플라스틱 부품 설계는 응용 분야에 대한 다양한 요구사항을 제시하는, 수많은 요소를 동반하는 복잡한 작업입니다. "부품을 어떻게 사용할 것인가?" "어셈블리의 다른 부품과는 어떻게 결합하는가?" "사용 중에는 어떤 부하가 발생할 것인가?" 기능적, 구조적 문제 자체는 물론 문제를 처리하는 방법 역시 사출 성형 플라스틱 부품 설계에서 중요한 역할을 합니다. 녹은 플라스틱을 캐비티 내에 어떻게 주입하고, 채우고, 식혀 부품을 형성하는 가에 따라 해당 부품의 피처 형상이 결정됩니다. 사출 성형 파트 설계의 몇 가지 기본 규칙을 따르면 파트를 보다 쉽게 제작 및 조립할 수 있을 뿐 아니라 일반적으로 사용 시 더 튼튼합니다. 단일 부품을 여러 기본 그룹으로 나누면 논리적인 방식으로 부품을 제작하면서 성형 상의 문제는 최소화할 수 있습니다. 부품을 개발할 때는 부품을 성형하는 방법과 응력을 최소화할 방법을 항상 염두에 두어야 합니다.

목차

(a) 응용 분야
(b) 사출 성형에 가장 적합한 폴리머
(c) 사출 성형 장비
(d) 사출 성형 공정
(e) 사출 성형 주기
(f) 다양한 사출 성형 공정 유형
(g) 응력
(h) 게이트
(i) 일반적인 게이트
(j) 게이트 위치
(k) 벽 두께
(l) 구배
(m) 싱크 마크
(n) 텍스처
(o) 파팅 라인
(p) 자주 발생하는 성형 결함

응용 분야  (^ 맨 위로 이동)

플라스틱 사출 성형은 플라스틱 파트 제조에 선호되는 공정입니다. 사출 성형은 전자장비 하우징, 용기, 병마개, 자동차 인테리어, 빗 및 오늘날 통용되는 대부분의 플라스틱 제품을 포함한 여러 가지 물건을 만드는 데 사용됩니다. 이는 멀티캐비티 사출 금형을 사용해 각 사이클에서 여러 파트를 만들 수 있어 다량의 플라스틱 파트를 생산하는 데 이상적입니다. 사출 성형의 몇 가지 이점에는 높은 공차 정밀도, 반복성, 폭넓은 소재 선택, 낮은 인건비, 적은 조각 손실 및 몰딩 후 최소한의 파트 마감 처리를 들 수 있습니다. 이 공정의 몇 가지 단점으로는 비싼 선행 공구 투자 및 공정 제한이 있습니다.

사출 성형에 가장 적합한 폴리머  (^ 맨 위로 이동)

모든 열가소성 및 일부 탄성체를 포함한 대부분의 폴리머를 사용할 수 있습니다. 사출 성형에는 수천수만 가지의 다양한 소재를 사용할 수 있습니다. 합금이나 기존에 개발된 소재의 혼합물을 섞은 사용 가능한 소재란 제품 설계자가 다양한 소재 중에서 딱맞는 물성을 지닌 소재를 선택할 수 있음을 의미합니다. 소재는 최종 파트에 요구되는 강도와 기능을 바탕으로 선택하지만 각 소재마다 고려해야 할 성형 매개변수가 서로 다릅니다. 나일론, 폴리에틸렌, 폴리스티렌과 같은 일반적인 폴리머는 열가소성 레진입니다.

사출 성형 장비  (^ 맨 위로 이동)

사출 성형기:

프레스라고도 하는 사출 성형기는 소재 호퍼, 사출 램 또는 나사형 플런저 및 가열 장치로 구성됩니다. 금형은 성형기의 가압판, 즉 스프루 오리피스를 통해 플라스틱을 금형에 사출하는 위치에 고정됩니다. 프레스는 기계가 가할 수 있는 형체력의 양을 계산하는 톤수로 평가됩니다. 이 힘은 사출성형 공정 동안 금형의 닫힌 상태를 유지합니다. 톤수는 5톤 미만에서 6,000톤까지 다양할 수 있지만 높은 톤수 프레스는 잘 사용되지 않습니다. 필요한 총 형체력은 성형되는 맞춤 파트의 투영 면적에 의해 결정됩니다. 이 투영 면적은 투영 면적의 제곱인치당 2~8톤의 형체력을 곱한 것입니다. 경험상 대부분의 제품에 4 또는 5톤/인치를 사용할 수 있습니다. 플라스틱 소재가 매우 딱딱할 경우 금형을 채워 넣는 데 높은 사출압이 필요하므로 금형을 닫힌 상태로 유지하려면 클램프 톤수가 증가합니다. 필요한 힘은 사용 소재와 파트 크기에 의해 결정되기도 하며, 대형 플라스틱 파트에 더 큰 형체력이 필요합니다.

금형:

금형이나 다이는 성형 시 플라스틱 파트를 생산하는 데 사용하는 공구를 말합니다. 전통적으로 사출 금형은 제조 비용이 비싸 수천 개의 파트를 생산하는 대용량 생산 분야에만 사용되었습니다. 금형은 일반적으로 경화강, 프리하든강, 알루미늄 및/또는 베릴륨 구리 합금으로 만듭니다. 금형 제작 소재의 선택은 주로 경제적 요소를 따릅니다. 강철 금형은 대개 제작 비용이 많이 들지만 수명기간이 길어 마모 전에 생산한 파트 수가 높은 초기 비용을 상쇄합니다. 프리하든강 금형은 내마모성이 낮아 소량 생산 요구나 대형 파트에 주로 사용됩니다. 프리하든강의 경도는 일반적으로 록웰 경도 C 스케일의 38~45로 측정됩니다. 경화강 금형은 기계 가공 후 열처리하여 우수한 내마모성과 수명주기를 갖습니다. 일반적인 경도 범위는 50 ~ 60 록웰 C(HRC)입니다.

알루미늄 금형은 강철 금형보다 비용이 매우 저렴하며, QC-7 및 QC-10 항공기 알루미늄과 같은 높은 등급 알루미늄을 사용해 현대식 컴퓨터 장비로 기계 가공하면 수십만 개의 파트 성형을 경제적으로 수행할 수 있습니다. 알루미늄 금형은 또한 우수한 열 방출로 인해 신속한 작업 완료와 빠른 사이클을 제공합니다. 아울러 내마모성을 위해 섬유 유리 보강재로 코팅할 수도 있습니다. 베릴륨 구리는 빠른 열 제거가 필요한 금형 부위나 전단열이 가장 많이 생성되는 부위에 사용됩니다.

사출 성형 공정  (^ 맨 위로 이동)

사출 성형 시 입상 플라스틱은 중력에 의해 호퍼에서 가열 배럴 안으로 들어갑니다. 나사형 플런저에 의해 입제가 천천히 밀려 들어가면서 플라스틱은 배럴이라는 가열 챔버로 들어가 녹게 됩니다. 플런저가 앞으로 이동함에 따라 녹은 플라스틱은 금형 스프루 부싱 뒷편에 있는 노즐을 거쳐 게이트와 러너 시스템을 통해 금형 캐비티로 들어가게 됩니다. 금형은 설정된 온도로 유지되어 금형이 채워지는 즉시 플라스틱이 굳어지게 됩니다.

사출 성형 주기  (^ 맨 위로 이동)

플라스틱 파트의 사출 성형 중 발생하는 이벤트의 시퀀스를 사출 성형 사이클이라 합니다. 금형이 닫히면 사이클이 시작되어 금형 캐비티 안으로 폴리머가 잇따라 주입됩니다. 캐비티가 채워지면 보압이 유지되어 소재 수축을 보상합니다. 다음 단계에서는 스크류가 돌며 스크류 앞으로 다음 샷을 주입합니다. 이렇게 하면 다음 샷을 준비하는 동안 스크류가 밀려납니다. 파트가 충분히 식으면 금형을 열어 파트를 꺼냅니다.

다양한 사출 성형 공정 유형  (^ 맨 위로 이동)

대부분의 사출 성형 공정이 앞서 설명한 기존 공정을 따르지만, 다음을 포함한 여러 중요한 성형 변종도 있습니다.

  • 이중 사출(샌드위치) 성형
  • 가용(손실, 수용) 코어 사출 성형
  • 가스 사출 성형
  • 성형내 장식 및 성형내 적층
  • 사출 압축 성형
  • 액체 실리콘 고무의 사출 성형
  • 인서트 및 아웃서트 성형
  • 라멜라 (다층) 사출 성형
  • 저압 사출 성형
  • 미세 사출 성형
  • 초미세 성형
  • 동시 사출 성형(오버몰딩)
  • 복수 라이브피드 사출 성형
  • 분말 사출 성형
  • 푸시풀 사출 성형
  • 반응 사출 성형
  • 레진이송성형(RTM)
  • Rheomolding 성형
  • 구조적 폼 사출 성형
  • 구조적 반응 사출 성형
  • 얇은 벽 성형
  • 진동가스 사출 성형
  • 물 사출 성형
  • 고무 사출

응력  (^ 맨 위로 이동)

모든 사출 성형 플라스틱 파트의 주적은 응력입니다. (긴 분자종이 포함된)플라스틱 레진이 성형 준비 중에 녹으면 압출기의 열과 마찰력으로 인해 분자 결합이 일시적으로 끊으져 분자가 금형 안으로 흘러가도록 합니다. 압력을 통해 레진이 금형 안으로 강제로 들어가 금형의 모든 피처, 크랙 및 틈을 채웁니다. 분자는 각 피처를 통과하는 동안 섞이고 돌려지고 비틀려져 파트 모양이 만들어집니다. 세게 돌리거나 날카로운 코너는 넉넉한 반경으로 부드럽게 돌릴 때보다 분자에 더 큰 응력이 가해집니다. 한 피처에서 다른 피처로의 갑작스러운 전환은 분자의 충진 및 형성 또한 어렵게 합니다.

소재가 식고 분자 결합이 레진을 경직형으로 다시 연결하면 이러한 응력이 실제로 파트 안에 갇히게 됩니다. 파트 응력은 뒤틀림, 싱크 마크, 크랙, 조기 실패 및 기타 문제를 초래할 수 있습니다.

사출 성형 파트에는 어느 정도의 응력이 예상되지만 응력 감소를 최대로 고려하는 방향으로 파트를 설계해야 합니다. 이를 실현할 수 있는 몇 가지 방법에는 피처 간에 원활한 전환을 추가하고 가능한 고응력 영역에 원형과 필렛을 추가하는 것입니다.

게이트  (^ 맨 위로 이동)

각 사출 성형 설계에는 금형의 캐비티 안으로 녹은 플라스틱을 주입할 수 있는 게이트나 개구부가 있어야 합니다. 게이트 유형, 설계 및 위치는 파트 패킹, 게이트 제거 또는 흔적, 파트의 미적 외양, 파트 크기 및 뒤틀림 같은 영향을 파트에 미칠 수 있습니다.

게이트 유형
사출 성형에 사용할 수 있는 게이트에는 수동 트림형과 자동 트림형의 두 가지 유형이 있습니다.

수동 트림형 게이트:

이러한 유형의 게이트의 경우 작업자는 각 사이클 후에 파트를 러너에서 분리해야 합니다. 수동 트림형 게이트를 선택하는 이유에는 다음의 여러 가지가 있습니다.

  • 게이트는 기계를 사용해 자동으로 자르기에 너무 크므로
  • PVC 같이 전단에 민감한 소재는 높은 전단력에 노출될 수 없으므로
  • 동시 흐름 분배가 요구되는 특정 설계의 흐름 분배가 전면 전반에 나타나므로

자동 트림형 게이트

이러한 유형의 게이트는 도구에 피처를 통합하여 파트 사출을 위해 도구를 열때 게이트를 깨거나 부러뜨립니다. 자동 트림형 게이트를 선택하는 이유에는 다음의 여러 가지가 있습니다.

  • 보조 작업으로 게이트 제거를 방지하기 위해, 비용 절감
  • 모든 파트에 대해 일관된 사이클 시간을 유지하기 위해
  • 파트에 게이트 흉터를 최소화하기 위해

일반적인 게이트 설계  (^ 맨 위로 이동)

응용 분야에 맞는 올바른 게이트 유형을 선택할 때 고려해야 할 가장 큰 요소는 게이트 설계입니다. 파트의 크기와 모양에 따라 사용할 수 있는 게이트 설계에는 여러 가지가 있습니다. Quickparts 고객이 가장 많이 사용하는 게이트 설계에는 다음의 네 가지가 있습니다.

가장자리 게이트 가 가장 일반적인 게이트 설계입니다. 이름이 말해주듯이, 이 게이트는 부품 가장자리에 위치하며 편평한 부품에 가장 적합합니다. 가장자리 게이트는 중간 수준이거나 두꺼운 단면에 이상적이며 멀티캐비티 이중 판 도구에서 사용합니다. 이 게이트는 파팅 라인에 흠집을 남깁니다.

서브 게이트 는 목록에 있는 게이트 중 유일한 자동 트리밍 게이트입니다. 이 게이트를 자동으로 트리밍하려면 이젝터 핀이 있어야 합니다. 서브 게이트는 상당히 흔한 게이트이며 바나나 게이트, 터널 게이트, 스마일리 게이트 같은 다양한 변종이 존재합니다. 서브 게이트를 이용하면 게이트를 파팅 라인에서 멀리 떨어뜨려 유연성을 확보함으로써, 게이트를 부품의 최적 위치에 배치할 수 있습니다. 이 게이트는 부품에 핀 크기의 흠집을 남깁니다.

핫 팁 게이트 는 모든 핫 러너 게이트 중 가장 흔한 게이트입니다. 핫 팁 게이트는 일반적으로 파팅 라인이 아닌 부품 상단에 위치하며, 균일한 흐름을 요구하는 둥근 형태나 원뿔 형태에 이상적입니다. 이 게이트는 부품 표면에 작은 상승형 너브를 남깁니다. 핫 팁 게이트는 반드시 핫 러너 성형 시스템과 함께 사용합니다. 따라서 콜드 러너 시스템과는 달리 플라스틱은 가열된 노즐을 통해 금형으로 사출된 다음 금형 안에서 냉각되어 적절한 두께와 형태를 갖게 됩니다.

다이렉트 또는 탕구 게이트 는 체계적인 충전을 요구하는 대형 원통형 부품의 단일 캐비티 금형에 사용하는 수동 트리밍 게이트입니다. 다이렉트 게이트는 가장 간단한 설계 방법이며 비용이 저렴하고 유지관리 요구사항이 적습니다. 다이렉트 게이트 부품은 대체로 응력을 적게 받으며 높은 강도를 제공합니다. 이 게이트는 부품의 접촉 지점에 큰 흠집을 남깁니다.

게이트 위치  (^ 맨 위로 이동)

게이트 위치에서의 문제 방지를 위해 올바른 게이트 위치 선택과 관련한 몇 가지 지침은 다음과 같습니다.

  • 파트 패킹을 허용하고 공간 및 싱크를 최소화하기 위해 게이트를 단면의 최심에 배치합니다.
  • 코어와 핀으로부터 먼 곳에 게이트를 배치해 흐름 경로에 있는 장애물을 최소화합니다.
  • 파트 기능이나 미학에 영향을 미치지 않는 영역에 게이트의 응력이 존재하도록 합니다.
    • 수축률이 높은 플라스틱을 사용할 때, 게이트에 높은 수준의 금형 내 응력이 존재한다면 부품이 게이트 근처에서 수축해 '게이트 주름'이 발생합니다.
  • 손쉬운 수동 또는 자동 디게이팅을 허용하도록 합니다.
  • 성형 플로우마크를 방지하기 위해 게이트는 흐름 경로 길이를 최소화해야 합니다.
  • 경우에 따라 파트를 적절히 채우려면 보조 게이트를 추가해야 할 수 있습니다.
  • 얇은 벽 파트에 충진 문제가 발생할 경우 흐름 채널을 추가하거나 벽 두께를 조절해 흐름을 수정합니다.

성형되는 플라스틱의 유형과 파트 크기에 따라 게이트의 크기와 모양이 달라집니다. 대형 파트의 성형 시간을 단축하려면 레진의 더 큰 흐름을 공급하기 위해 큰 게이트가 필요합니다. 소형 게이트가 보기에는 더 좋지만 성형에 더 많은 시간이 소요되거나 제대로 충진하려면 압력이 증가해야 할 수 있습니다.

벽 두께  (^ 맨 위로 이동)

금형에서 떼어내기 전 사출 성형 파트를 제조 온도에서 냉각시켜 분리 시 모양이 유지되도록 합니다. 결함을 방지하려면 성형 공정의 파트 냉각 단계 중에 압력, 속도 및 플라스틱 점도 변화가 최소화되어야 합니다. 이 기간 중에는 몇몇 애스팩트가 벽 두께보다 더 중요합니다. 이러한 기능이 비용, 생산 속도 및 최종 파트의 품질에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.

적절한 벽 두께:

파트의 적절한 벽 두께를 선택하는 것은 제조 비용과 생산 속도에 엄청난 영향을 미칠 수 있습니다. 벽 두께에 제한은 없지만 대개 가능한 한 얇은 벽을 선택하는 것을 목표로 합니다. 얇은 벽은 소재 사용량을 줄여 비용을 낮추고 냉각 시간을 줄여 사이클 시간을 단축합니다.

부품의 크기와 기하형상, 구조적 요구사항, 레진의 흐름 작용에 따라 사용할 수 있는 최소 벽 두께입니다. 사출 성형한 부품의 벽 두께는 일반적으로 2mm~4mm(0.080인치 ~0.160인치)입니다. 얇은 벽 사출 성형은 두께가 0.5mm(0.020인치)에 불과한 벽을 만들 수 있습니다. 아래 표는 일반적인 사출 성형 레진에 권장되는 벽 두께를 보여줍니다.

균일한 벽 두께:

두꺼운 섹션은 얇은 섹션보다 더디게 냉각됩니다. 냉각 공정 동안 벽 두께가 일정하지 않으면 두꺼운 벽이 고형화되는 동안 얇은 벽은 먼저 냉각됩니다. 두꺼운 섹션이 식으면서 이미 단단해진 얇은 섹션 주변이 수축하게 됩니다. 이로 인해 두 섹션이 만나는 지점에서 뒤틀림, 꼬임 또는 균열이 발생합니다. 이러한 문제를 방지하기 위해 파트 전체의 벽 두께를 완전히 균일하게 설계하도록 노력하십시오. 균일한 벽이 불가능할 경우에는 두께가 가능한 한 점진적으로 변화하도록 해야 합니다. 벽 두께 변화는 높은 형성물 수축 플라스틱에서 10%를 넘지 않아야 합니다. 두께 전이는 3에서 1 순서로 점진적으로 이루어져야 합니다. 이러한 점진적 전이가 응력 집중과 갑작스런 냉각차를 방지합니다.

대안:

벽 두께에 변화를 줘야 하는 매우 복잡한 파트의 경우 대안을 찾아 보십시오. 코어링이나 뼈대를 사용한 설계 피처를 사용하는 것도 좋은 방법입니다. 적어도 두꺼운 섹션에서 얇은 섹션으로 너무 급격하게 전환되지 않도록 하십시오. 금형 내부압의 극적인 변화를 최소화하기 위해 점진적 전환이나 챔퍼 처리된 코너를 사용해 보십시오.

구배  (^ 맨 위로 이동)

대부분의 사출 성형한 플라스틱 부품은 외벽과 내부 리브처럼 닫힌 금형 내부의 도구 금속 반대편 서피스가 형성하는 피처를 포함합니다. 금형을 열 때 부품을 제대로 분리하려면, 금형의 측면 벽을 금형이 열리는 방향으로 테이퍼 처리해야 합니다. 이러한 테이퍼 처리를 '견인선의 구배'라고 합니다. 구배를 이용하면 금형이 열리는 즉시 부품을 금형에서 분리할 수 있습니다. 필요한 구배량은 금형의 표면 마감에 따라 달라집니다. 공구 표면이 매끄럽고 반짝인다면 표준적인 공구 표면에 비해 적은 구배로 부품을 사출할 수 있습니다.

오른쪽에 보이는 빈 플라스틱 상자를 제작한다고 생각해 봅시다. 금형 둘레의 플라스틱이 굳어지면 금형을 제거해야 합니다. 플라스틱은 굳으면서 살짝 수축하게 됩니다. 적절한 "구배각"으로 금형의 옆을 테이퍼링하면 금형을 쉽게 제거할 수 있습니다.

필요한 구배량(도)은 파트의 형상 및 표면 텍스처 요구 사항에 따라 달라집니다. 적절한 구배 사용에 대한 몇 가지 규칙은 다음과 같습니다.

  • 반경을 만들기 전에 3D CAD 모델에 반드시 구배 추가
  • 모든 "수직" 면에 최소 1도 구배 사용
  • 가벼운 텍스처에는 1½도 구배가 필요
  • 대부분의 경우 2도 구배가 매우 효과적
  • 차단의 경우(금속 위의 금속 슬라이딩) 3도 구배가 최소
  • 중간 텍스처에는 3도 구배가 필요

 

싱크 마크  (^ 맨 위로 이동)

뜨거운 납물이 사출 금형 안으로 유입될 때 두꺼운 소재는 급속 냉각 플라스틱의 외부 표면에 의해 단열처리되기 때문에 두꺼운 섹션은 파트의 다른 섹션만큼 빠르게 냉각되지 않습니다. 내부 중심이 식는 동안 이는 이미 냉각된 외피와는 다른 속도로 수축합니다. 이 냉각 속도의 차이로 인해 두꺼운 섹션이 안쪽으로 당겨져 파트의 바깥쪽 표면에 싱크 마크가 생기거나 심하면 파트가 완전히 휘게 됩니다. 보기에 좋지 않은 것 외에 마크는 파트에 내재된 부과 응력을 나타내기도 합니다. 싱크가 발생하는 눈에 덜 띄는 다른 영역에는 리브, 보스 및 모서리가 포함됩니다. 이는 피처나 파트 자체가 너무 두껍지 않기 때문에 종종 간과되지만 이들의 교차 부분이 문제가 될 수 있습니다.

싱크 마크를 방지하는 한 방법으로는 파트의 솔리드 섹션을 코어 아웃해 두꺼운 영역을 줄이는 것입니다. 솔리드 파트의 강도가 요구되는 경우 코어 아웃 영역 안에 교차 해치 리브 패턴을 사용해 강도를 높이고 싱크를 방지해 보세요. 경험상, 모든 보스와 로케이팅/지원 리브가 공칭 벽 두께의 60% 이내가 되도록 해야 합니다. 또한 텍스처를 사용하면 작은 싱크 마크를 숨길 수 있습니다.

텍스처  (^ 맨 위로 이동)

텍스처링은 금형 표면에 패턴을 적용하는 데 사용하는 공정입니다. 이 공정을 사용하면 파트의 최종 외관을 만드는 데 유연성을 부여할 수 있습니다. 텍스처링은 제품 개발 전체의 필수 부분으로, 원하는 결과를 얻으려면 설계 공정 중에 반드시 고려해야 합니다. 텍스처가 설계의 기능 요소가 될 수도 있습니다. 파트의 결함을 적절한 텍스처로 감출 수 있습니다. 자주 사용하는 파트에 대한 설계입니까? 텍스처를 사용해 지문 자국을 감추고 최종 사용자의 그립감을 향상시킬 수 있습니다. 또한 마찰에 의한 파트의 마모를 줄이는 데 텍스처를 사용할 수도 있습니다.

사출 성형 파트에 사용 가능한 다양한 텍스처는 다음과 같습니다.

  • 내추럴/이국적
  • 매트 피니쉬
  • 다중 광택 패턴
  • 퓨전
  • 그래픽
  • 가죽의 잔주름/피혁
  • 나무결, 슬레이트 및 조약돌
  • 기하형상 및 리넨
  • 새로운 모양을 만들기 위한 레이어드 텍스처
  • 이미지나 로고의 통합 패턴

텍스처를 부품에 적용할 때, 이러한 서피스 변화를 수용하도록 CAD 도면을 수정해야 합니다. 텍스처가 금형 입구와 직각 또는 특정 각도를 이루는 서피스에 있다면, 구배를 바꾸지 않아도 됩니다. 하지만 텍스처가 금형 입구와 평행한 서피스에 있다면, 구배를 늘려 부품 사출 과정에서 발생할 수 있는 긁힘 및 끌림 흔적을 방지해야 합니다. 텍스처는 성형한 부품에 저마다 다른 영향을 줍니다. 텍스처 설계의 권장 사항은 구배 각도 1.5도를 텍스처 마감 깊이 0.001인치마다 적용하는 것입니다.

파팅 라인  (^ 맨 위로 이동)

'파팅 라인'은 반쪽 금형 두 개가 만나는, 부품의 구분선입니다. 이 라인은 실제로는 부품을 통과하는 파팅 '평면'을 표시합니다. 단순한 부품에서는 이 평면도 단순하고 편평한 표면이지만, 대부분의 경우 이 평면은 다양한 피처 주위의 부품 경계선을 따라감으로써 부품의 외부 '그림자'를 형성하는 복잡한 형태가 됩니다. 파팅 라인은 금형의 두 조각이 만나는 곳에서 형성되기도 합니다. 사이드 액션 핀, 공구 삽입물과 셧오프 등이 여기에 해당합니다. 파팅 라인은 방지할 수 없으며, 모든 부품에는 파팅 라인이 존재합니다. 부품을 설계할 때는 녹은 소재가 항상 파팅 라인 쪽으로 흐른다는 사실을 명심해야 합니다. 위치가 변한 공기가 빠져나가는, 즉 '배출'되기 가장 좋은 곳이기 때문입니다.

자주 발생하는 성형 결함  (^ 맨 위로 이동)

사출 성형은 생산 문제가 따르는 복잡한 기술입니다. 이러한 문제는 금형의 결함이나 종종 파트 처리(성형)에 의해 발생할 수 있습니다.

성형 결함:대체 이름:설명:원인

블리스터:블리스터링:상승 또는 플라스틱 부품 도구 표면의 덧댄 영역/도구나 고장난 히터 주변이 식지 않아 소재가 너무 뜨거워진 경우

탄 자국/공기 연소/가스 연소/게이트에서 가장 먼 지점에 위치한 플라스틱 파트 위의 검거나 갈색으로 탄 영역 도구의 배출이 충분하지 않으며 사출 속도가 너무 빠름

색깔 줄무늬(미국) 국부적 색 변화:플라스틱 소재 및 착색제가 제대로 섞이지 않거나 소재가 부족해 천연색으로만 나오기 시작한 경우

박리 부품 벽에 형성된 얇은 운모 모양의 층:소재의 오염(예: PP에 ABS가 섞인 경우. 안전에 민감한 응용분야에 파트가 사용될 경우 소재가 층으로 갈라지면 접합되지 않으므로 소재 강도가 매우 낮아 크게 위험함)

플래시/버어/얇은 레이어에 소재 양이 지나치게 많아 정상 부품 형상을 벗어남/도구 손상, 너무 빠른 사출 속도/소재 사출, 너무 낮은 형체력. 공구 표면 주변의 먼지와 오염물에 의해 발생할 수도 있음.

깊이 박힌 오염물:깊이 박힌 미립자:부품에 깊이 박힌 외부 입자(탄 소재 등):도구 표면의 미립자, 배럴 안의 오염물질 또는 외부 잔해, 또는 지나친 전단열로 인한 사출 전 소재 연소

플로우 마크:플로우 라인:한쪽 방향으로 난 '다른 톤'의 물결선 또는 패턴:너무 느린 사출 속도(사출 중에 플라스틱이 너무 식어버린 경우, 사출 속도는 항상 가능한 한 빠르게 설정해야 함)

제팅

 소재의 난류로 인한 부품 변형:잘못된 도구 설계, 게이트 위치 또는 러너. 사출 속도가 너무 높게 설정된 경우.

폴리머 분해 산화 등에 의한 폴리머 분해:입제 안에 수분이 너무 많은 경우, 배럴 내부가 너무 높은 경우

싱크 마크 국부적 눌림 
(두꺼운 영역):시간/압력을 너무 낮게 유지한 경우, 냉각 시간이 너무 짧은 경우, 스프루가 없는 핫러너 사용 시 게이트 온도를 너무 높게 설정하면 이러한 문제가 발생할 수 있음

쇼트 숏:무충진/쇼트 금형:부품 일부:소재 부족, 사출 속도 또는 압력이 너무 낮은 경우

스플래이 마크:스플래시 마크/은줄:뜨거운 기체 때문에 생기는 게이트 주변의 원형 패턴:소재 내 수분, 일반적으로 레진이 제대로 건조되지 않은 경우

스트링기니스:스트링잉:이전 숏 이송에 따른 신규 숏에서의 실 모양 잔여물:노즐 온도가 너무 높은 경우, 게이트가 냉동 해제되지 않은 경우

기포 부품 내 빈 공간 
(에어 포켓)보압 부족(보압은 압출시간 동안 파트를 채우는 데 사용). 금형 레지스트레이션이 맞지 않은 경우도 해당(두 개의 반쪽 금형 중심이 제대로 맞지 않아 파트 벽 두께가 서로 다를 경우)

웰드 라인

니트 라인/멜드 라인:두 플로우 프론트가 만나는 지점의 변색된 선:금형/소재 온도가 너무 낮게 설정된 경우(소재가 만났을 때 온도가 낮아 결합되지 않음)

뒤틀림:부품 꼬임:일그러진 부품:냉각이 너무 짧은 경우, 소재가 너무 뜨거운 경우, 도구 주변의 냉각 부족, 부정확한 수온(파트가 도구의 뜨거운 면 방향으로 구부러져 들어감)

 

사출 성형 파트의 설계 시 이러한 요소를 염두에 두고, 초기에 문제를 예방하는 것이 생산 진행 과정에서 설계를 변경하는 것보다 훨씬 쉽다는 점을 기억하시기 바랍니다.

성형 결함 다른 명칭 설명 원인
블리스터 블리스터링 플라스틱 파트 표면의 부풀려지거나 덧대어진 영역 도구나 고장난 히터 주변이 식지 않아 소재가 너무 뜨거워진 경우
탄 자국 공기 연소/가스 연소 게이트에서 가장 먼 지점에 위치한 플라스틱 파트 위의 검거나 갈색으로 탄 영역 공구 환기 결함, 너무 빠른 사출 속도
색깔 줄무늬(미국)   국부적 색 변화 플라스틱 소재 및 착색제가 제대로 섞이지 않거나 소재가 부족해 천연색으로만 나오기 시작한 경우
박리   파트 벽에 형성된 얇은 운모 모양의 층 소재의 오염(예: PP에 ABS가 섞인 경우. 안전에 민감한 응용분야에 파트가 사용될 경우 소재가 층으로 갈라지면 접합되지 않으므로 소재 강도가 매우 낮아 크게 위험함)
플래시 버어 얇은 레이어에 소재 양이 지나치게 많아 정상 파트 형상을 벗어남 도구 손상, 너무 빠른 사출 속도/소재 사출, 너무 낮은 형체력. 공구 표면 주변의 먼지와 오염물에 의해 발생할 수도 있음
깊이 박힌 오염물 깊이 박힌 미립자 파트에 깊이 박힌 외부 입자(탄 소재 등) 도구 표면의 미립자, 배럴 안의 오염물질 또는 외부 잔해, 또는 지나친 전단열로 인한 사출 전 소재 연소
플로우 마크 플로우 라인 한쪽 방향으로 난 "다른 톤"의 물결선 또는 패턴 너무 느린 사출 속도(사출 중에 플라스틱이 너무 식어버린 경우, 사출 속도는 항상 가능한 한 빠르게 설정해야 함)

제팅

  소재의 난류로 인한 파트 변형 잘못된 도구 설계, 게이트 위치 또는 러너. 사출 속도가 너무 높게 설정된 경우
폴리머 분해   산화 등에 의한 폴리머 분해 입제 안에 수분이 너무 많은 경우, 배럴 내부가 너무 높은 경우
싱크 마크   국부적 눌림 
(두꺼운 영역)
시간/압력을 너무 낮게 유지한 경우, 냉각 시간이 너무 짧은 경우, 스프루가 없는 핫러너 사용 시 게이트 온도를 너무 높게 설정하면 이러한 문제가 발생할 수 있음
쇼트 숏 무충진/쇼트 금형 파트 일부 소재 부족, 사출 속도 또는 압력이 너무 낮은 경우
스플래이 마크 스플래시 마크/은줄 뜨거운 기체로 인한 게이트 주변의 원형 패턴 소재 내 수분, 일반적으로 레진이 제대로 건조되지 않은 경우
스트링기니스 스트링잉 이전 숏 이송에 따른 신규 숏에서의 실 모양 잔여물 노즐 온도가 너무 높은 경우, 게이트가 냉동 해제되지 않은 경우
기포   파트 내 빈 공간 
(에어 포켓)
보압 부족(보압은 압출시간 동안 파트를 채우는 데 사용). 금형 레지스트레이션이 맞지 않은 경우도 해당(두 개의 반쪽 금형 중심이 제대로 맞지 않아 파트 벽 두께가 서로 다를 경우)

웰드 라인

니트 라인/멜드 라인 두 플로우 프론트가 만나는 지점의 변색된 선 금형/소재 온도가 너무 낮게 설정된 경우(소재가 만났을 때 온도가 낮아 결합되지 않음)
뒤틀림 파트 꼬임 일그러진 파트 냉각이 너무 짧은 경우, 소재가 너무 뜨거운 경우, 도구 주변의 냉각 부족, 부정확한 수온(파트가 도구의 뜨거운 면 방향으로 구부러져 들어감)