사출 성형 결함과 해결 방법

이 글에서는 플라스틱 성형 공정을 기준으로 플라스틱 성형 부품에서 흔히 발생하는 사출 성형 결함의 원인을 분석하고, 사출 성형 공정에 따른 결함 해결 방법을 제안합니다.

크래킹

균열은 플라스틱 제품에서 비교적 흔한 결함이며, 주된 원인은 응력 변형입니다. 응력에는 잔류 응력, 외부 응력, 외부 환경으로 인한 응력 변형이 있습니다.

A. 잔류 응력으로 인한 균열 잔류 응력은 주로 과충전, 이형, 금속 인서트의 세 가지 경우에 발생합니다.

과잉 충전의 경우 균열이 발생하면 해결책은 주로 다음과 같은 측면에 있습니다.

(1) 스트레이트 게이트의 압력 손실이 가장 작으므로 크랙이 주로 스트레이트 게이트 근처에서 발생하는 경우 다점 분배 지점 게이트, 사이드 게이트 및 생크 게이트 사용을 고려하십시오.

(2) 수지가 분해 및 열화되지 않는다는 전제하에 수지 온도를 적절하게 높이면 용융 점도를 낮추고 유동성을 개선하며 사출 압력을 낮추어 응력을 줄일 수 있습니다.

(3) 일반적으로 금형 온도가 낮 으면 응력이 발생하기 쉬우므로 온도를 적절하게 높여야합니다. 그러나 사출 속도가 빠르면 금형 온도가 낮아도 응력 발생을 줄일 수 있습니다.

(4) 사출 시간과 보압 시간이 길어도 응력이 발생하므로 적절히 줄이거나 Th 시간 기준으로 보압 전환을 수행하는 것이 좋습니다.

(5) AS 수지, ABS 수지, PMMA 수지 등과 같은 비결정성 수지는 폴리에틸렌, 폴리포름알데히드 등과 같은 결정성 수지보다 잔류 응력을 생성할 가능성이 높으므로 주의해야 합니다.

금형이 풀리고 밀려 나올 때 작은 이형 경사, 금형 형 고무 및 볼록한 금형 거칠기로 인해 밀려나는 힘이 너무 커서 응력이 발생하고 때로는 미백 또는 파열 현상 주변의 막대가 밀려 나옵니다. 자물쇠 균열 위치를 주의 깊게 관찰하여 원인을 파악할 수 있습니다.

B. 외부 응력으로 인한 균열 여기서 외부 응력은 주로 불합리한 설계와 응력 집중 때문에 발생하며, 특히 날카로운 모서리에 주의해야 합니다.

C. 외부 환경으로 인한 균열 화학물질, 흡습에 따른 수분 열화, 재생 재료의 과도한 사용은 물성을 저하시켜 균열을 일으킬 수 있습니다.

언더파일링

미충전의 주요 원인은 다음과 같습니다. (1) 배럴, 노즐, 금형의 온도가 낮음

(2) 충전 수량 부족

(3) 배럴에 남은 재료가 너무 많은 경우

(4) 사출 압력이 너무 작습니다.

(5) 사출 속도가 너무 느림

(6) 러너와 게이트의 크기가 너무 작고 게이트의 수가 충분하지 않으며 절단 게이트의 위치가 적절하지 않습니다.

(7) 캐비티 배기 불량

(8) 주입 시간이 너무 짧습니다.

(9) 주입 시스템 차단

(10) 플라스틱의 유동성이 너무 열악합니다.

개선 조치는 주로 다음 측면에서 시작할 수 있습니다. (1) 성형 사이클이 너무 짧아 게이트가 굳기 전에 수지가 역류하고 캐비티 충전이 어려워지는 것을 막기 위해 사출 시간을 늘립니다.

(2) 사출 속도 높이기

(3) 금형 온도를 높입니다.

(4) 레진 온도를 높입니다.

(5) 사출 압력을 높입니다.

(6) 게이트 크기를 확대합니다. 일반적으로 게이트의 높이는 제품 벽 두께의 1/2~1/3이 되어야 합니다.

(7) 제품의 최대 벽 두께로 게이트를 설정합니다.

(8) 배기 슬롯(평균 깊이 0.03mm, 폭 3~5mm) 또는 배기봉을 설정합니다. 이것은 작은 공작물에서 더 중요합니다.

(9) 나사와 사출 노즐 사이에 일정한 (약 SMM) 버퍼 거리를 둡니다.

(10) 저점도 등급 재료 사용

(11) 윤활유 추가

끈적끈적한 곰팡이

사출 성형 생산 과정에서 자주 발생하는 접착성 몰드 조건은 해결하기 상대적으로 까다로운 문제입니다.

이런 일이 발생하면 제품을 금형에서 꺼내는 데 많은 인력과 물적 자원이 필요할 뿐만 아니라 정상적인 생산 효율에도 영향을 미쳐 비용이 증가할 수밖에 없습니다.

일반적으로 끈적 끈적한 곰팡이 문제의 경우 주로 끈적 끈적한 곰팡이 발생을 방지하기 위해 사전에 예방하는 방법을 취합니다.

일반적인 금형 고착 원인 분석 (1) 연마 불량. 예를 들어 후면 금형이 전면 금형보다 더 잘 연마되어 있으면 금형 시험 생산 중 성형품이 전면 금형에 직접 달라붙기 쉽습니다.

(2) 이형 경사의 불합리한 설계, 이론적으로 전면 금형의 이형 경사가 후면 금형보다 크며 이형 경사는 반대로 넣으면 제품이 끈적 끈적한 전면 금형으로 이어질 수도 있습니다.

(3) 금형을 열면 진공이 발생하고 제품이 전면 또는 후면 금형에 직접 흡입되어 정상적으로 방출되지 않으며 쉘 및 상자 제품에 더 일반적입니다.

(4) 금형이 작동하기 시작할 때 금형 온도가 너무 낮고 금형에 대한 제품의 클램핑 력이 너무 큽니다.

원인에 따라 금형 고착 문제를 방지하는 효과적인 예방 조치를 마련할 수 있으며, 주요 조치는 다음과 같습니다.

(1) 연마 문제로 인한 끈적끈적한 곰팡이를 방지하기 위해 금형의 내부 필름을 다시 연마합니다.

(2) 백 몰드에 끈적 끈적한 곰팡이가 더 많은 제품의 경우 이형 경사를 높이되 제품 가공에 따라 다릅니다.

(3) 금형을 열 때 전면 금형에 진공이 있는 경우 진공의 영향을 제거하기 위해 전면 금형을 배출해야 합니다.

(4) 제품 구조에 금형 온도가 필요한 경우 금형 시험을 시작할 때 금형 온도를 높여 처음에 금형이 너무 낮아서 제품 패키지 최선의 노력에 미치는 영향을 줄여야합니다.

수축 구덩이

제품의 싱크 마크가 발생하는 주요 원인은 다음과 같습니다. (1）재료 투입량 부족

(2) 재료 온도가 너무 높습니다.

(3) 제품의 벽 두께와 벽 두께의 차이가 너무 큽니다.

(4) 주입 및 압력 유지 시간이 너무 짧습니다.

(5) 사출 압력이 너무 작습니다.

(6) 사출 속도가 너무 빠릅니다.

(7) 부적절한 게이트 위치

개선 조치는 주로 다음 측면에서 시작할 수 있습니다. 싱크 마크의 원인은 미충전과 같으므로 원칙적으로 과충전으로 해결할 수 있지만 응력이 생길 위험이 있습니다. 설계할 때 벽 두께를 균일하게 하고 보강 리브, 보스 등의 벽 두께를 가능한 한 줄여야 합니다.

오버플로 가장자리

(1) 배럴, 노즐 및 금형 온도가 너무 높습니다.

(2) 사출 압력이 너무 크고, 클램핑 력이 너무 작습니다.

(3) 금형 맞춤이 단단하지 않거나 이물질이 있거나 템플릿이 변형되었습니다.

(4) 캐비티 배기 불량

(5) 플라스틱 흐름이 너무 좋음

(6) 추가된 재료의 양이 너무 많은 경우

처리의 오버플로 측면에서는 주로 금형 개선에 초점을 맞춰야 합니다.

그리고 성형 조건에서는 유동성을 줄이는 것부터 시작할 수 있습니다. 구체적으로 다음과 같은 방법을 사용할 수 있습니다.

(1) 사출 압력을 줄입니다.

(2) 레진 온도 낮추기

(3) 고점도 등급의 재료 사용

(4) 금형 온도 낮추기

(5) 오버플로가 발생하는 금형 표면을 연마합니다.

(6) 더 단단한 금형강 사용

(7) 클램핑력 향상

(8) 정확한 금형 접착 표면 및 기타 부품을 조정합니다.

(9) 금형 지지 기둥을 늘려 강성을 높입니다.

(10) 다른 재료에 따라 다른 배기 슬롯의 크기를 결정합니다.

번즈

다양한 기계, 금형 또는 성형 조건으로 인한 화상에 따라 다른 해결책을 취합니다.

(1) 기계적 원인. 예를 들어 이상 상태로 배럴이 과열되면 수지가 고온에서 분해된 뒤 제품에 사출되어 그을림이 생깁니다. 또한 노즐, 재료 통로 안의 스크루 나사산, 체크 밸브 등의 부품에 수지가 정체되면 분해·변색된 수지가 제품에 섞여 짙은 갈색 탄 자국이 생깁니다.

이 경우 노즐, 나사, 배럴을 청소하는 것이 해결책입니다.

(2) 금형 측 원인은 주로 배기 불량입니다.

이러한 종류의 화상은 일반적으로 고정된 장소에서 발생하며 첫 번째 경우와 쉽게 구별됩니다.

이 경우 해결책은 배기 슬롯 뒤쪽 배기 막대를 추가하는 등의 조치에 주의를 기울여야 합니다.

(3) 성형 조건 측면에서는 배압이 300 MPa를 넘으면 배럴 부분이 과열되어 그을림이 발생합니다.

스크류 속도가 너무 빠르면 과열이 발생할 수 있으며, 일반적으로 40~90r/min 범위 내에서 사용하는 것이 좋습니다.

배기 탱크가 없거나 배기 탱크가 작으면 분사 속도가 빠르면 과열 가스 화상을 입을 수 있습니다.

은선

제품 표면에 은줄과 물결무늬가 생기는 주요 원인은 다음과 같습니다. (1) 플라스틱에 수분과 휘발성 물질이 포함됨

(2) 재료 온도가 너무 높거나 너무 낮음

(3) 사출 압력이 너무 작습니다.

(4) 러너와 게이트의 크기가 너무 큽니다.

(5) 인서트가 예열되지 않았고 온도가 너무 낮습니다.

(6) 제품의 내부 응력이 너무 큽니다.

개선하려면 다음 사항을 참고할 수 있습니다. 은줄은 주로 플라스틱 재료의 흡습 때문에 발생합니다. 따라서 일반적으로 수지의 열변형 온도보다 10 ~ 15C 낮은 조건에서 건조해야 합니다. 조건이 더 까다로운 PMMA 수지 계열은 약 75t)에서 4~6h 동안 건조해야 합니다.

특히 자동 건조 호퍼를 사용하는 경우 성형주기(성형량)와 건조 시간에 따라 적절한 용량을 선택해야 하며, 사출 시작 몇 시간 전에 재료 베이킹을 시작해야 합니다.

웰드라인은 두 갈래의 수지 흐름이 합쳐질 때 표면에 생기는 결함입니다. 원인: 성형품에 구멍이나 인서트가 있거나 다점 게이트 사출 성형 방식을 사용하거나 부품의 벽 두께가 균일하지 않으면 웰드라인이 발생할 수 있습니다.

싱크 마크는 부품의 두꺼운 벽 부분에서 표면이 오목하게 들어가는 현상입니다.

원인: (1) 사출 압력 또는 보압이 너무 낮음 (2) 보압 시간 또는 냉각 시간이 너무 짧음 (3) 용융 온도 또는 금형 온도가 너무 높음 (4) 부품 구조 설계가 부적절함.

또한 소재 브리프의 소재 정체 시간이 너무 길면 은색 선이 생깁니다. 폴리스티렌과 ABS 수지, AS 수지, 폴리프로필렌, 폴리스티렌 등과 같은 다른 종류의 재료를 혼합할 때는 혼합하는 것이 적합하지 않습니다.

흐름 라인

사출 성형 과정에서 때때로 사출 성형품 표면에 요동 현상이 발생할 수 있으며, 이는 흔히 유동선이라고 불립니다.

유동선의 형성은 주로 고기 충전으로 인해 용융물의 고온이 금형 캐비티 벽의 저온과 만나 쉘 층이 용융 유동력의 작용을받을 때 단단한 쉘을 형성하면 금형 캐비티 표면에서 분리되어 일관되지 않은 냉각을 유발하여 유동선이 나타납니다.

플로 마크(유동 무늬)가 형성되는 주요 원인 (1) 플라스틱의 유동성이 낮음

(2) 낮은 재료 온도, 낮은 금형 온도, 낮은 노즐 온도, 느린 사출 속도, 낮은 금형 충전 속도, 불충분 한 재료 공급

(3) 작은 사출 압력, 게이트의 낮은 국부 온도

(4) 긴 주입 시스템 공정, 작은 단면, 입구의 작은 크기, 구불 구불 한 흐름 채널, 좁고 부적절한 차가운 재료 캐비티, 차가운 재료가 있으므로 용융 재료 흐름 저항, 빠른 냉각이 있습니다.

(5) 플라스틱 부품의 얇은 벽, 넓은 면적, 복잡한 형상

해결 방법 (1) 유동성이 더 좋은 재료를 선택하는 것이 적절함

순수한 금형 재료 인 경우 유동성을 향상시키기 위해 가공 온도를 적절하게 높일 수 있습니다 (윤활 분산제를 추가 할 수도 있음).

충전물이 포함되어 있는 경우 윤활제 분산제 및 기타 첨가제를 추가하여 용융물의 유동성을 개선할 수 있습니다.

(2) 금형 및 노즐 온도를 적절히 높이고 사출 속도 및 금형 충전 속도를 조정합니다.

(3) 사출 압력과 유지 시간을 늘리고 교차로에 히터를 설정하여 교차로의 국부 온도를 높입니다.

(4) 게이트를 적절하게 확장하고 해당 지역에 머무르고 교차로의 위치를 변경하고 냉기 공동을 늘리고 흐름 패턴의 생성을 피하기위한 기타 조치를 취하십시오.

뒤틀림 및 변형

(1) 금형 온도가 너무 높고 냉각 시간이 충분하지 않습니다.

(2) 제품 간 두께 차이

(3) 게이트의 부적절한 위치, 절단 게이트의 수가 적절하지 않습니다.

(4) 부적절한 위치 및 고르지 않은 힘

(5) 플라스틱 분자 방향이 너무 큽니다.

사출된 제품의 뒤틀림과 변형은 매우 어려운 문제입니다. 주요 문제는 금형 설계부터 해결해야 하며, 성형 조건 조정의 효과는 매우 제한적입니다.

(1) 성형 조건으로 인한 잔류 응력으로 인한 변형은 사출 압력을 줄이고, 금형을 높이고, 금형 온도를 균일하게 만들고, 수지 온도를 높이거나 어닐링 방법을 사용하여 제거 할 수 있습니다.

(2) 이형 불량으로 인해 응력 변형이 발생하는 경우 푸셔의 수 또는 면적을 늘리고 이형 경사를 설정하여 해결할 수 있습니다.

(3) 냉각 방법이 적합하지 않아 냉각이 균일하지 않거나 냉각 시간이 충분하지 않은 경우 냉각 방법을 조정하고 냉각 시간을 연장 할 수 있습니다. 예를 들어, 냉각 회로를 가능한 한 변형에 가깝게 설정할 수 있습니다.

(4) 성형 수축으로 인한 변형의 경우 금형 설계를 수정해야합니다. 그중 가장 중요한 것은 제품 벽 두께를 일정하게 만드는 데주의를 기울이는 것입니다.

때로는 최후의 수단으로 제품의 변형을 측정하고 반대 방향으로 금형을 트리밍하여 변형을 수정해야 하는 경우도 있습니다.

일반적으로 수축이 큰 수지, 즉 결정성 수지(폴리포름알데히드, 나일론, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, PET 수지 등)는 비결정성 수지(PMMA 수지, PVC, 폴리스티렌, ABS 수지, AS 수지 등)보다 변형이 더 큽니다.

또한 유리 섬유 강화 수지의 변형은 주로 섬유 정렬에 기인합니다.

거품

성형품에 기포가 생기는 주요 원인은 다음과 같습니다. (1) 플라스틱이 충분히 건조되지 않아 수분을 함유함

(2) 플라스틱에는 DEA 성분이 있습니다.

(3) 사출 속도가 너무 빠름

(4) 사출 압력이 너무 작습니다.

(5) 문제 온도가 너무 낮고 금형이 채워지지 않습니다.

(6) 곰팡이 배기 불량

(7) 충전 끝에서 공기가 유입됩니다.

(1) 제품의 벽 두께가 크면 외면의 냉각 속도가 중앙 부분의 냉각 속도보다 빠르기 때문에 냉각이 진행됨에 따라 중앙 부분의 수지가 수축하면서 동시에 표면으로 팽창하여 중앙 부분이 불충분하게 됩니다. 이러한 상황을 진공 버블이라고 합니다.

주요 해결 방법은 다음과 같습니다. A: 벽 두께에 따라 적절한 게이트와 스프루 크기를 정합니다. 일반적으로 게이트 높이는 제품 벽 두께의 50%-60%여야 합니다.

B: 게이트가 닫힐 때까지 일정량의 보충 주입 재료를 남겨둡니다.

C: 주입 시간은 게이트 밀봉 시간보다 약간 길어야 합니다.

D: 사출 속도를 줄이고 사출 압력을 높입니다.

E: 용융점도 등급이 높은 재료를 사용합니다.

(2) 휘발성 가스 발생으로 인한 기포는 주로 다음과 같은 해결책이 있습니다:

A: 충분한 사전 건조

B: 분해 가스 발생을 방지하기 위해 수지의 높은 용융 온도를 낮춥니다.

(3) 유동성 저하로 인한 기포는 수지와 금형의 온도를 높이고 사출 속도를 높임으로써 해결할 수 있습니다.

스트레스 마크

사출 성형 제품을 금형에서 꺼낼 때 이젝터 핀으로 플라스틱 부품을 밀어내면, 플라스틱 부품에 깊거나 얕은 흔적이 남는 경우가 많습니다.

이러한 흔적이 너무 깊으면 소위 백색 현상이 발생하고 심각한 경우 상단 폭발로 알려진 상황의 플라스틱 부품을 통해 상단이 발생합니다.

플라스틱 사출 성형품에 응력 자국이 나타나는 주된 원인은 제품의 금형 부착력이며, 이젝터 부품의 이젝터 핀이 플라스틱 부품을 밀어내는 위치에 백화 자국이 생깁니다.

구체적인 원인과 개선 방법은 다음과 같습니다. (1) 금형 온도가 너무 낮거나 너무 높은 경우: 금형 온도를 적절하게 조정합니다.

(2) 너무 빠른 꺼내기 속도: 꺼내기 속도를 늦춥니다.

(3) 금형에서 모따기가 있습니다: 금형을 수리(연마)합니다.

(4) 완제품의 불균형 배출(이젝터 플레이트 스프링 파손): 금형을 수리(이젝터의 균형을 맞추기)합니다.

(5) 이젝터 핀 수가 부족하거나 위치가 부적절한 경우: 이젝터 핀 수를 늘리거나 이젝터 핀의 위치를 변경하세요.

(6) 성형 중 금형의 진공 현상 : 이젝터 구멍의 얼룩을 청소하고 공기 흡입 효과를 개선합니다.

(7) 완성품의 거친 뼈 위치 및 기둥 위치(후방): 각 뼈 위치와 기둥 위치를 연마합니다.

(8) 사출 압력 또는 압력 유지 압력이 너무 큰 경우: 압력을 적절히 낮춥니다.

(9) 완제품의 이형 경사가 너무 작습니다: 이형 경사를 늘립니다.

(10) 사이드 슬라이더의 부적절한 타이밍 또는 위치: 금형을 수리합니다(코어 추출 동작을 정상으로 만듭니다).

(11) 이젝터 면적이 너무 작거나 이젝터 속도가 너무 빠른 경우: 이젝터 면적을 늘리거나 이젝터 속도를 늦춥니다.

(12) 마지막 섹션의 사출 속도가 너무 빠름(버): 마지막 섹션의 사출 속도를 늦춥니다.

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