KR20200144614A - 포탄형 사출 제품 상에 에어 트랩 방지를 위한 장치 - Google Patents

포탄형 사출 제품 상에 에어 트랩 방지를 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 포탄 형상의 사출 제품을 성형하기 위하여 센터 코어를 갖는 사출 금형은, 상부 금형(110) 및 하부 금형(120)을 구비한 금형부(100); 상기 금형부(100) 내에서 상기 센터 코어(130)를 기준으로 하여 수지의 주입이 이루어지는 공간인 제품 성형부(140); 상기 제품 성형부(140)의 양측 상에 대칭적으로 연통 형성되는 복수의 게이트 런너(150); 및 상기 복수의 게이트 런너(150) 중 하나인 속도 조절 런너 상에 연결되는 오버플로우부(160);를 포함하고, 상기 복수의 게이트 런너(150)를 통해 공급된 수지가 상기 오버플로우부(160)로 유동하는 과정 상에서 상기 속도 조절 런너를 통해 공급되는 수지의 속도를 저하시키는 과정을 통해 상기 제품 성형부(140)에 공급된 수지의 유동 선단 합류를 조절하여 상기 제품 성형부(140) 내에 기설정된 파팅 라인으로 공기가 빠져나가 에어 트랩을 방지하는 것을 특징으로 한다.

Description

포탄형 사출 제품 상에 에어 트랩 방지를 위한 장치{Apparatus for preventing air trap on the bullet-shaped injection products}
본 발명은 포탄 형상 사출 제품을 성형하기 위하여 센터 코어를 갖는 사출 금형에 관한 것으로서, 사출 금형에 형성된 캐비티 상에서 공급된 수지의 유동 선단 합류 지점 위치를 온도가 아닌 오버플로우 체적을 증감시켜 맞춤으로써 에어트랩에 의한 불량 발생을 방지하는 방안에 관한 것이다.
초음파 영상진단장치를 이루는 초음파 카테터(Ultrasound Catheter)는 매우 가늘고 긴 프로브 형태로 구현되어 심장, 혈관 등과 같은 피검체 내부에 삽입된 상태에서 초음파를 발생시키고 그렇게 발생된 신호들을 일정 영역에 걸쳐 획득하여 조직 내부의 단층을 2D 또는 3D 이미지로 시각화하여 제공하는 장치이다.
초음파 카테터의 프로브 선단에 장착되는 플라스틱(TPE) 부품은 진단 결과 및 이미지 영상에 큰 영향을 미치기 때문에 사출성형에 의해 생산되는 부품에 대한 품질과 치수정밀도를 높이고 안정적으로 양품을 생산하기 위한 성형방법이 요구된다.
사출 성형에 있어서 게이트 위치는 빠르고 균일한 충전이 가능하고 제품의 외관불량 및 변형을 방지하기 위해서 일반적으로 제품의 가장 두꺼운 부분에 설치하는 것이 일반적이지만, 전자기적 및 광학적 특성이 요구되며, 종횡비가 1:2 이상이고 제품 선단 및 측면이 폐쇄된 포탄형의 의료기기 제품은 사용 용도와 목적에 따라 소형화, 고기능화, 다목적화 등의 엄격한 품질 요구사항에 의해 게이트 위치가 제한적으로 제품설계 단계에서 지정되는 경우가 있다.
상기와 같이, 종횡비가 1:2 이상이고 제품 선단 및 측면이 폐쇄된 포탄형 형상의 사출 성형품은 살두께 및 제품 형상과 무관하게 게이트 타입이 사이드게이트로 지정된 경우에, 게이트 크기 및 개수와 상관없이 수지가 합류되는 유동선단부에 에어트랩이 발생한다는 문제점이 있다.
종래에는 포탄형 제품의 캐비티부 상에 사이드 게이트를 통해서 유입되는 수지의 유동선단부가 에어벤팅을 위해서 설치된 2차 파팅 라인을 넘어서 상기 유동선단의 합류가 이루어지는바, 이에 따라 포탄 형상의 구면부에 공기가 갇히고 수축(shrinkage), 웰드라인(weld line), 기포(void), 버닝(burning)과 같은 다양한 사출성형 불량의 원인이 된다.
상기와 같은 포탄 형상의 제품은 제품의 요구 특성상 핀포인트 게이트나 터널 게이트를 적용할 수 없기 때문에 사이드 게이트를 통과한 수지가 지정된 위치에서 유동선단이 합류하여 가공된 2차 파팅 라인으로 공기가 빠져나가 에어트랩을 방지하기 위한 유동부 설계가 필요하게 된다.
상기한 문제점을 해결하고자 하는 차원에서, 본 발명의 목적은 사출성형조건 중 가열 및 냉각에 의한 금형온도의 변화는 수지의 흐름에 미치는 반응속도가 느리다는 점에 착안하여, 금형온도보다 즉각적이고 반응이 빠른 방법으로 사이드게이트를 통해 유입되는 수지의 속도 조절을 통해 수지가 합류되는 유동선단의 합류 지점을 일정하게 유도할 수 있는 장치를 체적 변화가 가능한 구조 장치의 설계를 통해 해결하는 것을 특징으로 한다.
즉, 포탄형 제품의 캐비티에 수지를 공급하는 사이드 게이트의 일측에 연결 배치된 오버플로우부의 체적 변화에 따라 공급된 수지의 유동선단의 합류 지점 위치를 온도가 아닌 오버플로우부의 체적을 증감시켜 맞춤으로써 에어 트랩에 의한 불량 발생을 방지하는 센터 코어를 갖는 사출 금형을 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 포탄 형상의 사출 제품을 성형하기 위하여 센터 코어를 갖는 사출 금형은, 상부 금형(110) 및 하부 금형(120)을 구비한 금형부(100); 상기 금형부(100) 내에서 상기 센터 코어(130)를 기준으로 하여 수지의 주입이 이루어지는 공간인 제품 성형부(140); 상기 제품 성형부(140)의 양측 상에 대칭적으로 연통 형성되는 복수의 게이트 런너(150); 및 상기 복수의 게이트 런너(150) 중 하나인 속도 조절 런너 상에 연결되는 오버플로우부(160);를 포함하고, 상기 복수의 게이트 런너(150)를 통해 공급된 수지가 상기 오버플로우부(160)로 유동하는 과정 상에서 상기 속도 조절 런너를 통해 공급되는 수지의 속도를 저하시키는 과정을 통해 상기 제품 성형부(140)에 공급된 수지의 유동 선단 합류를 조절하여 상기 제품 성형부(140) 내에 기설정된 파팅 라인으로 공기가 빠져나가 에어 트랩을 방지하는 것을 특징으로 한다.
상기 사출 금형은, 상기 오버플로우부(160)에 연통되는 체적조절모듈(170);을 더 포함하고, 상기 체적조절모듈(170)은 정밀 나사부를 이용하여 상기 오버플로우부(160)에 유입된 수지의 수용 구간을 조절한다.
상기 체적조절모듈(170)은, 상기 오버플로우부(160) 내외부로 인출 가능하게 결합된 오버플로우 연동 바디(171), 상기 오버플로우 연동 바디(171)를 감싸도록 형성된 상태의 바디 케이스(173), 상기 오버플로우 연동 바디(171)의 끝단에 결합되는 조절 나사부(172), 상기 오버플로우 연동 바디(171) 내에 설치되는 탄성체(174) 및 상기 탄성체(174)의 끝단 상에 결합된 상태에서 상기 바디 케이스(173)의 내면 상에 형성된 강구 안착홈 상에 분리 가능하게 안착되는 강구(175)를 포함한다.
본 발명에 의하면 앞서서 기재한 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다.
본 발명에 따른 포탄형 사출 제품을 성형하기 위하여 센터 코어를 갖는 사출 금형은 오버플로우부의 체적 변화에 따라 유동선단의 합류 지점이 변화하기 때문에 사출 개시 직후와 금형온도가 정상상태에 도달한 후의 온도 차이에 의한 유동선단의 합류지점의 위치를 온도가 아닌 오버플로우부의 체적을 증감시켜 맞춤으로써 초기 에어트랩(Air trap)에 의한 불량 발생을 방지할 수 있다.
본 발명은 고정측 금형 상에 배치된 수지 주입용 스푸루를 중심으로 한쌍의 포탄형 제품의 캐비티부를 형성하고, 이동측 금형 상에 상기 포탄형 제품의 캐비티부에 삽입되는 센터 코어를 배치한 상태에서, 각각의 포탄형 제품의 캐비티부에 연통하도록 오버플로우부 및 체적 조절 장치를 배치하여 유동정체 현상을 조절한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 포탄형 사출 제품을 성형하기 위하여 센터 코어를 갖는 사출 금형의 구성을 보인다.
도 3 및 도 4는 오버플로우부에 결합되는 수지 공급 러너의 구성을 보인다.
도 5 및 도 6은 체적조절모듈의 구체적인 구성을 보인다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성 및 작용을 상세히 설명한다. 본 발명에 따른 포탄형 사출 제품을 성형하기 위하여 센터 코어를 갖는 사출 금형을 설명한다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하면 센터 코어를 갖는 사출 금형은 상부 금형(110) 및 하부 금형(120)을 구비한 금형부(100); 금형부(100) 내에서 센터 코어(130)를 기준으로 하여 수지의 주입이 이루어지는 공간인 복수의 제품 성형부(140); 복수의 제품 성형부 중 각각의 제품 성형부로 수지를 공급 가능하도록 상기 제품 성형부의 양측 상에 대칭적으로 연통 형성되는 게이트 런너(150); 상기 게이트 런너 중 하나인 속도 조절 런너 상에 연결되는 오버플로우부(160) 및 오버플로우부(160)에 연통 결합된 체적조절모듈(170);을 포함한다.
상기 게이트 런너(150)를 통해 공급된 수지가 오버플로우부(160)로 유동하는 과정 상에서 속도 조절 런너를 거쳐 공급되는 수지의 속도를 저하시키는 과정을 통해 제품 성형부(140)에 공급된 수지의 유동 선단 합류를 조절하여 제품 성형부(140) 내에 기설정된 파팅 라인으로 공기가 빠져나가 에어 트랩을 방지하는 것을 특징으로 한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상부 금형(110)은 외부에서 공급되는 수지의 최초 투입 관로인 스푸루(111)를 중심으로 하여 복수의 게이트 런너(150)가 배치되고, 상기 복수의 게이트 런너(150) 각각은 각각의 제품 성형부(140)를 기준으로 하여 제1 수지 공급 러너(151) 및 상기 제1 수지 공급 러너와 대향적으로 배치되는 제2 수지 공급 러너(153)를 구비하고,상기 제1,2 수지 공급 러너 중 어느 하나의 수지 공급 러너 상에 오버플로우부(160)가 연통 배치된다.
하부 금형(120)은 상기 상부 금형(110)과의 형합을 통해 복수의 게이트 런너(150)를 형성하게 한다. 즉, 스푸루(111)를 통해 공급되는 수지는 상기 상부 금형(110)과 하부 금형(120) 간의 형합을 통해 형성되는 복수의 게이트 런너(150)를 통해서 유동하여 포탄형 사출 제품이 형성되는 캐비티 공간인 제품 성형부(140)로 이송된다.
하부 금형(120) 상에는 제품 성형부(140)에서 성형된 제품의 취출을 가능하게 하도록 이젝트핀이 상하 작동가능하게 결합된다.
오버플로우부(160)는 제1,2 수지 공급 러너 중 어느 하나의 수지 공급 러너 상에 연통 배치되는데, 오버플로우부(160)에 직접 결합되는 수지 공급 러너는 속도 조절 러너의 기능을 수행한다. 본 발명의 실시예에서는 제2 수지 공급 러너(153)가 속도 조절 러너 기능을 조절하는 것일 수 있다.
체적조절모듈(170)은 오버플로우부(160)에 충전되는 수지의 수용량을 조절하는 체적조절 기능을 하는 것으로서 상부 금형(110) 또는 하부 금형(120) 상에 선택적으로 설치 가능하다. 구체적으로, 도 1을 참조하면 체적조절모듈(170)은 하부 금형(120)에 배치된 상태에서 오버플로우부(160) 상에 결합되는 구조일 수 있다. 한편, 도 2를 참조하면 체적조절모듈(170)은 상부 금형(110)에 배치된 상태에서 오버플로우부(160) 상에 결합되는 구조일 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하여 체적조절모듈(170)의 구체적인 실시예를 보면 다음과 같다.
체적조절모듈(170)은 오버플로우부(160) 내외부로 인출 가능하게 결합된 오버플로우 연동 바디(171), 상기 오버플로우 연동 바디(171)를 감싸도록 형성된 상태의 바디 케이스(173), 오버플로우 연동 바디(171)의 끝단에 결합되는 조절 나사부(172), 오버플로우 연동 바디(171) 내에 설치되는 탄성체(174) 및 탄성체(174)의 끝단 상에 결합된 상태에서 바디 케이스(173)의 내면 상에 형성된 강구 안착홈 상에 분리 가능하게 안착되는 강구(175)를 포함한다.
바디 케이스(173)는 전체적으로는 중공 원통 형상을 갖는 구조체로서 오버플로우부(160)의 외측단 상에 결합한다. 오버플로우 연동 바디(171)는 상기 바디 케이스(173)의 내면 상에 형성된 나사산 구조를 통한 스크류 결합을 통해서 상하 방향을 따른 이동을 가능하게 한다. 즉, 조절 나사부(172)에 회전력을 가해서 상기 오버플로우 연동 바디(171) 상에 정방향 내지 역방향에 따른 회전을 가하는 경우에는, 바디 케이스(173)의 축 방향을 따른 오버플로우 연동 바디(171)의 이동이 가능하다.
여기에서, 상기 바디 케이스(173)의 내면에 형성된 암나사산 상에 오버플로우 연동 바디(171)에 형성된 수나사산이 스크류 방식으로 결합되어진 상태에서 오버플로우 연동 바디(171)의 회전 각도에 따라서 오버플로우 연동 바디(171)의 축방향 이동을 가능하게 한 구조를 갖는다.
탄성체(174)는 통상적인 압축스프링을 사용할 수 있는데, 오버플로우 연동 바디(171)에 반경 방향을 따라 형성된 탄성체 결합홈 상에 위치한 상태에서, 강구(175)를 강구 안착홈 방향으로 밀어주는 기능을 한다.
오버플로우 연동 바디(171)에 일정한 외력을 가하여 회전하게 하는 경우에, 탄성체(174)에는 압축력이 가해져 강구(175)를 강구 안착홈에서 벗어나게 하고, 상기 상태에서 오버플로우 연동 바디(171)가 회전될 때에는 강구(175)는 오버플로우 연동 바디(171)의 회전을 방해하지 않는다.
한편, 오버플로우 연동 바디(171)가 정지해 있어야 하는 경우에는 강구(175)가 탄성체(174)의 압력에 의해 강구 안착홈에 끼워지게 된다. 따라서, 강구(175), 탄성체(174) 및 강구 안착홈 간의 결합 관계에 의해 오버플로우 연동 바디(171)는 소정의 외력이 가해지지 않는 한 회전이 방지된다.
특히, 도 6을 참조하면 본 발명에 따른 사출 금형이 사출성형기에 장착된 상태에서작업자가 사출 금형을 내리지 않은 상태에서 체적 조절을 가능하게 한 형태로서 바디 케이스(173) 상에 분할 홈과 그에 대응하는 숫자가 표기되어 있어 체적에 대한 미세조절이 가능하며, 연동 바디(171)의 상하 이동에 의한 오버플로우 체적 증감을 가능하게 한다.
본 발명에 따른 포탄형 사출 제품을 성형하기 위하여 센터 코어를 갖는 사출 금형은 오버플로우부의 체적 변화에 따라 유동선단의 합류 지점이 변화하기 때문에 사출 개시 직후와 금형온도가 정상상태에 도달한 후의 온도 차이로 의한 유동선단의 합류지점의 위치를 온도가 아닌 오버플로우부의 체적을 증감시켜 맞춤으로써 초기 에어트랩(Air trap)에 의한 불량 발생을 방지할 수 있다.
이상 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 본 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 수정과 변경도 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.
100 : 금형부
110 : 상부 금형
120 : 하부 금형
130 : 센터 코어
140 : 제품 성형부
150 : 게이트 런너
160 : 오버플로우부
170 : 체적조절모듈
171 : 오버플로우 연동 바디
172 : 조절 나사부
173 : 바디 케이스
174 : 탄성체
175 : 강구

Claims (3)

  1. 포탄형 사출 제품을 성형하기 위하여 센터 코어를 갖는 사출 금형에 있어서,
    상부 금형(110) 및 하부 금형(120)을 구비한 금형부(100);
    상기 금형부(100) 내에서 상기 센터 코어(130)를 기준으로 하여 수지의 주입이 이루어지는 공간인 제품 성형부(140);
    상기 제품 성형부(140)의 양측 상에 대칭적으로 연통 형성되는 복수의 게이트 런너(150); 및
    상기 복수의 게이트 런너(150) 중 하나인 속도 조절 런너 상에 연결되는 오버플로우부(160);를 포함하고,
    상기 복수의 게이트 런너(150)를 통해 공급된 수지가 상기 오버플로우부(160)로 유동하는 과정 상에서 상기 속도 조절 런너를 통해 공급되는 수지의 속도를 증감시키는 과정을 통해 상기 제품 성형부(140)에 공급된 수지의 유동 선단 합류를 조절하여 상기 제품 성형부(140) 내에 기설정된 파팅 라인으로 공기가 빠져나가 에어 트랩을 방지하는 것을 특징으로 하는 사출 금형.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 사출 금형은,
    상기 오버플로우부(160)에 연통되는 체적조절모듈(170);을 더 포함하고,
    상기 체적조절모듈(170)은 정밀 나사부를 이용하여 상기 오버플로우부(160)에 유입된 수지의 수용 구간을 조절하는,
    사출 금형.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 체적조절모듈(170)은,
    상기 오버플로우부(160) 내부로 인출 가능하게 결합된 오버플로우 연동 바디(171), 상기 오버플로우 연동 바디(171)를 감싸도록 형성된 상태의 바디 케이스(173), 상기 오버플로우 연동 바디(171)의 끝단에 결합되는 조절 나사부(172), 상기 오버플로우 연동 바디(171) 내에 설치되는 탄성체(174) 및 상기 탄성체(174)의 끝단 상에 결합된 상태에서 상기 바디 케이스(173)의 내면 상에 형성된 강구 안착홈 상에 분리 가능하게 안착되는 강구(175)를 포함하는,
    사출 금형.
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