통되는 제1 가스 배출구(400)를 따라서 외부로 배출되게 된다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 사출성형 금형장치는 사출성형시 발생되는 가스를 배출하기 위한 제1 가스 배출구(400)외 추가적으로 제2 가스 배출구(500)를 더 포함할 수 있다.

제2 가스 배출구(500)는 핀코어(200)의 외주면이 고정측 금형(100) 중 제1 금형(110)의 내주면보다 작게 형성되어, 핀코어(200)와 고정측 금형(100) 사이에 공간을 형성하여 사출성형시 발생되는 가스를 외부로 배출하는 것이다.

사출성형을 위한 용융 수지를 캐비티(C)에 주입하는 경우, 용융수지가 상기 핀코어(200)와 고정측 금형(100)의 상면에 형성된 틈 사이로 흘러내리지 않도록 핀코어(200)와 고정측 금형(100) 사이의 틈은 충분히 작게 형성되어야 한다.

본 발명에 따른 사출성형 금형장치는 사출성형시 발생되는 가스에 의한 문제점을 해결하기 위하여, 핀코어(200)의 중심부를 관통하는 제1 가스 배출구(400) 뿐만 아니라, 핀코어(200)와 고정측 금형(100) 사이에 형성되는 제2 가스 배출구(500)를 구비한다.

따라서, 사출성형시 발생되는 가스를 외부로 원할하게 배출할 수 있게 되어 사출성형시 발생되는 가스로 인한 문제점을 해결할 수 있다.

제1 가스 배출구(400)는 핀코어(200)의 정중앙부에 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 언급한 바와 같이 캐비티(C)와 제1 가스 배출구(400)를 연통하게 할 수 있는 통로(410)가 마련되어야 함은 당연하다.

본 발명에 따른 사출성형 금형장치는 사출성형을 위한 용융 수지를 주입하는 용융 수지 주입구를 더 포함할 수 있다.

용융 수지 주입구는 고정측 금형(100)에 일측에 형성될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이 용융 수지 주입구는 제1 금형(110) 상부 또는 제2 금형(120)의 일측에 형성되어, 캐비티(C)내로 용융 수지를 주입할 수 있게 된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 사출성형 금형장치는 핀코어(200)의 상부에 홈(510)이 형성될 수 있다.

핀코어(200)의 상부에 핀코어(200)의 내측으로 형성된 홈(510)에 의하여, 사출성형시 발생되는 가스가 핀코어(200) 및 고정측 금형(100) 사이에 형성된 제2 가스 배출구(500)로 배출이 용이하게 될 수 있다.

즉, 용융 수지가 제2 가스 배출구(500)로 흘러 내리지 않도록 제2 가스 배출구(500)의 상부는 충분히 좁게 형성되어야 하나, 상기 상부와 연통되는 제2 가스 배출구(500)의 일정 부분에 가스가 통과할 수 있는 넓은 공간을 형성함으로써, 사출성형시 발생되는 가스의 배출을 원할하게 할 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

C: 캐비티 100: 고정측 금형
110: 제1 금형 120: 제2 금형
130: 제3 금형 200: 핀코어
300: 가동측 금형 400: 제1 가스 배출구
410: 통로 500: 제2 가스 배출구
510:홈

Claims

고정측 금형;
상기 고정측 금형에 축 방향으로 삽입되는 핀코어;
상기 고정측 금형과 결합되어 사출성형을 위한 캐비티(cavity)를 형성하는 가동측 금형; 및
상기 핀코어를 관통하여 형성되어, 상기 사출성형시 발생되는 가스를 배출하는 제1 가스 배출구를 포함하고,
상기 핀코어의 외주면이 상기 고정측 금형의 내주면보다 작게 형성되어, 상기 핀코어 및 상기 고정측 금형 사이로 상기 사출성형시 발생되는 가스를 배출하는 제2 가스 배출구를 더 포함하는 사출성형 금형장치.
제1항에 있어서,
상기 핀코어 상면 및 상기 가동측 금형의 하면은 이격되어 상기 가스가 이동하는 통로를 형성하되, 상기 통로는 상기 제1 가스 배출구와 연통되는 것을 특징으로 하는 사출성형 금형장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1 가스 배출구는 상기 핀코어의 중심부를 관통하여 형성되는 것을 특징으로 하는 사출성형 금형장치.
제1항에 있어서,
상기 고정측 금형에 형성되어, 상기 사출성형을 위한 용융 수지를 주입하는 용융 수지 주입구를 더 포함하는 사출성형 금형장치.
제1항에 있어서,
상기 고정측 금형은 상기 핀코어를 감싸는 제1 금형;
상기 캐비티를 감싸는 제2 금형; 및
상기 가동측 금형을 감싸는 제3 금형을 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형 금형장치.
제1항에 있어서,
상기 핀코어의 상부에는 상기 핀코어 내측으로 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 사출성형 금형 장치.