사출성형특론

목차

1.게이트를 종류에 따라 분류하고 각 게이트의 용도와 특징을 기술하여라.

2.사출 금형의 기술적 동향과 향후 발전 전망에 대하여 기술하여라.

3.사출성형기의 주요 구성의 기능을 간략하게 설명하라.

4.플라스틱 수지를 열경화성과 열가소성으로 분류하고 각 수지의 사용 용도 및 성형에 필요한 물성치를 기술하여라.

5.핫런너 게이트 시스템의장단점

6.2단금형,3단금형 기본구조와 사용 목적에 따라분류 하고 간단히 설명

7.사출 금형의 5단계 기본 동작.

8.사출금형의 설계 순서와 설계시 유의사항

9.성형제품의 불량의 종류를 분류하고 원인과 대책 설명

본문내용

여야 한다.
*사출량의 조정 불충분한 경우
쿠션량이 사출시 또는 보압에 0을 나타냈을 경우 등은 압력이 전달되지 않고 성형기에 흡수되어 버린다. 이에 따라 충분한 압력이 걸리지 않으므로 싱크마크가 발생한다. 쿠션량이 많을 경우에도 대부분의 사출압력이 실린더 전부에 몰린 수지에 흡수되어 싱크마크가 발생한다. 쿠션량은 3 ~ 5 ㎜ 정도가 일반적이다.
-제품형상의 원인과 대책
*두꺼운 부분이나 굵은 리브가 있는 경우 보통 리브의 두께는 벽 두께의 0.5 ~ 0.6배 이내로 하며 균일한 제품두께로 한다.
◎은줄(Silver Streak)
재료의 유동방향에 은백색의 줄이 생기는 현상이다. 주로 원재료 건조불량에 의한 수분, 휘발분인데, 그밖에 수지의 열분해, 공기가 말려드는 것, 게이트가 너무 작거나 수지온도 및 금형온도가 낮은 경우 등이다.
-금형구조상의 원인과 대책
*스프루, 런너, 게이트가 작을 경우
유동저항이 크기 때문에 충전속도가 느려지고 수지가 굳어지기 때문에 발생한다.
또 게이트의 과소로 수지의 흐름이 매우 빨라지고 수지의 압축에서 오는 발열로 수지가 분해을 일으켜 은줄이 된다. 특히 엔지니어림 플라스틱을 성형할 경우 은줄에서 문제가 되는 가장 큰 원인이다.
*금형표면에 수분이나 유분, 이형제가 부착되어 있을 경우
사출된 용융수지열에 의해 이것들이 증발하고 가스가 되어 성형품에 얼룩이 발생.
알콜, 용제, 겔로신 등으로 충분히 닦아준다.
-사출조건상의 원인과 대책
*사출압력이 높거나 속도가 빠른 경우
급격한 살두께변화가 있으면 유동중 압축된 수지가 급격히 감압되어 팽창해서 휘발분이 가스화해 캐비티와 접촉해서 액화하기 때문에 발생한다. 사출압을 내리고 속도를 느리게 함으로써 휘발가스가 배기되도록 한다.
*수지온도 및 금형온도가 너무 낮은 경우
수지의 냉각고화가 빨라서 배기가 불충분하게 되기 때문에 생기는 것이다. 수지와 금형온도를 높여서 수지의 냉각고화를 느리게 하면 좋다.
*수지의 열분해에 의한 경우
수지자체의 분해, 혹은 첨가되어 있는 안정제나 안료 및 대전 방지제 등이 분해해서 원인이 된다. 성형기의 능력은 최대사출용량에서 30~60 %정도의 범위에서 사용하면 불균일 가소화나 체류에 의한 분해문제가 되는 경우는 없다.
*스크류내에 공기가 혼입한 경우
호포에서 원료와 함께 들어온 공기는 스크류와 실린더 틈에서 배압에 의한 압력차로 호퍼측으로 빠지기 때문에 노즐부에는 공기가 없는 것이 보통이지만 때때로 빨려들어온 공기가 사출된다. 또 배압을 주지않을 경우 노즐부에서 공기를 빨아들일 경우도 있다. 호퍼 하부의 냉각을 충분히 시키고 실린더 후부의 온도를 내린다. 또, 스크류의 회전수를 내린다.
-사출원료상의 원인과 대책
*수지의 수분 및 휘발분에 의한 경우
수지건조가 불충분한 상태로 성형되면 실린더속에서 수분 혹은 휘발분이 기화해서 금형내에서 표면층을 흐르기 때문에 발생한다. 건조를 충분히 하고 수분을 제거하면 좋다. 그러나 장마때와 같이 공기중 습도가 매우 높을 경우에는 호퍼가 젖거나 해서 은줄이 발생하는 경우도 있다.
◎휨/변형(Warpage)
휨이나 변형은 성형품 각부, 수축율의 차이에 의한것이 대부분이다. 비강화 그레이드에서는 분자배향관계로 흐름방향, 유리섬유 강화 그레이드에서는 유리섬유의 배향관계로
-금형구조상의 원인과 대책
*냉각이 불균일한 경우
수지의 냉각속도가 서로 다를때 일어나는 것으로 빨리 냉각되는 곳은 수축이 작고 늦게 되는 곳은 수축이 크므로 변형이 발생한다. 두꺼운 곳은 냉각효과를 좋게 한다. 수지온도는 게이트에서 멀수록 낮아지므로 냉각라인은 게이트 가까운 곳에서부터 냉각하여 먼곳으로 향하게 한다.
*게이트 위치의 부적당한 경우
게이트의 위치가 부적당한 경우도 휨을 발생시키는 경우도 있다. 성형품에서는 완전히충전하기까지의 시간차가 있기 때문에 먼저 충전한 곳과 늦은 곳의 수축율이 틀려서 휘게 되어 나타난다.
*게이트의 크기가 과소한 경우
게이트의 크기가 작을경우도 휨과 관계가 있다. 일반적으로 성형제품두께의 60 %정도의 게이트 크기가 바람직하다.
-사출조건상의 원인과 대책
*금형온도 차이에 의한 경우
금형온도가 높을수록 성형품의 수축은 커진다. 금형온도가 높으면 냉각이 느려지고 수지의 밀도가 높아진다. 성형품의 한쪽면이 다른쪽보다 뜨거우면 뜨거운쪽이 천천히 냉각되므로 수축이 커진다. 따라서 불균일한 수축에 의해서 뜨거운쪽이 오목하게 휘게된다. 결정성 재료에서는 고정측과 가동측 금형의 냉각온도가 다를경우 온도가 높은 측의 결정화도가 크고 그 결과 수축율의 차가 휨의 발생원인이 된다.
◎웰드라인(Weld Line)
웰드라인은 용융수지가 게이트를 통과하고 캐비티내에서 hole이나 2개 이상의 분류된 흐름이 다시 합류할 때 서로 완전히 융합하지 않고 실모양의 가는선이 나타나는 현상. 웰드라인의 수[N] N = H + ( G - 1 ) [ H: Hole의 갯수, G: Gate의 개수 ]
-금형구조상의 원인과 대책
*런너, 게이트가 너무 작을 경우
수지가 금형내 충전과정중 유동저항이 커서 유동성이 나빠지므로 런너, 게이트를 키울것.
*게이트에서 웰드부까지의 거리가 긴 경우
수지의 온도 저하가 크므로 게이트를 추가 또는 위치를 바꾼다.
*가스빼기 불량일 경우
사출된 용융수지가 금형 캐비티내의 공기를 밀어내면서 충전되는데 충분한 가스빼기가 안되면 수지의 융착을 불충분하게 한다.
<밀핀을 이용하는 방법>
밀핀과 밀핀구멍의 틈새를 이용하는 것으로 틈새는 핀지름 5~10mm에서는 0.02~0.03mm, 이보다 적은 지름에서는 0.01~0.02mm가 좋다.
<파팅라인에 Air Vent를 설치하는 방법>
일반적으로 ABS나 PC 재질의 경우 제품외곽에서 3~5mm구간에 0.01~0.03mm 깊이로 설치한다.
-사출조건상의 원인과 대책
*수지온도나 금형온도가 낮은 경우
수지의 온도나 금형온도가 저하되면 수지점도가 높아 유동성이 나쁨으로 웰드라인이 눈에 띄거나 강도가 저하된다. 수지나 금형의 온도를 상승시켜 유동성을 좋게한다
*사출속도가 느린 경우
수지의 유입속도가 늦어 융합시의 온도가 낮게 되므로 사출속도를 빠르게 한다

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