KR102146100B1 - 진공 브레이징 냉각라인 게이트 부시 및 그 제작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금형에 사용되는 게이트 부시 제작시 냉각라인이 진공 브레이징에 의해 제작되는 진공 브레이징 냉각라인 게이트 부시 및 그 제작방법에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 제품을 생산하기 위한 금형에 구비되는 게이트 부시와; 상기 게이트 부시를 냉각하기 위해 게이트 부시 외주면에 구비되는 냉각부와; 상기 냉각부에 상부가 개방된 냉각홈과; 상기 냉각홈과 다단을 이루며 상부가 개방된 브레이징 공간과; 상기 진공 브레이징 공간에 삽입되는 커버부재와; 상기 커버부재 상부에 고르게 도포되는 브레이징 분말과; 상기 브레이징 분말이 진공 브레이징에 의해 커버부재가 브레이징 공간에 융융 고착되어 냉각홈이 밀폐되는 냉각라인; 으로 구비되며,
게이트 부시 외주면에 구비된 냉각부에 냉각홈을 형성하는 홈 형성단계와; 상기 냉각홈과 다단을 이룬 브레이징 공간을 형성하는 공간 형성단계와; 상기 브레이징 공간에 커버부재가 안착되는 커버부재 안착단계와; 상기 브레이징 공간에 안착된 커버부재 상부에 브레이징 분말이 고르게 분포하는 분말 도포단계와; 상기 브레이징 분말에 진공 열처리에 의해 용융되는 진공 브레이징 단계와; 상기 브레이징 분말에 의해 냉각홈이 밀폐되는 냉각라인 형성단계;로 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

진공 브레이징 냉각라인 게이트 부시 및 그 제작방법{Vacuum brazing cooling line gate bush and its manufacturing method}

본 발명은 진공 브레이징 냉각라인 게이트 부시 및 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 금형에 사용되는 게이트 부시 제작시 냉각라인이 진공 브레이징에 의해 제작되는 진공 브레이징 냉각라인 게이트 부시 및 그 제작방법에 관한 것이다.

일반적으로, 금형은 합성수지, 금속 등의 제품을 제조하기 위해 상형과 하형으로 이루어져 접합되고, 마주 보는 접합면에 제품의 형태에 일치하는 성형부를 갖는 상태로 이루어진다.

그 한 예로, 사출성형은 플라스틱류의 가공을 말하는 것으로, 미리 만들어진 틀(코어, 사출금형)속에 플라스틱 원료를 넣고, 순간적인 압력과 온도로 녹여서 그 틀속에서 플라스틱이 원하는 모양대로 성형하여 찍어내는 플라스틱 가공방법이다.

이러한, 사출성형을하기 위한 사출금형의 구성은 사출물의 형상이 성형되는 성형부와, 성형수지가 성형부로 주입되는 밸브게이트로 구성하고, 이를 냉각시키는 줄냉각의 구조로 구성되어 있다.

그러나 이런 종래 사출금형의 줄냉각 구조는 총 사출시간 중 (사출,보압,냉각,형개,취출,형패)금형을 냉각시키는 시간이 길어지며(냉각타임), 고광택 제품의 외관에는 밸브게이트의 열 발생으로 열 마크가 발생하는 문제점이 있다.

또한, 부식을 적용시키는 제품의 외관에는 부식의 차이로 인해 외관 이색(二色)현상이 발생하는 문제점이 있다.

그리고 사출금형의 밸브게이트의 온도는 성형재료의 용융점보다 높은 온도로서, 냉각과정에서 조속한 냉각이 이루어 지지 않아 불량의 성형품이 발생되는 문제점이 있다.

특히, 3D 형상을 가지는 제품의 경우, 제품 주변에 냉각라인을 설치해야 하지만 제품의 굴곡 및 건들리 가공의 직신성으로 인해 제품과의 균일한 냉각라인의 설치가 어려운 문제점이 있으며,

이와 같은 문제로 인해 제품 주변의 핫스판부가 발생하는 경우, 국부적인 냉각을 위하여 줄 냉각, 냉트 냉각 방법을 추가로 설계해야만 하는 문제점이 있다.

또한, 냉각 설계시 코어 주변이나 취출 밀핀 등을 고려하여 건드릴 가공에 의한 냉각을 피해서 설계가 이루어져야만 하기 때문에 금형의 사이즈 변경 및 구성을 재검토해야만 하므로, 이에 대한 비용이 상승하는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2009-0098036호

본 발명은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 게이트 부시 제작시 냉각라인의 제작이 용이하고, 진공 브레이징에 의해 고압의 내압을 견딜 수 있으며, 게이트 부시의 제작 비용을 절감할 수 있고, 대량생산이 용이한 진공 브레이징 냉각라인 게이트 부시 및 그 제작방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 진공 브레이징 냉각라인 게이트 부시에 있어서, 제품을 생산하기 위한 금형에 구비되는 게이트 부시와; 상기 게이트 부시를 냉각하기 위해 게이트 부시 외주면에 구비되는 냉각부와; 상기 냉각부에 상부가 개방된 냉각홈과; 상기 냉각홈과 다단을 이루며 상부가 개방된 브레이징 공간과; 상기 진공 브레이징 공간에 삽입되는 커버부재와; 상기 커버부재 상부에 고르게 도포되는 브레이징 분말과; 상기 브레이징 분말이 진공 브레이징에 의해 커버부재가 브레이징 공간에 융융 고착되어 냉각홈이 밀폐되는 냉각라인;으로 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 냉각홈에 냉각수의 공급과 배출을 이루어 냉각수의 순환을 이루는 순환구가 구비됨이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 냉각홈에 냉각수의 유입 또는 냉각수가 순환되는 냉각파이프가 삽입 안착됨이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 브레이징 분말은 동 분말인 것이 바람직하다.

본 발명의 진공 브레이징 냉각라인 게이트 부시 제작방법에 있어서, 게이트 부시 외주면에 구비된 냉각부에 냉각홈을 형성하는 홈 형성단계와; 상기 냉각홈과 다단을 이룬 브레이징 공간을 형성하는 공간 형성단계와; 상기 브레이징 공간에 커버부재가 안착되는 커버부재 안착단계와; 상기 브레이징 공간에 안착된 커버부재 상부에 브레이징 분말이 고르게 분포하는 분말 도포단계와; 상기 브레이징 분말에 진공 열처리에 의해 용융되는 진공 브레이징 단계와; 상기 브레이징 분말에 의해 냉각홈이 밀폐되는 냉각라인 형성단계;로 이루어짐을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 진공 브레이징 냉각라인 게이트 부시 및 그 제작방법은 기준의 게이트 부시 제작에 용이하게 적용할 수 있어 혼환성이 우수한 효과가 있다.

또한, 게이트 부시 제작시 냉각라인의 제작이 용이한 효과가 있다.

또한, 진공 브레이징에 의해 고압의 내압을 견딜 수 있는 효과가 있다.

또한, 게이트 부시 제작 비용을 절감할 수 있고, 대량생산이 용이한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 냉각라인이 구비된 한 예의 게이트 부시를 개략적으로 도시한 사용상태 단면도.
도 2는 도 1의 평면도.
도 3은 본 발명의 냉각라인의 요부확대 단면도로서, (a)는 본 발명의 일 실시 예의 커버부재를 도시한 것이며, (b)는 본 발명의 다른 실시 예의 커버부재를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 진공 프레이징 냉각라인에 냉각 파이프가 삽입 안착되는 상태를 개략적으로 도시한 사용상태 단면도로서, (a)는 냉각 파이프가 삽입 안착되기 전 상태를 도시한 것이며, (b)는 진공 브레이징 냉각라인에 냉각파이프가 구비된 상태를 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 냉각라인이 구비되는 상태를 개략적으로 도시한 사용상태 단면도로서, (a)는 게이트 부시에 냉각홈 및 브레이징 공간이 구비된 상태를 도시한 것이면, (b)는 커버부재가 구비된 상태를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 냉각라인이 구비되는 상태를 개략적으로 도시한 사용상태 단면도로서, (a)는 냉각라인에 브레이징 분말이 도포된 상태를 도시한 것이며, (b)브레이징 분말이 진공 열처리에 의해 용융 고착되어 진공 브레이징이 이루어지는 상태를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 냉각라인이 구비되는 상태를 개략적으로 도시한 사용상태 단면도.
도 9는 본 발명에 따른 진공 브레이징 냉각라인 게이트 부시 제작방법을 개략적으로 도시한 순서도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 진공 브레이징 냉각라인 게이트 부시 및 그 제작방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

그리고 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 제품을 생산하는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

본 발명에 따른 진공브레이징 냉각라인 게이트 부시(이하 게이트 부시라 칭함)(100)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 게이트 부시(100)가 구비된다.

상기 게이트 부시(100)는 공지의 게이트 부시와 그 구성 및 작동관계가 대동소이함으로 이에대한 상세한 설명은 생략한다.

다만, 본 발명에 따른 게이트 부시(100)는 제작단계에서 별도로 냉각라인을 내부에 구비할 필요없이 게이트 부시(100) 외주면에 진공 브레이징에 의해 냉각라인(120)을 형성하는 냉각부(110)가 구비된다.

상기 냉각부(110)는 게이트 부시 외주면 둘레로 냉각라인(120)을 형성하기위한 냉각면(112)이 형성되게 구비됨이 바람직하다.

그리고, 상기 게이트(100)을 냉각하기 위해 냉각부(110)의 냉각면(112)에 상부가 개방된 냉각홈(122)과, 상기 냉각홈(122)과 다단을 이루며 상부가 개방된 브레이징 공간(124)이 구비된다. 상기 브레이이징 공간(124)은 냉각홈(122)과 다단을 이루므로 도시된 것과 같이 냉각홈보다 넓게 형성되어 있다. 따라서 커버 부재(126)가 브레이징 공간에 삽입될 때 냉각홈(122)까지 삽입되지 않고 냉각홈(122) 상부에 위치할 수 있다.

그리고, 상기 진공 브레이징 공간(124)에 삽입되는 커버부재(126)와, 상기 커버부재(126) 상부에 고르게 분포되는 브레이징 분말(128)이 구비된다.

그리고, 상기 브레이징 분말(128)이 진공 브레이징에 의해 커버부재(124)가 브레이징 공간에 용융 고착되어 냉각홈(122)이 밀폐되는 냉각라인(120)이 구비된다.

상기 게이트 부시(100)는 공지의 금형제품을 제작하기 위해 사용자의 선택에 의해 여러형태로 제작될 수 있다.

그 한예로 3d 프리트에 의해 일체를 이룬 입체적인 게이트 부시로 제작될 수 있다.

상기 냉각홈(122)은 상부가 개방된 "U"자 형태를 이루며, 게이트 부시(100)의 성형부(102) 형상을 따라 성형부(102)의 둘레로 구비됨이 바람직하다.

또한, 상기 냉각홈(122)의 끝단은 냉각수가 순환되게 순환구(122-1)가 구비되어 냉각수의 유입 및 배출이 이루어 진다.

그리고, 상기 냉각라인(120)에 냉각수의 공급과 배출을 이루는 냉각수 순환부재(140)가 구비되어 상기 유입구(122-1) 및 배출구(122-2)에 고정되게 구비된다.

그리고, 상기 게이트 부시(100)에 구비된 냉각홈(122) 상부에 상기 냉각홈(122)과 다단을 이루며 확장된 브레이징 공간(124)이 구비된다.

상기 브레이징 공간은 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 (t1)의 폭 만큼 확장되게 구비됨이 바람직하며, 상기 (t1)은 1.5mm ~ 5mm 내로 확장되게 구비됨이 바람직 하다.

가장 바람직하게는 상기 (t1)은 1.5mm ~ 2mm 내로 확장된다.

상기 냉각홈(122) 및 순환구(122-1), 브레이징 공간(124)은 공지의 절삭공구 또는 3d 프린트와 같은 금형 제작장비에 의해 게이트 부시(100)에 입체적으로 구비될 수 있다.

아울러, 상기 브레이징 공간(124)에 삽입 안착되어 상기 냉각홈(122)을 밀폐하기 위해 커버부재(126)가 상기 냉각홈(122) 및 브레이징 공간(124)에 대응되게 사각 막대가 링 형태를 이루게 구비됨이 바람직하다.

또한, 상기 커버부재는 금속재로 구비됨이 바람직하다.

이때, 상기 브레이징 공간(124)에 삽입 안착되는 커버부재(126)는 브레이징 공간 상부와 (t2) 만큼 이격을 이룬 상태로 삽입 안착됨이 바람직하며, 상기 (t2)는 1.5mm ~ 5mm 내로 이격됨이 바람직하다.

가장 바람직하게는 상기 (t2)는 1.5mm ~ 2mm 내로 이격된다.

그리고, 상기 커버부재(166) 상부로 브레이징 분말(128)이 고르게 도포되어 진공 열처리에 의해 상기 커버부재(126)와 브레이징 공간(124) 사이에 용융 고착되어 진공 브레이징을 이루어 냉각홈(122)의 밀폐를 이루게 구비된다.

또한, 상기 브레이징 분말(128)은 금속재이며, 진공 열처리에 의해 용이하게 용융 및 고착을 이루는 동으로 구비됨이 가장 바람직하다.

물론, 사용자의 선택 및 사용목적에 의해 강도를 높이기 위해 여러 금속재가 혼합되어 사용될 수 있으며, 그 한예로 브레이징 분말(128)은 동,알루미늄이 혼합되어 사용될 수 있다.

아울러, 상기 순환구(122-1)에 냉각수 순환부재(140)가 고정되게 구비됨이 바바람직하다.

상기 냉각수 순환부재(140)는 냉각수의 유입 및 배출을 이루기 위해 공지의 파이프가 공지의 나사방식에 의해 밀폐되게 고정됨이 바람직하다.

아울러, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 커버부재(126-1)는 상부가 돌출된 "ㅗ" 자 형태의 띠 형태로 구비될 수 있다.

즉, 상부가 돌출된 커버부재(126-1)에 의해 브레이징 분말량의 사용을 최소로 하여 진공 브레이징을 이룰 수 있다.

또한, 도 4의 (a),(b)에 도시된 바와 같이 상기 냉각홈(122)에 냉각파이프(160)가 삽입 안착되게 구비될 수 있다.

즉, 상기 냉각파이프(160)에 의해 냉각수의 누수를 방지할 수 있다.

상기와 같이 구비된 본 발명에 따른 게이트 부시의 진공 브레이징 냉각라인 게이트 부시 제작방법을 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 9에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 진공 브레이징 냉각라인 게이트 부시 제작방법(이하 게이트 부시 제작방법이라 칭함)은 냉각부(110)에 냉각면(112)이 구비된 게이트 부시(100)에 냉각홈(122)을 형성하는 홈 형성단계(S100)와, 상기 냉각홈(122)과 다단을 이루게 확장된 브레이징 공간(124)을 형성하는 공간 형성단계(S120)와, 상기 브레이징 공간(124)에 커버부재(126)가 안착되는 커버부재 안착단계(S140)를 이룬다.

그리고, 상기 브레이징 공간(124)에 안착된 커버부재(126) 상부에 브레이징 분말(128)이 고르게 도포하는 분말 도포단계(S160)와, 상기 브레이징 분말(128)이 진공 열처리에 의해 용융되는 진공 브레이징 단계(S180)와, 상기 브레이징 분말(128)에 의해 냉각홈(122)이 밀폐되는 냉각라인 형성단계(S200)를 이룬다.

상기 홈 형성단계(S100) 및 공간 형성단계(S120)는 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 냉각부(110)와 냉각면(112)에 냉각홈(122)이 공지의 절삭공구 또는 3d 프린트에 의해 입체적으로 상부가 개방된 "U"자 형의 홈이 링 형태를 이루게 가공 제작된다.

그리고, 상기 냉각홈(122) 상부로 브레이징 공간(124)이 (t1)의 폭 만큼 확장된 상태를 이루게 가공 제작된다.

아울러, 상기 냉각홈(122)에 냉각수가 순환되게 순환구(122-1)가 한 쌍으로 구비되어 냉각수의 공급 및 배출을 이루게 가공 제작된다.

상기와 같이 홈 형성단계(S100) 및 공간 형성단계(S120)를 이룬 게이트 부시(100)에 상기 커버부재 안착단계(S140)를 이룬다.

상기 커버부재 안착단계(S140)는, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 게이트 부시(100)에 제작된 냉각홈(122)을 밀폐하기 위해 상기 냉각홈(122)의 가공 형상에 대응하여 링 형태를 이룬 커버부재(126)가 상기 브레이징 공간(124)에 삽입 안착된다.

이때, 상기 커버부재(126)는 브레이징 공간(124)에 (t1)의 폭에서 벗어남 없이 냉각홈(122)의 상부가 밀폐되게 삽입 안착된다.

아울러, 도 4에 도시된 바와 같이 공간형성(S120) 단계 후 냉각파이프(160)가 삽입 안착되는 냉각파이프 안착단계를 더 이룰 수 있다.

이는 사용자의 선택에 의해 자유로이 선택될 수 있다.

그리고, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 분말 도포단계(S160)를 이룬다.

상기 분말 도포단계(S160)는, 커버부재(126)가 브레이징 공간(124)에 안착된 상태에서 상기 브레이징 분말(128)이 상기 브레이징 공간(124)에 고르게 도포되어 상기 브레이징 공간(124)이 커버부재(126)와 브레이징 분말(128)에 의해 가 밀폐를 이룬다.

그리고, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 진공 브레이징 단계(S180)를 이룬다.

상기 진공 브레이징 단계(S180)는 브레이징 공간(124)에 고르게 도포된 브레이징 분말(128)이 공지의 진공 열처리에 의해 용융된다.

즉, 용융된 브레이징 분말(128)에 의해 상기 냉각홈(122)의 상부에 안착된 커버부재(126)와 브레이징 공간(124) 사이를 밀폐하여 진공 브레이징에 의해 냉각홈(122)이 밀폐를 이룬다.

아울러, 상기 진공 브레이징 단계(S180)의 진공 열처리는 공지의 진공 브레이징 방법에 의해 이루어진다.

그리고. 도 7에 도시된 바와 같이 냉각라인 형성단계(S200)를 이룬다.

상기 냉각라인 형성단계(S200)는 상기 진공 브레이징 단계(S180)에 의해 밀폐된 냉각홈(122)에 진공 브레이징을 이룬 냉각라인(120)이 제작된다.

아울러, 상기와 같이 제작된 게이트 부시(100)에 냉각수의 순환을 위한 냉각수 순환부재(140)가 순환구(122-1)에 각각 고정된 상태를 이룸이 바람직하다.

상기와 같이 게이트 부시 제작방법에 의해 진공 브레이징 냉각라인이 제작된 게이트 부시(100)는 공지의 금형(미도시)에 구비되어 금형을 이루기 위한 재료가 금형에 주입되어 공지의 금형제품 제작방법과 동일하게 금형제품 제작을 이룰 수 있다.

그리고, 금형제품 제작시 순환구로 유입되는 냉각수는 밀폐된 냉각홈이 형성된 냉각라인을 따라 순환 배출됨으로 성형제품의 괘속한 냉각을 용이하게 이룰수 있다.

즉, 본 발명에 따른 게이트 부시 및 그 제작방법은 게이트 부시 제작시 간편하게 냉각라인을 제작하고, 제작된 냉각라인이 진공 브레이징에 의해 밀폐된다.

그러므로, 기준의 게이트 부시 제작에 용이하게 적용할 수 있어 혼환성이 우수하다.

또한, 게이트 부시 제작시 냉각라인의 제작이 용이하다.

또한, 진공 브레이징에 의해 고압의 내압을 견딜 수 있다.

또한, 게이트 부시의 제작 비용을 절감할 수 있고, 대량생산이 용이하다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 진공 브레이징 냉각라인 게이트 부시 및 그 제작방법을 실시하기 위한 하나의 실시 예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

100: 게이트 부시 110: 냉각부
112: 냉각면
120: 냉각라인 122: 냉각홈
122-1: 유입구 122-2: 배출구
124: 브레이징 공간
126,126-1: 커버부재
128: 브레이징 분말
140: 냉각수 순환부재
160: 냉각파이프

Claims (5)

1. 제품을 생산하기 위한 금형에 구비되는 게이트 부시와;
   상기 게이트 부시를 냉각하기 위해 게이트 부시 외주면에 구비되는 냉각부와;
   상기 게이트 부시를 냉각하기 위해 냉각부에 상부가 개방된 냉각홈과;
   상기 냉각홈 상부에서 다단을 이루어 상기 냉각홈보다 폭이 넓게 형성된 상부가 개방된 브레이징 공간과;
   상기 브레이징 공간에 삽입되는 커버부재와;
   상기 커버부재 상부에 고르게 도포되는 브레이징 분말과;
   상기 브레이징 분말이 진공 브레이징에 의해 커버부재가 브레이징 공간에 융융 고착되어 냉각홈이 밀폐되는 냉각라인;으로 구비되고,
   상기 커버부재는 상부가 돌출된 "ㅗ"자 형태인 것을 특징으로 하는 진공 브레이징 냉각라인 게이트 부시.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 냉각홈에 냉각수의 공급과 배출을 이루어 냉각수의 순환을 이루는 순환구가 구비됨을 특징으로 하는 진공 브레이징 냉각라인 게이트 부시.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 냉각홈에 냉각수의 유입 또는 냉각수가 순환되는 냉각파이프가 삽입 안착됨을 특징으로 하는 진공 브레이징 냉각라인 게이트 부시.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 브레이징 분말은 동 분말인 것을 특징으로 하는 진공 브레이징 냉각라인 게이트 부시.
5. 삭제

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