KR200367193Y1 - 냉각재킷을 가지는 사출용 스프루 - Google Patents

Abstract

본 고안은 냉각재킷을 설치하여 냉각효율을 높여서 스프루 내의 플라스틱용융액의 온도를 크게 낮출 수 있는 스프루에 관한 것이다.

Description

냉각재킷을 가지는 사출용 스프루{Ejaculation-sprue installing cool-jacket}

본 고안은 사출용 스프루에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉각재킷을 설치하여 냉각효율을 높여서 스프루 내의 플라스틱용융액의 온도를 크게 낮출 수 있는 스프루에 관한 것이다.

플라스틱 재료를 녹여 금형에 주입하여 제품을 만들기 위해서는 제품의 형상을 가지는 다이 및 코어와, 상기 다이에 직접 플라스틱재료를 주입하는 게이트와, 상기 게이트와 런너로 연결되어 플라스틱재료를 안정적으로 공급하는 스프루(sprue, 탕구)가 필요하다.

일반적으로 스프루는 상부다이에 설치되며, 주입노즐로부터 플라스틱용융액을 받기 좋도록 입구측에는 넓은 오리피스가 형성되며, 상기 오리피스와 연계되어 수직탕로가 형성된다.

즉, 스프루는 깔때기형상의 공동을 가진 기구이다.

상기에서 수직탕로는 일반적으로 상부가 하부보다 좁게 되어 있어, 하부로 갈수록 플라스틱 용액의 유속을 떨어뜨리고, 주위벽면과의 접촉면적을 넓게 하여 열전달을 크게 한다.

또한, 스프루는 적당한 압력을 부여하여 사출품이 치밀한 조직을 가지도록 하는 역할을 한다.

사출품의 완성 후, 사출품과 연결된 게이트와 러너와 스프루 내에서 굳은 플라스틱은 제거되고, 사출품과 연결부위는 연삭하여 깨끗한 표면을 만든다.

그러나, 주입노즐에서 나오는 플라스틱용융액의 주입온도는 300~320℃이고, 사출품이 완전히 응고되는 온도는 80~120℃이다.

따라서, 스프루는 사출품과 게이트 및 러너를 통해 연결되어 있으므로, 사출품과 온도차이가 크게 발생하게 된다.

즉, 사출품이 응고가 스프루의 높은 온도로 인해 방해를 받게 되며, 이것이 사출품의 제작시간을 길게하는 결과를 초래한다.

따라서, 스프루 하부의 온도를 사출품의 냉각온도까지 낮출 수 있으면 사출품의 제작시간을 단축시킬 수 있어 이에 대한 해결방법이 모색되고 있으나, 현재까지는 스프루가 설치되는 상부다이에 냉각수를 순환시켜 상부다이 자체를 냉각하고 스프루의 열이 상부다이에 전달되도록 하는 방법이 사용되고 있으나, 원하는 정도의 시간당 냉각량을 얻을 수 없다.

또한, 핫러너라는 탕도가 개발되어 사용되고 있으나, 가격이 너무 고가이어서 대량생산이 아니면 사용이 곤란하다.

상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 고안의 목적은, 냉각재킷을 설치하여 냉각효율을 높여서 스프루 내의 플라스틱용융액의 온도를 크게 낮출 수 있는 스프루를 제공함에 있다.

도 1은 본 고안의 실시예의 단면도

도 2는 도 1의 A-A선에서 바라본 평면도

도 3은 본 고안의 실시예를 설치한 다이

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 상부코어 20:하부코어

100: 상부다이 101: 스프루장착홀

110: 냉각수입력관 120: 냉각수출력관

200: 하부다이 210: 이송플레이트

220: 액추에이터 230: 베이스플레이트

240: 엑추에이터 250: 푸싱핀

300: 스프루 310: 스프루상부

311: 냉각수입구 312: 냉각수출구

313,315: 수직부 314: 원호부

320: 스프루하부 330: 오리피스

340: 탕로 400: 주입노즐

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 다이에 설치되어 사용되는 사출용 스프루에 있어서, 탕로주위로 냉각재킷을 설치한 것을 특징으로 하는 사출용 스프루이다.

상기 냉각재킷은 상부에 냉각수입구가 형성되고, 상기 냉각수입구와 연결된 유로가 적어도 한번 이상 탕로를 감아돌아서 상부에 형성된 냉각수출구로 연결되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안을 상세히 설명한다.

본 고안은 스프루에 직접 냉각재킷을 설치하는 것을 주요한 특징으로 한다.

따라서, 당업자에 의해 여러가지 형태의 냉각재킷이 형성될 수 있다.

냉각수의 입구 및 출구는 상부/상부, 하부/상부, 상부/하부, 하부/하부 등의 여러가지 조합이 있을 수 있으며, 냉각수의 스프로 내부에서의 유로는 열전도 효율을 높이기 위해 탕로를 많이 감을 수록 유리하다.

따라서, 냉각수의 유로는 간단하게는 하기하는 실시예와 같이 2개의 직선부와 상기 2개의 직선부를 연결하는 원호부로 구성될 수 있고, 좀 더 바람직하게는 나선으로 탕로를 여러번 휘감는 것이다.

전체적인 스프루의 형상은 종래의 것과 유사하고, 냉각수를 공급받고 배출하기 위한 배관을 더 설치하여야 한다.

냉각수의 온도 및 유량은 스프루의 온도강하속도(℃/sec)에 따라 결정되어 지며, 이를 위한 냉각수순환시스템(도시생략)이 요구된다.

이하, 본 고안의 실시예를 도면을 통하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안의 실시예의 단면도이고, 도 2는 도 1중 A-A부분의 단면도이다.

상단부에는 주입노즐(400)로부터 플라스틱용융액을 받아들이는 오리피스(330)가 형성되고, 상기 오리피스(330)와 연결되어 탕로가 수직방향으로 형성된다.

즉, 상기 오리피스(330)와 탕로(340)는 깔때기 모양으로 연결된다.

다음으로, 냉각재킷은 냉각수입구(311)와 냉각수출구(312)와 2개의 수직부(313,315)와 1개의 수평인 원호부(315)로 구성된다.

냉각수입구(311) 및 냉각수출구(312)는 스프루상부(310)의 상부측면에 형성된다.

상기 냉각수입구(311) 및 냉각수출구(312) 각각에 연결되는 수직부(313,315)는 대략적으로 스프루(300) 전체 길이의 1/2이상의 길이를 갖는다.

상기 수직부(313,315)의 길이가 길어질수록 냉각수의 접촉면적이 커져서 냉각효율은 좋아진다.

원호부(3154)는 상기 2개의 수직부(313,315)를 연결하는 것으로, 탕로(340)주위를 감싸고 돌도록 한다.

상기와 같은 수직부(313,315)와 원호부(314)를 하나의 주물 또는 절삭가공하는 것이 곤란하므로, 도 1과 같이 A-A단면으로 쪼개어, 스프루상부(310)와 하부스프루(320)로 나누어 가공 후 결합하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 스프루(300)를 도 3과 같이 상부다이(100)의 스프루장착홀(101)에 장착하고, 냉각수를 공급 및 배출하기 위한 냉각수입력관(110)과 냉각수출력관(111)을 설치한다.

그리고, 상기 스프루(300)의 오리피스(330) 위로 주입노즐(400)을 설치하고, 사출작업을 실시하면 된다.

본 고안처럼 상부다이(100) 쪽으로 플라스틱용융액이 주입되므로, 상부다이(100)는 고정이고, 하부다이(200)는 동작하는 경우에 적용하는 것이 바람직하다.

하부다이(200)의 동작은 하부다이(200)가 놓여져 있는 이송플레이트(210)를 엑추에이터(220)가 상하운동시켜 이루어진다.

하부다이(200)가 하사점에서 상사점까지 위로 이송되어, 상부코어(10)와 하부코어(20)가 맞닿아 제품의 공동이 형성되면, 상기 공동으로 플라스틱용융액이 스프루(300) 및 러너(도시생략), 게이트(도시생략)를 통해 주입된다.

그리고, 수초 후 제품이 완성되면, 하부다이(200)가 하사점까지 아래로 이송되고, 푸싱핀(250)으로 사출품을 하부 코어(20)로부터 제거한다.

상기 푸싱핀(250)은 엑추에이터(240)와 연결되어, 하부다이(200)의 푸싱핀홀(201)을 통해 왕복운동한다.

상기 엑추에이터(220,240)는 베이스플레이트(230)에 장착된다.

본 고안을 통해 스프루에 냉각재킷을 설치하여 냉각효율을 높여서 스프루 내의 플라스틱용융액의 온도를 크게 낮추어, 사출품의 응고속도를 높일 수 있어 제품 한개를 생산하는 데 소요되는 시간을 줄일 수 있어서, 시간경제상 바람직하다.

또한, 본 고안은 제작이 용이하여 저렴한 비용으로 생산라인에 투입할 수 있으므로, 생산비용면에서도 경제적이다.

Claims (2)

1. 다이에 설치되어 플라스틱용융액을 공급하는 사출용 스프루에 있어서,

   탕로주위로 냉각재킷을 설치한 것을 특징으로 하는 사출용 스프루.
2. 제1항에 있어서, 냉각재킷은 상부에 냉각수입구가 형성되고, 상기 냉각수입구와 연결된 유로가 적어도 한번 이상 탕로를 감아돌아서 상부에 형성된 냉각수출구로 연결되는 것을 특징으로 하는 사출용 스프루.