소개: 성형 주기라고도 하는 사출 성형 주기는 사출 성형 공정을 완료하는 데 걸리는 시간입니다. 여기에는 금형이 닫히는 시점부터 제품이 성형되고 냉각되고 금형이 열리고 제품이 제거되고 기계가 다음 사이클을 준비할 때까지의 시간이 포함됩니다.

이 사이클은 사출 성형기가 플라스틱 부품을 만드는 데 걸리는 총 시간이기 때문에 생산 효율과 장비 활용도에 직접적인 영향을 미칩니다.

사출 성형 사이클의 정확한 제어는 플라스틱 가공 산업에서 매우 중요하며 회사의 경쟁력과 시장 성과에 중요한 요소 중 하나입니다. 이 문서에서는 사출 성형 사이클이 무엇인지 자세히 설명합니다..

사출 성형 사이클 타임의 구성은 어떻게 되나요?

사출 사이클은 사출(금형 충진), 유지 시간, 냉각 및 공급(사전 가소화 포함) 시간, 금형 개방(제품 제거), 보조 작업(이형제 도포, 인서트 배치 등) 및 금형 폐쇄 시간으로 구성됩니다.

전체 성형 사이클에서 냉각 시간과 사출 시간은 가장 중요하며 제품의 성능과 품질에 결정적인 영향을 미칩니다. 사출 사이클은 다음 사항에 영향을 미치는 중요한 공정 요소입니다. 사출 성형.

주입 시간

주입 프로세스는 다음 단계로 나눌 수 있습니다:

플런저 무부하 기간: T0~T1 시간 동안 재료는 배럴에서 가열되고 가소화됩니다. 사출 전에 플런저(또는 나사)가 앞으로 움직이기 시작하지만 재료가 아직 금형 캐비티에 들어가지 않은 상태입니다.

플런저는 무부하 상태입니다. 재료가 노즐과 게이트를 고속으로 흐르면 전단 마찰로 인해 온도가 상승하고 흐름 저항으로 인해 플런저와 노즐의 압력이 증가합니다.

몰드 채우기 단계: 시간 t1에서 플라스틱 용융물이 금형 캐비티에 주입되기 시작하고 금형 내 압력이 빠르게 상승합니다. 시간 t2에서 캐비티가 채워지고 금형 캐비티의 압력이 최고점에 도달합니다. 동시에 재료 온도, 플런저 및 노즐 압력도 상승합니다.

압력 유지 기간: T2에서 T3까지 플라스틱은 여전히 녹아 있습니다. 플런저는 플라스틱에 압력을 가하여 금형 캐비티에 플라스틱을 포장하고 모양을 만들고, 플라스틱이 식으면서 수축하는 것을 보완하기 위해 플라스틱을 천천히 금형 캐비티에 조금씩 더 밀어 넣어야 합니다.

금형 캐비티의 재료가 냉각되면 플라스틱이 냉각되고 수축하기 때문에 금형의 압력도 떨어지기 시작합니다.

리턴 기간(리턴 압력 기간 또는 역류 기간) 플런저는 T3에서 서서히 뒤로 이동하고, 이 과정에서 새로운 재료(사전 가소화)가 배럴의 앞쪽 끝으로 전달됩니다.

배럴 노즐과 게이트의 압력 감소와 금형 캐비티의 높은 압력으로 인해 얼지 않은 플라스틱 용융물이 금형 내부 압력에 의해 게이트와 노즐로 밀려나면서 역류가 발생합니다.

응고 기간

T4에서 T5까지의 시간 동안 캐비티 내 재료의 온도는 계속 감소합니다. 응고 및 경화 온도에 도달하면 게이트가 동결되고 역류가 중지됩니다. 응고 시간은 t4와 t5 사이의 특정 시간입니다.

후속 냉각 기간은 게이트가 동결된 후의 시간입니다. 실제로 캐비티 내 플라스틱의 냉각은 충전이 완료된 후 시작됩니다(시간 t2). 후속 냉각 기간은 캐비티 내의 제품을 플라스틱의 유리 전이 온도 근처까지 계속 냉각한 다음 탈형하는 것입니다.

보유 시간

패킹 단계에서는 용융물에 압력을 가하여 폴리머를 압축하고 더 많은 재료를 금형에 밀어 넣습니다. 이 단계는 용융 온도에서 주변(실온)으로 냉각되는 과정에서 폴리머의 수축을 보정하는 데 사용됩니다.

패킹 단계에서는 금형에 5%~25%의 재료를 추가할 수 있습니다. 재료가 금형에서 흘러나오지 않도록 패킹 단계에서 게이트를 동결해야 합니다.

사출 및 포장 시간 측면에서 일반 제품의 사출 충전 시간은 플라스틱 및 제품의 모양과 크기에 따라 다르지만 약 2초에서 10초 정도로 매우 짧습니다.

벽이 두껍고 큰 제품의 충전 시간은 10초 이상에 달할 수 있습니다. 일반 제품의 포장 시간은 약 20~100초이며, 크고 벽이 두꺼운 제품은 1~5분 이상에 달할 수 있습니다.

냉각 시간은 탈형 시 제품이 휘어지지 않도록 제어하는 원리를 기반으로 하며, 시간이 짧습니다. 일반적으로 30초에서 120초 정도이며, 벽이 두껍고 큰 제품은 적절히 연장할 수 있습니다.

냉각 시간

냉각 시간은 사출 성형 사이클에서 플라스틱에 압력이 가해지지 않습니다. 금형은 닫힌 상태로 유지되고 플라스틱은 부품이 배출될 때까지 계속 냉각됩니다. 냉각 단계는 일반적으로 성형 사이클에서 가장 긴 단계이며, 전체 사이클 시간 중 80%를 차지하는 경우가 많습니다.

금형 개봉 시간

다음 성형 사이클이 시작되기 전에 금형을 여는 데 걸리는 시간입니다. 이 시간에는 금형 열기, 부품 꺼내기, 인서트 로딩(항상 사이클의 일부가 아님)과 같은 다음 사이클 준비, 금형 닫기 등이 포함됩니다.

사출 성형 사이클에는 몇 개의 부품이 있습니까?

사출 성형 공정을 완료하는 데 걸리는 시간을 성형 사이클이라고 하며, 사이클 시간이라고도 합니다. 실제로 다음과 같은 부분으로 구성됩니다:

성형 주기

성형 주기는 노동 생산성과 장비 활용도에 중요한 영향을 미칩니다. 따라서 플라스틱 금형 제조업체는 품질을 보장하면서 성형 사이클의 관련 시간을 단축하기 위해 노력해야 합니다.

전체 성형 사이클에서 사출 단위 시간과 냉각 시간이 가장 중요하며 제품 품질에 결정적인 영향을 미칩니다. 사출 시간의 충전 시간은 충전 속도에 비례하며, 생산 시 충전 시간은 일반적으로 약 3~5초입니다.

체류 시간

플라스틱 재료가 금형에서 압력을 받는 시간을 유지 시간이라고 합니다. 전체 사출 시간 중 많은 부분을 차지하며 보통 20~120초(두꺼운 부품의 경우 5~10분까지 길어질 수 있음)입니다. 유지 시간은 게이트의 재료가 동결될 때까지 부품의 치수 정확도에 영향을 미칩니다.

너무 짧으면 효과가 없습니다. 유지 시간도 재료 온도, 금형 온도, 게이트 크기 및 게이트 위치에 따라 최적의 값이 있습니다. 게이트 크기와 위치 및 공정 조건이 정상인 경우 일반적으로 부품에 가장 작은 수축 범위를 제공하는 압력 값이 표준으로 사용됩니다.

냉각 시간

냉각 시간은 주로 제품의 두께, 플라스틱의 열 및 결정화 특성, 금형 온도에 따라 결정됩니다. 냉각 시간의 끝은 이형 시 제품이 변하지 않도록 하는 원칙에 따라 결정되어야 합니다. 일반적으로 냉각 시간은 30초에서 120초 사이입니다.

냉각 시간이 너무 길면 불필요하여 생산 효율이 떨어질 뿐만 아니라 복잡한 부품에도 영향을 미칩니다. 탈형이 어렵고 강제 탈형 시 탈형 응력이 발생할 수도 있습니다. 성형 사이클의 다른 시간은 생산 공정이 지속적으로 자동화되는지 여부 및 지속적인 자동화 정도와 관련이 있습니다.

사출 성형 주기는 어떻게 예측하나요?

사출 성형은 주기적인 공정입니다. 성형 사이클은 주로 재료 보관 시간, 사출 유지 시간, 냉각 시간, 금형 개폐 시간, 배출 및 제거 시간으로 구성됩니다.

제품 냉각과 스크류 계량 및 재료 보관이 동시에 수행됩니다. 성형 주기를 계산할 때는 둘 중 더 큰 값을 사용합니다(일반적으로 냉각 시간에는 재료 보관 시간이 포함됨).

재료 보관 및 사출 유지 시간

재료의 보관 및 사출 시간은 플라스틱의 특성, 제품의 모양, 품질 요구 사항(외관, 크기 등)에 따라 결정해야 합니다. 이는 사출 압력, 사출 속도, 스크류 속도, 배압 및 온도와 같은 여러 요인과 관련이 있습니다.

품질 보장을 전제로 최단 시간을 찾아야 합니다. 사출 성형 부품의 재료 보관 시간을 예측할 때 일반적으로 사출 성형기의 최대 가소 화 용량 (g / s)의 65%에서 85% 사이에서 계산됩니다. 사출 공정은 일반적으로 3단계(슬로우-패스트-슬로우)로 나뉩니다.

추정시; T=W/20~50%V + t. T : 총 사출 시간; W : 총 사출량 (단일 제품의 무게 x 개수 + 노즐 무게); V : 사출 성형기의 최대 사출 속도; t : 스크류가 시작 및 정지하는 데 필요한 시간 기준; 80T ~ 200T는 1~2S 소요; 200T ~ 500T는 2~3S 소요; 500T ~ 1000T는 3~4S 소요 .

압력 유지 시간

압력 유지 시간은 금형 캐비티가 채워진 시점부터 압력 유지가 끝날 때까지의 시간입니다. 압력 유지 시간의 선택은 일반적으로 외형 수축, 크기 및 변형에 대한 제품의 요구 사항에 따라 달라집니다.

냉각 시간

냉각 시간은 압력 유지가 끝날 때부터 금형이 열릴 때까지의 시간입니다. 냉각 시간은 제품의 모양과 벽 두께, 금형 냉각수 설계, 금형 온도, 용융물의 특성 등의 요인에 의해 영향을 받습니다.

좋은 제품 품질을 보장한다는 전제하에 냉각 시간을 최대한 단축해야 합니다. 제품이 고정되면 금형 냉각수의 설계가 냉각 시간의 길이에 영향을 미치는 핵심 요소입니다.

금형 개폐 시간

금형 개폐 시간은 기계 크기 및 금형 구조와 같은 요소의 영향을 받습니다.

금형의 코어 당김 구조 (슬라이드), 금형 개폐 랙 전송 메커니즘, 3 판 금형 (미세 물 배출구) 메커니즘 등이 금형 개폐 시간에 영향을 미칩니다. 일반적으로 80T~200T는 4~8S, 200T~500T는 6~10S, 500T~1000T는 8~15S가 걸립니다.

반출 및 픽업 시간

꺼내기 및 꺼내기 시간은 꺼내기 속도, 꺼내기 스트로크, 꺼내기 방식(자동, 수동, 로봇)에 따라 영향을 받습니다. 자동 취출은 일반적으로 외관 요건(내부 부품)이 낮은 소형 제품에만 사용되며, 취출 시간은 일반적으로 0.5~2초입니다.

로봇이 제품을 꺼낼 때 제품이 금형 범위를 벗어난 후 금형이 금형을 닫을 수 있습니다. 꺼내고 꺼내는 시간은 일반적으로 3 ~ 8 초이며 수동 꺼내는 일반적으로 로봇보다 1 ~ 3 초 더 걸립니다. 일반적으로 유사한 제품을 참고하여 성형주기를 추정합니다.

사출 성형 시간을 단축하는 주요 방법은 무엇인가요?

고속 자동 성형 금형을 사용하는 주된 이유는 사출 성형주기를 단축하고 사출 성형의 한계에 도달하기 위해서입니다. 사출 성형 기계의 가소화 능력을 향상시켜 플라스틱 부품의 품질을 개선하고 노동력을 절약하며 생산 효율성을 향상시킬 수 있습니다. 성형 주기를 단축하는 주요 방법은 다음과 같습니다.

주입 시간 단축

사출 시간을 단축하려면 사출 압력을 높여 용융된 재료가 금형을 채우는 데 걸리는 시간을 단축할 수 있습니다. 이를 위해서는 핀포인트 게이트 및 사이드 게이트와 같이 단면적이 작은 게이트를 사용해야 합니다.

이 게이트는 단면적이 작기 때문에 용융 재료가 통과할 때 고속 마찰로 인해 매우 높은 전단 속도와 새로운 열이 발생하여 용융 재료의 유동성을 높이고 금형 캐비티를 빠르게 채울 수 있습니다. 이를 위해 러너는 가능한 한 짧아야 합니다.

러너리스 또는 핫 러너 게이팅 시스템을 사용하는 경우 노즐의 앞쪽 끝이 게이트와 직접 접촉할 수 있어 흐름 저항을 크게 줄이고 사출 시간을 단축하는 데 더 도움이 됩니다.

성형 부품의 다양한 부품을 적절한 온도로 유지합니다. 사출 공정 중에 러너와 금형 본체의 열 방출로 인해 용융 된 플라스틱 흐름이 공정의 끝에 도달하면 온도가 점차 낮아져 끝 캐비티가 채워지지 않게됩니다.

이 현상을 방지하려면 공정이 끝날 때 금형 온도를 더 높게 설정해야 합니다. 또한 용접 자국이 발생하지 않도록 용접 자국이 발생할 가능성이 있는 영역의 금형 온도는 약간 더 높아야 합니다.

이러한 이유로 국부 가열 방법을 사용하거나 순환 수로의 조밀 한 배열을 사용하여 열의 균형을 맞추기 위해 순환 수로의 출구를 공정 끝에 설정하여 (수로 출구의 수온이 입구보다 높음) 금형 온도의 균형을 조정하고 주입이 끝날 때 용융 된 재료의 유동성을 보장하는 경우가 있습니다.

필요한 배기 및 오버플로 장치를 설치합니다. 고속 성형 시 용융된 플라스틱 수지가 고압으로 주입되어 단시간에 금형 캐비티를 채우기 때문에 캐비티 내 공기가 제때 빠르게 배출되지 않으면 플라스틱 부품의 품질에 영향을 미치고 사출 결함이 발생할 수 있습니다.

따라서 금형을 설계할 때 배기 홈의 설정을 충분히 고려해야 합니다. 일반적으로 적절한 배기 홈과 필요한 오버플로 장치는 각 공정의 절단면과 끝 부분에 설정됩니다.

용융물의 냉각 및 응고 시간 단축

사출 공정 중 용융물의 냉각 및 응고 시간은 큰 비중을 차지합니다. 따라서 금형의 냉각 효율을 개선하고 냉각 및 응고 시간을 단축하는 것이 성형 주기를 단축하는 가장 효과적인 방법 중 하나입니다.

금형의 전반적인 냉각 효율을 개선합니다. 일반적으로 금형 본체의 냉각은 순환 수로의 물이 열을 제거하여 금형 냉각을 달성함으로써 이루어집니다.

좋은 냉각 회로를 설정 한 후 가장 중요한 문제는 냉각수의 흐름을 늘리고 냉각수의 출구와 입구 사이의 온도 차이를 줄이는 것이며, 특히 자동화 된 고속 성형 금형의 경우 출구와 입구의 온도 차이를 3 ° C 이내로 제어해야합니다.

냉각수 채널에는 병렬 방식을 사용하는 것이 더 효과적이며, 특히 수돗물을 사용하는 여름에는 특수 냉각수 냉각 및 전달 장치를 설치해야합니다. 그 기능은 금형 본체 수로 배출구에서 흘러 나오는 물이 특정 온도를 갖는다는 것입니다.

냉각 장치를 통해 식힌 후 이 물은 특수 워터 펌프를 통해 수로 입구로 흘러들어가 냉각 효율을 높이고 물을 절약하기 위해 재활용할 수 있습니다.

냉각수 회로는 성형된 플라스틱 부품에 최대한 가깝게 설정하고 측벽에 스텝 또는 굵은 실과 같은 흐름 차단 구조물을 처리합니다. 이때 냉각수 흐름이 돌아갈 때 스텝 부분과 충돌하여 코어에서 열을 얻게 됩니다.

열을 빼앗아간 냉각수가 스텝 부분에 튀면서 들어오는 냉각수와 충돌해 냉각수와 코어 본체 사이의 접촉 면적을 넓혀 냉각 효과를 높입니다.

코어 모양이 가늘면 코어의 크기가 작기 때문에 성형 중 온도가 상승하기 쉽고 방열 및 냉각이 쉽지 않아 성형주기에 큰 영향을 미치므로 냉각 장치를 설정해야합니다.

그러나 내부에서 냉각수 채널을 설정할 수 없는 경우 열전도율이 좋은 베릴륨 구리 합금을 선택할 수 있습니다.

때로는 균형 잡힌 냉각을 위해 자동화된 고속 성형기의 특정 부분을 냉각하고 가열해야 하는 경우가 있습니다. 자동화된 고속 성형에서는 러너의 냉각 문제를 무시할 수 없습니다.

주조 성형에 콜드 러너 시스템을 사용하는 경우 메인 러너와 브랜치 러너가 상대적으로 두껍기 때문에 냉각 시간이 상대적으로 연장되어 성형주기가 동시에 연장됩니다. 따라서 러너에 냉각 회로를 설정하는 것이 매우 필요합니다.

짧은e보조 시간

보조 시간은 사출 압력 유지 및 냉각 및 경화 공정을 제외한 성형 사이클의 시간, 즉 금형 개구부에서 마감까지의 시간을 의미합니다.

이 시간 동안 플라스틱 부품과 주조 응축물이 이형되어 금형에서 자동으로 떨어지고 금형 본체 성형 영역의 이물질이 제거되며 금형 폐쇄 공정 중에 움직이는 부품이 리셋됩니다.

이들이 차지하는 시간 비율은 크지 않지만 자동화된 고속 성형 공정에서는 매초가 중요합니다. 보조 시간을 단축하기 위해 금형을 닫기 전에 이물질을 자동으로 제거하기 위해 압축 공기를 분사하는 경우가 많습니다.

결론

이 백서에서는 주로 플라스틱의 시간 구성 요소에 대해 설명합니다. 사출 성형 사출 시간, 압력 유지 시간, 냉각 시간, 금형 개방 시간 및 배출 시간을 포함한 사이클. 이러한 시간은 생산 효율과 장비 활용도에 영향을 미칠 뿐만 아니라 제품 품질과 생산 효율을 직접적으로 결정합니다.

각 단계의 작동 및 기술 파라미터를 최적화함으로써 성형 주기를 효과적으로 단축하고 생산 효율성을 개선하며 제품 품질의 안정성과 일관성을 보장할 수 있습니다.