소개: 사출 성형은 아름다운 고속 프로토타입과 플라스틱 사출 성형 부품을 제작할 수 있는 훌륭한 제조 공정입니다. 하지만 엄격한 생산 공정 관리 시스템이 없으면 플라스틱 성형 부품에 싱크 마크와 같은 결함이 발생할 수 있습니다.

그렇다면 싱크 마크란 무엇인가요? 사출 성형? 싱크 마크가 발생하는 이유는 무엇이며 제조업체는 어떻게 이를 방지할 수 있을까요? 이러한 질문에 대한 답변과 싱크 마크에 대해 알아야 할 중요한 정보를 알려드리니 계속 읽어보세요.

사출 성형에서 싱크 마크란 무엇인가요?

싱크 마크는 벽의 두께에 따라 달라지는 사출 성형 부품 표면의 결함입니다. 즉, 싱크 마크는 성형 부품의 두꺼운 부분에서 발생하며 이 결함은 표면에 구덩이나 홈이 있는 것처럼 보입니다.

제품의 단면이 두꺼울수록 더 많은 부품이 포함되어 있습니다. 또한 이러한 두꺼운 부분은 냉각 시간이 길어집니다. 반대로 금형강과 접촉하는 플라스틱 부품의 바깥쪽은 일반적으로 매우 빠르게 냉각됩니다.

따라서 성형 부품의 외부와 내부의 냉각 시간 차이로 인해 결함이 발생합니다. 어떻게? 부품의 두꺼운 부분의 분자가 냉각되기 시작하면 수축하여 외부가 안쪽으로 수축하여 싱크 마크가 형성됩니다. 그러나 외부가 충분히 강하면 이 수축으로 인해 오히려 공극이 생깁니다.

싱크대의 가시성은 제품의 깊이, 색상 및 질감에 따라 달라집니다. 그러나 작은 싱크대 자국은 다른 방향으로 빛을 반사할 수 있기 때문에 종종 눈에 잘 띈다는 점에 유의해야 합니다.

플라스틱 사출 성형 싱크 마크의 원인과 해결 방법

사출 성형으로 부품을 만들 때는 녹은 재료를 금형에 쏘아 넣습니다. 재료가 식으면 원하는 부품으로 변합니다. 그런 다음 꺼내면 됩니다.

사출 성형에서 싱크 자국은 일반적으로 성형하는 부품이 사용 중인 수지에 비해 너무 두꺼울 때 발생합니다. 하지만 싱크 마크가 발생하는 다른 이유도 있습니다. 싱크 마크의 원인과 사출 성형에서 싱크 마크를 줄이는 방법을 살펴 보겠습니다.

잘못된 용융 온도

수지를 녹일 때 잘못된 온도를 사용하면 완성된 플라스틱 표면에 싱크 자국이 생길 수 있습니다. 일반적으로 싱크 자국은 낮은 인서트 온도로 인해 발생하며, 이 경우 온도를 높이면 이러한 문제를 해결할 수 있습니다.

이를 방지하려면 제조업체의 권장 온도 범위 내에서 용융된 레진을 조정하세요. 수지를 금형에 주입하기 전에 용융 온도를 확인합니다.

짧은 보유 시간

홀드 시간이 너무 짧으면 부품 표면에 함몰이 생길 수도 있습니다. 이상적으로는 팩 및 홀드 시간이 길어야 합니다. 이렇게 하면 부품의 게이트가 제대로 밀봉되어 플라스틱 수지가 금형 캐비티 안팎으로 흘러나오는 것을 방지할 수 있습니다. 게이트가 제대로 밀봉되지 않으면 플라스틱 수지가 고정되어 있을 때 캐비티 밖으로 흘러나오게 됩니다.

싱크 자국을 방지하려면 몰드를 채운 후 게이트가 굳을 때까지 충분히 오래 기다리세요. 이렇게 하면 용융된 재료가 금형 밖으로 흘러나오는 것을 방지하여 가라앉는 것을 방지할 수 있습니다. 즉, 게이트 근처에 자국이나 함몰된 부분이 있는 경우 유지 시간을 연장하면 이를 제거하는 데 도움이 됩니다.

리브가 너무 두껍습니다.

리브가 두꺼우면 리브와 주벽 두께의 접합부도 두꺼워집니다. 플라스틱이 여기에 집중되어 있습니다. 냉각 시 리브와 주 벽 두께가 두꺼운 부분의 표면이 먼저 응고됩니다. 리브와 주 벽 두께의 접합부 중앙은 녹은 상태로 유지됩니다.

나중에 응고되는 플라스틱은 먼저 응고되는 플라스틱을 수축시키고 주변의 플라스틱을 흡입하는 힘을 가집니다. 응고층이 약한 곳(일반적으로 리브 반대편 금형 표면)이 있는 경우 해당 표면이 함몰되어 무너질 수 있습니다.

싱크 자국은 재료 특성, 유지 압력 및 게이트와의 거리로 인해 발생할 수 있습니다. 때로는 리브 두께를 주 벽 두께의 50% 또는 더 얇게 설계해야 하는 경우도 있습니다. 사람의 경험적 판단은 때때로 부정확할 수 있습니다.

CAE 금형 유동 해석을 통해 분석하는 것이 좋습니다. 금형 유동 해석의 수축 지수를 기반으로 위험을 예측하여 다양한 리브 두께 설계가 수축에 미치는 영향을 파악할 수 있습니다. 제품의 기둥 위치와 모서리에서도 동일한 방식으로 수축 위험을 예측할 수 있습니다.

러너와 게이트의 크기

러너와 게이트가 너무 작고 재료 흐름 저항이 너무 큽니다. 사출 압력과 압력이 충분하지 않으면 금형 캐비티를 고밀도 재료로 채울 수 없고 용융 밀도가 작아 표면 함몰 및 수축 자국이 쉽게 발생할 수 있습니다.

일부 제품은 국소 접착제 흐름이 고르지 않거나 흐름 채널이 너무 작아 재료 흐름 저항이 크고 국소 압력이 충분하지 않을 수 있으며 수축 자국이 발생할 확률도 높아집니다. CAE 금형 유동 분석 소프트웨어를 사용하여 금형 설계 전에 재료 흐름과 압력을 분석하고 충진 공정을 시뮬레이션하는 것이 좋습니다.

소프트웨어는 러너와 게이트 크기를 합리적으로 설계하고 제품 구조가 흐름을 방해하는 영역을 분석하는 데 도움이 되는 합리적인 데이터를 제공합니다. 분석 결과에 따라 제품을 수정하여 제품 표면의 수축을 완벽하게 방지합니다.

높은 금형 온도

수축 마크 또는 수축 구멍에 대한 금형 온도의 영향은 상대적입니다. 금형 온도가 너무 낮으면 부품의 표면층이 응축되고 두꺼워지는 경향이 있고 코어층의 두께가 상대적으로 감소하며 압력과 수축을 유지하는 채널이 좁아지고 부품의 끝단이 충분한 수축을 얻지 못해 수축 마크 또는 수축 구멍이 생깁니다;

또한 금형 온도가 낮으면 게이팅 시스템, 특히 게이트가 쉽게 동결되고 부품이 충분한 유지 압력과 수축을 얻지 못해 수축 공동이나 수축 자국이 생깁니다.

금형 온도가 너무 높으면 금형의 냉각 효율이 낮고 냉각이 느려집니다. 냉각 시간이 길기 때문에 수축도 더 큽니다. 유지 압력과 수축이 충분하지 않으면 수축 자국이나 수축 공동이 발생하기 쉽습니다.

온도를 너무 높게 설정하면 게이트가 제시간에 올바르게 밀봉되지 않을 수 있습니다. 이 문제를 해결하려면 올바른 금형 온도 범위를 사용하고 올바른 파이프라인을 확보하세요.

부적절한 유지 압력 또는 유지 압력

성형 부품에 함몰이 발생하는 또 다른 이유는 유지 압력의 부적절한 분배 때문입니다. 즉, 제품의 여러 부분에 적절한 양의 유지 압력을 적용하면 제품의 모양을 유지하는 데 도움이 됩니다.

싱크 자국이나 뒤틀림을 방지하기 위해 일반적인 캐비티 압력 범위는 8,000~15,000psi입니다. 경험상 홀딩 또는 패킹 압력은 사출 압력의 50-70%가 되어야 합니다.

압력을 가하는 가장 좋은 방법은 두께를 측정하는 것입니다. 따라서 두꺼운 금형 부품은 얇은 부품보다 모양을 유지하기 위해 더 많은 플라스틱과 압력이 필요합니다.

이 결함은 건조 과정에서 두꺼운 부분의 플라스틱 수지 및 기타 재료가 수축하여 발생하므로, 적절한 압력으로 두꺼운 부분에 충분한 플라스틱을 넣으면 이 결함을 제거하는 데 도움이 될 수 있습니다.

사출 성형 기계 스크류 체크 밸브 손상 실패

사출 성형 기술자는 사출 성형기의 체크 밸브가 사출 성형 기계는 재료 튜브의 나사 앞에 있는 용융된 플라스틱 재료가 사출 및 유지 압력 중에 역류하는 것을 방지하는 역할을 합니다.

사출 성형기의 체크 밸브가 장기간 사용 중에 마모되고 균열이 생기면 심각한 손상으로 인해 플라스틱이 틈새로 역류하고 버퍼 및 유지 압력이 감소하거나 사라지며 제품이 쉽게 수축 함몰을 유발할 수 있습니다.

따라서 자주 점검하고, 관리하고, 청소해야 합니다. 또한 플라스틱 펠릿을 깨끗하고 이물질이 없는 상태로 유지해야 하며, 특히 2차 재활용 재료는 칼날이나 철 조각과 같은 단단한 물체와 절대 섞이지 않도록 해야 합니다. 심각한 결함이 발견되면 즉시 교체해야 합니다.

사출 성형기 배럴의 온도가 너무 높습니다.

온도가 사출 성형 기계 배럴이 너무 높으면 용융물의 밀도가 감소합니다. 제품이 냉각되면 금형 표면과 접촉한 용융물이 먼저 응축층으로 응고됩니다. 플라스틱의 부피가 줄어들어 캐비티 중앙의 용융물 밀도가 작아집니다.

코어가 천천히 굳으면 코어 중앙에 빈 공간이 생깁니다. 보이드의 내벽은 수축 응력을 형성합니다. 표면 응고 층의 강도가 충분하지 않으면 제품 표면이 안쪽으로 가라앉아 수축 자국이 생깁니다.

개선 방법은 합리적인 배럴 온도를 설정하는 것입니다. 재료가 허용하는 범위 내에서 가능한 한 극단적 인 값을 사용하지 않도록 노력하면 제품의 수축 가능성을 효과적으로 줄일 수 있습니다. CAE 금형 유동 분석은 또한 합리적인 기준값을 분석하여 제품의 수축 자국을 사전에 방지할 수 있습니다.

몰드 게이트의 수와 위치가 합리적으로 설계되지 않았습니다.

게이트의 위치와 수에 따라 제품에 수축 자국이 생길 수도 있습니다. 다음은 동료와 공유할 수 있는 매개변수입니다. 재료의 유동 길이 비율은 제품의 주벽 두께에 대한 재료의 유동 길이의 비율입니다. 게이트의 수와 위치를 설계하는 데 중요한 기준값입니다.

이 점에 특히 주의하세요. 이 데이터 참조 값은 일반 재료 속성 표에서 재료의 유동성을 판단하는 데 사용할 수 있습니다. 게이트의 수와 위치가 불합리하여 재료 흐름 길이 비율이 너무 커지면 흐름 저항이 너무 커집니다.

사출 압력이 충분하지 않으면 금형 캐비티를 조밀 한 재료로 채울 수없고 용융 밀도가 낮으며 제품의 수축 함몰 가능성이 높습니다.

많은 오래된 몰더들은 경험에 따라 게이트 위치와 숫자를 설계합니다. 이제는 경험에 전적으로 의존하는 것은 바람직하지 않다고 생각합니다. CAE 컴퓨터 시뮬레이션 분석 결과는 금형 설계자에게 매우 정확한 참조 데이터를 제공할 수 있습니다.

금형 흐름 분석은 재료 특성, 제품 구조, 금형 온도, 수냉 등을 종합적으로 분석하여 보다 정확한 결과를 얻을 수 있습니다. 금형 설계자는 금형 설계의 오류를 줄이기 위해 과학적인 분석 도구를 사용하는 방법을 배워야 합니다.

제품 냉각 시간이 너무 짧습니다.

제품의 냉각 시간이 충분하지 않으면 제품 표면의 응축층이 너무 얇아지고 내부 용융물의 수축으로 인한 응력에 견딜 수 있는 강성이 부족하여 제품 표면에 수축 함몰이 쉽게 형성됩니다.

냉각 시간 설정 방법은 CAE 금형 유동 분석 및 재료 특성 표에서 제공하는 권장 값을 참조할 수 있습니다.

기계를 조정하기 전에 재료 특성 표를 살펴본 적이 있는 기계 조정 담당자가 얼마나 될까요? 기계를 조정할 때는 분석에서 나온 권장값을 기준으로 냉각 시간을 설정하고 제품 표면 품질이 허용되는 범위 내에서 냉각 시간을 최대한 단축하여 성형 주기를 줄여야 합니다.

사출 성형 주기 동안 싱크 자국을 줄이려면 제조업체는 냉각 시간과 유지 압력 설정을 최적화하여 플라스틱 부품이 성형 공정 전체에서 고르게 냉각되도록 해야 합니다.

부적절한 부품 형상

부품 형상과 금형 설계가 올바르지 않으면 싱크 마크가 생길 수도 있습니다. 싱크 마크가 가장 많이 발생하는 곳은 리브와 보스라는 것을 아는 것이 중요합니다.

결론

제품 결함에는 여러 가지 원인이 있습니다. 제품 설계, 금형 설계, 사출 성형 공정을 고려해야 합니다. 문제의 근본 원인을 분석하고 찾아야 합니다. 비용, 효율성, 제품 품질도 고려해야 합니다. 때로는 모든 요구 사항을 충족할 수 없을 때도 있습니다. 이를 고려하고 계산하여 합리적인 절충안을 만들어야 합니다.

제타 몰드의 원칙은 제품 구조를 통해 개선할 수 있는 것을 우선적으로 개선하는 것입니다. 정말 불가능하다면 금형 설계를 통해 개선합니다. 금형 비용이 증가하더라도 사출 성형 조정에 문제를 남겨 두어서는 안됩니다.

금형의 비용 증가는 일회성이고 사출 성형 비용은 장기적이고 대규모이기 때문입니다. 사출 성형 합리적으로 작은 조정만 할 수 있습니다. 따라서 훌륭한 금형 기술자가 되려면 문제를 체계적으로 분석하고 신중하게 계산하며 합리적인 절충안을 찾아야 합니다.