KR20010017003A - An epoxy mold manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 에폭시를 이용한 금형 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제품의 코어가 형성되는 금형부분을 에폭시층과 실리콘층으로 나누어 적층하여 제품의 성형을 용이하게 하고 제품정도를 향상시키기 위한 금형 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a mold manufacturing method using an epoxy, and more particularly, to manufacture a mold for facilitating molding of a product by dividing a mold part in which a core of the product is formed into an epoxy layer and a silicon layer and laminating it. It is about a method.
일반적으로 제품의 성형에 주로 이용되고 있는 RIM 또는 진공주형(V.C) 금형은 제작하고자 하는 제품의 형상에 따라서 금형을 제작해야 하므로 인해 금형 제작비가 많이 소요되고, 작업 시간이 많이 걸리기 때문에 소량의 다품종 제품을 형상에 관계없이 제작하는 경우에 있어서는 에폭시 수지를 이용한 금형의 제조가 이용되어 왔다.In general, RIM or vacuum mold (VC) molds, which are mainly used for forming products, require molds to be made according to the shape of the product to be manufactured. In the case of producing regardless of the shape, production of a mold using an epoxy resin has been used.
이에 따라, 종래의 에폭시를 이용한 금형의 제조방법은, 도 3에 도시한 바와 같이, 제품의 형상에 따라 목형(112)을 제작하는 단계와(a), 이 목형(112)을 금속틀(114)에 삽입하는 단계와(c), 삽입한 목형 위에 표면처리용 수지(116)를 적층하는 단계와(c), 이 표면처리용 수지(116)위에 에폭시 수지를 주입하여 경화시켜서 하부목형(118)을 제작하는 단계와(d), 하부목형(118)을 반전시킨 후에 이 하부목형위에 제품의 두께와 동일한 두께의 시트왁스(120)를 적층하는 단계와(e), 이 시트왁스(120)위에 제품의 형상에 따라 코어부(122)를 형성하는 단계(f)와, 그 위에 에폭시 수지를 주입하여 경화시켜서 상부목형(124)을 제작하는 단계와(g), 이 상부목형과 상기 하부목형을 금속틀로부터 탈형한 후 시트왁스를 제거하는 단계(h)로 이루어지고 있었다.Accordingly, the conventional method of manufacturing a mold using epoxy, as shown in Figure 3, the step of producing a die 112 according to the shape of the product (a), the die 112 is a metal mold 114 ) And (c) laminating the surface treatment resin 116 on the inserted die (c), and injecting an epoxy resin onto the surface treatment resin 116 to cure the lower die 118. ) And (d) laminating the lower die 118, and then laminating the sheet wax 120 having the same thickness as the product thickness on the lower die (e), and the seat wax 120 (F) forming a core portion 122 according to the shape of the product thereon, and preparing an upper die 124 by injecting and curing an epoxy resin thereon (g), the upper die and the lower die After the mold was demolded from the metal frame, step (h) of removing the sheet wax was performed.
상기와 같이 에폭시를 이용하여 금형을 제조하는 경우에, 금형에 코어부를 형성하는 공정이 별도로 요구되므로 금형의 제조시간이 길었으며, 상부금형과 하부금형이 모두 에폭시 수지로서 제작되므로 제품의 성형 후 제품의 탈형시에 제품의 코어측이 신축성이 없는 에폭시 금형에 결합되어 있어 상당한 주의를 기울여야 했으며, 이 때 제품은 과다한 힘으로 인하여 후변형이 생겨 그 정도가 저하되는 문제점이 있었다.In the case of manufacturing a mold using epoxy as described above, since the process of forming the core part in the mold is required separately, the manufacturing time of the mold is long, and both the upper mold and the lower mold are manufactured as epoxy resin, so the product after molding At the time of demolding, the core side of the product is bonded to the epoxy mold without elasticity, so great care must be taken. At this time, the product has a problem of deterioration due to post deformation due to excessive force.
이를 보완하기 위하여, 코어부가 형성되는 금형 전체를 실리콘으로 형성하기도 하고 있으나, 이 또한 열처리 과정에서 실리콘과 에폭시 수지의 수축률 차이로 인하여 제품의 정도가 떨어지게 되는 문제점이 있었다.In order to compensate for this, the entire mold is formed of silicon, but this also has a problem that the degree of the product falls due to the difference in shrinkage of the silicone and epoxy resin during the heat treatment process.
따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 에폭시를 이용한 금형의 제조에 소요되는 시간을 줄이며, 제품의 탈형이 용이하고 탈형시 후변형을 최대한 억제하기 위한 금형 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention is to solve the above problems, the present invention is to reduce the time required for the manufacture of the mold using the epoxy, it is easy to demould the product and provides a mold manufacturing method for suppressing the post-deformation when demolding as possible Its purpose is to.
도 1은 본 발명에 의한 금형 제조 방법의 제조단계를 나타내는 단면도,1 is a cross-sectional view showing a manufacturing step of the mold manufacturing method according to the present invention,
도 2는 도 1의 (A)도의 「가」부에 대한 상세 단면도,FIG. 2 is a detailed cross-sectional view of the section “a” of FIG. 1A;
도 3은 종래 기술에 의한 금형 제조 방법의 제조단계를 나타내는 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a manufacturing step of a mold manufacturing method according to the prior art.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
12 : 하부금형 14 : 가공성 수지12: lower mold 14: processable resin
16 : 패드 18 : 주조용 환봉16 pad 18 casting rod
20,21 : 금형틀 22 : 상부금형20,21: mold frame 22: upper mold
24 : 알루미늄 첨가 에폭시 수지 26 : 유리섬유 첨가 에폭시 수지24: aluminum addition epoxy resin 26: glass fiber addition epoxy resin
28 : 철망 30 : 주조용홀28: wire mesh 30: casting hole
32 : 실리콘32: silicone
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,In order to achieve the above object, the present invention,
에폭시 수지로서 하부금형을 만드는 제1단계와; 상기 제1단계후에 상기 하부금형 위에 가공성 수지(WORKABLE RESIN)를 적층하고, 이 가공성 수지에 제품형상에 따라 코어부를 가공하는 제2단계와; 상기 제2단계후에 상기 가공성 수지 위에 패드를 접착하고, 이 패드에 다수개의 주조용 환봉을 삽입하는 제3단계와; 상기 제3단계후에 상기 패드 위에 첨가제를 첨가한 에폭시 수지를 적층하고 경화시켜서 상부금형을 만드는 제4단계와; 상기 제4단계후에 상기 상부금형에는 실리콘을 에폭시 수지에 결합하기 위한 결합부재를 고정하고, 상기 하부금형으로부터 상기 패드와 상기 주조용 환봉을 제거하는 제5단계와; 상기 제5단계후에 상기 상부금형에 형성되는 주조용홀에 실리콘을 주입하고 경화시키는 제6단계 및; 상기 제6단계후에 상기 상부금형과 상기 하부금형 사이에 삽입되어 있는 가공성 수지를 제거하는 제7단계로 이루어지는 에폭시를 이용한 금형 제조방법을 제공한다.A first step of making a lower mold as an epoxy resin; A second step of laminating a workable resin on the lower mold after the first step, and processing the core part on the workable resin according to a product shape; A third step of adhering a pad on the processable resin after the second step and inserting a plurality of casting round rods into the pad; A fourth step of forming an upper mold by laminating and curing an epoxy resin to which an additive is added on the pad after the third step; A fifth step of fixing the coupling member for bonding silicon to the epoxy resin to the upper mold after the fourth step, and removing the pad and the casting round rod from the lower mold; A sixth step of injecting and curing silicon into a casting hole formed in the upper mold after the fifth step; It provides a mold manufacturing method using an epoxy comprising a seventh step of removing the processable resin inserted between the upper mold and the lower mold after the sixth step.
이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings an embodiment of the present invention that can specifically realize the above object will be described.
도 1은 본 발명에 의한 금형 제조단계를 나타내는 단면도로서, 금형의 제작과정을 도 1의 (A)부터 (I)까지 순서대로 도시하였다.1 is a cross-sectional view showing a mold manufacturing step according to the present invention, showing the manufacturing process of the mold in order from (A) to (I) of FIG.
하기하는 본 발명에 의한 금형 제조방법의 실시예에서는 제품의 코어부가 형성되는 금형부를 상부금형으로 하고 다른 한편의 금형을 하부금형으로 하기로 한다.In the following embodiment of the mold manufacturing method according to the present invention, the mold part in which the core part of the product is formed will be the upper mold, and the other mold will be the lower mold.
먼저, 종래기술에 의한 에폭시를 이용한 금형 제조방법에서 하부금형을 제작하는 방법과 동일한 방법으로 에폭시 수지로 이루어지는 하부금형(12)을 만든다.(A)First, in the method of manufacturing a mold using an epoxy according to the prior art, a lower mold 12 made of an epoxy resin is made by the same method as that of manufacturing a lower mold.
이는 상술한 바와 같이, 목형을 제작한 후, 하부금형용 금속틀(20)을 제작하고, 그 위에 표면처리용 수지를 적층한 후, 에폭시 수지를 주입하여 하부금형(12)을 제작하는 공정에 의한다.As described above, after the wood mold is manufactured, the metal mold 20 for the lower mold is manufactured, the resin for surface treatment is laminated thereon, and then the epoxy resin is injected to produce the lower mold 12. All.
상기에서 하부금형을 제작한 후에는 하부금형의 위에 가공성 수지(WORKABLE RESIN,14)를 적층하고, 이 가공성 수지에 제품형상에 따라 코어부를 가공한다.(B)After fabricating the lower mold in the above, the workable resin 14 is laminated on the lower mold, and the core portion is processed to the workable resin according to the product shape.
여기서 가공성 수지(14)는 점토(CLAY)와 유사한 상태에 있는 수지로서 종래기술에서 이용되던 시트왁스에 대체하여 본 발명에 적용되는 것으로서, 기존의 시트왁스 위에 적치되던 코어부의 코어데이타에 따라 이 가공성 수지상에 수치제어 공작기계 등으로 코어부를 가공한다.Here, the processable resin 14 is a resin in a state similar to clay (CLAY) and is applied to the present invention in place of the sheet wax used in the prior art, and according to the core data of the core part deposited on the existing sheet wax, The core is machined on a resin with a numerically controlled machine tool or the like.
상기에서 가공성 수지를 가공한 후에는 그 위에 패드(16)를 접착하고, 이 패드에 다수개의 주조용 환봉(18)을 삽입한다.(C)After the processable resin is processed in the above, the pad 16 is adhered thereon, and a plurality of casting round bars 18 are inserted in the pad.
상기 패드(16)는 후술하는 단계에서 실리콘이 주입되어 경화되기 위한 공간을 형성하기 위하여 적층되는 것으로서, 본 발명에 의한 금형에 요구되는 실리콘의 두께와 동일한 두께로 형성되고, 하기하는 실리콘의 주입로를 상부금형내에 형성하기 위해서 다수개의 주조용 환봉(18)을 상기 패드(16)에 삽입시켜 접착 고정한다.The pads 16 are stacked to form a space for curing and injecting silicon in a step to be described later, formed with the same thickness of silicon required for the mold according to the present invention, A plurality of casting round rods 18 are inserted into the pads 16 and adhesively fixed to form the upper molds.
상기에서 상기 패드(16)가 상기 하부금형(12)에 고정된 후에는 상부금형용 금형틀(21)을 제작한 후, 상기 패드(16)의 위로 첨가제를 첨가한 에폭시 수지를 적층하고 이를 경화시켜서 상부금형(22)을 제작한다.(D,E)After the pad 16 is fixed to the lower mold 12, the upper mold die 21 is manufactured, and then, an epoxy resin added with additives on the pad 16 is laminated and cured. The upper mold 22 is manufactured. (D, E)
여기서, 상기 에폭시 수지를 적층하는 방법은 알루미늄 조각을 첨가제로 첨가한 에폭시 수지(24)를 적층하고 경화시키는 제1보강단계 및; 상기 제1보강단계 후에 알루미늄 조각을 첨가한 에폭시 수지 위에 유리섬유재(FIBER GLASS MATERIAL)를 첨가제로 첨가한 에폭시 수지(26)를 적층하고 경화시키는 제2보강단계로 이루어지는 것이 바람직하다.Here, the method of laminating the epoxy resin may include a first reinforcing step of laminating and curing the epoxy resin 24 to which an aluminum piece is added as an additive; After the first reinforcing step, it is preferable that the second reinforcing step of laminating and curing the epoxy resin 26 to which the glass fiber material (FIBER GLASS MATERIAL) is added as an additive is added to the epoxy resin to which the aluminum pieces are added.
이는 에폭시 수지에 적당한 강성을 부여하기 위한 것으로서, 먼저 제품에 근접한 부위에는 알루미늄 조각을 첨가한 에폭시 수지를 주입하여 보다 큰 강성을 부여하고, 그 위에 유리섬유재와 같이 가볍고 저렴한 보강재를 첨가한 에폭시 수지를 주입하도록 하여 상부금형이 이중층으로 형성되도록 한다.This is to impart proper rigidity to the epoxy resin. First, the epoxy resin containing aluminum chips is injected into the area close to the product to give greater rigidity, and an epoxy resin added with a light and inexpensive reinforcing material such as glass fiber material thereon. Inject the upper mold to form a double layer.
이 때, 상기 에폭시 수지를 주입한 후에도 금형틀(20)에 공간이 남아있을 때에는 이 부분에 모래등을 추가로 적층시켜 상부금형(22)을 제작하도록 한다.At this time, when space remains in the mold 20 even after the epoxy resin is injected, the sand or the like is further laminated on this part to produce the upper mold 22.
상기에서 상부금형(22)을 제작한 후에는 상부금형과 하부금형을 각각 분리하고 상부금형은 반전시킨 후, 상기 상부금형에는 실리콘을 에폭시 수지에 결합하기 위한 결합부재(28)를 고정하고, 상기 하부금형에서 상기 패드(16)와 상기 주조용 환봉(18)을 제거한다.(F)After the upper mold 22 is manufactured, the upper mold and the lower mold are separated and the upper mold is inverted, and then the upper mold is fixed to the coupling member 28 for bonding silicone to the epoxy resin. The pad 16 and the casting round rod 18 are removed from the lower mold. (F)
여기서, 상기 결합부재(28)는 철망으로 이루어지고, 이 철망은 상기 상부금형으로부터 일정거리만큼 이격되어 고정되는 것이 바람직하다.Here, the coupling member 28 is made of a wire mesh, the wire mesh is preferably fixed to be spaced apart from the upper mold by a predetermined distance.
상기 철망(28)은 제품에 있어서 상부금형에 닿는 면과 동일한 형상으로 형성되며, 격자구조로서, 일정지점마다 스크류 볼트 등과 같은 체결부재가 삽입되어 이 스크류 볼트 등에 의하여 상기 상부금형(22)에 고정된다.The wire mesh 28 is formed in the same shape as the surface in contact with the upper mold in the product, as a lattice structure, a fastening member such as a screw bolt is inserted into a certain point fixed to the upper mold 22 by the screw bolt, etc. do.
한편, 상기 상부금형(22)에는 상기 주조용 환봉(18)이 형성되었던 부위로 주조용홀(30)이 형성된다.On the other hand, the upper mold 22 is formed in the casting hole 30 to the portion where the casting round bar 18 was formed.
상기에서 상부금형에 결합부재를 고정하고 하부금형에서 패드와 주조용 환봉을 제거하고 난 후에는, 상기 상부금형과 하부금형을 결합하여 이를 다시 금속틀(20)에 삽입한 후, 상기 상부금형에 형성되는 주조용홀에 실리콘(32)을 주입하고 이를 경화시킨다.(G)After fixing the coupling member to the upper mold and removing the pad and the casting rod from the lower mold, the upper mold and the lower mold are combined and inserted into the metal mold 20 again, and then into the upper mold. Silicon 32 is injected into the casting hole to be formed and cured. (G)
여기서, 상기 실리콘(32)은 상기 패드(16)가 제거되고 남은 공간과, 상기 철망(28)이 상기 상부금형(22)으로부터 이격되어진 거리에 의해 형성되는 공간 및 상기 가공성 수지(14)상에 가공되어지는 코어부에 채워지며, 상기 철망(28)을 매개로 하여 에폭시 수지에 접착된다.Here, the silicon 32 is formed on the space formed by the space left after the pad 16 is removed and the distance from which the wire mesh 28 is spaced apart from the upper mold 22 and on the processable resin 14. Filled in the core portion to be processed, it is bonded to the epoxy resin via the wire mesh 28.
상기에서 실리콘(32)이 경화된 후에는 상부금형과 하부금형 사이에 삽입되어 있는 가공용수지(14)를 제거하면(H) 본 발명에 의한 금형이 완성된다.(I)After the silicone 32 is cured, the processing resin 14 inserted between the upper mold and the lower mold is removed (H), thereby completing the mold according to the present invention. (I)
상기와 같이 이루어지는 금형 제조방법에 의한 금형의 적층구조를 도 1의 (I) 및 이를 상세히 도시한 도 2를 참고로 하여 살펴보면, 하부금형(12) 위로 제품의 하부와 동일한 공간이 형성되고, 그 위로 제품의 상부와 동일한 공간을 형성하는 상부금형(22)이 결합되는데, 이 상부금형(22)은 철망과 결합된 부분(S1)과 철망과 결합되지 아니하는 부분(S2)으로 나누어져서 형성되는 실리콘층(S layer)과 이 실리콘층 위로는 알루미늄첨가제를 첨가한 에폭시(E1)와 유리섬유첨가제를 첨가한 에폭시(E2)로 나누어져서 형성되는 에폭시 수지층(E layer)으로 이루어진다.Looking at the lamination structure of the mold by the mold manufacturing method as described above with reference to Figure 1 (I) and Figure 2 showing this in detail, the same space as the lower part of the product is formed on the lower mold 12, The upper mold 22 is formed to form the same space as the upper part of the product, which is formed by dividing the upper mold 22 into a portion S1 coupled to the wire mesh and a portion S2 not coupled to the wire mesh. The silicon layer (S layer) and the silicon layer consists of an epoxy resin layer (E layer) formed by dividing the epoxy additive (E1) with an aluminum additive and the epoxy (E2) with a glass fiber additive.
상기와 같이 이루어지는 에폭시를 이용한 금형 제조방법은 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 그 외의 다양한 변형이나 변경이 가능한 것은 물론이다.The mold manufacturing method using the epoxy made as described above is not limited to the above embodiment, and of course, various other modifications and changes are possible.
예컨대, 상기 하부금형을 상기와 같은 금형 제조방법에 의하여 제작하여 상부금형과 하부금형을 모두 실리콘과 에폭시 수지의 결합체로 구성할 수도 있다.For example, the lower mold may be manufactured by the mold manufacturing method as described above, and both the upper mold and the lower mold may be formed of a combination of silicone and epoxy resin.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 의한 에폭시를 이용한 금형 제조방법은 실리콘층에 직접 코어부가 형성되므로 별도의 코어를 제작할 필요가 없어 금형의 제조시간이 절감되며, 제품에 접한 부분은 실리콘으로 형성되므로 탈형이 용이한 동시에 제품의 후변형이 적으며, 실리콘층의 상부로는 에폭시층이 형성되므로 제품의 치수에도 안정성이 있다.Mold manufacturing method using the epoxy according to the present invention made as described above is a core portion is formed directly on the silicon layer, there is no need to manufacture a separate core to reduce the manufacturing time of the mold, since the part in contact with the product is formed of silicon demold At the same time, there is little post deformation of the product, and since the epoxy layer is formed on the upper part of the silicon layer, there is stability in the dimensions of the product.
즉, 본 발명의 금형 제조방법에 의하여 제조되는 금형은 실리콘 금형과 에폭시 금형이 지니는 장점을 동시에 갖추고 있으며 그 제조에 드는 비용의 절감을 도모할 수 있다.That is, the mold manufactured by the mold manufacturing method of the present invention has the advantages of having a silicon mold and an epoxy mold at the same time, and can reduce the cost of manufacturing the mold.
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