사출 성형은 플라스틱 재료를 금형에 주입한 후 가열과 냉각을 통해 변형시켜 최종 모양을 만드는 일반적인 제조 공정입니다. 하지만 사출 성형 과정에서 뒤틀림이 발생할 수 있으며, 이는 제품의 품질과 생산 효율에 영향을 미칩니다.

뒤틀림 변형은 사출 성형된 제품의 모양이 금형 캐비티의 모양과 다른 경우입니다. 이는 플라스틱 제품에서 흔히 발생하는 결함 중 하나입니다. 뒤틀림 변형에는 여러 가지 이유가 있으며, 일반적으로 공정 파라미터를 사용하여 해결하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 이 문서에서는 뒤틀림의 원인에 대해 설명합니다. 사출 성형 그리고 그 해결 방법.

I. 사출 성형 제품의 뒤틀림 원인

1. 사출 성형 기계 요소

1.1 배럴의 온도

배럴 온도가 너무 낮으면 용융 온도가 낮고 고속으로 성형할 경우 잔류 전단 응력이 상당하고 이를 해소할 시간이 부족하여 뒤틀림이 발생합니다.

온도를 높이면 뒤틀림이 줄어듭니다. 온도 설정은 재료 제조업체의 권장 사항을 참조할 수 있습니다. 배럴 온도는 후면, 중간, 전면 및 노즐 영역으로 나뉩니다. 뒤쪽에서 앞쪽으로 점차적으로 온도를 높여야 하며, 구역당 6°C씩 높여야 합니다. 필요한 경우 노즐 구역 또는 전면 구역의 온도 설정을 중간 구역과 동일하게 설정할 수도 있습니다.

1.2 노즐 온도

플라스틱은 가열로 방출되는 열과 배럴 내 스크류 회전으로 인한 플라스틱 분자의 상대적 움직임으로 발생하는 마찰 열을 흡수합니다. 배럴의 마지막 가열 영역은 노즐이며, 용융물은 여기서 이상적인 온도에 도달해야 하지만 최적의 상태를 유지하기 위해 적당히 가열해야 합니다. 노즐 온도 설정이 충분히 높지 않으면 노즐과 금형 접촉에 의해 과도한 열이 제거되어 용융 온도가 낮아져 뒤틀림이 발생할 수 있습니다. 일반적으로 노즐 영역 온도 설정은 전면 영역 온도보다 6°C 높아야 합니다.

1.3 용융 온도가 너무 낮거나 사출 압력이 너무 높습니다.

용융 온도와 사출 압력은 플라스틱 성형 시 뒤틀림에 영향을 미치는 두 가지 큰 요인입니다. 용융 온도가 너무 낮거나 사출 압력이 너무 높으면 잔류 응력이 높아져 뒤틀림이 발생합니다. 뒤틀림을 줄이려면 용융 온도는 가능한 범위 내에서 최대한 높게 설정하고 사출 압력은 가능한 한 낮게 설정하는 것이 좋습니다.

1.4 포장 압력 또는 포장 시간 부적절

너무 세게 포장하면 여분의 흐름으로 인한 전단 응력과 플라스틱의 압력 응력이 추가로 발생하여 부품이 휘어질 수 있습니다.

너무 부드럽게 포장하면 게이트에서 역류가 발생하여 흐름으로 인한 전단 응력이 발생하고 부품 중앙(저압)과 부품 외부(고압) 사이의 수축률 차이가 커서 인장 및 압축 응력에 큰 차이가 생깁니다. 나사가 바닥에 닿은 후에는 최소 2초 동안 나사를 잡고 있어야 팩을 고정할 수 있습니다.

패킹 시간이 너무 짧으면 나사가 후퇴할 때 게이트 근처에서 역류가 발생하여 상당한 잔류 응력과 뒤틀림이 발생합니다. 패킹 압력은 적당해야 하며, 게이트가 굳을 때까지 패킹 시간을 연장해야 합니다.

1.5 체류 시간 부적절

체류 시간이 너무 짧으면 용융 온도가 낮고 금형 캐비티가 거의 채워지지 않더라도 포장 중에 플라스틱을 압축할 수 없습니다. 냉각 중 회전 공간이 너무 많아서 뒤틀림이 발생합니다.

샷 무게와 배럴 재료의 샷 대 샷 비율은 1/1.5에서 1/4 사이여야 합니다.

1.6 사출 압력이 너무 높음

너무 세게 주입하면 분자가 뒤죽박죽이 됩니다. 분자들이 제대로 정렬되지 않고 플라스틱의 모든 부분에서 같은 방식으로 정렬되지 않습니다. 이로 인해 플라스틱이 스트레스를 받아 뒤틀리게 됩니다.

1.7 용융 온도가 너무 높음

용융 온도가 너무 높으면 성형 및 응고 과정에서 온도가 크게 떨어져 급속 냉각 중에 내부 응력이 많이 축적되어 제품이 휘어질 수 있습니다.

1.8 불충분한 배출 각도

금형의 사출 각도가 충분하지 않으면 부품을 꺼내는 데 많은 힘이 필요합니다. 이로 인해 부품 내부에 너무 많은 응력이 발생하여 부품이 휘어질 수 있습니다.

1.9 부적절한 주기 시간

냉각 시간이 너무 짧으면 플라스틱이 아직 부드러워서 꺼내서 무리하게 수축시키면 휘어질 수 있습니다. 플라스틱이 충분히 단단해질 때까지 냉각 시간을 연장하세요.

1.10 불충분한 포장

충분히 포장하지 않으면 몰드 캐비티에 플라스틱이 충분하지 않습니다. 플라스틱이 움직일 공간이 너무 많은 상태에서 식으면 뒤틀리게 됩니다. 나사를 바닥에 밀어 넣은 후 최소 2초 동안 그대로 두어 포장했는지 확인하고 최소 3mm 이상 포장해야 합니다.

1.11 코어 핀의 고르지 않은 분포

코어 핀이 충분하지 않으면 제품을 꺼낼 때 응력이 고르게 분산되지 않아 제품이 휘어질 수 있습니다.

2. 곰팡이 요인

2.1 캐비티와 코어의 큰 온도 차이

캐비티와 코어의 온도 차이가 크면 냉각 시 잔류 전단 응력이 비대칭이 되어 큰 굽힘 모멘트와 뒤틀림이 발생합니다.

냉각 설계를 변경하여 캐비티와 코어의 온도 차이를 줄이면 뒤틀림을 줄일 수 있습니다.

2.2 낮은 금형 온도

금형 온도가 너무 낮으면 잔류 전단 응력이 커지고 이를 풀어줄 시간이 충분하지 않아 뒤틀림이 발생할 수 있습니다. 금형 온도를 높이면 뒤틀림을 줄일 수 있습니다.

초기 금형 온도는 재료 제조업체의 권장 사항에 따라 설정할 수 있습니다. 금형 온도를 조정할 때마다 6°C씩 높여야 하며, 10회 촬영해야 합니다. 성형 조건이 안정된 후 결과에 따라 조정할 수 있습니다.

2.3 캐비티 두께의 큰 차이

이는 얇은 부분이 먼저 냉각되고 두꺼운 부분이 냉각되는 제품 설계에 관한 것입니다. 두께의 차이가 크다는 것은 부피 수축률과 잔류 응력의 차이가 크다는 것을 의미합니다. 잔류 응력이 부품의 강도보다 강하면 휘어집니다. 제품이 고온이나 기타 열악한 환경에 노출되면 잔류 응력이 방출되어 뒤틀림이 발생할 수 있습니다. 기본적인 해결책은 냉각 시 부피 수축률의 차이가 가장 작은 동일한 두께를 가지도록 제품을 설계하여 잔류 응력과 뒤틀림이 가장 적게 발생하도록 하는 것입니다.

2.4 불합리한 게이트 디자인

부품의 성형 품질은 모양과 크기가 다른 부품의 경우 게이트의 위치와 유형에 따라 크게 영향을 받습니다. 예를 들어 환형 부품에 사이드 게이트 또는 핀 게이트를 사용하면 용융 흐름이 고르지 않아 뒤틀림이 발생할 수 있습니다.

2.5 불충분한 금형 강도

금형이 충분히 강하지 않으면 성형 중 플라스틱의 높은 압력으로 인해 변형되어 부품이 뒤틀리게 됩니다.

2.6 부적절한 게이트 수 또는 위치

게이트를 잘못된 위치에 설치하거나 게이트가 충분하지 않으면 플라스틱이 너무 멀리 흘러서 통과하기 어렵습니다. 그러면 플라스틱 분자가 늘어나고 압착되어 부품에 응력이 가해집니다. 이 응력은 플라스틱이 식어도 사라지지 않으므로 부품이 휘어집니다. 게이트 근처에 압력이 높으면 플라스틱이 많이 수축하지 않습니다. 채우기가 끝날 때 압력이 낮으면 플라스틱이 많이 수축합니다. 파트의 앞면과 뒷면의 수축 차이가 크면 파트가 휘어집니다. 사용 중인 소재에 적합한 흐름 길이 대 두께 비율을 사용해야 합니다.

게이트 위치 결정은 균형 잡힌 충전 원칙을 따라야 합니다. 즉, 캐비티 끝에서 각 용융 파면의 도착 시간과 융착 라인의 형성은 기본적으로 일정해야 합니다. 충진은 두껍게 시작하여 얇게 끝나야 하며, 분출을 방지하기 위해 즉각적인 저항을 만나면 충진을 중단해야 합니다. 이렇게 하면 잔류 응력과 뒤틀림을 줄일 수 있습니다.

2.7 너무 작거나 너무 긴 게이트, 러너 또는/또는 스프루스

게이트, 러너 또는 스프루가 너무 작거나 너무 길면 흐름 저항이 증가하므로 사출 압력을 높여야 합니다. 그러면 플라스틱 분자가 늘어나고 압착되어 기계적 응력이 더해져 상당한 잔류 응력과 뒤틀림이 발생합니다.

2.8 고르지 않은 배출

뜨거운 부품을 고르게 배출하지 않으면 부품이 휘어질 수 있습니다. 따라서 배출 시스템을 점검하고 필요한 경우 조정하세요. 움직이는 모든 부품에 윤활유를 충분히 발라줍니다. 큰 금형에는 가이드 핀을 사용하여 자체 무게로 인해 가운데가 처지는 것을 방지합니다.

2.9 고르지 않은 냉각

금형이 제대로 식지 않으면 플라스틱 부품도 제대로 식지 않습니다. 즉, 부품이 휘어지게 됩니다. 예를 들어 코어가 금형 벽보다 뜨거우면 부품을 금형에서 꺼낸 후 부품이 코어 쪽으로 구부러집니다.

3. 원재료 요소

유동성이 문제입니다. 얇은 벽을 성형할 때는 쉽게 흐르는 플라스틱을 선택하는 것이 당연합니다. 그러나 쉽게 흐르는 플라스틱은 강도가 약한 경우가 많으며 잔류 응력이 많지 않더라도 뒤틀림이 발생할 수 있습니다. 따라서 쉽게 흐르지만 너무 많이 흐르지 않는 플라스틱을 선택해야 합니다.

4. 운영자 요인

나쁜 습관. 작업자가 이젝트된 부품을 잘못된 위치에 놓으면 부품이 휘어질 수 있습니다. 작업자는 올바른 성형 습관을 갖는 것이 얼마나 중요한지, 그리고 일관되지 않은 성형 주기가 얼마나 나쁜지에 대해 항상 교육받아야 합니다.

운영자는 교대 근무 사이에 적절한 휴식 시간을 가져야 피곤해지거나 실수하지 않습니다.
로봇 및 기타 자동화를 사용하면 일관된 성형 주기를 유지할 수 있습니다.

5. 기타

5.1 가소화 단계가 제품의 뒤틀림 변형에 미치는 영향

가소화 단계는 유리 상태의 펠릿이 끈적끈적한 흐름 상태로 변하는 단계로, 금형을 채우는 데 필요한 단계입니다. 이 단계에서는 플라스틱 중간과 바깥쪽의 온도가 다르기 때문에 플라스틱이 스트레스를 받을 수 있습니다. 또한 플라스틱을 금형에 주입하는 압력과 속도에 따라 분자가 일렬로 정렬되어 플라스틱이 휘어질 수 있습니다.

5.2 충진 및 냉각 단계가 제품의 뒤틀림 변형에 미치는 영향

플라스틱 부품을 만들 때 사출 성형를 사용하여 녹인 플라스틱으로 몰드를 채워야 합니다. 그런 다음 플라스틱이 냉각되어 금형 내부에서 단단해집니다. 이것은 사출 성형에서 매우 중요한 부분입니다. 온도, 압력, 플라스틱이 흐르는 속도는 모두 부품의 품질과 제작 속도에 영향을 미칩니다. 압력이 높고 플라스틱이 빠르게 흐르면 플라스틱은 플라스틱이 흐르는 방향으로 늘어나게 됩니다. 또한 흐름 방향이 아닌 방향으로도 늘어나게 됩니다. 이를 "프로즌 효과"라고 합니다. "프로즌 효과"는 플라스틱 부품 내부에 응력을 가합니다. 온도는 또한 플라스틱 부품을 구부리게 만듭니다.

(1) 부품의 상단과 하단의 온도 차이로 인해 열 응력 및 변형이 발생할 수 있습니다.

(2) 부품의 다른 영역 간의 온도 차이로 인해 해당 영역 간에 수축이 고르지 않게 됩니다.

(3) 온도 조건이 다르면 플라스틱 부품의 수축률에 영향을 미칩니다.

5.3 탈형 단계가 제품의 뒤틀림 변형에 미치는 영향

플라스틱 부품을 이형하여 실온으로 냉각하면 대부분 유리질 상태가 됩니다. 이형력이 고르지 않거나 이형 메커니즘의 움직임이 불안정하거나 이형 표면적이 부적절하면 제품의 변형이 발생하기 쉽습니다. 또한 충진 및 냉각 단계에서 부품에 동결된 응력이 외부 제약 조건의 손실로 인해 변형의 형태로 방출되어 뒤틀림 변형이 발생합니다.

5.4 사출 성형 제품의 수축이 뒤틀림 변형에 미치는 영향

사출 성형 제품이 휘어지는 주된 이유는 부품이 고르지 않게 수축하기 때문입니다. 금형이 채워질 때 발생하는 수축을 고려하지 않으면 부품의 모양이 원하는 것과 달라져 사용할 수 없을 정도로 휘어질 수 있습니다. 금형이 채워질 때 발생하는 뒤틀림 외에도 금형의 상단과 하단 사이의 온도 차이로 인해 부품의 상단과 하단이 다르게 수축하여 뒤틀리게 됩니다.

뒤틀림을 분석할 때는 수축 자체보다는 수축의 차이에 더 신경을 씁니다. 수축이 일어나는 동안 사출 성형 공정의 경우 흐름 방향을 따라 폴리머 분자가 배열되어 있어 수직 방향보다 흐름 방향의 수축률이 더 커서 사출 성형 부품의 뒤틀림 변형이 발생합니다. 균일한 수축은 플라스틱 부품의 부피 변화만 일으키지만, 불균일한 수축은 뒤틀림 변형을 일으킵니다. 결정성 플라스틱은 비결정성 플라스틱에 비해 유동 방향과 수직 방향의 수축률 차이가 훨씬 크며, 높은 수축률과 이방성 수축이 결합되어 결정성 플라스틱 부품에서 휨 변형이 훨씬 더 많이 발생합니다.

5.5 잔류 열 응력이 제품의 뒤틀림 변형에 미치는 영향

사출 성형으로 물건을 만들면 열로 인해 물건이 엉망이 될 수 있습니다. 부품이 뒤틀리고 모양이 나빠질 수 있습니다.

II. 사출 성형 제품의 뒤틀림에 대한 솔루션

위의 문제를 해결하기 위해 사출 성형 제품의 휨 변형 문제를 해결하기 위해 다음과 같은 방법을 시도해 볼 수 있습니다:

1. 사출 온도 조정

사출 온도를 변경하는 것은 사출 성형 제품의 뒤틀림 문제를 해결하는 좋은 방법입니다. 사출 온도를 변경하면 열이 모든 부품에 고르게 분산되어 사출 성형 제품의 휨을 줄일 수 있습니다.

2. 합리적인 사출 금형 구조 설계

사출 성형 제품을 설계할 때는 벽 두께와 표면과 같은 구조 설계에 주의를 기울여야 합니다. 사출 성형 제품의 구조가 좋으면 사출 성형 제품의 뒤틀림 변형을 줄일 수 있습니다.

3. 금형 최적화

금형은 사출 성형 제품의 정확도와 뒤틀림 변형을 결정하는 핵심 요소 중 하나입니다. 따라서 금형을 최적화할 필요가 있습니다. 금형의 정확성을 보장하기 위해 적절한 재료와 제조 공정을 선택합니다. 또한 사용 중 금형의 유지 보수 및 유지 관리에도 주의를 기울여야 합니다.

4. 사출 성형 장비 사용

효율적인 사출 성형 장비를 사용하면 사출 성형 제품의 뒤틀림 변형 문제를 효과적으로 해결할 수 있습니다. 효율적인 사출 성형 장비는 사출 온도의 균일 성을 개선하고 사출 중 변형 발생을 줄일 수 있습니다.

Ⅲ. 결론

금형의 구조, 플라스틱 재료의 열적 및 물리적 특성, 조건 및 매개 변수를 포함하여 사출 성형 제품의 휨 변형에 영향을 미치는 많은 요인이 있습니다. 사출 성형 공정. 따라서 사출 성형 제품의 휨 변형 메커니즘에 대한 연구는 전체 성형 공정 및 재료 특성 등 다양한 요소를 종합적으로 고려해야 합니다.