플라스틱의 성형가공법

목차

1. 압축성형

2. 사출성형

3. 트랜스퍼(이송)

4. 적층성형

5. 압출성형

6. 취입성형

7. 캘린더가공

본문내용

께로 해 가열로 내에서 수지를 완전히 경화시키는 방법이 채택되고 있다. 소형인 것에서 대형인 것까지 제조 가능하지만, 최근에는 이것과 유사한 제조방식인 FW(Filament Winding)법이 개발되어, 유리섬유와 불포화 폴리에스테르수지, 에폭시 수지등의 구성으로 제조되고 있다.
Mold관은 마찬가지로 원하는 내경에 상당하는 심금에 수지 함침 지포를 측상으로 감은 뒤, 그것을 금형에 넣어 가열가압해 수지를 경화시킴에 의해 얻어진다. Rolled관에 비해 금형을 사용하기 때문에 일반적으로 소형관에 그친다.
적층봉 및 적층성형품은 수지 함침 지포를 그대로 감거나 혹은 겹치는 외에 금속과도 조합하고 금형에 삽입해, 가열가압하여 수지경화한 후, 후가공 하며 완성품이 된다. 금형을 사용한 적층품으로 모두 금형의 겹친 자국이 다른 부분에 비해 전기적, 기계적으로 다소 떨어진다.
<수지 함침지 제조공정> <다단 프레스에 의한 적층판의 제조>
<진공함침 주형기>
5. 압출성형(Extrusion Molding)
원료를 압출기에 공급하고 금형에서 밀어내어 일정한 모양의 단면을 가진 연속체로 변환하는 성형법이다.
열가소성 수지 특히, 폴리에틸렌이나 염화비닐수지 등의 주요한 성형법이다. 연질 비닐제의 가든 호스나 수도용 경질 비닐파이프 ·비닐 피복전선 등은 압출성형품의 대표적인 것이다.
현재는 플라스틱 튜브·파이프·홈통·필름·판·연신 테이프·모노필라멘트·이형품(특이한 디자인의 단면을 가진 제품)·전선피복·플라스틱 네트 등 전체 플라스틱의 소비량 중에서 압출성형에 의한 것이 많이 있다.
<특징>
① 사출성형에 비해 단위생산량당의 설비비가 싸다.
② 캘린더링 가공에 비하면 생산능력은 떨어지나 설비비가 싸고, 특수한 기술을 필요로 하지 않으며, 일손이 적어도 된다는 등의 이점이 있다.
<성형원리>
압출기의 호퍼에 공급되는 입상 또는 분말상 의 플라스틱 재료는 강으로 만든 가열실린더 속에서 가열되고 연화 융해되어 스크루의 회전에 의해 혼련과 압축을 받으면서 앞쪽으로 수송된다. 균일한 융해체로 된 재료의 흐름은 작은 구멍을 다수 갖춘 금속원판을 통과해서 정류되어 목적하는 형상으로 만들어진 금형의 개구부로부터 외부에 연속적으로 압출되어 냉각수조를 통과하여 제품으로서 인수된다.
<트윈스크류 압출기>
6. 취입성형(Blow Molding)
압출기에서 튜부를 압출하고(압출된 튜브를 패리손이라고 함) 연한 사이 금형에 끼워 튜브내에 공기를 불어넣어 팽창시키면 중공품을 만들 수가 있다. 이방식은 원리적으로는 유리병의 제조법과 비슷하다. 폴리에틸렌이나 염화비닐수지, 나일론, 폴리카보네이트 등에 응용되고 있다.
<특징>
① 플라스틱 병이나 작은 용기를 만들 때 이용.
② 제조 속도가 매우 빠르다.
<성형원리>
<다이렉트 Blow성형>
압출기와 직접연결한 다이에서 패리슨을 압출해가며 Blow, 트리밍하여 만드는 방법이다.
<어큐뮬레이터 Blow성형>
압출기에서 나온 수지를 어큐뮬레이터에서 가열, 프렌셔로 한번에 압출한 패리슨을 Blow, 트리밍하여 제품화하는 방법이다.
<3차원 Blow성형>
압출된 패리슨을 캐비티에 따라 세트한후, 금형을 닫아 Blow 하는 방법, Barr가 적은 3차원 중공품이얻어진다.
<자동 취입성형기>
7. 캘린더 가공
캘린더가공은 수지를 열롤에 의해서 압연하고 필름, 시트, 레저, 바닥재 등을 만드는 방법인데 가소화온도 범위의 넓은 재료에 적용된다. 염화비닐수지, 고무류에서의 이용이 대표적인 예인데 그밖에 섬유소 플라스틱, 메타크릴수지, ABS수지, 내충격성 폴리스티렌 등에도 응용된다.
몇 개의 캘린더 형식을 옆에 그림에 나타내었는데 염화비닐수지 가공에는 역L형, Z형, 직립2개형의 3종류가 사용되고 있다.
역L형은 필름, 시트와 그밖에 헝겊을 첩합(貼合)하여 비닐레저를 만들 때에도 적합하기 때문에 겸용기로서 가장 널리 사용되고 있다.
Z형은 두께 정도가 좋은 필름, 시트의 제조에 직립2개형은 아스베스트 타일의 제조에 각각 사용되고 있다.
<캘린더의 형식>
<특징>
① 가소화온도 범위의 넓은 재료에 적용된다.
② 캘린더 성형가공할 때에는 캘린더 상부의 덕트 내부 또는 주변에 다량 부착되어 있는 가소제등을 정기적으로 철저히 청소를 하여야 한다. 화재의 위험이 있다.
③ 강도나 광택이 좋은 제품을 만들 수 있다.
④ 수축변형이 적은 제품을 만들 수 있다.
<성형원리>
블렌더로 혼합된 것을 혼련롤로 140∼170℃에서 약 10분 혼련하면 용해되어 균일한 겔상이 된다. 이것을 펠러타이저에 넣으면 펠레트가 된다. 표면에 주름모양을 내기 위해서는 캘린더에서 나온 시트를 주름롤로 주름을 넣는 경우와 일단 말아올린 것을 텀블러(주름 넣는 기계)에 넣어서 주름을 넣는 방법이 채용되고 있다. 경질판은 캘린더로 압연한 것을 적당히 겹쳐서 대형의 다단 프레스로 열프레스한다.
롤로 만들 수 있는 제품의 두께는 0.08mm에서 0.6mm까지, 그 이상의 것은 겹쳐서 프레스하면 20mm정도의 것도 만들 수 있다. 0.2mm이하를 필름, 그 이상을 시트 및 판으로 구분한다. 두 개롤의 회전비는 1:1.2∼1.5이며 연질에는 회전비가 큰 것이 능률적이지만 경질에서는 마찰열이 크기 때문에 회전비가 작은 것을 사용한다. 롤의 크기는 22×60in가 많이 사용되고, 1회 주입량은 연질 30㎏, 경질 20kg이다.
PVC는 회전이 빠른 쪽, 혹은 온도가 높은 롤에 감기므로 캘린더롤의 회전속도를 마지막롤로 향하여 몇 %씩 빨리 한다든지, 10℃정도씩 온도차를 갖게 한다든지 한다. 제품의 강도는 롤에 대하여 직각방향이 약 10%정도 강하다. 이것은 분자가 이 방향으로 나란히 서기 때문이며 경질판처리 후에 열프레스 하는 것이라도 방향성은 충분히 제거할 수가 없다.

※ 내용출처
最新 플라스틱技術, 李國雄·문공국 共譯, 성안당 1994년
(주)에스엠 플라텍
Han-shin International Corp.
SsangYoung Machine
SANJO SEIKI CO.,LTD.(주식회사산조세이키제작소)
(주)일광폴리머
한국프라스틱공업협동조합연합회
폴리머스넷
MACHINEINFO

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플라스틱,   성형가공법,   고분자,   압축성형,   사출성형,   캘린더가공