소개

사출 성형은 뜨거운 플라스틱 재료를 금형에 주입하여 냉각 및 응고시켜 원하는 부품 또는 구성 요소를 형성하는 널리 사용되는 제조 공정입니다. 효율성, 비용 효율성, 복잡한 부품을 대량으로 생산할 수 있는 능력으로 다음과 같은 이점이 있습니다. 사출 성형 하지만 금형 설계, 공정 매개변수, 재료 선택과 같은 특정 요인으로 인해 최종 제품에 결함이 발생할 수 있습니다. 이러한 사출 성형 결함을 방지하는 것은 제품의 품질, 기능 및 미관을 유지하는 데 필수적입니다. 이 문서에서는 일반적인 사출 성형 문제와 이를 방지하는 방법에 대한 전략을 다룹니다.  

사출 성형의 일반적인 결함 및 그 원인

싱크 마크

싱크 마크는 성형 부품 표면의 함몰 또는 움푹 들어간 부분으로, 내부 재료가 완전히 식기 전에 플라스틱의 외부 표면이 냉각되어 굳을 때 발생합니다. 이로 인해 내부 재료가 냉각되면서 수축하여 외부 성형 부품 표면이 안쪽으로 가라앉아 눈에 보이는 결함이 생길 수 있습니다.

싱크 마크의 주요 원인은 다음과 같습니다:

• 벽 두께가 균일하지 않습니다: 부품의 벽 두께가 다양한 영역이 있는 경우 두꺼운 부분이 냉각되고 굳는 데 시간이 오래 걸리므로 싱크 마크가 생깁니다.
• 냉각 시간이 충분하지 않습니다: 부품이 충분히 냉각되고 굳기 전에 금형에서 배출되면 잔류 열로 인해 플라스틱이 수축되어 가라앉는 자국이 생길 수 있습니다.
• 냉각 시스템이 부적절합니다: 냉각 시스템을 잘못 설계하면 냉각이 고르지 않아 부품의 일부 영역이 더 느리게 냉각되어 싱크 자국이 생길 수 있습니다.
• 재료 선택이 잘못되었습니다: 일부 플라스틱 소재는 다른 소재보다 수축하기 쉬워 싱크대 자국이 생길 가능성이 높습니다.

싱크 자국을 방지하기 위해 제조업체는 금형 설계를 최적화하여 균일한 벽 두께를 보장하고, 충분한 냉각 시간을 허용하고, 효율적인 냉각 시스템을 사용하고, 수축률이 낮은 재료를 선택해야 합니다.

워핑

뒤틀림은 성형된 부품의 모양이 뒤틀리는 현상으로, 부품의 여러 부분이 서로 다른 속도로 냉각 및 응고될 때 발생합니다. 재료가 냉각됨에 따라 수축하고 이 수축이 고르지 않으면 부품이 뒤틀리거나 구부러지는 등의 변형이 발생할 수 있습니다.

뒤틀림의 주요 원인은 다음과 같습니다:

• 벽 두께가 균일하지 않습니다: 벽 두께가 다른 부품은 서로 다른 속도로 냉각되어 수축이 고르지 않고 뒤틀림이 발생할 수 있습니다.
• 냉각 시스템이 부적절합니다: 냉각 시스템을 잘못 설계하면 부품 전체가 고르지 않게 냉각되어 일부 영역이 다른 영역보다 더 많이 수축하고 뒤틀림이 발생할 수 있습니다.
• 잘못된 처리 매개변수입니다: 사출 속도, 압력 및 온도를 부적절하게 설정하면 재료 흐름과 냉각이 고르지 않아 뒤틀림이 발생할 수 있습니다.
• 소재 선택: 일부 소재는 수축률이 높거나 열 안정성이 떨어지는 등 고유한 특성으로 인해 다른 소재보다 뒤틀림이 발생하기 쉽습니다.

뒤틀림을 방지하기 위해 제조업체는 금형 설계를 최적화하여 균일한 벽 두께를 보장하고 효율적인 냉각 시스템을 사용하며 필요에 따라 처리 매개변수를 조정하고 수축률이 낮고 열 안정성이 적절한 재료를 선택해야 합니다.

쇼트 샷

짧은 샷은 불완전합니다 사출 성형 부품에서 용융된 플라스틱이 전체 금형 캐비티를 채우지 못하는 경우가 있습니다. 이로 인해 원하는 사양을 충족하지 못하는 부분적으로 성형된 부품이 발생하여 사용할 수 없게 됩니다.

쇼트 샷의 주요 원인은 다음과 같습니다:

• 주입 압력이 충분하지 않습니다: 사출 압력이 너무 낮으면 용융된 플라스틱이 전체 금형 캐비티를 채우기에 충분한 힘을 갖지 못해 짧은 사출이 발생할 수 있습니다.
• 잘못된 몰드 디자인: 채널이 복잡하거나 좁은 금형은 용융된 플라스틱의 흐름을 방해하여 전체 캐비티를 채우지 못하고 짧은 샷이 발생할 수 있습니다.
• 자료 흐름이 부적절합니다: 용융 플라스틱의 점도가 너무 높으면 금형을 통해 원활하게 흐르지 않아 불완전한 충진 및 짧은 사출이 발생할 수 있습니다.
• 조기 냉각: 용융된 플라스틱이 전체 몰드 캐비티를 채우기 전에 너무 빨리 식으면 조기에 굳어져 짧은 샷이 나올 수 있습니다.

숏샷을 방지하기 위해 제조업체는 사출 압력을 올바르게 설정하고, 원활한 재료 흐름을 위해 금형 설계를 최적화하고, 적절한 점도의 재료를 사용하고, 조기 냉각을 방지하기 위해 적절한 온도 제어를 유지해야 합니다.

플래시

버라고도 하는 플래시는 사출 공정 중에 금형 캐비티에서 새어 나와 완성된 부품에 부착되는 과도한 플라스틱 재료입니다. 이는 일반적으로 부품 표면에 얇은 층이나 원치 않는 돌출부로 나타나며 외관과 경우에 따라 기능에 부정적인 영향을 미칩니다.

플래시의 주요 원인은 다음과 같습니다:

• 과도한 주입 압력: 사출 압력이 너무 높으면 용융된 플라스틱이 금형 캐비티 밖으로 밀려나와 섬광을 일으킬 수 있습니다.
• 부적절한 고정력: 고정력이 충분하지 않으면 금형이 충분히 단단히 닫히지 않아 용융된 플라스틱이 새어 나와 플래시를 형성할 수 있습니다.
• 마모되거나 손상된 금형 툴링: 시간이 지나면 금형이 마모되거나 손상되어 틈이 생기거나 정렬이 잘못되어 플라스틱이 빠져나와 플래시가 발생할 수 있습니다.
• 잘못된 금형 디자인: 금형 설계에 적절한 환기 또는 러너 시스템이 포함되지 않은 경우 용융된 플라스틱이 캐비티 밖으로 밀려나와 플래시를 형성할 수 있습니다.

플래시를 방지하기 위해 제조업체는 사출 압력을 올바르게 설정하고, 적절한 클램핑력을 사용하고, 금형 툴링을 정기적으로 검사 및 유지 관리하고, 적절한 환기 및 러너 시스템을 포함하도록 금형 설계를 최적화해야 합니다.

화상 자국

번 마크는 플라스틱 소재의 열화로 인해 사출 성형된 부품 표면에 짙은 갈색 또는 검은색으로 변색된 흔적입니다. 번 마크는 외관에 부정적인 영향을 미치고 경우에 따라 부품의 기능에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.

화상 자국의 주요 원인은 다음과 같습니다:

• 갇힌 공기: 공기가 금형 캐비티 내부에 갇히면 용융된 플라스틱의 고온으로 인해 연소되어 부품 표면에 화상 자국이 생길 수 있습니다.
• 과도한 주입 속도: 사출 속도가 너무 빠르면 용융된 플라스틱이 금형을 통해 흐르면서 과열되어 화상 자국이 생길 수 있습니다.
• 환기가 충분하지 않습니다: 환기가 제대로 되지 않으면 몰드 캐비티에 에어 포켓이 갇혀 갇힌 공기가 연소할 때 타는 자국이 생길 수 있습니다.
• 플라스틱 소재의 열화: 재료가 과열되거나 부적절하게 혼합되거나 불순물로 오염되면 성능이 저하되고 부품 표면에 화상 자국이 생길 수 있습니다.

번 자국을 방지하기 위해 제조업체는 사출 속도를 최적화하고, 금형 설계에서 적절한 환기를 보장하며, 플라스틱 소재의 과열을 방지하고, 소재 선택 및 준비 과정에 대한 엄격한 품질 관리를 유지해야 합니다.

Voids

보이드는 사출 성형 부품 내의 빈 공간 또는 에어 포켓으로, 일반적으로 갇힌 공기 또는 금형 캐비티를 채우는 재료 부족으로 인해 발생합니다. 보이드는 부품의 구조적 무결성을 손상시켜 부품을 약하게 만들고 파손되기 쉽게 만들 수 있습니다.

공백의 주요 원인은 다음과 같습니다:

• 갇힌 공기: 사출 공정 중에 금형 캐비티 내부에 공기가 갇힐 수 있으며, 용융된 플라스틱이 냉각되어 갇힌 공기 주위로 굳어지면서 공극이 생길 수 있습니다.
• 벽 두께가 균일하지 않습니다: 벽 두께가 다양한 부품은 플라스틱 소재가 고르지 않게 냉각되고 응고되어 두꺼운 부분에 빈 공간이 생길 수 있습니다.
• 부적절한 포장 압력: 포장 압력이 충분하지 않으면 용융된 플라스틱이 금형 캐비티에서 완전히 압축되지 않아 빈 공간이 남고 공극이 생길 수 있습니다.
• 재료 수축: 일부 플라스틱 소재는 다른 소재보다 수축하기 쉬우므로 소재가 냉각되고 수축하면서 빈 공간이 생길 수 있습니다.

공극을 방지하기 위해 제조업체는 금형 설계를 최적화하여 균일한 벽 두께를 보장하고, 갇힌 공기를 배출할 수 있도록 적절한 환기를 허용하고, 적절한 포장 압력을 사용하고, 수축률이 낮은 재료를 선택해야 합니다.

흐름 표시

플로우 라인 또는 용접 라인이라고도 하는 플로우 마크는 사출 성형 부품의 표면에 보이는 선이나 패턴입니다. 플로우 마크는 용융된 플라스틱의 두 개 이상의 면이 금형에서 만나 응고될 때 발생하며 부품 표면에 눈에 보이는 자국을 남깁니다. 플로우 마크는 부품의 외관에 영향을 미칠 수 있으며 경우에 따라 기계적 특성을 손상시킬 수 있습니다.

플로우 마크의 주요 원인은 다음과 같습니다:

• 주입 속도가 부적절합니다: 사출 속도가 느리면 용융된 플라스틱이 조기에 냉각되어 냉각된 앞면이 만나면 흐름 자국이 생길 수 있습니다.
• 벽 두께가 균일하지 않습니다: 벽 두께가 다양한 부품은 용융된 플라스틱이 고르지 않게 흐르게 되어 서로 다른 흐름 전선이 만나면 흐름 자국이 생길 수 있습니다.
• 게이트 위치가 부적절합니다: 게이트가 잘못 배치되면 용융된 플라스틱이 금형을 통해 원활하게 흐르지 않아 흐름 자국이 생길 수 있습니다.
• 머티리얼 점도: 일부 재료는 점도가 높아 용융된 플라스틱이 고르게 흐르기 어렵고 흐름 자국이 생길 수 있습니다.

플로우 마크를 방지하기 위해 제조업체는 사출 속도를 최적화하고, 금형 설계에서 균일한 벽 두께를 보장하며, 게이트 위치를 신중하게 선택하고, 부품의 형상에 적합한 점도를 가진 재료를 선택해야 합니다.

사출 성형 결함 예방을 위한 전략

금형 설계 최적화

금형 설계는 사출 성형 공정의 성공에 중요한 역할을 하며 최종 부품의 품질과 기능에 직접적인 영향을 미칩니다. 최적화를 통해 사출 금형 설계, 제조업체는 많은 일반적인 사출 성형 결함을 방지할 수 있습니다. 금형 설계를 최적화할 때 고려해야 할 주요 측면은 다음과 같습니다:

• 균일한 벽 두께: 벽 두께가 일정한 부품을 설계하면 냉각과 재료 흐름이 균일해져 뒤틀림, 싱크 자국, 공극과 같은 결함의 위험이 줄어듭니다.
• 적절한 게이트 위치 및 유형: 적절한 게이트 위치와 유형을 선택하면 재료 흐름을 개선하고 흐름 자국이나 용접 선의 형성을 최소화할 수 있습니다.
• 적절한 환기: 금형 설계에 적절한 통풍구를 통합하면 사출 공정 중에 갇힌 공기가 빠져나가 화상 자국과 공극을 방지할 수 있습니다.
• 효율적인 냉각 시스템: 효과적인 냉각 시스템을 설계하면 금형 전체에 균일한 온도 분포를 유지하여 뒤틀림이나 싱크 자국과 같은 불균일한 냉각으로 인한 결함의 위험을 줄일 수 있습니다.

제조업체는 금형 설계의 이러한 중요한 측면에 집중함으로써 일반적인 사출 성형 결함의 발생을 크게 줄이고 제품의 전반적인 품질을 개선할 수 있습니다.

균일한 벽 두께 보장

사출 성형 부품의 벽 두께를 균일하게 유지하는 것은 결함을 최소화하고 부품 품질을 개선하는 데 필수적입니다. 벽 두께가 고르지 않으면 뒤틀림, 싱크 마크, 보이드, 흐름 표시 등 다양한 문제가 발생할 수 있습니다. 사출 성형 부품의 벽 두께를 균일하게 유지하려면 다음 전략을 고려하십시오:

• 부품 설계를 최적화합니다: 부품을 디자인할 때는 전체 형상 전체에 걸쳐 벽 두께가 일정한지 확인하세요. 두꺼운 부분과 얇은 부분 사이의 갑작스러운 전환을 피하고, 다양한 벽 두께가 필요한 경우 부드럽고 점진적인 전환을 사용합니다.
• 시뮬레이션 소프트웨어를 사용합니다: Moldflow 또는 SolidWorks Plastics와 같은 사출 성형 시뮬레이션 소프트웨어를 활용하여 벽 두께 및 기타 부품 설계 측면의 잠재적 문제를 분석하고 식별합니다.
• 몰드 디자인을 수정합니다: 시뮬레이션 소프트웨어에서 벽 두께가 고르지 않은 영역이 식별되면 그에 따라 금형 설계를 조정하여 보다 균일한 재료 흐름과 냉각을 보장합니다.
• 자료 흐름을 모니터링합니다: 사출 성형 공정 중에 재료 흐름을 주시하고 균일한 벽 두께를 유지하기 위해 필요한 처리 매개변수(사출 속도, 압력 등)를 조정합니다.

사출 성형 부품의 벽 두께를 균일하게 유지하면 일반적인 사출 성형 결함의 위험을 크게 줄이고 제품의 전반적인 품질을 개선할 수 있습니다.

적절한 사출 속도, 압력 및 온도 관리

고품질 사출 성형 부품을 생산하고 결함을 방지하려면 사출 속도, 압력, 온도를 관리하는 것이 중요합니다. 부적절한 처리 매개변수는 쇼트 샷, 뒤틀림, 번 마크, 흐름 자국과 같은 문제를 일으킬 수 있습니다. 이러한 파라미터를 올바르게 관리하려면 다음 전략을 고려하세요:

• 재료 속성을 이해합니다: 재료마다 고유한 가공 요건이 있습니다. 재료의 데이터 시트와 지침을 검토하여 최적의 가공을 위한 권장 사출 속도, 압력 및 온도를 파악하세요.
• 주입 속도를 최적화합니다: 부드럽고 균일한 재료 흐름을 위해 사출 속도를 조정합니다. 사출 속도가 느리면 조기 냉각 및 흐름 자국이 발생할 수 있고, 지나치게 빠르면 번 자국 및 재료 품질 저하가 발생할 수 있습니다.
• 적절한 주입 압력을 설정합니다: 재료 및 부품 형상에 따라 사출 압력을 설정하여 섬광이나 쇼트 샷 없이 금형 캐비티를 채우기에 충분한 압력이 되도록 합니다.
• 재료 온도를 제어합니다: 품질 저하, 과도한 점도 또는 조기 냉각과 같은 문제를 방지하기 위해 재료의 권장 온도를 유지하세요. 필요에 따라 배럴과 노즐의 온도를 모니터링하고 조정합니다.
• 금형 온도를 모니터링합니다: 금형 온도는 재료 흐름, 냉각 및 부품 품질에 영향을 미치므로 재료에 대한 권장 범위 내에 있는지 확인합니다. 온도 제어 장치(TCU)를 사용하여 금형 온도를 일정하게 유지합니다.

제조업체는 사출 속도, 압력 및 온도를 적절히 관리함으로써 사출 성형 공정을 최적화하고 결함을 최소화하며 고품질 부품을 생산할 수 있습니다.

장비 및 금형 유지 관리 및 검사

사출 성형 장비와 금형의 정기적인 유지보수 및 점검은 결함을 방지하고 다음과 같은 제품을 일관되게 생산하기 위해 필수적입니다. 고품질 부품. 적절한 유지보수는 결함이나 부품 불합격으로 이어지기 전에 잠재적인 문제를 파악하는 데 도움이 됩니다. 장비와 금형을 유지 관리하고 검사하려면 다음 전략을 고려하세요:

• 예방적 유지 관리 일정을 수립하세요: 사출 성형기, 금형 및 보조 장비에 대한 정기적인 예방 유지보수 일정을 실행하세요. 여기에는 장비를 최적의 작업 상태로 유지하기 위한 청소, 윤활, 보정 등의 작업이 포함됩니다.
• 금형 툴링을 검사합니다: 금형 툴링에 마모, 손상 또는 정렬 불량 징후가 있는지 정기적으로 검사합니다. 마모되거나 손상된 부품을 교체하거나 수리하여 플래시 또는 쇼트 샷과 같은 열악한 금형 조건으로 인한 결함을 방지합니다.
• 몰드 통풍구와 러너를 확인합니다: 몰드 통풍구와 러너가 깨끗하고 장애물이 없는지 확인합니다. 통풍구가 막히면 공기가 갇혀 화상 자국이나 빈 공간이 생길 수 있고, 러너가 막히면 재료 흐름이 방해되어 짧은 샷이나 흐름 자국이 생길 수 있습니다.
• 고정력을 모니터링합니다: 고정력을 검사하여 사출 공정 중에 금형을 단단히 닫을 수 있는 적절한지 확인합니다. 클램핑력이 충분하지 않으면 플래시 또는 파팅 라인 결함이 발생할 수 있습니다.
• 온도 제어 장치(TCU)를 평가합니다: 금형 온도가 변동하면 뒤틀림, 싱크 자국 또는 조기 냉각과 같은 결함이 발생할 수 있으므로 TCU의 성능을 정기적으로 점검하여 일관된 금형 온도를 유지해야 합니다.

제조업체는 장비와 금형을 부지런히 유지 관리하고 검사함으로써 잠재적인 문제를 사전에 해결하고 사출 성형 결함을 최소화하며 고품질 부품을 생산할 수 있습니다.

적절한 자료 선택

사출 성형 부품에 적합한 소재를 선택하는 것은 결함을 방지하고 최적의 부품 성능을 보장하는 데 매우 중요합니다. 소재 선택은 가공 파라미터, 금형 설계 및 부품 품질에 영향을 미칠 수 있습니다. 적절한 재료를 선택하려면 다음 지침을 고려하십시오:

• 부품 요구 사항을 이해합니다: 기계적 특성, 내화학성, 내열성 등 부품의 요구 사항을 평가하여 애플리케이션에 가장 적합한 소재를 결정하세요.
• 재료 데이터 시트를 검토합니다: 재료 공급업체에서 제공하는 재료 데이터 시트를 검토하여 재료의 특성, 가공 권장 사항 및 잠재적 문제를 파악하세요. 이러한 데이터 시트는 부품에 가장 적합한 소재를 선택하는 데 도움이 될 수 있습니다.
• 재료 수축을 고려하세요: 일부 소재는 수축률이 높기 때문에 공극, 뒤틀림, 싱크 자국과 같은 결함이 발생할 수 있습니다. 공차가 좁거나 형상이 복잡한 부품을 설계할 때는 수축률이 낮은 소재를 선택하세요.
• 재료 점도를 평가합니다: 점도가 높은 소재는 가공이 까다로워 플로우 마크나 쇼트 샷과 같은 결함이 발생할 수 있습니다. 부품의 형상과 가공 요구 사항에 적합한 점도를 가진 소재를 선택하세요.
• 재료 시험을 수행합니다: 선택한 재료를 사용하여 시험을 수행하여 잠재적인 가공 문제나 결함을 파악합니다. 시험 결과에 따라 필요에 따라 가공 매개변수, 금형 설계 또는 재료 선택을 조정합니다.

사출 성형 부품에 적합한 재료를 신중하게 선택하면 결함을 최소화하고 가공 조건을 최적화하며 고품질의 제품을 생산할 수 있습니다.

결론

결론적으로 사출 성형은 고품질 부품을 생산하기 위해 세부 사항과 매개 변수에 세심한 주의를 기울여야 하는 복잡한 제조 공정입니다. 제조업체는 일반적인 사출 성형 결함과 그 원인을 이해함으로써 예방을 위한 사전 조치를 취할 수 있습니다. 주요 전략에는 금형 설계 최적화, 균일한 벽 두께 보장, 사출 속도, 압력 및 온도 설정 관리, 장비 및 금형 유지 관리, 적절한 재료 선택 등이 포함됩니다.

이러한 모범 사례를 구현하면 사출 성형 부품의 품질을 획기적으로 개선하고 불량률을 줄이며 시간과 리소스를 절약할 수 있습니다. 제조업체는 업계에서 경쟁력을 유지하고 고객에게 고품질 제품을 일관되게 제공하기 위해 이러한 전략을 우선순위에 두어야 합니다. 부품에 다양한 벽 두께의 영역이 있는 경우 두꺼운 부분은 냉각 및 응고되는 데 시간이 오래 걸리므로 싱크 마크가 생길 수 있습니다.