박벽 사출 성형은 얇은 플라스틱 부품을 만드는 데 사용되는 공정입니다. 이 공정은 일반적으로 고도의 정밀도가 요구되는 작고 복잡한 부품에 사용됩니다. 이 블로그 게시물에서는 얇은 벽 사출 성형의 기본 사항과 고품질 플라스틱 부품을 생산하는 데 이 공정을 사용하는 방법에 대해 설명합니다.

간단히 말하면 벽 두께가 1mm 미만인 것을 얇은 벽이라고 합니다. 보다 포괄적으로 얇은 벽의 정의는 공정/벽 두께 비율, 플라스틱의 점도 및 열전달 계수와 관련이 있습니다.

박형 사출 성형은 제품 설계, 기계 선택 측면에서 다양한 요구 사항이 있습니다, 금형 제조독특한 모양 특성으로 인해 성형 공정이 필요하며 각 단계는 최종 제품 품질에 영향을 미칩니다.

얇은 벽이란 무엇인가요?

사출 성형 산업에서는 일반적으로 벽 두께가 1mm 미만인 사출 성형 제품을 박벽 부품이라고 하며, 이 공정을 박벽 사출 성형이라고 합니다.

전통적인 사출 성형에 비해 제품의 벽 두께는 훨씬 얇지 만 핵심 또는 전문적인 차이는 흐름 길이 비율의 차이입니다 (일반적으로 주류 성형 공정의 끝 부분의 공정을 L이라고하고 제품의 두께를 t, L / t를 흐름 길이 비율이라고 함) L / t> 150, 그것은 불릴 수 있습니다. 얇은 벽 사출 성형.

얇은 벽 사출성형을 사용하는 이유는 무엇입니까?

플라스틱 비용은 일반적으로 완제품 비용의 큰 비율을 차지합니다(예: 50-80%). 얇은 벽은 이 비율을 줄이는 데 도움이 됩니다.

휴대폰, 디지털 카메라, PDA와 같은 소비자 전자 기기가 점점 더 작고 가벼워지면서 플라스틱 부품은 점점 더 얇게 설계되고 있습니다.

얇은 벽면 충전의 특성

금형 벽이 차갑고 용융물이 금형 캐비티를 채우면 금형 벽이 경화 층을 형성하여 유동성 채널의 두께가 줄어듭니다. 이 상황은 벽 두께가 더 얇을 때 더 심각합니다. 1mm 벽 두께는 0.2mm 두께의 경화 층을 가지며, 0.6mm 두께의 유동 경로를 남깁니다.

0.5mm 벽 두께는 0.2mm 두께의 경화 층을 가지며, 0.1mm 두께의 유동 경로를 남깁니다. 충진이 완료되지 않고 두꺼운 경화 층으로 인해 흐름 경로가 사라지면 완제품이 채워지지 않습니다.

얇은 벽 사출 성형의 다른 특징

고속 충전

얇은 벽 사출 성형따라서 경화된 층이 너무 두껍지 않을 때 사출 금형 캐비티를 채우려면 높은 사출 속도가 필요합니다.

높은 사출 압력이 필요하지 않습니다. 사출 속도 부족을 메우지 않은 캐비티에 용융물을 강하게 주입하여 부족한 사출 속도를 보완하기만 하면 됩니다. 이렇게 하면 필요한 클램핑력이 증가할 뿐만 아니라 완제품에 높은 내부 응력이 발생하여 탈형 후 변형이 발생합니다.

범용 사출기의 사출 속도는 약 100mm/s로, 얇은 벽 사출에는 대응할 수 없습니다. 오일 펌프를 늘리면 사출 속도를 25%까지 높일 수 있습니다. 이중 펌프 사출은 70% 더 높습니다.

일부 제조업체는 재생 주입을 사용하여 주입 압력을 주입 속도와 교환합니다. 초기 사출에 높은 사출 압력이 필요하지 않을 때 사용됩니다. 사출 속도를 100% 이상 높일 수 있습니다.

질소 실린더는 오일 펌프의 에너지를 압력의 형태로 저장했다가 분사 중에 방출할 수 있으며, 이는 분사 속도를 크게 높이는 공식적인 방법입니다. 주입 속도는 다음과 같이 네 가지 범주로 나뉩니다.

저속 200-300mm/s; 중속 300-600mm/s; 고속 600-1000mm/s; 초고속 1000-2000mm/s. 국내 사출 성형기는 중간 속도 등급에 도달할 수 있습니다.

저관성 주입

유일한 고속 주입 는 얇은 벽 사출의 모든 요구 사항을 충족할 수 없습니다. 또한 높은 가속과 높은 감속도 고려해야 합니다. 사출이 시작될 때 스크류는 정지 상태입니다. 정지 상태에서 최대 속도(예: 400mm/s)까지 스크류를 가속해야 합니다.

전체 주입 시간이 0.5초에 불과한 경우 0.05초 안에 최고 속도에 도달하고 가속 속도가 8G 이상인 것이 바람직합니다. 반대로 가속 시간이 0.3초가 걸리면 적합하지 않습니다. 그 이유는 낮은 가속으로 인해 평균 속도가 낮아지기 때문입니다.

용융 점도 저항을 무시하면 a=F/m. a는 가속도, F는 추력, m은 질량입니다. 따라서 얇은 벽 사출에는 큰 추력과 작은 질량이 필요합니다.

고강성 오일 회로

압력 오일은 탄성이 있으므로 0.05초 가속에 대해 이야기할 때 고려해야 합니다. 실린더 피스톤 면적이 넓고 스트로크가 짧으며 튜브가 짧으면 탄성의 효과가 감소할 수 있습니다. 호스를 단단한 호스로 교체할 수 있으면 오일 회로의 강성도 향상됩니다.

서보 밸브

서보 밸브의 반응은 일반 비례 밸브보다 빠릅니다. 금형 캐비티를 채우고 압력 유지로 전환 할 때 가장 효과적 일 수 있습니다. 응답이 적시에 이루어지지 않으면 플라스틱 재료가 넘쳐나고 완제품에 버가 생깁니다.

완전 폐쇄형 루프 제어

일반적으로 완전 폐쇄 루프 제어 기능을 갖춘 서보 밸브를 사용하면 사출 속도, 유지 압력 및 배압 제어를 달성할 수 있습니다.

완전 폐쇄 루프 제어는 관련 변수(속도 또는 압력)를 모니터링하고 설정된 양과 편차가 있을 때 서보 밸브에 알려 수정하도록 합니다.

간단히 말해, 완전 폐쇄 루프 제어는 다음과 같은 안정성(반복성)을 향상시킵니다. 사출 성형 폐기율을 줄입니다.

컨트롤러

일반적으로 컴퓨터로 알려진 컨트롤러는 사출을 완료하라는 명령을 내리고 금형 캐비티가 채워지는 순간 압력 유지로 전환해야 합니다.

사출 속도가 400mm/s이고 허용되는 전자 스케일 편차가 0.1mm인 경우 컨트롤러는 0.25ms의 편차만 가질 수 있습니다. 컨트롤러는 0.1ms마다 사출 전자 스케일을 스캔해야 합니다.

컨트롤러가 "실시간" 제어를 채택하면 스캐닝을 사용하지 않고 전자 눈금자가 압력 유지 지점에 도달했다고 측정하면 중단을 생성하고 컨트롤러가 "즉시" 처리하여 높은 안정성 요구 사항도 달성할 수 있습니다.

짧은 주입 주기

금형을 열고 동시에 배출하면 약 1초의 사이클 시간을 절약할 수 있습니다.

기계적 구조

4초의 사이클 시간을 달성하려면 금형의 개폐가 빠르고 안정적이어야 합니다(진동이 없어야 함).

비례 밸브는 제동 기능이 있는 몰드를 열고 닫는 데 사용됩니다. 프레임의 높은 강성도 도움이 됩니다. 몰드 플레이트의 변화는 몰드 캐비티의 두께에 직접적인 영향을 미칩니다.

균일한 벽 두께가 0.5mm인 경우 몰드 플레이트의 변형은 0.05mm 미만으로 제어되어야 합니다. 따라서 사출 금형 플레이트가 높아야 하며(적절한 보강재, 몰드 플레이트의 적절한 두께), 네 기둥의 공간이 너무 크지 않아야 합니다.

가소화 능력

4초 주기로 가소화 작업을 잘 수행하려면 스크류의 가소화 용량을 늘리거나 공압 실링 노즐을 사용하여 가소화 시간을 연장해야 합니다.

이중 나사산 설계는 가소화 용량을 향상시킬 수 있습니다. L/D 비율이 24-25인 긴 나사는 열 흡수 면적을 늘리고 가소화도 효과적으로 증가시킬 수 있습니다.

매우 빠른 스크류 속도는 스크류 표면 속도를 1m/s 이상으로 높여 일반적으로 사용되는 PP 소재에 부정적인 영향을 미치지 않습니다.

공압 노즐을 사용하면 금형을 열고 닫을 때 가소화를 계속할 수 있지만 사출 성형 기계에는 두 개의 오일 펌프와 같은 두 개의 전원이 있어야 합니다.

곰팡이

사출 성형기의 템플릿과 마찬가지로 금형의 템플릿은 변형을 줄이기 위해 두꺼워야 합니다.

고속 사출 성형 잘 배출되어야 합니다. 충분한 배기 슬롯, 통기성 금형강 사용, 진공이 그 방법입니다. 네 개의 얇은 벽 둘레의 두께를 균일하게 만들기 위해서는 금형의 가공 정밀도가 필요합니다.

다중 캐비티 금형의 요구 사항은 훨씬 더 높습니다. 금형에는 이젝터와 송풍 장치가 장착되어 있어 탈형 후 완제품이 더 빨리 떨어지고 금형을 즉시 닫을 수 있습니다.

플라스틱

PP 플라스틱의 용융 지수(MI)는 60(g/10분)에 달하며 Basell의 Moplen RP1086과 같이 높은 편입니다. PC의 인성과 ABS의 유동성 때문에 많은 완제품이 PS/ABS로 만들어지며, 이는 다음과 같은 용도로도 적합합니다. 얇은 벽 사출 성형.

얇은 벽 사출 성형을 위한 유동성이 높은 재료 선택

재료 선택 측면에서 포장 얇은 벽 제품의 두께가 0.6mm 미만이고 흐름 길이 비율이 일반적으로 200보다 크기 때문에 얇은 벽 사출 성형의 성형주기가 매우 짧고 제품이 매우 빠르게 냉각됩니다. 사출 성형 공정은 재료의 유동성이 매우 높아 신속한 주입 및 충진을 달성해야 합니다.

현재 얇은 벽 사출 성형은 주로 PET, PS, PE, ABS, PC 및 기타 응용 분야 외에도 PP 및 PE와 같은 폴리올레핀 소재에 사용됩니다.

입구 포트의 배치를 고려한 박형 사출 성형 제품 설계

제품 디자인 얇은 벽 사출 성형 는 입구 접착제가 가능한 한 균형을 이루고 전체 제품이 균형 잡힌 방식으로 채워질 수 있도록 입구 포트의 배열에 특별한주의를 기울여야합니다.

또한 배기 설계에 특별한 고려가 필요합니다. 벽 두께가 넓고 얇은 일부 제품의 경우 배기 시트를 배기용으로 사용할 수 있습니다. 배기 시트 배열은 가능한 한 최종 수렴 라인에 수직으로 배치해야 배기 효율을 가장 효과적으로 높일 수 있습니다.

예를 들어, 휴대 전화 배터리 케이스에서 휴대 전화의 두께가 점점 얇아지고 있기 때문에 전자기 케이스도 두께를 가능한 한 얇게 만들기를 희망합니다. 따라서 배터리 케이스의 뒷면은 일반적으로 갇힌 가스를 채우는 데 효과적인 가스가 될 수있는 배기 조각을 수행합니다.

얇은 벽 사출 성형 금형 재료, 배기 슬롯 및 게이트 설계

고려해야 할 요소는 다음과 같습니다. 얇은 벽 사출 성형금형 재료, 금형 배기, 게이트 등입니다.

우선얇은 벽 사출 성형은 일반적으로 고압 및 빠른 충진에 사용되므로 금형 표면에 대한 재료의 충격이 특히 심하기 때문에 금형의 재료가 매우 중요하므로 일반적으로 경도가 HRC55도 이상인 강철을 사용해야하며 재료를 열처리해야하므로 금형의 마모를 효과적으로 방지 할 수 있습니다.

금형 표면의 연마는 위치를 연마하고 유동 저항을 줄이며 플라스틱 충전재의 마찰을 방지하기 위해 가능한 한 많이 연마하는 것도 매우 중요합니다.

둘째앞서 언급했듯이 금형의 배기 또한 매우 중요하며 제품 배기 부품의 구조로 설계 할 수 있으며 금형의 부압 밸브, 금형 사전 진공 및 충전 형태로도 사용할 수 있으므로 공기 압축에 대한 저항을 줄일 수 있습니다.

배기 슬롯의 끝은 다른 재료에 따라 설계되어야하며 플라잉 에지를 실행하지 않아도 효과적인 배기가 될 수있을뿐만 아니라 동시에 금형 외부로 이어지는 데 필요한 모든 배기 채널에주의를 기울여야합니다.

게이트 설계에서 고무를 공급하기 위해 큰 게이트 또는 멀티 게이트를 사용하거나 니들 밸브 유형 타이밍 제어를 사용하여 고무를 공급하여 재료를 효과적으로 채울 수 있도록 고려해야하며 동시에 얇은 벽 부품의 냉각 시간이 매우 빠르며 러너와 게이트는 냉각 폐쇄를 방지하기 위해 두께를 늘려야한다는 점에 유의해야합니다.

고속 기계를 사용한 박형 사출 성형

얇은 벽 사출 성형기는 고속 기계를 선택해야하며 속도 증가 메커니즘이있는 기계를 선택할 수 있습니다.

예를 들어, 스크류 플런저 유형은 고전적인 방식입니다. 얇은 벽 사출 성형 기계, 나사 보관 및 플런저 사출 고무를 사용하여 성형 사출 속도가 빠르며 얇은 벽 사출 성형 요구를 잘 충족시킬 수 있습니다.

또한 일부 질소 부스터, 실린더 부스터 및 기타 장비도 얇은 벽 사출 성형기 옵션으로 사용할 수 있습니다. 빠른 충진 요구 사항을 충족하려면 얇은 벽 사출 성형기에 다음 조건이 필요합니다.

사출 압력이 높아야하며 200MPa 이상 (일반 사출 성형기 압력은 200MPa 미만); 클램핑 력이 크고, 제품의 각 평방 인치의 투영 면적에 클램핑 메커니즘이 제공하는 클램핑 력은 5-8 톤 (기존은 3-5 톤); 응답 속도가 빠르고, 사출 속도가 최대 2200mm / s, 응답 시간이 11 밀리 초 등으로 이해됩니다.

또한, 클램핑 메커니즘의 얇은 벽 사출 성형 기계는 또한 정밀도와 움직임의 부드러움에 대한 요구 사항이 더 높습니다.

포장 분야는 일반적으로 사출 전에 라벨을 캐비티에 빠르고 정확하게 배치하고 성형 된 제품을 제거하는 인몰 드 라벨링 프로세스를 채택하여 고효율 로봇 동작이 필요하므로 정확하고 빠른 응답과 금형 개폐의 부드러운 움직임이 필요합니다.

얇은 벽 사출 성형 공정은 압력과 속도를 제어해야 합니다.

충전 시간 얇은 벽 사출 성형 는 매우 짧고 많은 충전 시간이 0.5 초 미만이므로 속도 곡선을 따르거나 짧은 시간에 압력을 절단하는 것이 불가능하므로 사출 성형기를 제어하기 위해 고해상도 마이크로 프로세서를 사용해야합니다.

벽이 얇은 제품의 전체 사출 성형 공정에서 압력과 속도는 동시에 서로 독립적으로 제어되어야 합니다.

기존 사출 성형기의 압력 유지 단계에서 속도 제어로 스테이지를 채운 다음 압력 제어로 전환하는 방식은 더 이상 적용되지 않습니다.

얇은 벽 사출 성형 일반적으로 고압을 사용하여 빠르게 충전하지만 사출 공정이 연소, 갇힌 가스 및 기타 문제에주의를 기울여야하며 플라스틱의 열에 민감하고 전단에 민감한 특성에 따라 성형 온도와 나사 전단 속도 및 기타 매개 변수를 제어해야합니다. 또한 충진 저항을 줄이기 위해 금형 배기 장치와 결합해야 합니다.

결론

얇은 벽 몰딩은 현대의 중요한 분야입니다. 사출 성형구조, 경량, 성형 주기 시간 및 비용 측면에서 많은 제품의 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

얇은 벽 성형은 사출 성형 분야에서 널리 사용되어 왔으며, 설계 소스에서 시작하여 기계, 금형 및 공정의 모든 요소를 결합하여 성공적인 얇은 벽 성형 공정을 최적화하고 제품의 품질을 최적화해야합니다.