사출 성형 공정은 클램핑, 사출, 냉각, 배출의 네 가지 필수 단계로 구성된 고속 제조 사이클입니다. 이 단계들은 함께 작용하여 원료 열가소성 또는 열경화성 재료를 정밀하고 견고한 부품으로 효율적으로 변환하여 복잡한 부품의 대량 생산을 가능하게 합니다.
네 가지 단계는 이름 붙이기는 간단하지만, 압력, 온도, 시간의 복잡한 상호 작용을 나타냅니다. 이 사이클을 마스터하는 것은 고품질의 비용 효율적인 부품을 대규모로 생산하는 핵심이며, 최종 부품의 성공은 각 단계의 정밀한 제어에 전적으로 달려 있습니다.
기초: 1단계 - 클램핑
클램핑이란 무엇인가요?
플라스틱이 주입되기 전에 금형의 두 절반이 단단히 닫혀야 합니다. 유압 또는 전기식 클램핑 장치는 엄청난 힘으로 금형 절반을 함께 밀어냅니다.
클램핑력의 역할
톤 단위로 측정되는 이 힘은 임의적이지 않습니다. 주입될 용융 플라스틱의 엄청난 압력에 저항할 만큼 충분히 강해야 하며, 금형을 단단히 밀봉해야 합니다.
왜 중요한가요?
불충분한 클램핑력은 플라스틱이 금형 캐비티 밖으로 새어 나오게 하여 플래시라고 알려진 결함을 생성합니다. 이 과도한 재료는 수동으로 다듬어야 하므로 인건비가 증가하고 낭비가 발생합니다.
변환: 2단계 - 사출
용융 및 사출
플라스틱 펠릿은 호퍼에서 가열된 배럴로 공급됩니다. 배럴 내부의 큰 왕복 스크류는 플라스틱을 녹이고 앞으로 운반합니다.
충분한 용융 플라스틱("샷")이 축적되면 스크류는 플런저처럼 작동하여 재료를 빈 금형 캐비티로 빠르게 밀어 넣습니다.
"패킹 및 유지" 단계
캐비티가 대부분 채워진 후 기계는 "패킹" 또는 "유지" 단계로 들어갑니다. 재료가 냉각될 때 수축을 보상하고 부품이 완전히 밀집되어 공극이나 수축 자국이 없도록 보장하기 위해 일정 시간 동안 압력이 유지됩니다.
이는 재료가 냉각될 때 수축을 보상하고 부품이 완전히 밀집되어 공극이나 수축 자국이 없도록 보장하는 데 중요합니다.
고형화: 3단계 - 냉각
냉각 작동 방식
용융 플라스틱이 금형의 내부 표면과 접촉하는 즉시 냉각되어 최종 형태로 고형화되기 시작합니다. 금형 자체는 일반적으로 물이나 오일을 순환시키는 채널로 온도 제어됩니다.
가장 시간이 많이 소요되는 단계
냉각 단계는 사출 성형 사이클에서 가장 긴 부분입니다. 이는 전체 사이클 시간과 그에 따른 부품당 최종 비용을 결정합니다.
최종 특성에 미치는 영향
냉각 단계의 지속 시간은 부품이 변형되거나 손상되지 않고 배출될 만큼 충분히 단단해질 수 있도록 충분히 길어야 합니다. 이 단계는 부품의 최종 치수, 강도 및 표면 마감을 설정합니다.
절충점 및 일반적인 결함 이해
클램핑 압력 대 플래시
과도한 클램핑력을 사용하면 에너지가 낭비되고 금형의 조기 마모를 유발할 수 있습니다. 그러나 너무 적은 힘은 앞서 설명한 대로 플래시를 초래합니다. 목표는 금형을 밀봉하는 데 필요한 최소한의 힘을 사용하는 것입니다.
사출 속도 대 결함
너무 느리게 사출하면 금형이 완전히 채워지기 전에 플라스틱이 냉각되어 숏 샷이 발생할 수 있습니다. 너무 빠르게 사출하면 높은 전단 응력이 발생하여 재료 열화 또는 "제팅"과 같은 외관상의 결함이 발생할 수 있습니다.
냉각 시간 대 사이클 비용
이것이 핵심적인 경제적 절충점입니다. 냉각 시간이 짧으면 부품 비용이 낮아지지만 변형 또는 수축 자국과 같은 결함의 위험이 증가합니다. 모든 품질 사양을 충족하면서 가능한 가장 짧은 냉각 시간을 위해 공정을 최적화해야 합니다.
배출: 4단계 - 배출
부품 배출
부품이 충분히 냉각되면 클램핑 장치가 금형을 엽니다. 일반적으로 일련의 핀 또는 플레이트인 배출 메커니즘이 고형화된 부품을 캐비티 밖으로 밀어냅니다.
깨끗한 배출 보장
부품은 이젝터 핀의 힘을 손상 없이 견딜 수 있을 만큼 충분히 단단해야 합니다. 드래프트 각도(부품 벽의 약간의 테이퍼)와 같은 특징은 금형에서 부드럽고 쉽게 배출되도록 부품에 설계됩니다. 배출 후 금형이 닫히고 사이클이 다시 시작됩니다.
목표를 위한 사이클 최적화
이 네 가지 단계를 이해하면 제조 파트너와 보다 생산적인 대화를 나누고 생산 문제를 더 잘 진단할 수 있습니다.
- 주요 초점이 속도 및 비용 절감이라면: 냉각 단계에 가장 주의를 기울이십시오. 일반적으로 사이클 시간의 대부분을 차지합니다.
- 주요 초점이 부품 품질 및 치수 정확도라면: 사출 및 패킹/유지 단계가 가장 중요합니다. 압력 제어가 부품 밀도를 결정하고 결함을 방지하기 때문입니다.
- 외관상의 결함이 발생하는 경우: 클램핑 및 사출 단계를 조사하십시오. 플래시, 번 마크 또는 숏 샷과 같은 문제는 종종 잘못된 압력 또는 속도로 인해 발생합니다.
사출 성형을 네 가지 개별 단계가 아닌 통합 시스템으로 보면 문제를 더 잘 진단하고 원하는 제조 결과를 얻을 수 있습니다.
요약 표:
| 단계 | 주요 기능 | 피해야 할 일반적인 결함 |
|---|---|---|
| 1. 클램핑 | 금형 절반을 단단히 닫습니다. | 플래시 (불충분한 힘으로 인해). |
| 2. 사출 | 플라스틱을 녹여 금형에 주입합니다. | 숏 샷 또는 제팅 (잘못된 속도로 인해). |
| 3. 냉각 | 금형 내에서 부품을 고형화합니다. | 변형 또는 수축 자국 (불충분한 시간으로 인해). |
| 4. 배출 | 완성된 부품을 금형 밖으로 밀어냅니다. | 부품 손상 (너무 일찍 배출된 경우). |
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