KR19990017404A

KR19990017404A - Thermostat of injection molding mold

Info

Publication number: KR19990017404A
Application number: KR1019970040318A
Authority: KR
Inventors: 유병현
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1997-08-22
Filing date: 1997-08-22
Publication date: 1999-03-15

Abstract

본 발명은 사출 성형 금형의 온도 조절 장치에 관한 것으로서, 수지의 유동성을 향상시켜 사출 제품의 품질을 향상시킴과 아울러 냉각 속도를 증대시켜 사출 성형의 사이클 타임을 증대시킬 수 있는 사출 성형 금형의 온도 조절 장치를 제공함에 있다.The present invention relates to a temperature control device of an injection molding die, and improves the flowability of the resin to improve the quality of the injection product, and also to increase the cooling rate to control the temperature of the injection molding die to increase the cycle time of the injection molding. In providing a device.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 사출 성형 금형에서 제품 성형 부분인 캐비티(50)의 내측벽만을 일정 깊이로 가열할 수 있도록 구성된 표피 가열 수단을 금형(51)에 설치하여 구성함을 특징으로 한다.In order to realize the above object, the present invention is characterized in that the skin 51 is formed by installing the skin heating means configured to heat only the inner wall of the cavity 50, which is a product molding part, in a injection molding die to a predetermined depth. do.

Description

Thermostat of injection molding mold

본 발명은 온도 조절 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사출 성형 금형의 온도 조절 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a temperature control device, and more particularly to a temperature control device of an injection molding die.

일반적으로, 사출 성형은 플라스틱 재료를 용융시킴과 아울러 일정한 형상의 금형 내부로 압출하여 소정 형상으로 제조하는 것이다.In general, injection molding is to melt a plastic material and to make it into a predetermined shape by extruding into a mold of a predetermined shape.

상기한 사출 성형 장치의 동작을 설명하면 호퍼등에서 플라스틱 재료가 공급되면 가열 밴드등을 통해 이를 가열함과 아울러 용융시키게 된다.Referring to the operation of the injection molding apparatus described above, when a plastic material is supplied from a hopper or the like, it is heated and melted through a heating band or the like.

플라스틱 재료가 용융되면 플런저를 동작시키고, 상기한 플런저의 동작에 따라 용융된 상태인 프라스틱 수지가 게이트와 러너로 밀려 들어가 상, 하 금형 사이 파팅라인에 형성된 캐비티에 충진된다.When the plastic material is melted, the plunger is operated, and the plastic resin in the molten state is pushed into the gate and the runner by the operation of the plunger and filled in the cavity formed in the parting line between the upper and lower molds.

캐비티에 충진된 수지는 일정 시간 후 냉각되고, 상기한 냉각 후 상, 하 금형을 이격시키면 고형화된 수지가 제품 형상을 이루게 되는 것이다.The resin filled in the cavity is cooled after a predetermined time, and when the upper and lower molds are spaced apart after the cooling, the solidified resin forms a product shape.

여기서, 상기한 수지의 냉각은 금형에 의해 이루어지게 되는 바, 이는 도2에 도시된 바와 같이 일측에 캐비티(50)가 형성되어 있는 금형(51)에 다수의 냉각로(52)가 형성되어 있고, 상기한 냉각로(52)에 근접되도록 냉각 채널(53)이 형성되어 있다.Here, the cooling of the resin is made by a mold, which is a plurality of cooling paths 52 are formed in the mold 51, the cavity 50 is formed on one side as shown in FIG. The cooling channel 53 is formed to be close to the cooling path 52 described above.

즉, 상기한 캐비티(50)에 수지가 충진되면 상기한 수지의 온도에 의해 금형(51)이 가열됨과 아울러 상기한 열이 채널(53)을 통해 냉각로(52)에 전달되면서 수지가 냉각되는 것이다.That is, when the resin is filled in the cavity 50, the mold 51 is heated by the temperature of the resin and the heat is transferred to the cooling furnace 52 through the channel 53, thereby cooling the resin. will be.

물론, 상기한 금형(51)이 수지에 의해 전체적으로 가열되는 바, 통상적인 용융 수지의 온도가 약 210℃정도이기 때문에 이를 통해 금형(51)의 온도가 매우 높게 가열된다.Of course, since the mold 51 is heated by the resin as a whole, since the temperature of the conventional molten resin is about 210 ° C., the temperature of the mold 51 is heated very high.

수지가 냉각되면 금형(51)을 개방시킨 상태에서 제품을 취출한 후 다시 금형(51)을 닫고 수지를 주입하여 연속 사출 작업하게 되는 것이다.When the resin is cooled, after the product is taken out while the mold 51 is opened, the mold 51 is closed again, and the resin is injected to perform continuous injection work.

여기서, 상기한 수지의 연속 작업 시 용융 수지를 주입할 때 수지의 냉각 및 수지의 유동성을 위해 금형(51)의 온도가 약 80℃정도가 될 때 주입하게 된다.Here, when the molten resin is injected during the continuous operation of the resin, it is injected when the temperature of the mold 51 is about 80 ° C. for cooling the resin and fluidity of the resin.

즉, 수지 주입 시 금형(51)의 온도가 너무 높게 되면 냉각수에 의한 냉각 효율이 저하되고 이로 인해 사출 성형 사이클 타임이 너무 길어지게 되며, 너무 낮게 되면 수지의 유동성이 저하되어 사출 불량이 발생하기 때문에 상기한 온도를 적절하게 유지하게 되는 것이다.That is, if the temperature of the mold 51 is too high during the resin injection, the cooling efficiency by the cooling water is lowered, which causes the injection molding cycle time to be too long, and when it is too low, the fluidity of the resin is lowered and injection failure occurs. It is to maintain the above temperature appropriately.

그러나, 상기한 바와 같이 금형의 온도를 약80℃정도로 유지한 상태에서 수지를 주입하게 되면 상기한 수지의 유동성이 낮아 사출 성형 작업이 어려울 뿐만 아니라 사출 정확도가 저하되는 문제점이 있다.However, when the resin is injected in a state in which the temperature of the mold is maintained at about 80 ° C. as described above, the flowability of the resin is low, so that injection molding is difficult and injection accuracy is lowered.

또한, 상기한 수지의 유동성이 낮아지게 되면 사출 성형 작업 속도가 저하되고 이로 인해 작업 효율이 저하되는 문제점이 있다.In addition, when the flowability of the resin is lowered, there is a problem that the injection molding operation speed is lowered and thereby the work efficiency is lowered.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 수지의 유동성을 향상시켜 사출 제품의 품질을 향상시킴과 아울러 냉각 속도를 증대시켜 사출 성형의 사이클 타임을 증대시킬 수 있는 사출 성형 금형의 온도 조절 장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, and to improve the fluidity of the resin to improve the quality of the injection product, and to increase the cooling rate of the injection molding die, which can increase the cycle time of the injection molding. In providing a temperature control device.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 사출 성형 금형에서 제품 성형 부분인 캐비티의 외벽만을 일정 깊이로 가열할 수 있도록 구성된 표피 가열 수단을 금형에 설치하여 구성함을 특징으로 한다.In order to realize the above object, the present invention is characterized in that it is configured by installing a skin heating means configured to heat only the outer wall of the cavity, which is a product molding part in the injection molding mold to a predetermined depth.

도1은 본 발명에 따른 사출 성형 금형의 온도 조절 장치를 도시한 개략도,1 is a schematic view showing a temperature control device of an injection molding mold according to the present invention;

도2는 일반적인 사출 성형 금형의 온도 분포 상태를 도시한 개략도.2 is a schematic diagram showing a temperature distribution state of a typical injection molding die.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 코팅재 2 : 컨트롤 박스1: coating material 2: control box

3 : 유도 가열 장치 50 : 캐비티3: induction heating device 50: cavity

도1은 본 발명에 따른 사출 성형 금형의 온도 조절 장치를 도시한 개략도로서, 캐비티(50)의 내측벽만을 일정 깊이로 가열할 수 있도록 구성된 표피 가열 수단이 금형(51)에 설치되어 있다.Fig. 1 is a schematic view showing a temperature control device of an injection molding die according to the present invention, in which a mold 51 is provided with a skin heating means configured to heat only the inner wall of the cavity 50 to a predetermined depth.

상기한 표피 가열 수단은 캐비티(50)의 내측벽에 도포되고 금형(51)의 자체 저항보다 낮은 저항을 갖을 뿐만 아니라 도전체인 코팅재(1)와, 상기한 금형(51)을 감싸 금형(51)에 와전류가 형성되도록 귄취됨과 아울러 컨트롤 박스(2)에 연결된 유도 가열 장치(30)로 구성되어 있다.The skin heating means is applied to the inner wall of the cavity 50 and has a resistance lower than the resistance of the mold 51 as well as the coating material 1 which is a conductor and the mold 51 to surround the mold 51. It is composed of an induction heating device (30) connected to the control box (2) as well as being drawn to form an eddy current.

여기서, 상기한 코팅재(1)를 도포하지 않아도 주파수등의 조절에 의해 캐비티(50)의 외벽만 가열 가능하지만 도전체의 저항이 낮을수록 와전류손이 많이 발생되기 때문에 코팅재(1)를 도포하게 되면 발열 효율을 증대시킬 수 있게 된다.Here, even if the coating material 1 is not applied, only the outer wall of the cavity 50 can be heated by the control of the frequency, but when the coating material 1 is applied because the eddy current loss is generated as the resistance of the conductor is lower. It is possible to increase the heat generation efficiency.

상기한 금형(51)에는 다수의 냉각로(52)와 냉각 채널(53)이 형성되어 있고, 상기한 컨트롤 박스(2)는 유도 가열 장치(3)의 주파수등을 조절하게 된다.A plurality of cooling furnaces 52 and cooling channels 53 are formed in the mold 51, and the control box 2 adjusts the frequency and the like of the induction heating apparatus 3.

상기한 바와 같은 본 발명의 작용 효과를 설명하면 작업자가 상, 하 금형을 닫은 상태로 수지를 주입할 때 작업자가 콘트롤 박스(2)를 통해 유도 가열 장치(3)을 온(ON)시킴과 아울러 이를 일정 주파수로 조절하게 된다.Referring to the operation and effect of the present invention as described above, when the operator injects the resin while the upper and lower molds are closed, the operator turns on the induction heating device 3 through the control box 2 and This is adjusted to a certain frequency.

유도 가열 장치(3)가 온되면 여기에서 방사된 고주파가 금형(51)에 전달되고, 상기한 고주파에 의해 금형(51)에 와전류가 발생된다.When the induction heating apparatus 3 is turned on, the high frequency radiated here is transmitted to the mold 51, and an eddy current is generated in the mold 51 by the high frequency.

금형(51)에 와전류가 발생되면 상기한 와전류는 표피 효과 때문에 금형(51)의 표면 특히, 저항이 낮은 코팅재(1)의 표면에 집중됨과 아울러 여기에서 와전류손이 발생됨으로써 코팅재(1)가 가열된다.When the eddy current is generated in the mold 51, the eddy current is concentrated on the surface of the mold 51, in particular, the surface of the coating material 1 having low resistance due to the skin effect, and the eddy current loss is generated here, thereby heating the coating material 1. do.

특히, 상기한 코팅재(1)의 가열 깊이S는 하기한 식(1)에 의해 정해지는 바, 상기한 깊이를 조절함으로써 금형(51)의 냉각 시간 및 수지의 유동성을 사출 제품에 맞게 조절할 수 있게 된다.In particular, the heating depth S of the coating material (1) is determined by the following formula (1), by adjusting the depth so that the cooling time of the mold 51 and the fluidity of the resin can be adjusted to the injection product. do.

μ : 피가열물의 비투자율μ: specific permeability of the heated object

K : 도전도K: Challenge

f : 주파수f: frequency

와전류손에 의해 코팅재(1)가 가열되면 예를 들어 수지의 용융 온도인 210℃으로 가열되면 상기한 수지가 캐비티(1)로 유입될 때 냉각되지 않게 됨으로써 매우 원활하게 유입되고, 캐비티(1)의 전체에 균일하게 분산된다.When the coating material 1 is heated by the eddy current loss, for example, when the coating material 1 is heated to 210 ° C., which is the melting temperature of the resin, the resin is not cooled when the resin is introduced into the cavity 1, and thus is smoothly introduced. It is dispersed uniformly throughout.

즉, 종래에는 수지의 온도 210℃에 대해 금형(51)의 온도 80℃가 약 130℃의 차이가 나기 때문에 수지의 주입 시 외측부가 냉각되면서 수지의 유동성이 저하되지만 본 발명에서는 수지가 맞닿는 코팅재(1)와 금형(51) 사이에 온도 차이가 없기 때문에 수지가 원활하게 유동하게 되는 것이다.That is, in the related art, since the temperature of 80 ° C. of the mold 51 differs from about 130 ° C. with respect to the temperature of 210 ° C., the fluidity of the resin decreases while the outer side is cooled during the injection of the resin, but in the present invention, the coating material (which Since there is no temperature difference between 1) and the mold 51, the resin flows smoothly.

물론, 수지의 유동성이 향상되면 제품의 면이 고르게 될 뿐만 아니라 제품이 형상도 설계자의 의도에 부합된다.Of course, if the flowability of the resin is improved, not only the surface of the product is uniform, but also the shape of the product meets the intention of the designer.

수지가 캐비티(50)에 주입되고 충만되어 열 평형 상태가 되면 작업자가 또는 콘트롤 박스(2)가 전원을 오프(OFF)시키게 되고, 상기한 유도 가열 장치(3)에 의한 코팅재(1)의 발열이 정지됨과 아울러 코팅재(1)가 급속히 냉각된다.When the resin is injected into the cavity 50 and filled to be in the state of thermal equilibrium, the operator or the control box 2 turns off the power, and heat generation of the coating material 1 by the induction heating apparatus 3 described above. At the same time as this stops, the coating material 1 is rapidly cooled.

즉, 상기한 코팅재(1)는 매우 얇은 두께로 도포되기 때문에 발열 작용이 정지되면 상기한 금형(51)의 냉각로(53)와 냉각 채널(52)에 의해 매우 급속히 냉각되는 것이다.That is, since the coating material 1 is coated with a very thin thickness, when the exothermic action is stopped, the coating material 1 is cooled very rapidly by the cooling furnace 53 and the cooling channel 52 of the mold 51.

코팅재(1)가 냉각되면 이와 접촉되어 있는 수지가 냉각되면서 고형화되어 제품 성형이 이루어지게 되는 것이다.When the coating material 1 is cooled, the resin in contact with it is cooled and solidified to form a product.

특히, 상기한 냉각 시 금형(51) 전체가 가열되지 않고 코팅재(1)만 가열한 상태에서 사출 작업을 실시했기 때문에 냉각 시간이 매우 빠르게 되고, 이로 인해 사출 성형 작업이 사이클 타임이 매우 빨라지게 된다.In particular, the cooling time is very fast because the injection operation is performed while the entire mold 51 is not heated and only the coating material 1 is heated during the cooling, and the cycle time of the injection molding operation is very fast. .

즉, 종래에는 다음 성형 작업을 위해 수지에 의해 가열되는 금형(51) 전체를 식혀야 했지만 본 발명에서는 코팅재(1)만 냉각되면 됨으로써 냉각 속도가 매우 빨라지게 되는 것이다.That is, in the prior art, the entire mold 51 heated by the resin has to be cooled for the next molding operation, but in the present invention, only the coating material 1 needs to be cooled, so that the cooling rate becomes very high.

이상과 같이 본 발명은 금형의 캐비티 표면만을 가열할 수 있도록 구성된 표피 가열 수단을 금형에 설치함으로써 사출 성형 작업 사이클 타임을 단축시킬 수 있는 잇점이 있는 것이다.As described above, the present invention is advantageous in that the injection molding operation cycle time can be shortened by installing the skin heating means configured to heat only the cavity surface of the mold in the mold.

Claims

An apparatus for controlling the temperature of an injection molding die, characterized in that the mold is provided with a skin heating means configured to heat only the inner wall of the cavity, which is a product molding part, in the injection molding die to a predetermined depth.

The method of claim 1, wherein the skin heating means is characterized in that the eddy current is formed on the skin of the mold wrapped around the mold and is installed to generate heat, and is composed of an induction heating device connected to a control box for controlling power and frequency. Thermostat of injection molding mold.

The apparatus of claim 2, further comprising a coating material coated on the inner wall of the cavity and formed of a material having a resistance lower than the self resistance of the mold to improve the amount of heat generated.