(57)【要約】【課題】キャビティに充填中の成形材料が冷却するのを防止し、キャビティから発生する炭化ガスを均一に連続排気させ、且つ融解した成形材料がパーティング面に流入するのを防止できる成形用金型を提供する。【解決手段】ガス排出回路は、パーティング面５４，６４の一側部に形成され、パーティング面５４，６４と同一方向の長さを有するベント流路７０と、ベント流路７０と平行に形成されたガス誘導溝７２と、ガス誘導溝７２と直交する状態でパーティング面５４，６４の他側に形成された複数のガス排気溝７４から構成されている。融解した成形材料をキャビティ５２，６２内に充填させる際、キャビティ５２，６２の内部に発生する炭化ガスは、ガス排出回路を通じてパーティング面５４，６４に沿って連続的に排出され、キャビティ５２，６２内部に残存する空気は短時間で排気される。【選択図】図１
2008524038.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
融解した成形材を利用して製品を成形する金型において、
融解した成形材が高圧で注入されるキャビティ５２を内側に有し、キャビティ５２の周囲に沿ってパーティング面５４を有する第１モールド５０及び；
前記第１モールド５０と対応するキャビティ６２及びパーティング面６４を有し、このパーティング面６４を前記第１モールド５０のパーティング面５４に密着させ、成形材の注入された前記キャビティ５２、６２を利用して製品を成形するとともに、キャビティ５２、６２で発生する炭化ガスをパーティング面６４に沿って持続的に排出させて、炭化ガスがキャビティ５２、６２内に散在した状態で停滞することを防止するガス連続排出回路を有する第２モールド６０；を含むことを特徴とする、成形用金型。
【請求項２】
前記第２モールド６０のガス連続排出回路は、
前記パーティング面６４の一側部にパーティング面６４の長手方向に沿って段差を提供して、パーティング面６４の長手方向と同じ長手方向を有し、前記キャビティ５２、６２内の炭化ガスのみを流出させる空間形態のベント流路７０を形成し、このベント流路７０及び前記第１及び第２モールド５０、６０の外部を連通させるとともに、第１及び第２モールド５０、６０に備えられたパーティング面５４、６４の他側が製品成形時に部分的に緊密に密着することを許容するガス排気手段をパーティング面６４の他側に備えて；
前記第１及び第２モールド５０、６０の製品成形の際、前記パーティング面６４が前記キャビティ５２、６２の内部に形成される型圧を維持しながら、前記キャビティ５２、６２内に発生する炭化ガスを前記ベント流路７０に沿って等分布状態で排気させるように構成したことを特徴とする、請求項１に記載の成形用金型。
【請求項３】
前記ベント流路７０の高さＨは、前記キャビティ５２、６２に注入される成形材が前記パーティング面６４に越流することを防止するように、成形材の粘性を基準にして、０．００１ｍｍ〜０．１５ｍｍ以内で決定され；前記ベント流路７０の幅Ｗは、前記キャビティ５２、６２の体積を基準にして、０．８ｍｍ〜１８．５ｍｍ以内で決定されることを特徴とする、請求項１に記載の成形用金型。
【請求項４】
前記ベント流路７０は、前記パーティング面６４に沿って連続的に形成され、全体形状が開ループ又は閉ループの形態を有することを特徴とする、請求項２に記載の成形用金型。
【請求項５】
前記ガス排気手段は、
前記ベント流路７０と並列で平行に連結されてベント流路７０と同一方向の長さを有するとともに、ベント流路７０より大きいか同じ流量を有するガス誘導溝７２、及びこのガス誘導溝７２と異なる方向に連通しながら前記パーティング面６４の外部と連通するとともに、ベント流路７０より大きいか同じ流量を有する複数のガス排気溝７４を、前記パーティング面６４の他側に順次形成して；
前記ガス排気溝７４によって他側上に凹凸を有する前記パーティング面６４が、前記ベント流路７０に流入する炭化ガスを誘導しながら絞縮させて排気するとともに、前記キャビティ５２、６２の型圧を維持するように構成されることを特徴とする、請求項２〜４のいずれか１項に記載の成形用金型。
【請求項６】
前記ガス排気手段は、
前記ベント流路７０と異なる方向に連通しながら前記パーティング面６４の外部と連通するとともに、ベント流路７０より大きいか同じ流量を有する複数のガス排気溝７４を、前記パーティング面６４の他側に等間隔で形成して；
前記ガス排気溝７４が前記パーティング面６４の他側に凹凸を提供することにより、パーティング面６４が前記キャビティ５２、６２の型圧を維持しながら、前記ベント流路７０に流入する炭化ガスの排気を維持するように構成されることを特徴とする、請求項２〜４のいずれか１項に記載の成形用金型。
【請求項７】
前記ガス排気手段は、
前記ベント流路７０から平行に離隔されるとともにベント流路７０より大きいか同じ流量を有するガス収集溝７８、このガス収集溝７８及びベント流路７０と異なる方向に等間隔で連結されるとともに、ベント流路７０より大きいか同じ流量を有する複数のブリッジ溝７７、及びこのガス収集溝７８と異なる方向に等間隔で連結され、前記パーティング面６４の外部と連通するとともに、ベント流路７０より大きいか同じ流量を有する複数のガス排気溝７９を、前記パーティング面６４の他側に順次形成して；
前記ガス収集溝７８、ブリッジ溝７７及びガス排気溝７９が前記パーティング面６４の他側に凹凸を提供することにより、パーティング面６４が前記キャビティ５２、６２の型圧を維持しながら、前記ベント流路７０に流入される炭化ガスを誘導するとともに絞縮させて排気するように構成されることを特徴とする、請求項２〜４のいずれか１項に記載の成形用金型。
【請求項８】
段差を有する前記パーティング面６４の一側上に突出状態で延設され、前記ベント流路７０の一部を分割する少なくとも一つの分割壁６５；をさらに含むことを特徴とする、請求項２〜４のいずれか一項に記載の成形用金型。
【請求項９】
前記キャビティ５２、６２に注入される高温の成形材を加熱することにより、高温の成形材がキャビティ５２、６２に充填されながら硬化することを防止する硬化防止手段；をさらに含み、
前記硬化防止手段は、前記第１モールド５０又は第２モールド６０の少なくともいずれか一方に、高熱の熱流体が循環する加熱ホール８０を、前記キャビティ５２、６２に沿って少なくとも一つ形成して；前記キャビティ５２、６２に注入される成形材が熱流体の放射熱によって融解した状態を持続するように構成されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は融解した成形材を利用して製品を成形する金型に係り、より詳しくは高圧を用いる射出又はダイカストに適用される成形用金型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、成形用金型は二つのモールドで構成され、このモールドに融解した高温の成形材を高圧で充填し、この充填された成形材を冷却させて所望形態の製品を生産する。この際、モールドは、充填された成形材が外部に流出されることを遮断する。そして、遮断された成形材はモールドの冷却によって硬化しながら成形される。
【０００３】
添付図面の図８は大韓民国特許庁に“半導体パッケージ製造用モールド金型のエアベント構造"との名称で特許出願されて登録された特許文献１に記載の従来のモールドを示す平面図である。ここで、図示のモールドは、二つのモールドの中の一つのモールドを示すものである。
図示のような従来技術によるモールド１０は、ランナーＲを通じてキャビティ１２に高温の樹脂又は溶融金属が高圧で充填されれば、キャビティ１２に残存する空気が高温・高圧の樹脂又は溶融金属によって炭化ガスに変換されるとともに、パーティング面１４の隅部に形成された多数のベント１６を通じて排気される。この際、ベント１６は、図示のように、キャビティ１２と直交状態に形成され、拡大して示すように、先端１６ａ及び後端１６ｂに段差を有する。
したがって、従来のモールド１０は、樹脂又は溶融金属をベント１６の先端１６ａの前まで充填することができるだけでなく、ベント１６の後端１６ｂが先端１６ａより広い体積に形成されることにより、炭化ガスをキャビティ１２から容易に排出させることができる。
【０００４】
一方、添付図面の図９は一般的なモールドを示す平面図であって、現在最も普遍的に使われるモールド２０を示すものである。ここで、一般的なモールド２０のベント２６は、図示のように、多数構成され、キャビティ２２と直交状態を成しながらパーティング面２４に等間隔で離隔した形態を有するように形成される。
この際、ベント２６は、図示のように、先端２６ａが後端２６ｂより低く形成される。このようなベント２６は、図示のように、後方に直交状態に形成された連結溝２７に垂直に連結され、連結溝２７は、ベント２６と一列を成す排気溝２８に連結されている。
したがって、一般的なモールド２０は、キャビティ２２に充填される高温・高圧の樹脂又は溶融金属をベント２６の先端２６ａの前まで充填することができるだけでなく、キャビティ２２内の炭化ガスをモールド２０のパーティング面２４に沿って迅速に排気させることができる。
【特許文献１】韓国特開２０００−１５５３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、このような従来及び一般的な金型は、多数のベント１６、２６がパーティング面１４、２４に等間隔で形成されるとともに、パーティング面１４、２４の長手方向に直交状態をなして等間隔で形成され、炭化ガスが隣接のベント１６、２６に停滞して排気される問題があるだけでなく、ベント１６、２６の間に停滞するので、完全に排気できないという問題がある。
したがって、成形された製品は部分的にウェルドラインを有するだけでなく、極めて不良な表面粗度を有する。特に、このような成形品は、不良な表面粗度によって、鏡面処理表面を有することができない。
【０００６】
また、ベント１６、２６が、ボールエンドミルによって、パーティング面１４、２４に一つ一つ等間隔で加工されるため、ベント１６、２６の加工時間が非常に長くかかる問題点もあるだけでなく、ベント１６、２６に固着する炭化ガスの酸化物を除去することが非常に難しい問題点もあり、さらに、酸化物の除去時間が過度に要求される問題点もある。
このような酸化物除去についてより詳細に説明すれば、ベント１６、２６に固着した酸化物はベント１６、２６の先端１６ａ、２６ａに多量に固着し、このように固着した酸化物は、繊維材のクリーナーを利用して除去する。この際、ベント１６、２６が独立して加工されるため、クリーナーで多数のベント１６、２６を一つ一つ拭かなければならない。このような除去作業は１日に通常２回（午前及び午後）実施する。
【０００７】
しかし、ベント１６、２６の折曲部の間に固着した酸化物は除去がかなり難しい。このように、固着した酸化物が除去されない場合、ベント１６、２６の流量に誤差が発生するだけでなく、ベント１６、２６が固着した酸化物によって腐食される。よって、ベント１６、２６の誤差を調整するとともに腐食を防止するためには、ベント１６、２６に精密研磨を実施してベント１６、２６の流路を確保する。この際、精密研磨は鑢又はグラインダーを利用して実施する。
【０００８】
しかし、ベント１６、２６の先端、後端１６ａ、１６ｂ、２６ａ、２６ｂが、図示のように、段差を有するので、精密研磨を実施することはかなり難しい。精密研磨を実施しているうち、少しでも間違いがあると、誤差の調整が不可能となってモールド１０、２０を廃棄しなければならないという問題も発生する。
【０００９】
そして、従来の一般的な金型は、ベント１６、２６が等間隔で形成されることにより、炭化ガスが多数のベント１６、２６に沿って散在した状態、つまり局部的に集まっている状態で等間隔で排気されるので、排気時間が非常に長く要求される問題点もある。特に、このような問題は、高速射出の場合、生産性に直結する。すなわち、ベント１６、２６を通じて炭化ガスが排気されるまで、製品の成形が遅延されるので、生産性が低下するという問題点もある。
【００１０】
ここで、排気時間がこのように長くかかる理由をより詳細に説明すれば、図示のように、ベント１６、２６は部分的に形成される一方、炭化ガスはキャビティ１２、２２の内部で全体的に発生するからである。すなわち、炭化ガスの発生面積に比べ、ベント１６、２６の数が不足であるからである。よって、炭化ガスはベント１６、２６の周りに停滞した後に排気される。また、排気時間が延長される他の理由は、ベント１６、２６が等間隔で形成されて、炭化ガスが発生するとすぐ排気されず、隣接したベント１６、２６に移動しなければならないからである。すなわち、移動時間が必要となるからである。
【００１１】
さらに、従来の一般的な金型は、ランナーＲを通じて流入される樹脂又は溶融金属のような成形材が、キャビティ１２、２２に充填される過程で冷却するので、成形品の不良率が高いだけでなく、高品質の成形品を製造することが大変難しいという問題点もある。
【００１２】
本発明は前記のような従来の問題を解決するためになされたもので、キャビティから発生する炭化ガスをモールドのパーティング面に沿って均一に持続的に排気させることで、炭化ガスが従来のように散在した状態で等間隔で排気されることを防止することができるだけでなく、炭化ガスを発生時にすぐ排気して、炭化ガスがキャビティで停滞することを防止することができるとともに、融解した成形材がパーティング面に流入されることを防止することができる成形用金型を提供することをその目的とする。
また、キャビティを加熱して、キャビティに充填される成形材が充填中に冷却しながら硬化するのを防止することができる成形用金型を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このような目的を達成するため、本発明は、融解した成形材が高圧で注入されるキャビティを内側に有し、キャビティの周囲に沿ってパーティング面を有する第１モールド；及びこの第１モールドと対応するキャビティ及びパーティング面を有し、このパーティング面を前述した第１モールドのパーティング面に密着させ、成形材の注入された前述したキャビティを利用して製品を成形するとともに、キャビティ内で発生する炭化ガスをパーティング面に沿って持続的に排出させることで、炭化ガスがキャビティで散在した状態で停滞することを防止するガス連続排出回路を有する第２モールド；を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
前記のような本発明による成形用金型は、一度のミリング又は放電加工によってパーティング面の一側に形成される段差がガス連続排出回路のベント流路を提供するので、ベント流路を短時間に容易に形成することができるだけでなく、このベント流路を通じて、キャビティの内部で発生する炭化ガスを発生時にすぐパーティング面に沿って等分布状態で均一に排出させることができるので、炭化ガスが停滞することによって、成形製品にウェルドラインが形成されることを防止することができるとともに、表面を鏡面処理することができる不良防止及び品質向上の効果がある。
【００１５】
また、ベント流路を通じて排出される炭化ガスによって生成された酸化物がパーティング面の一側に形成された段差上に固着することにより、繊維材クリーナーで段差の上側面に沿って一度拭いただけでも、固着した酸化物を除去することができるので、炭化ガスを容易に除去することができる効果もあるだけでなく、研磨工具で一直線状の段差の上側面に沿って精密研磨を実施することができるので、ベント流路の誤差を容易に調整することができる効果もある。
【００１６】
加えて、炭化ガスがベント流路を通じてパーティング面の一側部に沿って等分布状態で均一に排気されるとともに、ガス排気手段の絞縮作用によって完全に排気されるので、従来と異なり、酸化物がパーティング面に極少量だけ固着するに過ぎないという効果もある。このような効果は、パーティング面に固着した酸化物の除去作業回数を大幅に減らすことができる効果をさらに発生させる。酸化物除去作業に対する本発明の実験結果によれば、一日に２回実施した酸化物除去作業を２〜３日に一度のみで良かった。
【００１７】
さらに、炭化ガスがパーティング面の一側部に沿って等分布状態で均一に排出されることにより、射出時に要求される炭化ガス排気時間の大幅節減が可能であり、生産性向上をはかることができる効果もある。特に、高速射出では生産時間が従来に比べて約３倍以上短縮される画期的な効果があった。
しかも、加熱ホールがキャビティに充填された融解した成形材を加熱しながら、キャビティの内部で成形材が硬化することを防止するので、成形材の硬化による不良品生産を防止することができる効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明は、第１及び第２モールドのパーティング面を密着させた後、融解した成形材をキャビティに注入して充填させる。この際、キャビティの内部に残存する空気は、高温・高圧で注入される成形材によって炭化ガスに変化され、ガス連続排出回路を通じてパーティング面に沿って連続的に排出される。もちろん、炭化ガスはパーティング面に沿って連続的に排気されるので、キャビティ内で停滞しない。よって、キャビティの内部に残存する空気は短時間に完全に排気される。もちろん、炭化ガスが完全に排気されることにより、第１及び第２モールドは、炭化ガス及びウェルドラインが存在しないだけでなく、表面が鏡面処理された高品質の成形品を短時間に生産する。この際、キャビティに注入される成形材は、樹脂であるか、あるいは溶融金属、又はシリコン又はゲルマニウムのような半導体用素材であることができる。
【００１９】
ここで、前述した第２モールドのガス連続排出回路は、例えば前述したパーティング面の一側部にパーティング面の長手方向に沿って段差を提供して、パーティング面の長手方向と同じ長手方向を有し、前述したキャビティの炭化ガスのみを流出させる空間形態のベント流路を形成し、このベント流路及び第１及び第２モールドの外部を連通させるとともに、第１及び第２モールドに備えられたパーティング面の他側が製品成形時に部分的に緊密に密着することを許容するガス排気手段をパーティング面の他側に備えて；前述した第１及び第２モールドの製品成形の際、パーティング面がキャビティの内部に形成される型圧を維持しながら、キャビティで発生する炭化ガスをベント流路に沿って等分布状態で均一に排気させるように構成することができる。
この際、段差は、前述したパーティング面の一側部が他側部より低い位相差を有するように形成する。前述したベント流路は、このような段差によって形成される。すなわち、パーティング面の一側部に形成される。より正確に、段差を有するパーティング面の一側部の上部に形成される。
【００２０】
このようなベント流路は、パーティング面の長手方向と同じ長手方向を有するので、キャビティに充填される成形材の充填方向とも同一方向を有する。また、ベント流路はパーティング面の長手方向に形成されることにより、キャビティで発生する炭化ガスをパーティング面の長さに沿って連続的に排出させる。もちろん、炭化ガスは、ベント流路がパーティング面に沿って形成されるので、パーティング面全体に等分布状態で拡散しながらパーティング面の四方に均一に排気される。
【００２１】
このようなベント流路の高さは、前述したキャビティに注入される成形材がパーティング面に越流することを防止するように、成形材の粘性を基準にして決定し、幅はキャビティの体積を基準にして決定して構成する必要がある。このように、ベント流路の高さ及び幅を決定すれば、キャビティに充填された成形材がパーティング面に流入するのを防止することができるだけでなく、融解した成形材をベント流路の前まで充填することができる。よって、成形品にバリが発生することを防止することができる。また、ベント流路の幅をキャビティの体積によって設計するので、ベント流路がキャビティの残存空気、つまり炭化ガス量に対応する流量を有することができる。もちろん、ベント流路は、このような流量によってキャビティの残存空気を完全に排気させることができる。
【００２２】
ここで、前述したベント流路の高さは０．００１ｍｍ〜０．１５ｍｍ以内で決定し、幅は０．８ｍｍ〜１８．５ｍｍ以内で決定する。この際、高さは、成形材の材質が樹脂の場合、０．０１ｍｍ〜０．０５ｍｍが適当である。より詳細に説明すれば、成形材がナイロンの場合、０．０１ｍｍ〜０．０２ｍｍ、ＰＰ又はＰＥの場合、０．０２ｍｍ〜０．０３ｍｍ、ＨＩＰＳの場合、０．０３ｍｍ〜０．０４ｍｍ、ＡＢSの場合、０．０１ｍｍ〜０．０４５ｍｍ以内が適当である。そして、０．００１ｍｍ〜０．０９９ｍｍは成形材の粘性が非常に低い場合、つまり非常に緩い場合に適用することが好ましく、０．０５ｍｍ以上の高さは、成形材が溶融金属の場合に適用することが好ましい。
【００２３】
また、ベント流路の幅は、成形材が樹脂の場合、２ｍｍ〜１５ｍｍ以内が適当であり、その以上は溶融金属の場合に適用することが好ましい。このようなベント流路の高さ及び幅は、成形材の材質及びキャビティの体積によって決定されるので、前述のものと異なるように適用することができる。特に、半導体用金型に利用する場合、半導体の種類別設計特性に合わせて特別に設計しなければならないので、前述したものと異なる数値に適用することもできる。
【００２４】
このようなベント流路は、前述したパーティング面に沿って連続的に形成して、全体形状が開ループ又は閉ループの形態を有するように構成する必要もある。この際、ベント流路の形態は、第１及び第２モールドに形成されるランナーによって決定することができる。すなわち、ランナーがパーティング面の長手方向に対して直角をなしながらパーティング面を横切る場合、ベント流路は、ランナーによって開ループ形態を有する。すなわち、ランナーが配置された部分にはベント流路を省略し、その以外の部分にだけパーティング面に沿ってベント流路を形成する。もちろん、ベント流路は、このようなランナーの外に、他の要素によって形態が開ループ、又は閉ループ形態に決定することもできる。ここで、提示した他の要素は後述する分割壁であることもできる。
【００２５】
一方、本発明は、前述した段差を有するパーティング面の一側上に突出状態で延設され、前述したベント流路の一部を分割する少なくとも一つの分割壁；をさらに含んで構成する必要もある。
ここで、分割壁はパーティング面の成形時に一緒に成形することが好ましい。しかし、必要に応じて、別個に構成して熔接でパーティング面上に付着させることもできる。このような分割壁は、前述したキャビティに成形材を注入するランナーの出口位置によって形成位置が決定される。そして、ランナーを通じて排出される成形材の圧力によって長さ及び高さが決定される。ランナーの出口が前述したベント流路を通過する場合、この出口が通過する位置に分割壁を設け、ランナーの出口が分割壁を貫通するように構成することができる。また、ランナーを通じて排出される成形材の圧力が非常に高い場合、ランナーの出口の反対側に位置するパーティング面の一側上に分割壁を設けて、この分割壁がランナーを通じて排出される成形材がパーティング面に流入するのを遮断するように構成することができる。この際、成形材が超高圧で排出される場合、分割壁は高くて長く形成することが好ましく、成形材がこれより少し低い圧力で排出される場合には、これより少し低くて短く形成することができる。
【００２６】
一方、前述したガス排気手段は、例えば、ベント流路と並列で平行に連結され、ベント流路と同一方向の長さを有するとともに、ベント流路より大きいか同じ流量を有するガス誘導溝、及びこのガス誘導溝と異なる方向に連通しながら前述したパーティング面の外部と連通するとともに、ベント流路より大きいか同じ流量を有する複数のガス排気溝を、前述したパーティング面の他側に順次形成して；ガス排気溝によって他側上に凹凸を有するパーティング面が、ベント流路に流入される炭化ガスを誘導しながら絞縮させて排気するとともに、キャビティの型圧を維持するように構成することができる。
この際、ベント流路は、前述したように、段差を有するパーティング面の一側上部に形成される空間であり、ガス誘導溝及びガス排気溝はパーティング面の他側に長く形成されるスロット形態の溝である。ここで、前述したベント流路又はガス誘導溝はガス排気溝より長く形成することが好ましい。そして、ガス排気溝はガス誘導溝と直交状態を取るか、あるいは斜線状態を取るように形成することが好ましい。
【００２７】
これとは異なり、前述したガス排気手段は、例えば、前述したベント流路の長手方向と異なる方向に連通しながら、ベント流路より大きいか同じ流量を有する複数のガス排気溝を、前述したパーティング面の他側に等間隔で形成して；ガス排気溝がパーティング面の他側に凹凸を提供することにより、パーティング面がキャビティの型圧を維持しながら、ベント流路に流入される炭化ガスの排気を維持するように構成することもできる。
この際、ベント流路はガス排気溝より長く形成することが好ましい。すなわち、ガス排気溝はベント流路より短く形成する。
【００２８】
一方、前述したガス排気手段は、例えば、前述したベント流路と平行状態に離隔されるとともにベント流路より大きいか同じ流量を有するガス収集溝、このガス収集溝及びベント流路と異なる方向に等間隔で連結されるとともに、ベント流路より大きいか同じ流量を有する複数のブリッジ溝、及びこのガス収集溝と異なる方向に等間隔で連結され、前述したパーティング面の外部と連通するとともに、ベント流路より大きいか同じ流量を有する複数のガス排気溝を、前述したパーティング面の他側に順次形成して；ガス収集溝、ブリッジ溝及びガス排気溝がパーティング面の他側に凹凸を提供することにより、パーティング面がキャビティの型圧を維持しながら、ベント流路に流入される炭化ガスを誘導するとともに絞縮させて排気するように構成することもできる。
この際、ガス排気溝は前述したブリッジ溝を延ばして形成することができる。さらに、ブリッジ溝と整列して相応するように、ブリッジ溝と同じ数で構成することもできる。このようなガス排気溝は、前述したベント流路及びガス収集溝より短く形成することが好ましく、連結溝はこの排気溝より短く形成することが好ましい。
【００２９】
ここで、前述したガス誘導溝及びガス排気溝、そしてガス収集溝及びブリッジ溝はスロット形態の溝であり、一直線状に形成するか、あるいは曲率を有するように形成することができる。また、円形、半球形、四角形、又は三角形の断面を有するように形成することもできる。このような断面形態は前述したもの以外にも、多様な形態に形成することができる。すなわち、本発明はこのような断面形態を前述した例に限定されない。
また、前述したガス排気溝又はブリッジ溝は、ベント流路、ガス誘導溝、又はガス収集溝に対して直交状態に連結されるように構成するか、これと異なり、斜線状態に連結されるように構成することができる。
【００３０】
一方、本発明は、前述したキャビティに注入される高温の成形材を加熱することにより、高温の成形材がキャビティに充填されながら硬化することを防止する硬化防止手段；をさらに含んでなる必要がある。
このような硬化防止手段は、例えば、前述した第１モールド又は第２モールドの中で少なくともいずれか一方に高熱の熱流体が循環する加熱ホールを、前述したキャビティに沿って少なくとも一つ形成して；キャビティに注入される成形材が熱流体の放射熱によって融解した状態を持続するように構成することができる。
この際、加熱ホールは、一直線状、ジグザグ状、又は螺旋状に形成するか、あるいはこれとは異なり、曲率を有するように形成することができる。また、加熱ホールは、円形、半球形、四角形、又は三角形の断面を有するように形成することができる。しかし、加熱ホールは、加工上の便宜のために、円形の断面を有する一直線状に形成することが好ましい。
【００３１】
そして、加熱ホールを循環する熱流体としては、高温の水を適用することが好ましいが、これとは異なり、高温のスチームを適用することがより好ましい。もちろん、このような高温の水及びスチームを混合するか、あるいは交番に循環させることもできる。
ここで、加熱ホールの管径、数、及び形態は、第１モールド又は第２モールドの厚さ、又はキャビティの容積率又は幅によって決定する。すなわち、加熱ホールは、第１モールド又は第２モールドの厚さによって、比較的大きい管径を有するか、小さいか微細な管径を有することができる。また、一つで構成されるか、あるいは、これとは異なり、複数で構成されることもできる。さらに、一直線状、曲線状、又はジグザグ状を取ることもできる。
【００３２】
以下、添付図面に基づいて、本発明による成形用金型を説明する。添付図面の図３は本発明の第１実施例による成形用金型のモールドを示す斜視図である。本発明の第１実施例による成形用金型は、拡大して示すように、第１モールド５０、及びこの第1モールド５０に緊密に密着し、第１モールド５０とともに製品を成形する第２モールド６０；を含む。
このような第１及び第２モールド５０、６０は、図示のように、互いに対応するキャビティ５２、６２、及びこのキャビティ５２、６２の内外側部に沿って形成されるパーティング面５４、６４を有する。このようなパーティング面５４、６４は、融解した高温の成形材（たとえば、樹脂又は溶融金属など）がランナーＲを通じてキャビティ５２、６２に高圧で充填されるように、互いに緊密に密着する。すなわち、第１及び第２モールド５０、６０は互いに密着する。もちろん、キャビティ５２、６２は、充填された成形材を利用して製品を成形する。この際、成形材は、キャビティ５２、６２の内部に充填された後、冷却されながら硬化して製品に変換される。
【００３３】
この際、第２モールド６０のパーティング面６４は、キャビティ５２、６２の内部に残存する空気、すなわち炭化ガスを排気させるガス連続排出回路を有する。このようなガス連続排出回路は本発明の最大の特徴である。このようなガス連続排出回路は、図面の下端に拡大して示すような、ベント流路７０及びガス排気手段から構成される。
ここで、ベント流路７０は、パーティング面６４の一側部にパーティング面６４の長手方向に沿って段差を提供して、パーティング面６４上にパーティング面６４の長手方向と同じな長手方向に形成される空間である。すなわち、ベント流路７０は、パーティング面６４の一側部に提供される段差によって形成される。この際、段差はパーティング面６４に沿って一直線状に形成される。
【００３４】
このような段差は、パーティング面６４の一側をミリング又は放電加工で加工して、パーティング面６４の一側部に全体的に形成する。このように、ミリング又は放電加工を利用して段差を形成する理由は、一度の加工作業でパーティング面６４の一側部全体に段差を形成することができるからである。これにより、ベント流路７０は、パーティング面６４に沿って一直線状に形成される。もちろん、キャビティ５２、６２に残存する炭化ガスは、ベント流路７０に沿ってパーティング面６４の四方に拡散しながら、パーティング面６４の長手方向に沿って連続的な等分布状態で均一に排出される。この際、キャビティ５２、６２に残存する炭化ガスは、キャビティ５２、６２に停滞しないで排気される。
【００３５】
このようなベント流路７０は、キャビティ５２、６２の炭化ガスのみを流出するように構成する。このように、ベント流路７０が炭化ガスのみを流出させるためには、ベント流路７０の高さＨ及び幅Ｗを特別に設計する。これについてより詳細に説明すれば、ベント流路７０の高さＨは、キャビティ５２、６２に注入される成形材がパーティング面６４に越流することを防止するように、成形材の粘性を基準にして、０．００１ｍｍ〜０．１５ｍｍ以内に形成する。そして、ベント流路７０の幅Ｗは、キャビティ５２、６２の体積を基準にして、０．８ｍｍ〜１８．５ｍｍ以内に形成する。
【００３６】
本実施例では、ＰＰ又はやＰＥを基準にして、高さＨは０．０２ｍｍに設計し、幅Ｗは８ｍｍに設計した。もちろん、本実施例で例示する成形材はＰＰ又はＰＥである。これにより、ベント流路７０は、成形材が流出するのは防止しながら炭化ガスのみを排出させる。
さらに、ベント流路７０は、図示のように、パーティング面６４に沿って連続的に形成する。この際、ベント流路７０は全体形状が開ループ又は閉ループの形態を有するように形成する。すなわち、ベント流路７０がパーティング面６４に沿って循環するように形成するか、これとは異なり、一部が連結されていない形態に形成することができる。すなわち、パーティング面６４に沿って連続的に形成されるベント流路７０の一部を省略することができる。
【００３７】
一方、ガス排気手段はパーティング面６４の他側に備えられ、前述したベント流路７０及び第１及び第２モールド５０、６０の外部を連通させるとともに、第１及び第２モールド５０、６０に備えられたパーティング面５４、６４の他側が製品成形時に部分的に緊密に密着することを許すように構成する。
ここで、ガス排気手段は、拡大して示すように、パーティング面６４の他側にガス誘導溝７２及び複数のガス排気溝７４を順次形成して構成する。このようなガス誘導溝７２は、図示のように、ベント流路７０と並列で平行に連結され、ベント流路７０と同一方向の長さを有するように形成する。そして、ガス排気溝７４は、図示のように、ガス誘導溝７２と直交状態に連通して、パーティング面６４の外部と連通するように形成する。これにより、ガス排気溝７４はガス誘導溝７２からパーティング面６４の他端まで形成され、ガス誘導溝７２と異なる方向を有する。
【００３８】
この際、ガス誘導溝７２及びガス排気溝７４は、ベント流路７０より大きいか同一の流量を有するように形成することが好ましく、ベント流路７０より大きく形成することが最も好ましい。このような流量は、下端に拡大して示すようなガス誘導溝７２又はガス排気溝７４の深さＤによって決定される。よって、ガス誘導溝７２及びガス排気溝７４は、ベント流路７０を通じて排出される炭化ガスをパーティング面６４の外部に容易に排出させる。
【００３９】
このようなパーティング面６４は、ガス排気溝７４によって、図示のように、他側上に凹凸を有する。よって、第２モールド６０のパーティング面６４は、ベント流路７０に流入する炭化ガスを誘導しながら絞縮させて排気するとともに、下端に拡大して示すように（側断面図）、第１モールド５０のパーティング面５４と緊密に密着しながらキャビティ５２、６２の型圧を維持させる。この際、炭化ガスは、ガス誘導溝７２及びガス排気溝７４の絞縮作用によって、より円滑に排気される。
【００４０】
結論として、本発明の第１実施例による成形用金型は、第１及び第２モールド５０、６０の製品成形の際、パーティング面６４が前記キャビティ５２、６２の内部に形成される型圧を維持しながら、キャビティ５２、６２で発生する炭化ガスをベント流路７０に沿って等分布状態で均一に排気させる。
【００４１】
一方、図２は、図１に示すモールドを他の形状に適用したものを示す一部斜視図であって、円弧状のパーティング面６４を有するモールド６０に第１実施例のガス連続排出回路を適用した例である。このような図２に示すモールド６０は前述したものと同じに構成されて同一に作動するので、前述した第１実施例の説明で構成及び作用の説明に代えることができる。したがって、その詳細な説明は省略する。
【００４２】
一方、添付図面の図３は本発明の第２実施例による成形用金型のモールドを示す平面図であって、第２実施例は、前述した第１実施例とすべて同一であるが、ただ前述した段差を有するパーティング面６４の一側上に突出状態に延設される分割壁６５を形成したことが相違点である。
このような分割壁６５は、拡大して示すように、パーティング面６４上の一側に突出状態に延設して構成する。このような分割壁６５は、第２モールド６０の成形時に一緒に形成することが好ましい。
【００４３】
この際、分割壁６５は、図示のように、ランナーＲの出口が位置するパーティング面６４の一側上に形成するか、あるいはランナーＲの出口反対側に位置するパーティング面６４の一側上に形成する。これとは異なり、図示のように、ランナーＲの出口側及びランナーＲの出口反対側にすべて形成することもできる。これにより、ベント流路７０は分割壁６５によって一部が分割される。すなわち、ベント流路７０は分割壁６５を中心に分離される。
【００４４】
ここで、分割壁６５をランナーＲの出口側に形成する場合、ランナーＲは分割壁６５を貫通する。よって、ランナーＲの出口は分割壁６５の下端に形成される。このように、分割壁６５をランナーＲの出口側に形成する理由は、成形材がキャビティ６２にすぐ充填されるように、ランナーＲの出口を延長するためである。
そして、分割壁６５をランナーＲの出口とは反対の側に形成する場合、分割壁６５はランナーＲの出口上側に位置する。このように、ランナーＲの出口反対側に形成する理由は、ランナーＲが成形材を場合によって超高圧で注入するからである。ランナーＲが成形材を超高圧で排出するときは、成形材をキャビティ６２に最初に注入した瞬間、又は成形材をキャビティ６５にほぼ一杯に充填した瞬間である。ここで、最後に成形材を超高圧で注入する理由は、成形材をキャビティ６２に隙間なく充填させるためである。
【００４５】
この際、分割壁６５は、超高圧で注入される成形材が、注入圧力によってパーティング面６４の一側を越流することを防止する。より詳細に説明すれば、超高圧で注入される成形材は、注入圧力によってパーティング面６４の一側を越流しようとする。しかし、成形材は、分割壁６５によって阻止されて、パーティング面６４の一側を越流することができず、図面の矢印のように、側方に分割されながらキャビティ６２に充填される。
【００４６】
このような分割壁６５は、前述したようなランナーＲを基準に形成しないで、パーティング面６４の一側上の他の部分にも形成することができる。例えば、キャビティ６２内の圧力が低い部分に位置するパーティング面６４の一側上にも形成することができる。このように、キャビティ６２内の圧力が低い部分に分割壁６５を形成する場合、分割壁６５がその部分を塞ぐことで、キャビティ６２内の圧力が損失することを防止する。
【００４７】
このような分割壁６５は、図示のように、比較的長く形成することができるが、これと反対に、短く形成することもできる。そして、図示のように、パーティング面６４の他側高さと同一に形成することができるが、これとは異なり、パーティング面６４の他側高さより低く形成することもできる。このような分割壁６５の長さ及び高さは、ランナーＲの圧力、ランナーＲから注入される成形材の圧力、又はキャビティ６２内の圧力を基準にして決定する。しかし、図示のように、パーティング面６４の他側高さと同一に形成することが好ましい。なぜならば、分割壁６５をパーティング面６４の他側高さと同一高さに形成する場合、分割壁６５の図面の上側面が第１モールド５０のパーティング面５２に緊密に密着しながら、パーティング面５４、６４とともに型圧を維持させるからである。
このような分割壁６５は後述する第３実施例ないし第５実施例にも適用可能である。
【００４８】
一方、添付図面の図４は本発明の第３実施例による成形用金型のモールドを示す平面図であって、第３実施例は第１実施例とすべて同一であるが、ただガス排気手段が異なっていることが相違点である。
ここで、第３実施例のガス排気手段は、図示のように、ベント流路７０から、ベント流路７０の長手方向と異なる方向に連通しながらパーティング面６４の外部と連通するとともに、ベント流路７０より大きいか同じ流量を有する複数のガス排気溝７４である。このようなガス排気溝７４の流量は、下端に拡大して示すように（側断面図）、ガス排気溝７４の深さＤによって決定される。
【００４９】
この際、ガス排気溝７４は、図示のように、パーティング面６４の他側に等間隔で形成されながら、ベント流路７０に直交状態に連通して形成される。よって、ガス排気溝７４はベント流路７０の長手方向と異なる方向を有する。
結論として、第３実施例は、パーティング面６４の他側で第１実施例のガス誘導溝７２を省略し、ガス排気溝７４のみを形成して構成したものである。
このようなガス排気溝７４がパーティング面６４の他側に凹凸を提供する。よって、第２モールド６０は、パーティング面６４が第１モールド５０のパーティング面５４に緊密に密着する場合、キャビティ５２、６２の型圧を維持しながら、ベント流路７０に流入する炭化ガスを誘導して外部に排気する。
【００５０】
一方、添付図面の図５は本発明の第４実施例による成形用金型のモールドを示す平面図であって、第４実施例は第１実施例とすべて同一であるが、ただガス排気手段が異なっていることが相違点である。
このような第４実施例によるガス排気手段は、図示のような複数のブリッジ溝７７、ガス収集溝７８、及び複数のガス排気溝７９を有する。ここで、ガス収集溝７８は、図示のように、ベント流路７０とは離隔させると共にこれと平行に形成する。そして、ブリッジ溝７７は、ガス収集溝７８及びベント流路７０と直交するとともに等間隔で連結されるように形成する。最後に、ガス排気溝７９は、ガス収集溝７８に等間隔で直交しながらパーティング面６４の外部と連通するように形成する。
【００５１】
もちろん、ガス排気溝７９はパーティング面６４の他側部に位置し、ガス収集溝７８からパーティング面６４の他端まで形成される。そして、ブリッジ溝７７、ガス収集溝７８及びガス排気溝７９は、図示のように、パーティング面６４の他側に順次形成される。また、ブリッジ溝７７とガス排気溝７９は、ベント流路７０及びガス収集溝７８と直交することにより、ベント流路７０及びガス収集溝７８とは異なる方向を有する。
【００５２】
この際、複数のブリッジ溝７７、ガス収集溝７８及び複数のガス排気溝７９は、ベント流路７０より大きいか同じ流量を有するように形成することが好ましく、ベント流路７０より大きい流量を有するように形成することが最も好ましい。このようなブリッジ溝７７及びガス収集溝７８の流量は、下端に拡大して示すような（側断面図）ブリッジ溝７７及びガス収集溝７８の深さＤによって決定される。このように、ブリッジ溝７７及びガス収集溝７８の流量をベント流路７０より大きく形成する理由は、ベント流路７０の炭化ガスを容易に誘導するとともに、絞縮させながら排出させるためである。
【００５３】
また、ガス排気溝７９は、図示のように、ブリッジ溝７７より少ない数で構成することが好ましい。もちろん、このように構成する場合、ガス排気溝７９の数は、ベント流路７０の流量を考慮して設計しなければならない。
このようなガス収集溝７８、ブリッジ溝７７及びガス排気溝７９は、パーティング面６４の他側に凹凸を提供する。よって、パーティング面６４は、製品成形の際、キャビティ５２、６２の型圧を維持しながら、ベント流路７０に流入する炭化ガスを誘導するとともにこれを絞縮させて排気する。
【００５４】
最後に、添付図面の図６は本発明の第５実施例による成形用金型のモールドを示す平面図、図７は図６に示すモールドの使用状態図を示す平面図である。このような第５実施例による成形用金型は、キャビティ５２、６２に注入される高温の成形材を加熱することにより、高温の成形材がキャビティ５２、６２に充填されながら硬化することを防止する硬化防止手段を含む。
【００５５】
このような硬化防止手段は、高熱の熱流体を循環させる図示のような加熱ホール８０である。ここで、加熱ホール８０は、第１モールド５０又は第２モールド６０のなかで少なくともいずれか一方に図示のように形成する。そして、熱流体は、高温のスチームを適用する。このような加熱ホール８０は、図示のように、熱流体、つまり高温のスチームが供給及び排出される入口及び出口を有する。
【００５６】
この際、加熱ホール８０は、図示のように、キャビティ５２、６２に沿って形成する。このような加熱ホール８０の管径、数及び形態は、第１モールド５０又は第２モールド６０の厚さ、又はキャビティ５２、６２の容積率又は幅によって決定される。もちろん、加熱ホール８０は、スチームを損失なしに循環させるように、キャビティ５２、６２と連通してはいけないことは明らかである。
したがって、高温のスチームが加熱ホール８０を循環する場合、キャビティ５２、６２の周りが加熱される。これにより、キャビティ５２、６２に注入される成形材は、熱流体の放射熱によって、キャビティ５２、６２内で融解した状態を持続する。
【００５７】
前記実施例は本発明の好ましい実施例を説明したものに過ぎなく、本発明の適用範囲はこのようなものに限定されるものではないし、同一思想の範疇内で適切に変更可能なものである。したがって、本発明の実施例で提示した各構成要素の形状及び構造などは変形して実施することができ、このような変形は添付する本発明の特許請求範囲に属するものであるのは当然である。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
以上説明したように、本発明は、キャビティから発生する炭化ガスをモールドのパーティング面に沿って均一に連続的に排気させることで、炭化ガスが従来のように散在した状態で等間隔で排気されることを防止することができるだけでなく、炭化ガスを発生時にすぐ排気して、炭化ガスがキャビティ内で停滞することを防止することができるとともに、融解した成形材がパーティング面に流入されることを防止することができる成形用金型を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１実施例による成形用金型のモールドを示す斜視図である。
【図２】図１に示すモールドに他の形状を適用した場合の一部斜視図である。
【図３】本発明の第２実施例による成形用金型のモールドを示す平面図である。
【図４】本発明の第３実施例による成形用金型のモールドを示す平面図である。
【図５】本発明の第４実施例による成形用金型のモールドを示す平面図である。
【図６】本発明の第５実施例による成形用金型のモールドを示す斜視図である。
【図７】図６に示すモールドの使用状態を示す平面図である。
【図８】従来のモールドを示す平面図である。
【図９】一般的なモールドを示す平面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０，２０                モールド
１６，２６                ベント
１６a，２６a               ベントの先端
１６b，２６b               ベントの後端
２７                      連結溝
２８                      排気溝
５０                      第１モールド
１２，２２，５２，６２    キャビティ
１４，２４，５４，６４    パーティング面
６０                      第２モールド
６５                      分割壁
７０                      ベント流路
７２                      ガス誘導溝
７４，７９                ガス排気溝
７７                      ブリッジ溝
７８                      ガス収集溝
８０                      加熱ホール
Ｄ                        排気溝の深さ
Ｈ                        ベント流路の高さ
Ｒ                        ランナー
Ｗ                        ベント流路の幅
【図１】
2008524038.tif 000003
【図２】
2008524038.tif 000004
【図３】
2008524038.tif 000005
【図４】
2008524038.tif 000006
【図５】
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【図６】
2008524038.tif 000008
【図７】
2008524038.tif 000009
【図８】
2008524038.tif 000010
【図９】
2008524038.tif 000011
【国際調査報告】
2008524038.tif 000012
2008524038.tif 000013