사출 성형은 모든 종류의 플라스틱 제품을 만드는 데 널리 사용되는 플라스틱 가공 방법입니다. 하지만 때때로 사출 성형 과정에서 사출 성형 공정. 용접선, 기포, 수축 공동, 쇼트 샷 또는 뒤틀림이 발생할 수 있습니다. 이러한 결함은 제품의 외관과 작동을 나쁘게 만들 뿐만 아니라 제품의 수명을 단축시킵니다. 따라서 가능한 한 빨리 이러한 문제를 찾아서 해결하는 것이 중요합니다.

1. 사출 성형 제품 균열

균열은 필라멘트 균열, 미세 균열, 상부 백화, 부품 표면 균열, 부품과 유동 채널의 금형 고착으로 인한 외상 위험으로 나눌 수 있습니다. 균열 시간에 따라 탈형 균열과 도포 균열로 나뉩니다. 주로 다음과 같은 이유로 인해 발생합니다:

1.1 처리

압력이 너무 높거나 속도가 너무 빠르거나 충전량이 너무 많거나 주입 시간이 너무 길거나 압력 유지 시간이 너무 길면 과도한 내부 응력과 균열이 발생할 수 있습니다.

부품이 너무 빨리 강제로 당겨져 탈형 및 균열이 발생하지 않도록 금형 개방 속도와 압력을 조정합니다.

부품을 쉽게 탈형할 수 있도록 금형 온도를 적절히 높이고, 분해를 방지하기 위해 재료 온도를 적절히 낮춥니다.

용접 자국 및 플라스틱 열화로 인한 기계적 강도 저하로 인한 균열을 방지합니다.

이형제를 적절히 사용하고 금형 표면에 부착된 에어로졸 및 기타 물질을 자주 제거하도록 주의합니다.

성형 직후 어닐링 열처리를 통해 부품의 잔류 응력을 제거하여 균열 발생을 줄일 수 있습니다.

1.2 금형 측면

배출이 균형을 이루어야 합니다. 예를 들어 이젝터 핀의 수와 단면적은 충분해야 하고 구배 각도는 충분해야 하며 캐비티 표면은 외력에 의한 이젝션 잔류 응력의 집중으로 인한 균열을 방지할 수 있을 정도로 매끄러워야 합니다.

부품의 구조가 너무 얇아서는 안 되며, 날카로운 모서리와 모따기로 인한 응력 집중을 피하기 위해 전이 부분에 아크 전환을 최대한 사용해야 합니다.

인서트와 완제품 사이의 수축률 차이로 인해 내부 응력이 증가하는 것을 방지하기 위해 가능한 한 적은 수의 금속 인서트를 사용합니다.

바닥이 깊은 부품에는 진공 음압이 형성되지 않도록 적절한 이형 공기 흡입구를 제공해야 합니다.

스프 루는 충분히 커서 스프 루 재료가 굳기 전에 금형에서 풀릴 수 있으므로 금형을 쉽게 해제 할 수 있습니다.

메인 흐름 부싱과 노즐을 연결하여 차갑고 단단한 재료가 끌려서 부품이 고정 금형에 달라붙는 것을 방지해야 합니다.

1.3 자료

재활용 재료의 함량이 너무 높아서 부품이 약해집니다.

습도가 너무 높으면 일부 플라스틱이 수증기와 반응하여 약해져 깨지거나 부서질 수 있습니다.

재료 자체가 가공 환경에 적합하지 않거나 품질이 좋지 않은 경우 오염으로 인해 금이 가거나 파손될 수 있습니다.

1.4 기계 측면

가소화 용량은 사출 성형 기계가 적절해야 합니다. 너무 작으면 가소화가 불충분하여 완전히 혼합되지 않고 부서지기 쉽습니다. 너무 크면 품질이 저하됩니다.

2. 사출 성형 제품에 기포가 있음

기포(진공 기포)는 가스가 매우 얇은 진공 기포입니다. 일반적으로 금형을 개봉하는 순간 기포가 발견되면 가스 간섭 문제입니다. 진공 기포는 플라스틱 충전이 불충분하거나 압력이 낮기 때문에 형성됩니다. 금형의 급속 냉각으로 인해 캐비티와 접촉하는 연료가 당겨져 부피가 손실됩니다.

솔루션

압력, 속도, 시간, 재료 부피 등 사출 에너지를 높이고 배압을 높여 금형을 채웁니다.

재료 온도를 높이고 원활하게 흐르도록 합니다. 수축을 줄이기 위해 재료 온도를 낮추고 금형 온도, 특히 진공 기포가 형성되는 국부적인 금형 온도를 높입니다.

노즐, 러너 및 게이트의 흐름 조건을 개선하고 압력 소비를 줄이기 위해 부품의 두꺼운 부분에 게이트를 넣습니다.

곰팡이 배출 조건을 개선합니다.

3. 사출 성형 제품의 뒤틀림 변형

사출 성형 제품의 변형, 휨, 뒤틀림은 주로 소성 성형 시 흐름 방향의 수축률이 수직 방향의 수축률보다 커서 각 방향의 수축률이 달라져 부품이 휘어지는 데서 발생합니다. 또한 사출 성형 중 불가피한 금형 충진 과정으로 인해 부품 내부에 큰 내부 응력이 남아 있어 뒤틀림이 발생합니다. 이는 모두 높은 응력 배향으로 인한 변형의 징후입니다. 따라서 근본적으로 금형 설계가 부품의 뒤틀림 경향을 결정합니다. 성형 조건을 변경하여 이러한 경향을 억제하는 것은 매우 어렵습니다. 문제에 대한 최종 해결책은 금형 설계 및 개선에서 시작해야 합니다. 이 현상은 주로 다음과 같은 측면에서 발생합니다:

3.1 금형 측면

모든 부품의 두께와 품질이 일정한지 확인합니다.

금형 캐비티의 모든 부분의 온도가 일정하게 유지되도록 냉각 시스템을 설계합니다. 재료가 대칭적으로 흐르도록 게이팅 시스템을 설계하여 서로 다른 흐름 방향과 수축률로 인한 뒤틀림을 방지합니다. 충진하기 어려운 부품의 경우 러너와 메인 채널의 두께를 최대한 늘립니다. 캐비티의 밀도, 압력 및 온도 차이를 제거합니다.

이형 마진 증가, 금형 표면 연마 개선, 이형 시스템 균형 조정 등 부품 두께의 전환 영역과 모서리가 매끄럽고 이형 특성이 양호한지 확인합니다.

배기가 잘 되는지 확인합니다.

부품의 벽 두께를 늘리거나 뒤틀림 방지 방향을 늘리고 보강 리브를 사용하여 부품의 뒤틀림 방지 기능을 향상시킵니다.

금형 재료가 충분히 강하지 않습니다.

3.2 플라스틱

결정성 플라스틱은 비정질 플라스틱보다 뒤틀릴 가능성이 더 높습니다. 또한 결정성 플라스틱은 냉각 속도가 빨라지고 수축률이 감소하는 결정화 과정을 거쳐 뒤틀림을 보정할 수 있습니다.

3.3 처리

사출 압력이 너무 높거나 유지 시간이 너무 길고 용융 온도가 너무 낮으며 속도가 너무 빨라 내부 응력이 증가하여 뒤틀림 변형이 발생할 수 있습니다.

금형 온도가 너무 높고 냉각 시간이 너무 짧아 이형 중 부품이 과열되어 이형 변형이 발생하는 경우 ② 금형 온도가 너무 높고 냉각 시간이 너무 짧습니다.

스크류 속도와 배압을 줄여 밀도를 낮추는 동시에 최소 충전량을 유지하여 내부 응력 발생을 제한합니다.

필요한 경우 뒤틀림 및 변형이 발생하기 쉬운 부품은 부드럽게 성형하거나 탈성형 후 탈성형할 수 있습니다.

4. 사출 성형 제품의 색상 막대, 선 및 꽃 결함

이 결함은 주로 마스터 배치로 착색된 플라스틱 부품에서 발생합니다. 마스터 배치 착색은 색상 안정성, 색상 순도, 색상 이동 등의 측면에서 건조 분말 착색 및 염료 페이스트보다 우수하지만 분포, 즉 색상 입자가 플라스틱을 희석하고 고르게 혼합하는 데 상대적으로 열악하며 완제품은 자연적으로 지역적 색상 차이가 있습니다.

솔루션

공급 섹션의 온도, 특히 공급 섹션의 후단의 온도를 높여 온도가 용융 섹션의 온도에 가깝거나 약간 더 높도록하여 용융 섹션에 들어갈 때 컬러 마스터 배치가 가능한 한 빨리 녹을 수 있도록하고 희석으로 균일 한 혼합을 촉진하고 액체 혼합 가능성을 높입니다.

스크류 속도가 일정할 때 배압을 높이면 배럴의 용융 온도와 전단 효과가 증가합니다.

금형, 특히 주입 시스템을 수정합니다. 게이트가 너무 넓으면 용융물이 통과 할 때 난류 효과가 좋지 않고 온도 상승이 높지 않으므로 고르지 않고 리본 몰드 캐비티를 좁혀야합니다.

5. 사출 성형 제품 수축 및 함몰

플라스틱을 몰드에 주입하면 플라스틱이 냉각되어 굳어집니다. 이 과정에서 플라스틱이 수축합니다. 이는 정상입니다. 그러나 때로는 수축이 고르지 않을 수도 있습니다. 이때 움푹 들어간 부분이 생깁니다.

5.1 기계 측면

노즐 구멍이 너무 크면 용융물이 역류하여 수축이 발생하고, 너무 작으면 저항이 커지고 재료의 양이 적어져 수축이 발생합니다.

고정력이 충분하지 않으면 플래시가 수축하므로 고정 시스템에 문제가 없는지 확인해야 합니다.

가소화 양이 충분하지 않은 경우 가소화 양이 많은 기계를 사용하여 나사와 배럴의 마모 여부를 확인해야 합니다.

5.2 금형 측면

벽 두께가 전체적으로 균일하고 수축이 동일한지 확인합니다.

금형의 냉각 및 가열 시스템이 모든 부품의 온도를 동일하게 유지하는지 확인합니다.

게이트가 매끄럽고 저항이 너무 크지 않은지 확인하세요. 예를 들어 메인 채널, 러너, 게이트의 크기가 적절하고 표면이 매끄러우며 전환 영역이 곡선이어야 합니다.

얇은 파트의 경우, 재료가 원활하게 흐르도록 온도를 높입니다. 두꺼운 부품의 경우 금형 온도를 낮춥니다.

게이트가 대칭이 되었는지 확인하고 두꺼운 부분에 넣도록 합니다. 콜드 슬러그 우물이 충분히 큰지 확인합니다.

5.3 플라스틱

결정성 플라스틱은 비정질 플라스틱보다 더 많이 수축합니다. 플라스틱을 가공할 때 더 많은 재료를 추가하거나 플라스틱에 무언가를 첨가해야 더 빨리 결정화되고 많이 줄어들지 않습니다.

5.4 처리

배럴의 온도가 너무 높고 부피, 특히 전로 온도가 크게 변합니다. 유동성이 좋지 않은 플라스틱의 경우 부드러움을 보장하기 위해 온도를 적절히 높여야 합니다.

사출 압력, 속도, 배압이 너무 낮고 사출 시간이 너무 짧아 재료의 부피 또는 밀도가 부족하고 수축이 발생합니다. 압력, 속도 및 배압이 너무 높고 시간이 너무 길어 플래시 및 수축이 발생합니다.

첨가되는 재료의 양이 너무 많으면 사출 압력이 소모되고, 너무 적으면 재료의 양이 부족해집니다.

정밀도가 필요하지 않은 부품의 경우 사출 및 압력 유지가 완료된 후 외층은 기본적으로 응축 및 경화되지만 샌드위치 부품은 여전히 부드러워서 배출 할 수 있습니다. 가능한 한 빨리 금형에서 제거하고 공기 또는 뜨거운 물에서 천천히 식힐 수 있습니다. 수축 함몰은 완만하고 눈에 띄지 않으며 사용에 영향을 미치지 않습니다.

6. 사출 성형 제품의 투명 결함

녹는 반점, 은색 줄무늬, 금이 간 폴리스티렌, 플렉시 유리의 투명한 부분, 때로는 빛을 통해 반짝이는 필라멘트 같은 은색 줄무늬가 보일 수 있습니다. 이러한 은색 줄무늬를 플래시 스팟 또는 크랙이라고도 합니다. 이는 인장 응력의 수직 방향으로 발생하는 응력으로 인해 폴리머 분자의 무거운 흐름 방향과 비방향성 부분과 무거운 흐름 방향 사이의 접힘 속도 차이가 발생하기 때문입니다.

솔루션

가스나 불순물을 제거하고 플라스틱이 완전히 말랐는지 확인합니다.

재료의 온도를 낮추고 배럴의 온도를 서서히 조절하고 필요에 따라 금형의 온도를 높입니다.

사출 압력을 높이고 사출 속도를 줄입니다.

주입 전에 배압을 높이거나 낮추고 나사 속도를 줄입니다.

러너와 몰드 캐비티의 배기 상태를 개선합니다.

노즐, 러너, 게이트의 막힌 부분을 청소합니다.

폴리스티렌의 경우 78°C에서 15분간, 50°C에서 1시간 동안 열처리하면 성형 주기를 단축할 수 있습니다(이형 후 은색 줄무늬를 제거하기 위해 어닐링 방법을 사용할 수 있습니다). 폴리카보네이트의 경우 160°C 이상에서 몇 분간 가열합니다.

7. 사출 성형 제품의 색상이 고르지 않음

사출 성형 제품의 색상이 고르지 않은 주요 원인과 해결 방법은 다음과 같습니다:

착색제 확산이 좋지 않으면 게이트 근처에 패턴이 생기는 경우가 많습니다.

플라스틱이나 착색제는 열 안정성이 떨어집니다. 부품의 색조를 안정화하려면 생산 조건, 특히 재료 온도, 재료 수량 및 생산주기를 엄격하게 고정해야 합니다.

결정성 플라스틱의 경우 부품의 모든 부분의 냉각 속도를 일정하게 유지합니다. 벽 두께 차이가 큰 부품의 경우 착색제를 사용하여 색상 차이를 마스킹할 수 있습니다. 벽 두께가 더 균일한 부품의 경우 재료 온도와 금형 온도를 고정해야 합니다.

부품의 모양, 게이트 형태 및 위치는 플라스틱 충진에 영향을 미치므로 부품의 일부에서 색상 차이가 발생할 수 있으며, 필요한 경우 수정해야 합니다.

8. 사출 성형 제품의 색상 및 광택 결함

대부분의 경우 사출 성형 부품 표면의 광택은 플라스틱의 종류, 착색제, 금형 표면의 매끄러움에 따라 결정됩니다. 그러나 때로는 표면 색상 및 광택 결함, 표면 어둡기 등이 다른 이유로 인해 발생하는 경우도 있습니다. 그 원인과 해결책은 다음과 같이 분석됩니다:

금형 마감 상태가 불량하고 캐비티 표면에 녹 얼룩 등이 있으며 금형 배기 상태가 불량합니다.

금형 주입 시스템이 좋지 않습니다. 차가운 우물을 확대하고, 러너를 확대하고, 메인 채널을 연마하고, 러너와 게이트를 연마해야합니다.

재료 온도와 금형 온도가 낮고, 필요한 경우 게이트의 국부 가열을 사용할 수 있습니다.

가공 압력이 너무 낮고 속도가 너무 느리고 사출 시간이 충분하지 않으며 배압이 충분하지 않아 조밀도가 떨어지고 표면이 어둡습니다.

플라스틱은 완전히 가소화되어야 하지만 재료의 열화를 방지하고 가열이 안정적이어야 하며 특히 두꺼운 벽의 경우 냉각이 충분해야 합니다.

차가운 재료가 공작물에 들어가지 않도록 자동 잠금 스프링을 사용하거나 필요한 경우 노즐 온도를 낮추십시오.

재활용 재료를 너무 많이 사용하거나, 플라스틱 또는 착색제의 품질이 좋지 않거나, 수증기 또는 기타 불순물이 섞여 있거나, 사용된 윤활유의 품질이 좋지 않은 경우 ⑦ 재활용 재료가 너무 많이 사용되거나, 플라스틱 또는 착색제의 품질이 좋지 않은 경우.

⑧ 고정력은 충분해야 합니다.

9. 사출 성형 제품 실버 패턴

사출 성형 제품의 은색 줄무늬는 표면 기포와 내부 기공으로 인해 발생합니다. 이러한 결함의 주된 원인은 수증기, 분해 가스, 용제 가스 및 공기와 같은 가스의 간섭입니다. 구체적인 이유를 분석해 보겠습니다:

9.1 기계 측면

고무 헤드와 고무 링의 재료 흐름에 막힌 부분이 있거나 배럴과 나사가 마모되어 장기간 가열로 인해 분해됩니다.

난방 시스템이 제어되지 않아 온도가 너무 높아서 분해되는 경우. 열전대 및 가열 코일과 같은 발열체에 문제가 있는지 확인해야 합니다. 나사 설계가 잘못되어 풀리거나 공기가 쉽게 유입될 수 있습니다.

9.2 금형 측면

환기가 충분하지 않습니다.

금형의 러너, 게이트 및 캐비티의 마찰 저항이 커서 국부적 과열 및 분해를 유발합니다.

게이트와 공동의 불균형한 분포, 불합리한 냉각 시스템은 불균형한 난방을 유발하여 국부적인 과열 또는 공기 채널의 막힘을 초래합니다.

냉각 통로에서 물이 새어 금형 캐비티로 들어갑니다.

9.3 플라스틱

플라스틱의 습도가 높거나 재활용 재료가 너무 많이 첨가되었거나 유해한 이물질이 포함된 경우(이물질이 쉽게 분해됨), 플라스틱을 완전히 건조시키고 이물질을 제거해야 합니다.

대기 또는 착색제에서 수분을 흡수하려면 착색제도 건조시켜야 합니다. 기계에 건조기를 설치하는 것이 가장 좋습니다.

플라스틱에 첨가된 윤활제, 안정제 등의 양이 너무 많거나 불균일하게 혼합된 경우, 플라스틱 자체에 휘발성 용매가 포함되어 있는 경우에도 혼합된 플라스틱을 가열하여 균형을 맞추기 어려울 때 분해가 일어날 수 있습니다.

플라스틱이 오염되어 다른 플라스틱과 섞여 있습니다.

9.4 처리

온도, 압력, 속도, 배압, 용융 모터 속도를 너무 높게 설정하면 분해가 발생할 수 있습니다. 압력과 속도가 너무 낮으면 사출 시간 및 유지 압력이 부족합니다. 배압이 너무 낮으면 고압을 얻지 못해 밀도가 부족하여 용융이 일어나지 않을 수 있습니다. 가스로 인해 은색 줄무늬가 나타나면 적절한 온도, 압력, 속도 및 시간을 설정하세요. 다단계 사출 속도를 사용합니다.

배압이 낮고 회전 속도가 빠르면 공기가 배럴에 쉽게 들어가 용융된 재료와 함께 금형에 들어갈 수 있습니다. 사이클이 너무 길면 용융물이 배럴에서 너무 오래 가열되어 분해됩니다.

재료량이 부족하거나 공급 쿠션이 너무 크거나 재료 온도가 너무 낮거나 금형 온도가 너무 낮으면 재료 흐름과 성형 압력에 영향을 미치고 기포 발생을 촉진합니다.

10. 플라스틱 제품 이음새가 용접된 경우

녹은 플라스틱이 인서트 구멍, 유속이 다른 영역, 금형 충진재 흐름이 중단된 영역에 부딪혀 캐비티에서 여러 흐름으로 모이면 완전히 녹지 않아 선형 용접선이 생성됩니다. 또한 게이트가 금형을 채울 때 용접 선이 생성되며 용접 선의 강도 및 기타 특성이 매우 약합니다. 주요 원인은 다음과 같이 분석됩니다:

10.1 처리

사출 압력과 속도가 너무 낮고 배럴 온도와 금형 온도가 너무 낮아 금형에 유입되는 용융물이 조기에 냉각되어 용접선이 발생합니다.

사출 압력과 속도가 너무 높으면 스프레이가 발생하고 용접선이 나타납니다.

플라스틱의 점도를 낮추고 밀도를 높이기 위해 회전 속도를 높이고 배압을 높여야 합니다.

플라스틱은 잘 말려야 하며 재활용 소재는 아껴서 사용해야 합니다. 이형제를 너무 많이 사용하거나 품질이 좋지 않은 경우 용접선이 발생할 수 있습니다.

고정력을 줄이고 배기를 원활하게 합니다.

10.2 금형 측면

동일한 캐비티에 게이트가 너무 많으면 게이트 수를 줄이거나 대칭으로 설정하거나 가능한 한 용접 조인트에 가깝게 설정합니다.

용접된 조인트의 배기가 불량한 경우 배기 시스템을 설치하세요.

스프 루가 너무 커서 게이팅 시스템의 크기가 부적절합니다. 게이트를 열어 용융물이 인서트 구멍 주위로 흐르지 않도록 하거나 가능한 한 적은 수의 인서트를 사용하십시오.

벽 두께가 너무 많이 변하거나 벽 두께가 너무 얇으면 부품의 벽 두께를 균일하게 만듭니다.

필요한 경우 용접 이음새의 융착 웰을 열어 제품에서 용접 이음새를 분리합니다.

10.3 플라스틱

플라스틱의 유동성이 좋지 않거나 열에 민감한 경우 필요에 따라 윤활제와 안정제를 첨가하세요.

플라스틱에는 불순물이 포함되어 있는 경우가 많으므로 필요한 경우 고품질의 플라스틱으로 교체하세요.

11.사출 성형 제품의 진동 마크

PS와 같은 경질 플라스틱 부품은 게이트 근처의 표면에 진동선이라고도 하는 촘촘한 잔물결이 생깁니다. 이는 용융 점도가 너무 높아 금형이 정체된 상태로 채워지면 앞쪽 재료가 캐비티 표면에 닿자마자 빠르게 응축되어 수축하고, 이후 용융물이 수축된 차가운 재료를 밀어내면서 공정을 계속 진행하기 때문에 발생합니다. 이러한 연속적인 앞뒤 이동으로 인해 재료 흐름이 앞으로 이동하면서 표면 진동 패턴이 생성됩니다.

솔루션

배럴 온도, 특히 노즐 온도를 높이려면 금형 온도도 높여야 합니다.

사출 압력과 속도를 높여 금형 캐비티를 빠르게 채웁니다.

너무 많은 저항을 방지하기 위해 흐름 채널과 게이트의 크기를 늘립니다.

곰팡이가 잘 통풍이 되고 충분히 큰 콜드 슬러그가 잘 있는지 확인합니다.

부품을 너무 얇게 만들지 마세요.

12.사출 성형 제품의 팽창 및 기포 발생

일부 플라스틱 부품은 성형 및 탈형 후 금속 인서트의 뒷면이나 특히 두꺼운 부분에 부풀어 오르거나 기포가 생길 수 있습니다. 이는 내부 압력의 작용으로 완전히 냉각 및 경화되지 않은 플라스틱에서 방출되는 가스의 팽창으로 인해 발생합니다.

솔루션

식히세요. 금형 온도를 낮추고, 금형을 더 오래 열어두고, 재료의 건조 및 가공 온도를 낮춥니다.

사출 속도를 늦추고 성형 주기를 단축하며 유동 저항을 줄입니다.

유지 압력과 시간을 늘립니다.

부품의 벽이 너무 두껍거나 두께가 많이 변하는 문제를 해결합니다.

결론

사출 성형 결함은 제품 품질, 생산 효율성 및 전반적인 비용을 크게 떨어뜨릴 수 있습니다. 하지만 이러한 결함의 원인을 파악하고 이를 해결할 수 있다면 공정의 안정성을 높이고 불량률을 줄이며 일관되게 좋은 부품을 만들 수 있습니다. 하지만 계속 노력해야 합니다. 프로세스를 고쳤다고 해서 잊어버릴 수는 없습니다. 사출 성형 작업에서 최상의 결과를 얻으려면 계속 개선하고, 계속 유지 관리하고, 계속 모니터링해야 합니다.