머리말

플라스틱 사출 성형이라고도 하는 사출 성형은 플라스틱 제품을 제조하는 일반적인 방법입니다. 성숙한 플라스틱 가공 기술인 사출 성형 재료로서 사출 성형은 광범위한 발전 전망을 가지고 있습니다. 새로운 기술, 새로운 재료 및 새로운 수요의 출현으로 사출 성형은 시장 변화와 혁신적인 개발에 계속 적응하여 산업 제조 및 소비자에게 고품질 플라스틱 제품을 제공 할 것입니다.

이 장에서는 사출 공정의 6단계인 금형 닫기, 충전, 압력 유지, 냉각, 금형 열기 및 금형 제거에 중점을 둡니다.

금형 클램핑 단계

금형 폐쇄 시스템은 안정적인 개폐 금형 동작과 금형 개폐시 완충 효과가 있어야합니다. 이동식 플래 튼의 작동 속도는 금형 폐쇄 및 금형 개방 중에 금형 손상을 방지하기 위해 "느린-빠른-느린"속도 변경 요구 사항이 있어야합니다. 및 제품, 기계의 강한 진동으로 인한 소음을 방지하여 안전한 작동을 달성하고 기계 및 금형의 수명을 연장합니다.

템플릿의 최대 개폐 스트로크에 따라 사출 성형기에 설치할 수 있는 금형의 최대 두께가 결정되므로 생산할 수 있는 사출 성형 제품의 최대 두께도 결정됩니다. 따라서 템플릿 스트로크를 조정할 수 있어야 합니다.

템플릿은 잦은 다양한 압력으로 인해 변형되지 않도록 충분한 강도와 강성을 가져야 합니다. 사출 성형 생산를 사용하여 사출 성형 제품의 크기와 모양 정확도에 영향을 미칩니다.

금형 마감 단계의 기본 조건

금형 캐비티 압력의 작용으로 금형이 배출되지 않도록 충분하고 조절 가능한 클램핑 력을 확보합니다.

고정 금형의 템플릿은 충분한 면적, 스트로크 및 개방 거리를 가지고있어 다양한 모양과 크기의 성형 금형에 적응할 수 있으며 개방 거리를 자유롭게 조정할 수 있습니다.

템플릿 이동 속도는 빠른 기어와 느린 기어의 두 가지 단계로 설정됩니다. 빠른 기어는 부드러움, 안전성 및 제어성이 필요합니다. 클램핑 시스템의 구동력은 유압으로 작동하는 커넥팅 로드 또는 토글 브레이스 메커니즘에 의한 기계적 힘 또는 유압-기계적 조합에서 비롯됩니다.

부품을 원활하게 탈형하고 꺼내기 위해 금형 폐쇄 시스템은 공압, 유압 또는 기계 동력으로 작동하는 제품 배출 장치로 설계되었습니다.

금형 마감 단계의 기술 파라미터

금형 클램핑 시스템의 기술 파라미터에는 클램핑 력, 금형 클램핑 장치의 기본 치수, 금형 개폐 속도 및 빈 사이클 시간이 포함됩니다. 클램핑 력은 특히 중요합니다. 클램핑 력은 금형 클램핑 메커니즘이 금형에 가할 수 있는 최대 클램핑 력을 나타냅니다. 금형 캐비티 내 용융물의 평균 압력보다 커야 합니다.

제품의 벽이 얇을수록 사출 압력이 커지고 사출 성형 중에 금형을 닫는 데 필요한 클램핑 력이 커집니다. 예를 들어, 일반 포장 용기의 금형 캐비티 압력은 일반적으로 약 25MPa이지만 벽이 얇은 용기는 30MPa가 필요할 수 있습니다. 실제 설정된 클램핑 력은 사출 압력과 제품의 예상 면적의 곱에 의해 결정됩니다. 

주입 단계

사출은 일반 주조 공정의 첫 번째 단계입니다. 금형이 닫히고 주조가 시작되면 금형 캐비티에 최대 95%까지 직접 사출할 수 있습니다. 이론적으로는 사출 시간이 훨씬 짧고 성형 효율이 훨씬 높습니다. 그러나 실제 생산에서는 성형 시간(또는 사출 속도)에 많은 조건부 제한이 있습니다.

고속 사출: 고속 사출 시 전단 속도가 높으면 전단 박화는 플라스틱의 점도를 낮추고 전반적인 흐름 저항을 감소시킵니다. 국소 점성 가열의 효과로 인해 응고된 층의 두께도 감소합니다.

따라서 유량 제어 단계에서의 사출 작업은 일반적으로 사출할 부피의 크기에 따라 달라집니다. 즉, 유량 제어 단계에서는 고속 사출로 인해 용융 금속의 전단 박화 효과는 크지만 벽이 얇아 냉각 효과가 뚜렷하지 않은 경우가 많으므로 속도 효과가 우선시됩니다.

느린 사출. 느린 열전도로 사출을 제어하면 전단 속도가 낮고 국부 점도가 높으며 유동 저항이 크며, 리필 속도가 느리면 뜨거운 플라스틱의 흐름이 상대적으로 느리고 재료 흐름이 좋지 않습니다. 따라서 열전도 효과가 더 두드러지고 열이 금형의 차가운 벽을 통해 빠르게 방출됩니다. 더 적은 양의 점성 가열과 결합하면 응고 층 두께가 더 증가하여 벽이 얇은 섹션의 흐름 저항이 더욱 증가합니다.

분수의 흐름은 플라스틱 폴리머 사슬을 유동파 전면에 거의 평행하게 정렬합니다. 따라서 두 가닥의 용융 플라스틱이 접촉하면 접촉면의 폴리머 사슬이 서로 평행하며, 두 용융물은 서로 다른 특성 (금형 캐비티 내 체류 시간, 용융 온도, 다른 용융 온도 및 압력)을 가지므로 용융 교차 영역의 미세한 구조적 강도가 낮아집니다.

조각을 적절한 각도로 조명 아래에 놓고 이음새가 뚜렷한지 육안으로 관찰합니다. 이것이 용접 자국이 생성되는 메커니즘입니다. 용접 자국은 플라스틱 부품의 외관에 영향을 미칠 뿐만 아니라 느슨한 미세 구조로 인해 응력 집중이 발생하여 부품의 강도를 떨어뜨리고 고장을 일으킬 수 있습니다.

일반적으로 용접선은 고온 영역에서 발생하면 더 강해집니다. 이는 고온에서 폴리머 사슬의 이동성이 상대적으로 우수하여 서로 침투하여 얽힐 수 있기 때문입니다. 또한 고온 영역에서 두 용융물의 온도가 상대적으로 가깝고 용융물의 열적 특성이 거의 동일하여 용접 영역의 강도가 증가합니다. 반면 저온 영역에서는 용접 강도가 감소합니다.

홀딩 스테이지

압력 유지 단계의 기능은 지속적으로 압력을 가하고, 용융물을 압축하고, 플라스틱의 밀도를 높이고(치밀화), 플라스틱의 수축 거동을 보정하는 것입니다. 포장 공정 중에 금형 캐비티는 플라스틱으로 채워져 높은 배압을 생성합니다.

압력을 유지하고 압축하는 과정에서 스크류의 나사는 사출 성형 기계는 천천히 가볍게만 전진할 수 있으며 용융 플라스틱 흐름의 유량도 상대적으로 느립니다. 이때의 흐름을 유지 압력 흐름이라고 합니다. 압력 유지 단계에서 플라스틱 금형 벽은 더 빨리 냉각되고 응고되며 용융 된 재료는 빠르게 증가하므로 금형 캐비티 내부의 저항이 매우 커집니다.

포장의 마지막 단계에서는 녹은 재료의 밀도가 계속 증가하고 플라스틱 부품이 서서히 형성됩니다. 압력 유지 단계는 도어가 굳어지고 밀봉될 때까지 계속됩니다. 이때 금형 캐비티의 압력은 컨디셔닝 단계에서 최대 값에 도달합니다.

유지 단계에서는 압력이 너무 높아 플라스틱이 부분적으로 압축 가능한 특성을 나타냅니다. 압력이 높은 영역에서는 플라스틱의 밀도가 점점 높아집니다. 압력이 낮은 영역에서는 플라스틱이 느슨해지고 밀도가 낮아지며 밀도 분포는 위치와 시간에 따라 달라집니다.

압력 유지 프로세스 동안 플라스틱 흐름이 매우 낮습니다. 결과적으로 재료 흐름이 약하여 구동 역할을 할 수 없습니다. 압력은 압력 유지 공정에 영향을 미치는 주요 요인입니다. 압력 유지 과정에서 플라스틱이 금형 캐비티를 채우고 서서히 응고되는 용융물이 압력 전달 매체 역할을 합니다.

금형 캐비티 내부의 압력이 플라스틱을 통해 금형 벽으로 전달되어 금형이 열리는 경향이 있으므로 금형을 닫을 때 적절한 체결력이 필요하며 정상적인 상황에서는 금형의 팽창력으로 인해 금형이 약간 열리므로 금형을 쉽게 환기시킬 수 있습니다. 그러나 금형의 팽창력이 너무 크면 버와 오버플로가 발생하고 금형이 열릴 수 있습니다.

따라서 사출 성형기를 선택할 때는 금형 팽창을 방지하고 압력을 효과적으로 유지할 수 있도록 충분한 클램핑력을 갖춘 사출 성형기를 선택해야 합니다.

사출 성형의 새로운 환경 조건은 가스 보조 성형, 물 보조 성형, 폼 사출 성형 등 몇 가지 새로운 사출 성형 공정을 고려해야 합니다.

냉각 단계

사출 금형에서는 냉각 시스템의 설계가 매우 중요합니다. 실제로 플라스틱 성형 제품을 어느 정도 강성까지 냉각하고 굳힌 후에야 이형 후 외부 힘에 의한 변형을 방지할 수 있습니다.

냉각 시간은 전체 성형 사이클에서 약 70-80%를 차지합니다. 따라서 적절하게 설계된 냉각 시스템을 사용하면 성형 시간을 크게 단축하고 사출 성형 냉각 시스템이 잘못 설계되면 성형 시간이 길어지고 비용이 증가할 수 있습니다. 냉각이 고르지 않으면 플라스틱 제품이 더 많이 변형되고 더 커집니다.

실험에 따르면 주철에서 금형으로 들어가는 열은 일반적으로 두 부분으로 손실되는데, 그 중 5%는 복사와 대류에 의해 대기로 전달되고 나머지 95%는 주철에서 금형으로 전달되는 것으로 나타났습니다. 금형을 금형 온도까지 가열합니다.

금형에서 플라스틱 제품 냉각수 파이프의 역할로 인해 열은 금형 프레임을 통한 열전도에 의해 금형 캐비티의 플라스틱에서 냉각수 파이프로 전달되고 열 대류에 의해 냉각 액체를 통해 배출됩니다. 냉각수에 의해 제거되지 않은 소량의 열은 계속 금형에 전달되어 외부와 접촉한 후 공기 중으로 방출됩니다.

사출 성형 사이클에는 금형 폐쇄 시간, 충진 시간, 유지 시간, 냉각 시간 및 탈성형 시간이 포함됩니다.

이 중 냉각 시간이 가장 큰 부분을 차지하는데, 약 70-80%입니다. 따라서 냉각 시간은 플라스틱 제품의 성형 주기와 수율에 직접적인 영향을 미칩니다.

금형 이형 공정에서 플라스틱 제품의 온도를 플라스틱 제품의 열변형 온도보다 낮은 온도로 냉각해야 이형 중 잔류 응력 이완이나 외력에 의한 변형으로 인해 플라스틱 제품이 변형되는 것을 방지할 수 있습니다.

금형 개방 단계

사출 금형을 개봉하는 과정은 일반적으로 금형 도면 그리기, 도면 교정 및 검토, 금형 시험 및 수리, 데이터 정리 및 보관으로 나뉩니다. 

금형 도면 그리기: 사출 금형의 최종 조립 도면을 그리기 전에 공정 도면을 그려야 하며 부품 도면 및 공정 데이터의 요구 사항을 준수해야 합니다. 다음 공정에서 보장되는 치수는 도면에 "공정 치수"라는 단어로 표시해야 합니다. 성형 후 버 수리를 제외한 다른 기계적 처리가 수행되지 않으면 공정 도면은 부품 도면과 정확히 동일합니다.

교정 및 도면 검토: 사출 금형 및 금형 부품의 플라스틱 재질, 경도, 치수 정확도, 구조 등이 플라스틱 부품 도면의 요구 사항을 충족하는지 여부를 확인합니다.

금형 시험 및 금형 수리: 금형 설계는 성형 재료 및 성형 장비를 선택할 때 예상 공정 조건에서 수행되지만 사람들의 이해가 불완전한 경우가 많으므로 사출 금형 가공이 완료된 후 금형 시험을 수행해야합니다. 주물의 품질을 테스트하고 확인합니다. 오류가 발견되면 금형을 수리하여 오류를 제거합니다.

데이터 정리 및 보관: 사출 금형을 테스트 한 후 일시적으로 사용하지 않을 경우 이형 잔여물, 먼지, 기름 등을 완전히 닦아내고 버터 또는 기타 방청유 또는 방청제로 코팅 한 후 보관 장소에 보관해야합니다.

사출 성형의 기본 원리: 사출 성형기는 플라스틱이 특정 온도로 가열되면 액체로 녹을 수 있다는 사실을 이용합니다. 용융된 액체는 고압으로 밀폐된 금형 캐비티에 주입됩니다. 냉각 및 성형 후 금형을 열고 배출하여 필요한 플라스틱 바디 제품을 얻습니다.

탈형 단계

이형은 사출 성형 사이클의 마지막 단계입니다. 제품이 콜드 세팅되고 성형되었지만 이형은 여전히 제품 품질에 큰 영향을 미칩니다. 부적절한 이형 방법을 사용하면 이형 시 제품에 고르지 않은 힘이 가해지거나 이형 시 제품이 변형되는 등의 결함이 발생할 수 있습니다.

절단 방법에는 크게 두 가지가 있습니다. 이젝터 이형 및 이형 플레이트 이형. 금형 설계 시 제품의 구조적 특성에 따라 적절한 이형 방법을 선택해야 제품 품질을 보장할 수 있습니다.

이형기를 사용하여 이형하는 금형의 경우 이형기를 최대한 균일하게 배치하고 플라스틱 부품의 왜곡이나 손상을 방지하기 위해 금형 이형에 대한 최대 저항력과 최대 강도와 강성을 제공하는 위치를 선택합니다. 플라스틱 부품.

릴리스 플레이트는 일반적으로 깊은 구멍이 있는 벽이 얇은 용기나 푸시 로드 자국이 허용되지 않는 투명 제품을 릴리스하는 데 사용됩니다. 이 메커니즘은 크고 균일한 해제력, 부드러운 작동, 흔적이 남지 않는 것이 특징입니다.

결론

다시 말해 사출 성형 공정은 주로 금형 폐쇄 - 사출 - 압력 유지 - 냉각 - 금형 개방 - 탈형의 6단계로 구성되며, 이 6단계는 제품의 성형 품질을 직접적으로 결정하며 현대 세계의 형성에 기여한 완전히 연속적인 공정으로 이루어져 있습니다. 사출 성형은 혁신의 특징이며, 제조의 발전을 주도하고 무한한 가능성을 열어줍니다.

플라스틱 사출 성형은 플라스틱 부품 제조의 효율성과 정밀성을 구현합니다. 금형 설계부터 사출까지 모든 단계를 신중하게 수행하여 고품질 부품을 대규모로 생산합니다. 사출 성형의 다재다능함과 산업 전반에 걸친 지속적인 발전은 현대 세계를 형성하는 데 지속적인 관련성과 기여를 보장합니다. 사출 성형은 혁신의 증거이며, 발전을 주도하고 제조업의 무한한 가능성을 열어줍니다.