소개: 폴리카보네이트(PC)는 다양한 용도로 사용할 수 있는 매우 멋진 플라스틱입니다. 매우 투명하고 견고하며 무게를 가해도 이상하게 변형되지 않습니다. 또한 사용하기에 안전하며 고온과 저온을 견딜 수 있고 원치 않는 경우 모양이 변하지 않습니다. 또한 전기를 제자리에 유지하는 데 탁월하고 날씨에도 견딜 수 있습니다. 그렇기 때문에 사람들은 물건, 조명, 전자제품, 가정용품, 포장재 등을 측정하는 물건을 만드는 등 모든 종류의 물건에 사용합니다.

PC는 분자의 주쇄 구조에 벤젠 고리, 이소프로필기, 아세트 결합이 있는 선형 폴리머입니다. 이 구조 덕분에 단단하고 유연할 뿐만 아니라 고온 저항성이 우수합니다. 그러나 용융 점도가 높고 수분에 민감하여 사출 성형에 어려움이 있다는 단점도 있습니다.

PC의 가공 기술 특성은 융점이 뚜렷하지 않다는 것입니다. 개질된 PC는 일반 가공 온도, 즉 230~320℃에서 용융 점도가 높습니다. 점도는 전단 속도에 덜 민감하고 온도에 더 민감하여 뉴턴 유체 거동과 유사하며 수분에 민감하고 수지는 고온에서 쉽게 가수 분해되며 제품은 내부 응력 등을 받기 쉽습니다.

PC는 가공이 어려운 플라스틱이라는 것을 알 수 있습니다. 따라서 실제 생산 과정에서 많은 문제가 발생합니다. 예를 들어, 폴리카보네이트의 경우 사출 성형 공정용접 라인의 품질은 재료 온도와 벽 두께의 영향을 받으며, 싱크 마크는 이러한 요인의 부적절한 사용으로 인한 결함일 수 있습니다. 이 기사에서는 몇 가지 일반적인 사출 성형 결함을 분석하고 논의합니다.

제품 변색, 흑화, 노란 줄무늬 및 검은 반점

결함 분석

PC는 내열성이 우수합니다. 일반 PC 소재를 가공할 때 용융 온도는 240℃-300℃로 설정할 수 있습니다. 장시간 보관해도 일반적으로 분해되지 않습니다. 하지만 일부 전기 제품을 생산할 때 변색이 자주 발생하는 이유는 무엇입니까?

현재 시장 경쟁이 치열하기 때문입니다. 대부분의 제조업체는 생산 비용을 줄이기 위해 중저가 전기 제품을 생산할 때 PC 개질 소재나 재활용 소재를 사용합니다. 일부 제조업체는 난연제, 필러 등이 혼합된 재료를 사용하기도 합니다. 이러한 재료는 혼합 흐름과 높은 가소화 요구 사항을 가지고 있기 때문에 공정을 제어하기가 더 어려워 다양한 문제가 발생합니다.

솔루션

앞서 언급한 문제를 해결하려면 다음과 같은 관점에서 문제를 고려하고 해결책을 마련해야 합니다:

프로세스 조건

가장 중요하게 고려해야 할 것은 용융 온도입니다. 일반적으로 배럴의 온도는 단계적으로 낮춰야 하며, 특히 처음 두 섹션의 온도를 낮춰야 합니다. 재료마다 다른 온도가 사용됩니다.

예를 들어 폴리에틸렌(PE)을 사용하여 PC를 개질하여 대형 가전제품을 생산하는 경우 배럴의 온도는 일반적으로 약 230°C에서 관리되어야 하며, ABS 또는 PS를 사용하여 PC를 개질하여 스위치 및 소켓과 같은 소형 전기 부품을 생산하는 경우 배럴의 온도는 일반적으로 약 250°C에서 관리되어야 하며, PBT를 사용하여 PC를 개질하여 조명 제품을 생산하는 경우 배럴의 온도는 일반적으로 약 280°C에서 관리되어야 합니다.

물론 성형 온도의 최종 선택은 제품 모양, 크기, 금형 구조 및 제품 성능 요구 사항과 같은 측면도 고려해야 합니다. 둘째, 핫멜트의 미량 수분 촉매 균열 가능성을 줄이기 위해 원료를 완전히 건조시켜야 합니다.

또한 스크류 속도가 너무 빠르거나 배압이 너무 높거나 사출 속도가 너무 빠르고 노즐 구멍, 러너 및 게이트 크기가 너무 작 으면 용융물에 높은 전단 열이 발생하여 PC에 용융 파단이 발생하고 금형 캐비티의 가스가 제때 배출되지 않아 제품이 국소 화상 및 흑화를 일으키기 쉽습니다.

장비

PC 용융물은 점도가 높고 유동성이 낮기 때문에 높은 사출 압력이 필요합니다. PC 용융물은 금속과의 결합력이 강하고 분해 생성물은 금속에 대한 부식성이 높습니다. 따라서 가공 장비를 선택할 때는 소형 또는 특수 설계된 크롬 도금 나사를 사용해야 합니다. 가소화 시스템에는 데드 코너, 죽은 재료, 틈새, 균열 등이 허용되지 않습니다.

공정 조건은 양호하지만 공기 주입 중에 용융물이 변색되면 가소 화 시스템에 문제가 있음을 의미합니다. 노즐부터 노즐 플랜지, 세 개의 작은 부품, 나사 및 배럴까지 가소 화 시스템을 하나씩 확인해야하며 때로는 제품이 한 번에 두세 개의 금형에서 색상이 변경되는 경우가 있습니다. 이것은 대부분 가소 화 시스템에 죽은 재료의 존재와 관련이 있습니다.

PC 분해 생성물이 일정량을 초과하면 자체 촉매 효과가 있어 특히 난연제가 첨가된 플라스틱은 넓은 면적의 용융 분해를 일으킵니다. 이를 위해서는 나사 고착, 스톡, 배럴 고착 등과 같은 죽은 재료 지점을 찾아야 하며 청소, 수리 및 연마로 해결해야 합니다.

재료 및 작동 방법

머신을 켰을 때 검은 반점이 보이면 배럴에 남은 재료 때문일 수 있습니다. 따라서 작동 방법에 주의를 기울여야 합니다. 기계를 켜기 전에 배럴의 재료로 PC를 사용하는 경우 성형 온도 (공기 주입)에서 새 재료로 배럴을 3-4 회 청소해야합니다.

다른 소재, 특히 PVC, POM 등과 같이 열 안정성이 떨어지는 소재를 사용하는 경우 기계를 켤 때 온도를 높일 수 없으며 PC 소재로는 배럴을 청소할 수 없습니다. PS, PE 등과 같이 열 안정성이 좋은 소재를 사용해야만 낮은 온도에서 청소할 수 있습니다.

퍼지 후 배럴 온도를 PC의 정상 처리 온도로 올린 다음 PC 재료로 퍼지 한 다음 처리합니다. 가공 중 생산을 일시적으로 중단해야 하는 경우, 시간이 지남에 따라 재료 분해로 인한 변색을 방지하기 위해 배럴 온도를 160°C 이하로 낮춰 단열해야 합니다(PC의 유리 전이 온도는 160°C이므로).

생산 작업이 완료되면 PS 및 PE와 같은 열 안정성이 좋은 재료로 배럴을 퍼지하고 비운 후 기계를 중지 할 수 있으며, 생산 중 변색이 발생하면 먼저 재료에 문제가 있는지 확인하십시오. 다른 재료나 이물질이 섞여 있나요? 신소재의 품질에 문제가 있습니까? 게이트 재료가 적격한가? 혼합 방법이 올바른가요?

다른 모든 가능성을 배제했다면 다른 이유를 찾아보세요. 또 다른 이유는 공기 중에 떠다니는 먼지가 많거나 곰팡이가 오염되었거나 셀프 베이킹 호퍼 필터가 작동하지 않고 더 많은 먼지 입자를 흡수하는 등 환경 오염이 상대적으로 심각하기 때문입니다.

이를 위해서는 가공 작업장을 항상 깨끗하고 청결하게 유지해야 합니다. 투명 제품을 가공할 때는 호퍼 공기 흡입구와 배출구를 고운 거즈로 덮는 것이 가장 좋습니다.

제품에 은색 줄무늬, 기포 및 진공 기포가 나타납니다.

결함 분석

제품의 은색 줄무늬, 기포, 진공 기포는 PC 소재의 일반적인 결함입니다. 이러한 결함의 원인은 다양하기 때문에 이를 판단하고 제거하기가 어렵습니다.은 줄무늬(또는 가스 줄무늬)는 충전 공정 중 가스 간섭으로 인한 제품 표면의 결함입니다. 관련된 가스는 주로 수증기, 공기, 분해 가스, 용매 가스이며 수증기, 분해 가스, 공기가 가장 흔합니다.

금형의 압력이 일정 한계를 초과하면 사출 성형 후 금형 캐비티가 압력을 잃고 제품 표면 근처의 가스가 빠져나가 재료 흐름의 방향을 따라 빛 아래에서 반짝이는 일련의 크고 작은 기포가 남게 됩니다. 이를 은색 줄무늬 또는 가스 줄무늬라고 합니다.

사실, 가스는 항상 사출 성형 공정많은 양이 플라스틱에 남아 있습니다. 금형의 압력이 충분히 높고 가스 함량이 일정 한도를 넘지 않으면 가스는 분산 된 상태로 플라스틱에 녹아 있지만 금형의 압력이 충분히 높지 않고 가스 함량이 일정 한도를 넘으면 이러한 가스는 녹은 플라스틱에서 나와 제품 표면으로 이동하여 은색 줄무늬를 만듭니다. 그들은 두꺼운 벽에 붙어 거품이됩니다.

제품 표면의 은색 줄무늬든 제품 벽면의 기포든, 네 가지 가스 중 하나의 작용의 결과이거나 여러 가스의 공동 작용의 결과일 수 있습니다. 이는 원료, 금형, 가소화 시스템, 공정 매개변수 조정, 심지어 날씨 변화(특히 습도 변화)와 같은 요인과도 관련이 있습니다. 따라서 이 문제는 더 복잡합니다. 그러나 어쨌든 문제와 해결책의 초점은 가스, 즉 가스 함량을 제어하는 방법에 초점을 맞춰야 합니다.

수증기

제품 표면에 무작위로 흩어져 있는 기포가 보이면 수증기일 가능성이 높으며, PC 핫멜트 소재는 수분에 매우 민감하므로 수분 함량이 0.02% 미만이어야 합니다. 따라서 수분 함량을 제어하려면 재료를 완전히 건조시켜야 합니다. 일반적으로 PC 소재의 건조 온도는 약 120℃, 건조 시간은 약 4시간입니다.

시간이 너무 길어서는 안 됩니다. 10시간을 초과하면 소재가 변질되기 쉬우며, 특히 난연제가 첨가된 소재는 너무 오래 건조해서는 안 됩니다. 가장 좋은 건조 방법은 재료에 영향을 주지 않는 제습 건조기입니다. 건조 효과가 좋은지 확인하려면 공기 분사 방식을 사용하여 배출된 재료가 연속적이고 매끄럽고 백색 가스를 방출하지 않는지 확인할 수 있습니다.

Air

기포 입자가 매우 미세하고 밀도가 높으면 주로 제품 게이트 주변에 분포하여 방사형 또는 부채꼴 패턴을 형성하며, 이는 대부분 공기에 의해 발생하며 공기의 원인은 다음과 같습니다:

머티리얼에 포함된 공기.

게이트 재료가 많고 입자 크기가 매우 다양하면 공기가 유입되기 쉽습니다. 따라서 게이트 재료를 사용할 때는 분말을 걸러내는 것이 가장 좋습니다. 용융 중 배압이 너무 낮고 스크류 속도가 너무 높으면 스크류가 너무 빨리 후퇴하고 공기가 재료와 함께 배럴의 앞쪽 끝으로 쉽게 밀려납니다.

따라서 일반적으로 냉각 시간 동안 가능한 한 용융 시간을 연장하는 것이 가소화 품질 향상에 매우 도움이 됩니다.

재료 배출부의 온도가 잘 제어되지 않으면 온도가 너무 높아 재료의 일부가 조기에 녹아 공기가 배출구로 나가는 통로를 막고, 온도가 너무 낮으면 예열이 충분하지 않아 펠릿의 일부가 균질화 섹션으로 들어가 공기에 싸여 있습니다.

또한 너무 느슨해지면 공기가 흡입됩니다. 위의 상황에서는 나사 속도, 배압 및 배압을 조정하면 일반적으로 문제를 해결할 수 있습니다.

금형 충전 중 배기.

용융 점도가 높은 PC 소재를 금형에 원활하게 채우려면 일반적으로 용융 온도와 사출 압력을 높여야 합니다. 용융물이 고온, 고압 상태일 때 빠르게 주입하면 갑자기 좁은 유로를 통과하여 여유 공간이 많은 금형 캐비티로 들어가게 됩니다.

이렇게 하면 용융물에서 나오는 가스가 흐름 채널과 금형 캐비티의 공기를 함께 가져가 고속 사출 상태를 얻을 수 있습니다. 응축된 플라스틱 표면에 분산된 공기 흐름의 흔적을 볼 수 있는데, 이를 가스 패턴이라고 합니다.

또한 금형 캐비티에 모서리가 많거나 두께 차이가 너무 크거나 인서트가 많고 게이트 위치가 맞지 않으면 용융물이 금형 캐비티로 돌진하여 금형 내 공기를 휘저어 와류를 형성하고 성형 전기 제품의 스위치 및 소켓 패널과 같은 특정 부품에 가스 패턴이 형성됩니다.

소켓, 인터페이스 및 스위치가 한 부품에 집중되어 있기 때문에 이러한 상황이 자주 발생합니다. 이 결함에 대한 해결책은 금형을 수정하고 금형 배기를 강화하며 게이트 위치를 최적화하는 한편, 충전 속도, 특히 가스 패턴 부품의 사출 속도를 줄이는 것입니다.

분해 가스

PC 소재는 고온에서 성형해야 하기 때문에 약간의 분해는 불가피합니다. 그러나 대규모 분해를 피하는 방법과 가스를 제거하는 방법은 논의 할 가치가 있습니다. 위에서 언급 한 변색과 마찬가지로 분해 가스가 발생하는 주된 이유는 용융 온도가 너무 높기 때문입니다. 예를 들어, 배럴 온도가 너무 높게 설정되었거나 배럴의 가열 코일이 제어 불능 상태입니다.

가열 코일은 노즐부터 섹션별로 점검하여 배럴 온도를 낮추고 용융물이 배럴에 너무 오래 머물러 있거나 (예 : 대형 장비를 사용하여 작은 제품을 생산하거나 쿠션의 양이 너무 많음) 성형주기가 너무 길거나 배럴의 오래된 재료와 데드 코너에 저장된 재료가 장기간 가열로 인해 분해됩니다.

또는 스크류의 압축비가 너무 크거나 스크류 속도가 너무 빠르고 배압이 너무 커서 용융물이 배럴에서 강한 전단을 받아 분해 될 수 있습니다.

또한 노즐 구멍이 너무 작고 몰드 게이트와 러너가 너무 작고 캐비티 저항이 크면 마찰로 인한 국부적 과열로 인해 통과하는 용융물이 분해 될 수 있습니다. 따라서 PC 재료를 가공 할 때 노즐 구멍, 게이트 및 러너 치수가 크고 배기 홈이 깊어야하며 벽이 얇은 제품을 만드는 데 적합하지 않습니다.

또 다른 중요한 이유는 PC 자체의 품질이 좋지 않고 분해되기 쉽기 때문입니다. 이것은 종종 사용자가 무시하고 문제가 금형 및 가공 장비로 밀려나 문제에 대한 올바른 해결책을 찾을 수 없습니다.

솔벤트 가스

솔벤트 가스는 주로 불결한 배럴 청소, 과도한 첨가제 첨가 등 생산 작업의 품질과 관련이 있습니다. 대부분의 솔벤트 가스는 충분한 건조를 통해 제거할 수 있으며 가스 마크에 큰 영향을 미치지 않습니다.

투명한 제품 내부의 버블 포인트가 기포인지 진공 기포인지 구분하기 어려운 경우가 있습니다. 일반적으로 금형을 열었을 때 버블 포인트가 발견되고 한동안 보관해도 부피가 크게 변하지 않으면 가스 간섭으로 인한 기포이고, 탈형 및 냉각 과정에서 기포가 나타나고 커지면 진공 기포입니다.

진공 기포는 금형이 채워질 때 재료나 압력이 충분하지 않을 때 형성됩니다. 금형은 빠르게 냉각되므로 금형 벽에 닿는 용융된 재료가 먼저 굳습니다. 그런 다음 중간에 있는 재료가 냉각되어 수축하면서 부피가 줄어들고 빈 공간, 즉 버블이 생깁니다.

솔루션

사출 압력, 사출 시간 및 재료 수량 증가

용융 온도를 조절합니다: 진공 기포가 게이트에서 멀리 떨어져 있으면 용융 온도를 높여 용융물이 원활하게 흐르도록하고 압력을 게이트에서 멀리 떨어진 부분으로 전달할 수 있으며 진공 기포가 게이트 근처에 있으면 용융 온도를 낮추어 수축을 줄일 수 있습니다;

금형 온도, 특히 진공 기포가 형성되는 국부 부품의 금형 온도를 적절히 높입니다.

제품의 두꺼운 벽 부분에 게이트를 넣어 노즐, 러너 및 게이트의 흐름 조건과 금형의 배기 조건을 개선하고 금형에서 제품의 냉각 시간을 단축하고 필요한 경우 제품을 온수에 넣어 천천히 냉각하고 포인트 게이트로 성형 된 제품은 진공 기포 문제를 해결하기 위해 천천히 저온에서 성형 할 수 있으며 러너에 진공 기포가있을 때 러너 크기를 늘릴 수 있습니다.

또한, 생산 과정에서 탈형 직후 PC 제품의 두꺼운 벽면에 기포가 발생하는 현상이 발견되었습니다. 이는 불충분한 냉각으로 인해 PC 내부 가스가 팽창하여 발생한 문제였습니다.

일반적으로 냉각 시간 연장, 냉각 효과 향상, 유지 압력 및 시간 증가, PC 분해 지연 등의 방법을 사용하여 문제를 해결할 수 있습니다.

제품의 "지문"

결함 분석

PC 용융물은 점도가 높고 유동성이 낮기 때문에 "지문" 현상이 발생할 가능성이 높습니다."지문"은 사람의 지문처럼 생겼다고 해서 그렇게 불립니다. 잔물결, 진동 패턴 또는 진동 패턴이라고도 하는데, 이는 잔잔한 수면에 돌이 떨어지는 것과 같은 패턴이 형성된다는 의미입니다. 이 현상이 발생하는 주된 이유는 PC 용융물의 점도가 너무 높기 때문입니다.

사출 압력과 사출 속도가 낮으면 용융물이 정체된 흐름의 형태로 금형을 채웁니다. 앞쪽의 용융 재료가 차가운 금형 표면에 닿으면 빠르게 응축되어 수축하고, 뒤쪽의 뜨거운 용융 재료는 압력을 받아 수축된 차가운 재료를 팽창시키며 계속 앞으로 이동합니다. 이 과정은 교대로 수행되어 재료 흐름 방향으로 수직 리플 라인을 형성합니다.

솔루션

온도 높이기

온도를 높이려면 주로 노즐의 온도, 배럴의 프런트 엔드 온도, 금형의 온도, 특히 주름이 생성되는 온도를 높입니다. 이는 PC의 용융 점도를 낮추고 용융 유동성을 개선하기 위한 것입니다. 또한 제품이 비교적 정밀하고 외관에 대한 엄격한 요구 사항이있는 경우 금형 온도 컨트롤러를 추가하여 약 120 ℃에서 금형 온도를 정확하게 제어해야합니다.

사출 속도 및 사출 압력 높이기

사출 속도와 사출 압력을 높이는 것은 주로 "지문"에서 용융 유량을 증가시키고 용융물이 정체 흐름의 형태로 흐르는 것을 방지하기 위한 것입니다. "지문"이 제품 중앙에 생성되거나 게이트 위치에서 멀리 떨어진 경우 다단 사출을 사용하여 사출 속도를 섹션별로 조정해야합니다.

몰드 수정

주로 러너와 게이트의 크기를 늘리는 등 충전 중 용융물의 저항을 줄이기 위해 금형을 변경하고, 노즐 구멍과 러너의 연마에주의하고, 배기 홈과 슬롯을 늘리고, 인서트 및 이젝터 에어 가이드 장치를 설정하고, 금형의 배기 상태를 개선하고, 전면 냉간 재료의 흐름 저항을 줄이기 위해 충분히 큰 냉간 재료 트랩을 설정합니다.

제품에 난기류 표시가 나타납니다.

결함 분석

터뷸런스 마크는 PC 제품의 게이트 중앙에 있는 불규칙한 흐름선을 말합니다. '지문' 라인과 달리 난류 마크는 재료 흐름 방향에 수직이 아닌 재료 흐름 방향으로 나타납니다. 그 이유는 금형 캐비티에 주입된 용융된 재료가 큰 충격을 받아 차가운 금형 위에서 끈적거리고 미끄러워지기 때문일 수 있습니다.

솔루션

용융 온도를 높여 용융물이 너무 빨리 식는 것을 막고, 특히 흐름 표시가 있는 영역의 금형 온도를 높여 용융물이 준비되기 전에 금형에서 미끄러지는 것을 막고, 다단계 사출을 사용하여 흐름 표시가 있는 영역의 사출 속도와 압력을 늦추고, 게이트 위치를 변경하여 용융물이 흐르는 방식을 변경합니다;

차가운 재료가 금형에서 미끄러지지 않도록 단단히 포장하고, 녹은 재료가 금형을 부드럽게 채울 수 있도록 잘 흐르는 재료를 사용하세요.

제품에 차가운 물질 반점이 나타납니다.

결함 분석

차가운 물질 반점은 PC 제품 게이트에서 흔히 발생하는 결함입니다. 이는 제품 게이트 근처에 안개가 끼거나 밝은 반점이 있거나 지렁이처럼 구부러진 상처가 게이트에서 제품 표면에 달라붙어 있는 경우입니다.

그 형성의 주된 이유는 용융된 재료가 금형 캐비티로 들어가는 앞쪽의 차가운 재료가 전진하거나 과도한 압력 유지로 인해 나중에 금형 캐비티로 압착된 차가운 재료가 발생하기 때문입니다. 노즐이 차가운 템플릿에 접촉하거나 러너의 냉각 효과로 인해 앞쪽 재료가 열을 전달합니다. 금형 캐비티에 들어갈 때 핫멜트의 밀림이 있기 때문에 차가운 재료 스팟이 형성됩니다.

차가운 물질 반점은 얇은 제품에서는 연기와 같은 반점 또는 풀과 같은 혼탁한 반점으로 퍼지고, 벽이 두꺼운 제품에서는 지렁이 모양의 곡선 흉터가 남게 됩니다. 과도한 압력 유지로 인해 형성된 차가운 재료 반점은 압력 유지 시간이 길기 때문에 발생합니다. 압력 유지 압력이 너무 높으면 러너와 게이트의 차가운 재료가 제품에 계속 압착됩니다. 이러한 종류의 차가운 재료 스팟은 종종 게이트 근처의 작은 영역에 원형의 밝은 반점을 형성합니다.

또 다른 유형은 용융 된 재료가 작은 게이트로 빠르게 압착되어 게이트 주변에 용융 파열을 일으키거나 금형 내 가스의 간섭으로 인해 게이트에 연기 또는 빛과 같은 밝은 반점이 나타나는 것입니다. 차가운 재료 반점은 제품의 외관 품질을 손상시킬뿐만 아니라 스프레이 또는 전기 도금과 같은 후속 공정의 효과에도 영향을 미치며 제품의 기계적 강도를 다양한 정도로 감소시킵니다.

솔루션

배럴과 노즐의 온도를 높이고 금형의 온도를 높여 차가운 재료의 영향을 줄입니다. 사출 속도를 늦추고 사출 압력을 높여 용융 골절 또는 금형의 가스 간섭을 방지합니다. 사출 시간과 유지 시간을 조정하여 과충전을 방지합니다. 합리적인 금형 게이트 설계는 차가운 재료 반점의 형성을 미리 줄이거나 피할 수 있습니다.

전통적이고 효과적인 방법은 흐름 채널 끝에서 차가운 재료를 잘 열어 앞쪽 재료가 우물에 갇혀 금형 캐비티에 들어 가지 않도록하는 것입니다. 차가운 재료를 잘 설정하는 것 외에도 일부 금형은 게이트의 형태, 크기 및 위치의 합리성을 고려하고 금형 배기를 강화하고 재료의 오염 물질을 제거하고 재료의 건조 효과를 강화하고 윤활유를 줄이거 나 교체하고 이형제를 가능한 한 적게 사용해야 합니다.

투명 제품의 내부 스트레스

결함 분석

선글라스, 앞유리, 아이 마스크 등 PC 투명 제품을 만들다 보면 제품이 변형되거나 난시, 투명도 저하, 균열이 발생하는 경우가 종종 있습니다. 이는 주로 제품 내부의 응력 때문입니다. 사실 불투명 제품 내부에도 내부 응력이 존재하지만 겉으로 드러나지 않습니다.

내부 응력은 외부의 힘 없이 성형 불량, 온도 변화 등으로 인해 플라스틱 내부에서 발생하는 응력을 말합니다. 플라스틱 분자가 늘어나서 제품 내에서 제자리에서 얼어붙는 현상입니다. 플라스틱 제품의 내부 응력은 제품이 휘거나 변형되고 작은 균열이 생기는 등 제품의 기계적 특성과 성능을 망가뜨릴 수 있으며, 제품의 외관을 나쁘게 만들고 탁하게 만들 수 있습니다.

내부 스트레스는 또한 다음을 유발할 수 있습니다. 사출 성형 제품 의 경우 흐름 방향의 기계적 특성은 높지만 흐름에 수직인 방향의 강도는 낮아져 제품 성능이 고르지 않아 제품 사용에 영향을 미칩니다. 특히 제품이 가열되거나 유기 용매와 접촉하면 제품 균열이 가속화됩니다.

PC 제품의 내부 응력은 주로 방향 스트레스와 온도 스트레스로 인해 발생하며, 때로는 부적절한 이형과 관련이 있습니다.

오리엔테이션 스트레스

사출 성형 제품 내부의 고분자가 배향된 후 내부 응력이 발생하기 쉬워 응력 집중을 유발합니다. 사출 성형 중에는 용융물이 빠르게 냉각되고 낮은 온도에서 용융 점도가 더 높아집니다. 배향된 분자는 완전히 이완되지 못합니다. 이렇게 생성된 내부 응력은 제품의 기계적 특성과 치수 안정성에 영향을 미칩니다. 따라서 용융 온도가 배향 응력에 가장 큰 영향을 미칩니다. 용융 온도가 상승하면 용융 점도가 감소하여 전단 응력과 배향 응력이 감소합니다.

또한 용융 온도가 높으면 방향 응력의 이완이 더 높지만 점도가 감소하면 사출 성형 머신 스크류에 의해 금형 캐비티에 전달되는 압력이 증가하여 전단 속도가 증가하여 방향 응력이 증가 할 수 있습니다. 유지 시간이 너무 길면 방향 응력이 증가하며 사출 압력을 높이면 전단 응력과 전단 속도가 증가하여 방향 응력이 증가합니다. 제품의 두께도 내부 응력에 영향을 미칩니다.

벽이 두꺼운 제품은 천천히 냉각되고 용융물이 금형 캐비티에서 오랫동안 냉각 및 이완되며 배향 분자가 무작위 상태로 돌아갈 충분한 시간을 갖기 때문에 제품의 두께가 증가함에 따라 배향 응력이 감소합니다. 금형 온도가 높고 용융물이 천천히 냉각되면 방향 응력을 줄일 수 있습니다.

온도 스트레스

플라스틱을 사출할 때 용융 온도와 금형 온도의 온도 차이가 크기 때문에 금형 벽 근처의 용융물이 더 빨리 냉각되어 제품의 응력이 고르지 않게 됩니다. PC는 비열 용량이 크고 열전도율이 작기 때문에 제품 표면이 내부보다 훨씬 빨리 냉각됩니다.

제품이 계속 냉각되면 표면의 고형화 된 쉘이 내부가 자유롭게 수축하는 것을 막아 내부에는 인장 응력이 있고 외부에는 압축 응력이 있습니다. 열가소성 플라스틱의 수축으로 인한 응력이 클수록 금형 내 압축으로 인한 응력이 작아져 유지 시간이 짧아지고 유지 압력이 낮아져 내부 응력을 크게 줄일 수 있습니다.

제품의 모양과 크기도 내부 응력에 큰 영향을 미칩니다. 제품의 부피에 대한 표면적의 비율이 클수록 표면이 더 빨리 냉각되고 방향 응력과 온도 응력이 커집니다. 방향 응력은 주로 제품의 얇은 표면층에서 발생합니다. 따라서 부피 대비 제품 표면의 비율이 증가함에 따라 방향 응력도 증가한다고 볼 수 있습니다.

제품의 두께가 고르지 않거나 제품에 금속 인서트가있는 경우 방향 응력이 발생하기 쉽기 때문에 인서트와 게이트는 제품의 두꺼운 벽에 설정해야하며 위의 분석에서 플라스틱의 구조적 특성과 사출 성형 공정 조건의 한계로 인해 내부 응력을 완전히 피하는 것은 불가능하다는 것을 알 수 있습니다. 유일한 방법은 내부 응력을 최소화하거나 내부 응력이 제품에 고르게 분산되도록하는 것입니다.

솔루션

사출 온도는 제품의 내부 응력에 큰 영향을 미칩니다. 따라서 재료가 잘 가소화되고 부품이 균일하여 수축과 내부 응력을 줄이기 위해 배럴의 온도를 적절히 높여야 하며, 금형의 온도를 높여 제품을 천천히 냉각시켜 배향 분자를 이완시키고 내부 응력을 줄여야 합니다.

사출 압력이 너무 높으면 플라스틱 분자의 배향이 더 커지고 전단력이 더 커져 플라스틱 분자가 순서대로 배열되고 제품의 배향 응력이 증가합니다. 따라서 더 낮은 사출 압력을 사용하십시오. 유지 시간이 너무 길면 압력 보상 효과로 인해 금형의 압력이 증가하고 용융물이 더 높은 압출 효과를 생성하고 분자 배향 정도가 증가하며 제품의 내부 응력이 증가합니다. 따라서 유지 시간이 너무 길어서는 안 됩니다.

사출 속도가 사출 성형 부품의 내부 응력에 미치는 영향은 온도, 압력 및 기타 요인보다 훨씬 작습니다. 그러나 가변 속도 사출, 즉 빠른 금형 충진을 사용하는 것이 가장 좋습니다. 금형 캐비티가 가득 차면 저속을 사용하십시오. 한편으로 가변 속도 사출은 금형 충진 공정이 빠르고 용접 자국이 줄어들고, 다른 한편으로 저속 유지로 분자 방향을 줄일 수 있습니다.

게이트 위치를 합리적으로 만드십시오. 평평한 제품의 경우 가능한 한 슬릿 모양과 부채꼴 모양의 게이트를 사용하고 이젝터 장치는 넓은 면적에 걸쳐 배출되도록 설계해야하며 탈형 경사가 커야합니다.가능한 한 더 나은 재료 (불순물이 적고 분자량이 큰)를 사용하고 게이트 재료를 사용하지 마십시오.

제품에 금속 인서트가 있는 경우, 금속 소재와 플라스틱 소재가 일관되지 않은 선팽창계수로 인해 내부 응력이 발생하는 것을 방지하기 위해 인서트 소재를 예열(일반적으로 약 200°C 필요)해야 합니다. 전환 지점은 호를 사용하여 전환해야 합니다.

탈형 후 열처리를 통해 내부 응력을 제거할 수 있습니다. 열처리 온도는 약 120°C이고 시간은 약 2시간입니다. 열처리의 핵심은 플라스틱 분자의 사슬 세그먼트와 링크가 어느 정도의 이동성을 가지도록 하고, 동결 탄성 변형을 완화하며, 배향된 분자가 무작위 상태로 돌아가도록 하는 것입니다.

요약

이 문서에서는 폴리카보네이트(PC) 플라스틱 사출 성형의 일반적인 문제와 해결 방법에 대해 설명합니다. 변색, 은색 줄무늬, 기포, 진공 기포, 지문, 차가운 재료 반점, 내부 응력 등의 문제가 발생할 수 있습니다.

이 글에서는 공정, 재료, 기계 등 각 문제가 발생하는 이유와 온도, 압력, 사출 속도, 금형 변경 등 문제 해결 방법을 설명합니다. 이 문서에 따르면 사출 성형 공정 더 나은 PC 제품을 만들기 위해 더 나은 소재를 사용합니다.