올바른 사출 성형기 톤수를 선택하는 것은 고품질 플라스틱 부품을 생산하고 생산을 최적화하는 데 있어 매우 중요한 요소입니다. 이 기사에서는 전문가들이 사출 성형기 선택의 원칙을 정의하는 방법과 실제 요구 사항에 따라 필요한 기계 톤수를 결정하는 데 필요한 계산 방법에 대해 설명합니다.

사출 성형기 톤수의 정의

사출 성형기의 크기에 대해 이야기할 때는 기계가 사출 중에 금형을 닫힌 상태로 유지하기 위해 사용하는 최대 힘인 클램핑력을 이야기합니다. 클램핑력은 일반적으로 톤 단위의 압력으로 표시되며, 톤 단위가 클수록 기계의 크기가 커집니다. 클램핑 력은 사출 성형 부품의 품질과 생산성에 직접적인 영향을 미치기 때문에 중요합니다. 또한 적절한 톤수를 선택하면 사출 공정 중에 금형이 닫힌 상태를 유지하여 플래시 및 불량 부품과 같은 문제를 최소화하는 데 도움이 됩니다.

사출 성형기 톤수 선택의 핵심 요소

어떤 사이즈가 적합한지 고민할 때 사출 성형 응용 분야에 필요한 기계를 선택하려면 고려해야 할 여러 가지 요소가 있습니다. 제작하려는 부품의 크기와 디자인, 금형에 몇 개의 캐비티를 만들 것인지, 어떤 종류의 재료를 주입할 것인지, 주입에 필요한 압력은 어느 정도인지, 러너 디자인은 어떻게 할 것인지, 최종 부품의 정확도와 품질 표준은 어떤 것인지에 대해 생각해야 합니다. 이러한 각 요소를 좀 더 자세히 살펴보겠습니다.

제품 크기, 무게 및 구조

• 제품 크기: 톤수는 제품의 기본 매개변수를 결정하는 요소입니다. 제품의 크기는 길이, 너비, 높이에 따라 결정되며 클램프의 크기와 필요한 클램핑 력을 결정합니다. 제품이 클수록 금형이 제대로 닫히고 사출 중에 용융된 플라스틱이 누출되는 것을 방지하기 위해 더 많은 응력이 가해지므로 더 높은 클램핑 력이 필요합니다.
• 제품 무게: 사출 성형기의 사출 압력은 사출 성형기의 톤수에 정비례하며 스크류 직경과 재료 프레임에 의해 결정됩니다. 모든 것을 고려할 때 제품의 무게를 먼저 규정해야 합니다. 일반적으로 단일 제품 무게가 50g 미만인 경우 톤수가 50T 미만인 기계가 필요합니다. 무게가 100g을 초과하는 제품의 경우 톤수가 100T를 초과하는 기계를 사용해야 합니다.
• 제품 구조: 필요한 클램핑력의 유형에 영향을 줄 수 있는 또 다른 요소는 제품이 얼마나 복잡한지입니다. 복잡한 제품에는 플라스틱이 채워야 하는 다양한 모양이 많이 있습니다. 따라서 모든 모양을 채우려면 더 많은 사출 압력이 필요합니다. 즉, 금형을 닫힌 상태로 유지하려면 더 많은 클램핑력이 필요합니다. 예를 들어 벽이 얇거나 곡선이 있는 부품의 경우 플라스틱이 끝까지 채워지도록 하려면 더 많은 클램핑 력이 필요합니다.

금형 크기 및 캐비티 수

• 몰드 크기: 몰드가 크다는 것은 고정하는 데 많은 압력이 필요하다는 뜻입니다. 큰 금형은 사출할 때 금형이 열리지 않도록 더 세게 고정해야 합니다. 금형 크기는 금형의 길이, 너비, 높이 및 무게를 의미하며, 이를 알아야 필요한 톤수를 파악할 수 있습니다.
• 몰드 캐비티 수: 금형의 캐비티 수는 금형의 두 반쪽을 닫는 데 필요한 클램핑 력에 영향을 줍니다. 단일 캐비티 몰드 설계는 일반적으로 더 간단하며 하나의 몰드 부품에만 클램핑력을 적용하는 반면, 다중 캐비티 몰드는 동시에 채워지는 여러 캐비티에 클램핑력을 적용합니다. 다중 캐비티 몰드는 생산성을 향상시키지만 훨씬 더 많은 클램핑 력이 필요합니다. 일반적으로 캐비티가 많을수록 금형을 제대로 닫으려면 더 많은 클램핑 력이 필요합니다.

재료 유형

• 머티리얼 흐름성: 일부 플라스틱은 특히 녹을 때 흐름 특성이 다르다는 점에 유의해야 합니다. 유동성이 좋은 PP와 PE의 경우 사출 압력이 클램핑력을 음의 방식으로 결정하기 때문입니다. 반면, PC와 POM 등 상대적으로 유동성이 좋지 않은 소재는 사출 압력이 높기 때문에 압력을 상쇄하기 위해 더 높은 클램핑 력이 필요합니다.
• 머티리얼 수축률: 플라스틱 소재의 수축률도 필요한 클램핑 력에 영향을 미칩니다. 재료의 수축률이 높으면 냉각 중에 높은 수축 응력이 발생하여 금형을 닫고 부품이 뒤틀림 없이 성형되기 위해 높은 클램핑 력이 필요합니다.
• 머티리얼 결정성: 일부 열가소성 플라스틱은 금형을 닫고 고품질의 투명한 제품을 만들기 위해 높은 사출 압력과 클램핑력이 필요합니다. 일반적으로 비정질 소재의 경우 클램핑력은 결정질 소재에 적용되는 클램핑력보다 낮습니다.

사출 압력 및 러너 설계

• 주입 압력: 반면 사출 압력은 사출 스크류가 용융된 플라스틱을 금형에 주입할 때 가하는 압력을 말합니다. 사출 압력의 양은 필요한 클램핑력에도 영향을 미칩니다. 이는 프레스를 누르는 데 사용되는 총 AOSC 힘의 합을 총 프레스 수로 나눈 값입니다. 사출 압력이 높으면 금형이 열리지 않도록 더 높은 클램핑력이 필요하므로 고정밀 고품질 제품을 생산할 수 있습니다.
• 러너 디자인: 러너 설계에 성공하려면 사출 압력을 크게 높이거나 필요한 클램핑력을 낮출 수 있다는 사실을 알아야 합니다. 러너 설계에서는 게이트 위치 및 형상, 러너 단면적, 러너 냉각과 같은 요소가 모두 중요합니다. 러너 설계를 최적화하려면 사출 성형 공정 제어를 위해 러너 설계는 용융된 플라스틱이 모든 캐비티에 고르게 분포되도록 하여 압력 손실을 줄이고 최종 제품의 생산량을 향상시켜야 합니다.

제품 정밀도 및 품질 요구 사항

• 정밀 제품: 최종 제품의 정밀도 요구 사항이 증가함에 따라 클램핑 압력도 그에 상응하여 커져야 합니다. 클램핑력이 충분하지 않으면 사출 중에 금형이 열리면서 재료 플래시가 발생하고 완제품의 치수 정확도와 미관이 손상될 수 있기 때문입니다. 전자 기기나 의료 장비의 하우징처럼 부품이 정밀하게 설계된 경우에는 클램핑력 요건이 더욱 중요해집니다.
• 제품 품질: 고정밀 산업용 제품은 제품에 많은 압력을 가하고 구멍이 생기지 않도록 하기 위해 더 많은 클램핑력이 필요합니다. 압력이 충분하지 않으면 기포, 싱크 마크 및 용접선이 생깁니다. 따라서 좋은 부품을 만들고 싶다면 방금 말씀드린 내용을 바탕으로 더 큰 기계를 구입하여 압력을 높일 수 있습니다.

재료 충진 동작 및 공정 조건

• 머티리얼 채우기 동작: 이는 사출 공정에 사용되는 재료 중 일부가 서로 다르기 때문에 충진 패턴이 다르다는 것을 의미합니다. 예를 들어, 서로 다른 패턴으로 흐르는 경향이 있는 성형 재료는 금형 내에서 차압 지점이 발생하므로 균일한 금형 폐쇄를 보장하거나 국부적인 금형 개방을 방지하기 위해 더 높은 클램핑 압력이 필요합니다.
• 프로세스 조건: 사출 조건에는 사출 성형 공정에서 사출 속도, 유지 시간 및 냉각 시간이 포함되며, 이는 공정에 필요한 클램핑력에 영향을 미칩니다. 사출 속도가 빠르고 냉각 시간이 짧을수록 일반적으로 사출 시 압력이 높아져 더 많은 클램핑 력이 필요합니다. 따라서 기계 톤수와 이러한 공정 조건을 고려해야 합니다.

금형 온도 및 환경 요인

• 금형 온도: 이것은 금형에 가하는 온도가 필요한 클램핑 힘의 양에 큰 차이를 만든다는 것을 멋지게 표현한 것입니다. 고온 금형은 일반적으로 온도 변화와 녹은 재료의 압력으로 인한 팽창과 수축에 대응하기 위해 더 많은 클램핑력이 필요합니다. 저온에서 작동하도록 제작된 금형은 플라스틱을 주입할 때 클램핑 력이 많이 필요하지 않습니다.
• 환경적 요인: 관련된 다른 요인으로는 생산 환경의 온도와 습도 등이 있습니다. 이러한 요소는 사출 성형기의 작업 조건과 필요한 클램핑 력에 영향을 미칩니다. 공작물 재료의 열 및 습도 조건은 유동 저항을 변경하여 필요한 클램핑 력을 증가시킬 수 있습니다. 온도와 습도가 낮으면 콘크리트에 많은 양의 클램핑 력이 필요하지 않을 수 있습니다.

클램핑 력 계산 방법

따라서 좋은 부품을 만들기 위해 사출 성형기에 필요한 클램핑 력의 양에 영향을 줄 수 있는 몇 가지 요소가 있습니다. 다음은 필요한 클램핑 력의 양을 파악하는 데 도움이 되는 단계별 가이드입니다:

기본 사항 이해하기

클램핑 력: 클램핑 력은 기계가 사출 중에 금형을 닫힌 상태로 유지하기 위해 얼마나 세게 압착하는지를 말합니다. 플라스틱이 들어가는 압력으로 인해 금형이 열리지 않도록 하는 것이 매우 중요합니다.

주요 매개변수 결정

고정력 계산에는 다음과 같은 여러 요인이 영향을 미칩니다.다음과 같은 여러 요인이 고정력 계산에 영향을 미칩니다:

예상 영역(A): 부품이 만들어질 금형 캐비티의 일부입니다.

사출 압력(Pi): 용융된 플라스틱을 금형 캐비티로 밀어 넣는 데 사용되는 힘과 공정 전반에 걸쳐 필요한 기타 압력입니다.

예상 면적(A) 계산하기

투영 면적을 계산하려면 부품의 형상을 알아야 합니다. 단순한 직사각형인 경우 길이에 너비를 곱하면 됩니다. 더 복잡한 도형이라면 더 간단한 도형으로 나누고 그 면적을 더해야 할 수도 있습니다.

공식: 투영 면적(A)=길이×너비

사출 압력(Pi) 결정

사출 압력은 재료의 유형과 성형 공정의 정확한 요구 사항에 따라 변동될 수 있습니다. 이는 종종 재료 공급업체가 표시하거나 열처리 조건을 사용하여 추정할 수 있습니다.

클램핑 힘(Fc) 계산하기

사출 중 금형을 닫힌 상태로 유지하는 데 필요한 클램핑 력은 다음 공식을 사용하여 계산합니다: 클램핑력(Fc)=투영 면적(A)×사출 압력(Pi)

계산 예시

다음 매개 변수를 가정합니다:

• 예상 면적(A): 100평방인치
• 사출 압력(Pi): 5000 psi

공식 사용 클램핑력(Fc)=100in2×5000psi

클램핑력(Fc)=500,000lbs

즉, 사출 중에 금형을 닫은 상태로 유지하려면 50만 파운드의 클램핑력이 필요합니다.

안전 계수

가공 조건의 변화를 고려하고 금형이 안전하게 닫힌 상태를 유지할 수 있도록 계산에 안전 계수를 포함하는 것이 좋습니다. 가장 기본적인 안전 조치 중 하나는 계산된 힘의 1.1 ~ 1.5배입니다.

최종 고려 사항

재료 속성: 금형의 클램핑력은 사출되는 재료의 유형과 다양한 압력 범위에 따라 달라집니다.

금형 설계: 복잡한 금형에서는 캐비티의 수에 따라 클램핑력 계산을 변경해야 할 수 있습니다.

클램핑력을 결정할 때 목표는 금형이 제대로 닫히지 않아 발생할 수 있는 플래시와 같은 다른 문제 없이 좋은 부품을 생산할 수 있는 적절한 수치를 얻는 것입니다. 더 나은 수치를 얻으려면 장비 제조업체나 이 분야에 대해 잘 아는 사람에게 문의할 수 있습니다.

사출 성형기 톤수 선택을 위한 제안 사항

다음과 같은 경우 사출 성형 기계의 경우, 필요한 톤수는 몇 가지 사항에 따라 달라집니다. 제작하는 부품의 크기, 제작하는 개수, 사용하는 재료의 종류를 고려해야 합니다. 다음은 몇 가지 고려해야 할 사항입니다:

제품 크기에 따른 톤수 선택: 소형 부품을 제작하는 경우 25~80톤의 기계를 사용하게 될 것입니다. 중간 크기의 부품을 제작하는 경우 80~180톤 용량의 기계가 필요합니다. 대형 부품을 제작하는 경우 180~500톤에 해당하는 기계가 필요합니다. 하지만 항상 부품의 치수를 확인해야 합니다.

생산량을 기준으로 톤수 선택: 많은 기업이 효율성을 높이고 인건비를 낮추기 위해 짧은 시간에 많은 부품을 만들어야 합니다. 이러한 기업이라면 많은 톤수의 기계가 필요할 것입니다.

재질을 기준으로 톤수 선택: 플라스틱마다 구조와 밀도가 다릅니다. 즉, 재료에 따라 필요한 톤수 범위가 달라집니다. 다양한 소재에 필요한 톤수를 알려줄 수 있는 영업 담당자나 제조업체를 찾아야 합니다.

실제 애플리케이션에서의 실용적인 고려 사항

사출 성형기의 톤수를 선택할 때는 다음 사항도 고려해야 합니다:

여백을 남깁니다: 톤수를 선택할 때 필요한 것보다 조금 더 많이 선택할 수 있으므로 생산에 문제가 있어도 계속 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 재료가 변동하거나 금형 온도가 변동하는 경우 더 많은 클램핑 력이 필요합니다.

금형 설계 및 가공 정확도: 클램핑 력은 금형의 설계와 가공에 영향을 받습니다. 정확도가 동일한 경우 금속을 누르는 금형이 클램핑력을 고르게 분배하므로 기계에 필요한 톤수가 줄어듭니다.

사출 성형기의 성능과 안정성: 회사나 제조업체마다 사용하는 사출기의 종류가 다르고 성능과 안정성도 다릅니다. 톤수를 선택할 때는 기계의 전반적인 성능과 안정성을 고려해야 쉽게 사용할 수 있습니다.

프로덕션 환경: 생산 공정의 온도와 습도는 제어 가능한 요소이며 사출 성형기 사용의 역학 및 클램핑 력에 영향을 미칩니다. 기계의 작업 매개 변수를 잘 조정하고 생산에 적합한 톤수를 선택해야 합니다.

미래 트렌드

사출 성형은 모든 종류의 물건을 만드는 데 업계에서 가장 널리 사용되는 제조 기술 중 하나입니다. As 사출 성형 기술 발전함에 따라 점점 더 많은 사출 성형기가 스마트하고 자동화될 것입니다. 기계의 적정 톤수에 대한 결정은 계산 및 시뮬레이션 기술에 의해 더 많이 이루어질 것입니다. 사출 성형 개발의 또 다른 중요한 트렌드는 환경 보호와 에너지 절약입니다. 예를 들어, 에너지 절약 및 고효율 사출 성형기는 시장에서 점점 더 인기를 얻고 있습니다.

결론

필요한 사출 성형기의 크기를 파악하는 것은 쉽지 않습니다. 고려해야 할 요소가 많기 때문입니다. 부품의 크기와 두께, 금형의 크기, 사용하는 재료의 종류, 플라스틱 사출에 사용할 압력에 대해 생각해야 합니다. 몇 가지 상식과 제조의 기본 원칙, 그리고 경험을 바탕으로 추측하여 작업에 적합한 기계의 종류와 크기를 선택하면 필요한 부품을 올바르게 제작할 수 있습니다. 이 글이 여러분과 여러분의 회사가 더 나은 부품을 만드는 데 도움이 되길 바랍니다. 사출 성형 기계.