사출 성형 공정에서 좋은 제품 품질과 공정 안정성을 확보하기 위해 멋진 사출 성형기와 금형에만 의존해서는 안 됩니다. 금형 온도 또한 제어해야 하는 중요한 변수입니다.

사출 성형 시 금형 내부의 용융물은 지속적으로 캐비티 표면으로 열을 전달하여 금형 온도를 상승시킵니다. 금형 온도가 높으면 용융된 플라스틱이 캐비티를 채우는 데는 좋지만 플라스틱 부품을 식히는 데 시간이 오래 걸리고 생산 속도가 느려지고, 금형 온도가 낮으면 용융된 플라스틱이 빨리 굳어 성형 주기가 짧아지지만 플라스틱이 잘 흐르지 않고 캐비티가 완전히 채워지지 않을 수 있습니다. 금형 온도 제어 시스템을 잘 설계하면 냉각 시간을 단축하고 플라스틱 부품의 품질을 향상시킬 수 있으며, 반면에 금형 온도 제어 시스템이 잘못 설계되면 플라스틱 부품의 성형주기가 길어지고 성형 후 플라스틱 부품이 변형 될 수 있습니다.

이 블로그 게시물에서는 사출 성형기의 온도를 제어해야 하는 이유, 올바른 온도를 선택하는 방법, 온도 제어 방법, 일반적인 문제 및 해결 방법 등에 대해 이야기하겠습니다. 이 블로그 게시물을 통해 금형 온도에서 금형 온도의 중요성을 이해할 수 있기를 바랍니다. 사출 성형 공정 금형 온도를 제어하는 방법을 알아보세요. 정밀한 제어를 통해 사출 성형 생산 공정을 최적화하고 회사의 생산 및 운영 비용을 절감할 수 있습니다.

Ⅰ. 금형 온도

금형 온도는 부품에 닿는 금형 표면의 온도입니다. 금형 온도는 플라스틱의 특성, 부품의 디자인 및 크기, 성능 요구 사항, 용융 온도, 사출 속도, 사출 압력 및 사이클 시간과 같은 기타 공정 조건에 따라 달라집니다. 금형 온도는 플라스틱 용융물이 채워지고, 응고되고, 형성되는 방식, 생산 효율성, 플라스틱 부품의 모양과 크기에 영향을 미칩니다.

금형의 온도는 플라스틱 부품 성형의 품질과 효율성에 큰 영향을 미칩니다. 금형이 뜨거우면 녹은 재료가 더 잘 흐르기 때문에 금형을 채우고 플라스틱 부품을 보기 좋게 만드는 데 도움이 됩니다. 그러나 재료가 식고 굳는 데 시간이 오래 걸리므로 부품을 꺼낼 때 부품이 엉망이 되기 쉽습니다. 결정화할 수 있는 재료의 경우, 부품을 보관하거나 사용할 때 크기가 변하지 않고 결정화되는 데 도움이 됩니다. 금형이 차가우면 녹은 재료가 금형을 채우기 어렵기 때문에 부품 내부에 응력이 더 많이 발생하고 칙칙해 보이며 은색 줄무늬 및 용접 자국과 같은 문제가 발생합니다.

재료마다 다른 가공 기술이 필요하고 제품마다 표면 요구 사항과 구조가 다릅니다. 가장 효율적인 시간에 품질 요구 사항을 충족하는 플라스틱 부품을 생산하려면 금형을 일정 온도로 유지해야 합니다. 금형 온도가 안정적일수록 생산되는 플라스틱 제품의 크기, 모양, 외관 품질 등이 더 안정적입니다. 따라서 금형 제조 요인 외에도 금형 온도는 플라스틱 부품의 품질을 제어하는 데 중요한 요소입니다. 금형 설계 시 금형 온도 제어 방법을 충분히 고려해야 합니다.

Ⅱ. 금형 온도 제어의 필요성

금형 온도는 성형 부품의 수축에 큰 영향을 미칩니다. 동시에 사출 성형 제품의 기계적 특성에도 직접적인 영향을 미치며 제품 표면 불량과 같은 성형 결함을 유발할 수도 있습니다. 따라서 금형 온도는 지정된 범위 내에서 유지되어야하며 금형은 시간이 지남에 따라 온도가 변하지 않아야합니다. 다중 캐비티 금형의 캐비티 간 온도 차이도 변하지 않아야 합니다. 구부러지고 변형되기 쉬운 완제품의 경우 냉각 속도를 균일하게 만들기 위해 금형 온도를 사용하는 경우가 많습니다.

1. 외관 요구 사항

고객의 안목이 높아짐에 따라 제품의 외관에 대한 요구 사항이 점점 더 높아지고 있습니다. 금형 온도를 조정하는 것은 제품의 외관을 개선하는 효과적인 방법 중 하나입니다. 특히 유리 섬유 강화 제품의 경우 금형 온도가 낮으면 섬유가 표면에 쉽게 떠 있습니다. 현재 대부분의 기어 부품은 유리 섬유로 강화되어 있으며 일부는 섬유 함량을 최대 50%까지 늘리기도 합니다.

2. 완제품의 치수 안정성 요구 사항

보다 정밀한 기어 제품의 경우 외관 요구 사항 외에도 치수 안정성도 필요합니다. 제품의 치수 안정성에 영향을 미치는 요소에는 주로 성형 공정의 안정성과 합리성, 생산 환경의 온도 및 습도의 안정성, 재료 비율의 균일 성, 기계 순환 수온 및 부피의 균형, 금형 온도 기계 온도 제어의 정확성 등이 포함됩니다.

3. 완제품의 물리적 및 기계적 특성

결정성 재료의 경우 높은 금형 온도를 사용하면 제품에 많은 열이 저장되고 냉각 및 경화 과정이 길어지며 결정화 온도가 천천히 전달됩니다. 완제품은 높은 결정성, 큰 수축, 우수한 물리적 및 기계적 특성을 갖습니다. PA, PP, PE, POM과 같은 결정성 원료는 더 높은 금형 온도 제어가 필요합니다.

성형 주기는 금형 온도에도 영향을 받습니다. 금형 온도가 높으면 완제품의 크기를 보장하기 위해 냉각 시간이 더 길어집니다. 결과적으로 성형 주기가 길어지고 생산 비용이 증가합니다.

투명한 완제품의 경우 결정성을 제어하기 위해 금형 온도를 사용해야 합니다. 성형 시 낮은 금형 온도를 사용하여 결정화 정도를 줄이세요.

금형 온도를 사용하면 내부 응력 집중을 방지하는 데 도움이 됩니다. 예를 들어 PC, ABS, PS 및 기타 재료를 성형할 때 부품의 내부 응력 집중을 방지하기 위해 일반적으로 부품의 내부 응력 방출에 도움이 되는 금형 온도를 적절하게 높여야 합니다.

Ⅲ.금형 온도가 사출 성형 부품의 품질 관리에 미치는 영향

1. 금형 온도가 제품 외관에 미치는 영향

온도가 높을수록 수지가 더 유동적이므로 특히 유리 섬유 강화 수지 부품의 표면 미학을 위해 부품 표면이 더 부드럽고 밝아집니다. 또한 융착 라인의 강도와 외관이 개선됩니다.
에칭 된 표면의 경우 금형 온도가 낮 으면 용융물이 텍스처의 뿌리를 채우기 어렵 기 때문에 제품 표면이 밝게 보이고 금형 표면의 실제 텍스처가 "전송"될 수 없습니다. 금형 온도와 재료 온도를 높인 후 제품 표면에 이상적인 에칭 효과를 얻을 수 있습니다.

2. 제품 내부 스트레스에 미치는 영향

성형 중 형성되는 내부 응력은 주로 냉각 중 열 수축률의 차이로 인해 발생합니다. 제품을 성형할 때 냉각은 표면에서 시작하여 점차 내부로 확장됩니다. 표면이 먼저 수축하고 굳은 다음 내부가 서서히 수축합니다. 이 과정에서 수축 속도의 차이로 인해 내부 응력이 발생합니다.

플라스틱 부품의 잔류 내부 응력이 수지의 탄성 한계보다 높거나 특정 화학 환경에 의해 부식되면 플라스틱 부품의 표면에 균열이 생깁니다. PC 및 PMMA와 같은 투명 수지에 대한 연구에 따르면 잔류 내부 응력은 표면에는 압축의 형태로, 내부에는 장력의 형태로 존재합니다.

표면 압축 응력은 표면 냉각 조건에 따라 달라집니다. 차가운 금형은 용융된 수지를 빠르게 냉각시켜 성형품의 내부 잔류 응력이 높아집니다. 금형 온도는 내부 응력 제어를 위한 가장 기본적인 조건입니다. 금형 온도가 조금만 변해도 내부 잔류 응력이 크게 달라집니다. 일반적으로 각 제품 및 수지에는 허용 가능한 내부 응력에 대한 최소 금형 온도 한계가 있습니다. 얇은 벽이나 긴 유동 거리를 성형할 때는 금형 온도가 일반 성형의 최소 한계보다 높아야 합니다.

3. 제품 뒤틀림 개선

금형의 냉각 시스템 설계가 불합리하거나 금형 온도가 부적절하게 제어되면 플라스틱 부품이 충분히 냉각되지 않아 플라스틱 부품이 뒤틀리고 변형될 수 있습니다.

금형의 온도를 제어하려면 수형과 암형, 금형 코어와 금형 벽, 금형 벽과 인서트 사이의 온도 차이를 파악해야 합니다. 제품의 구조적 특성에 따라 온도 차이를 파악해야 합니다. 이것은 성형의 각 부분의 냉각 수축 속도의 차이를 제어하기위한 것입니다. 플라스틱 부품이 이형된 후에는 온도가 높은 쪽에서 당기는 방향으로 구부러지는 경향이 있습니다. 이는 방향 수축의 차이를 상쇄하기 위한 것입니다. 이는 방향 규칙에 따라 플라스틱 부품이 뒤틀리고 변형되는 것을 방지하기 위한 것입니다.

몸체 구조가 완전히 대칭인 플라스틱 부품의 경우 금형 온도를 일정하게 유지해야 합니다. 이렇게 하면 플라스틱 부품의 모든 부분이 고르게 식을 수 있습니다.

4. 제품의 성형 수축에 영향을 미칩니다.

금형 온도가 낮으면 분자가 제자리에서 더 빨리 동결되어 금형 캐비티의 동결된 용융 층이 더 두꺼워집니다. 동시에 금형 온도가 낮으면 결정의 성장이 느려져 성형 중 제품의 수축이 줄어듭니다. 반면 금형 온도가 높으면 용융물이 천천히 냉각되고 이완 시간이 길고 방향이 낮으며 결정화되기 쉬우므로 제품의 실제 수축이 더 큽니다.

5. 제품의 열 왜곡 온도에 영향을 미칩니다.

결정성 플라스틱의 경우 낮은 금형 온도에서 제품을 성형하면 분자 배향과 결정화가 제자리에 고정됩니다. 더 높은 온도의 사용 환경이나 2차 가공 조건을 사용하면 분자 사슬이 재배열되고 결정화 과정이 진행되어 재료의 열변형 온도(HDT) 이하에서도 제품이 변형될 수 있습니다.

올바른 접근 방식은 생산 시 결정화 온도에 가까운 권장 금형 온도를 사용하여 제품이 완전히 결정화될 수 있도록 하는 것입니다. 사출 성형 단계에서 결정화 및 고온 환경에서의 후수축을 방지합니다.

Ⅶ.금형 온도 제어 방법

1. 몰드 캐비티와 코어에는 자체 냉각 회로가 있어야 합니다. 냉각 회로를 설계할 때 캐비티와 코어는 열을 다르게 흡수하므로 회로 구조의 열 저항이 달라질 수 있다는 점에 유의하세요. 캐비티와 코어 입구의 물(또는 오일) 온도는 온도 차이가 클 것입니다. 따라서 캐비티와 코어의 냉각 회로를 설계할 때 온도를 개별적으로 조정하고 제어할 수 있습니다.

2. 반면 사출 성형 부품의 모양이 모두 휘어지는 것을 방지하려면 캐비티와 코어의 온도를 다르게 유지하거나 금형의 앞면과 뒷면을 서로 다른 온도로 유지해야 합니다.

3. 열 교환 효율의 관점에서 냉각 매체의 흐름이 난류(난류)인지 확인합니다. 캐비티와 코어 온도 제어의 루프를 연결하는 방법에는 직렬과 병렬의 두 가지 주요 방법이 있습니다. 병렬 회로에서 분기 회로의 유속은 직렬 냉각 회로의 유속보다 작습니다. 이로 인해 층류가 발생할 수 있으며 각 회로로 유입되는 유량이 반드시 동일하지는 않습니다.

결과적으로 각 금형 캐비티의 온도가 일정할 수 없습니다. 직렬 연결 사용의 단점: 냉각수(오일)의 흐름 저항이 크고, 앞쪽 캐비티 입구의 냉각수(오일) 온도가 마지막 캐비티 입구의 온도와 크게 달라집니다. 냉각수(오일) 입구와 출구의 온도 차이는 유량에 따라 달라집니다. 일반적으로 5℃를 초과할 수 없습니다. 사용하는 금형 온도 조절 컨트롤러(기계)의 성능이 냉각수(오일)의 흐름을 2°C 이내로 제어할 수 있다면, 각 캐비티의 최대 온도차를 2°C 범위 내에서 유지할 수 있습니다.

4. 금형의 온도 구배 분포는 일반적으로 캐비티를 둘러싸고 주 채널을 중심으로 동심원 모양을 취해야합니다. 따라서 각 캐비티 사이의 수축 오차를 줄이고 성형 조건의 허용 범위를 확장하며 비용을 절감하려면 주 유로를 중심으로 한 유로 밸런싱, 캐비티 배열 및 동심원 배열과 같은 조치가 필요합니다.

5. 금형의 앞면과 뒷면에 자기 온도계를 부착하여 금형의 실제 온도를 자주 측정하고 기록하는 것이 좋습니다.

6. 가능하면 완전 자동 생산을 사용합니다. 완전 자동 작동을 사용할 때 금형 온도가 더 정확합니다. 완전 자동 작동을 사용하면 로봇이 제품을 꺼내기 때문에 시간이 일정합니다. 반자동 작동의 경우 수동 작동이므로 작업자가 도어를 열고 닫고 부품을 픽업하는 시간에 편차가 발생하여 열 균형에 영향을 미칩니다. 또한 배럴 내부의 온도에도 영향을 미칩니다.

7. 물의 온도를 조절하여 곰팡이의 온도를 조절합니다. 이 방법은 매우 정확합니다.

8. 핫 러너 시스템을 사용하여 금형의 온도를 제어합니다. 이 방법은 빠르고 정확합니다.

9. 가스를 사용하여 몰드를 가열합니다. 이 방법은 매우 정확합니다.

10. 몰드를 단열합니다. 단열 패널이나 기타 재료를 사용하여 열 손실을 줄이세요. 금형의 온도는 제품의 크기와 결정성에도 영향을 미치며, 이는 제품의 성능에 영향을 미칩니다. 생산 중에 필요에 따라 금형의 온도를 조정합니다.

Ⅴ. 금형 온도 선택 및 제어 원칙은 무엇인가요?

1. 재료에 따라 금형 온도가 달라져야 합니다.

2. 표면 마감과 구조가 다른 금형에는 서로 다른 금형 온도가 필요하므로 온도 제어 시스템을 그에 맞게 설계해야 합니다.

3. 전면 몰드가 후면 몰드보다 더 뜨겁습니다. 일반적으로 그 차이는 섭씨 2~3도 정도입니다.

4. 전면 금형은 매끄러운 표면보다 스파크 라인을 위해 더 뜨거워야 합니다. 전면 금형이 뜨거운 물이나 뜨거운 기름을 통과해야 하는 경우 일반적으로 그 차이는 섭씨 40도 정도입니다.

5. 실제 금형 온도가 필요한 금형 온도에 도달할 수 없는 경우 금형을 가열해야 합니다. 따라서 금형을 설계할 때 재료의 열이 금형 온도 요구 사항을 충족할 수 있는지 고려해야 합니다.

6. 재료는 열 복사와 열 전도에 의해 소비될 뿐만 아니라 대부분의 열은 순환하는 열 전달 매체에 의해 금형에서 제거되어야 합니다.

7. 금형 온도가 균형을 이루어야 하며 국부적인 과열이나 과냉각이 없어야 합니다.

8. 금형 온도 설정의 기본은 금형 온도가 플라스틱 부품 재료의 열 변형 온도보다 낮아야 한다는 것입니다.

9. PC, PSU, PPO 등과 같이 점도가 높은 플라스틱의 경우 충전 시 용융 흐름과 금형 충진 특성을 개선하고 밀도가 높은 제품을 얻으려면 더 높은 금형 온도를 사용해야 합니다. 반대로 PE, PP, PA 등은 더 낮은 금형 온도를 사용할 수 있습니다(PA+유리섬유는 80~120℃의 높은 금형 온도를 사용할 수 있음).

10. 벽이 두꺼운 부품의 경우 진공 기포와 부품 내부의 응력 증가를 방지하기 위해 금형 온도를 낮게 사용하는 것은 바람직하지 않습니다.

Ⅵ. 금형 온도에 따른 다양한 재료의 요구 사항

온도 조절 사출 성형 금형 는 좋은 플라스틱 부품을 만드는 데 매우 중요합니다. 모든 종류의 플라스틱에는 좋은 부품을 만드는 데 가장 적합한 온도 범위가 있습니다. 플라스틱이 잘 흐르고 금형을 가득 채우기를 원합니다. 부품을 금형에서 꺼낼 때 수축과 뒤틀림이 가능한 한 적어야 합니다. 크기는 동일하게 유지하고 부품은 튼튼하고 보기 좋게 만들어야 합니다. 예를 들어

PP(폴리프로필렌) 몰드 온도는 섭씨 40도에서 80도 사이로 제어되며, 섭씨 50도를 권장합니다.

PPS(폴리페닐렌 설파이드) 몰드 온도는 섭씨 120~180도입니다.

PE-HD(고밀도 폴리에틸렌) 몰드 온도는 섭씨 50도에서 95도 사이입니다.

PC(폴리카보네이트) 몰드 온도는 섭씨 70~120도입니다.

PBT(폴리부틸렌 테레프탈레이트) 몰드 온도는 섭씨 40~60도입니다.

PA6(폴리아미드 6 또는 나일론 6) 벽이 얇거나 면적이 넓은 부품의 경우 금형 온도는 섭씨 80~90도 사이입니다. 유리 강화 소재의 경우 금형 온도는 섭씨 80도 이상이어야 합니다.

PA12(폴리아미드 또는 나일론 12) 금형 온도는 비강화 소재의 경우 섭씨 30~40도, 얇은 벽 또는 대면적 부품의 경우 섭씨 80~90도, 강화 소재의 경우 섭씨 90~100도입니다.

ABS(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체) 몰드 온도는 섭씨 25도에서 70도 사이입니다.

Ⅶ. 결론

금형 온도 관리는 부품 품질의 신뢰성과 직결됩니다. 금형 온도의 중요성을 이해하고, 올바른 기술을 사용하며, 신중한 제어 전략을 개발하고, 문제를 정면으로 해결함으로써 제조업체는 사출 성형 작업의 잠재력을 최대한 활용할 수 있습니다.

금형 온도는 사출 성형 공정에서 가장 기본적인 제어 파라미터 중 하나입니다. 또한 금형 설계에서 가장 먼저 고려해야 할 사항이기도 합니다. 금형 온도가 성형, 2차 가공 및 제품의 최종 사용에 미치는 영향은 과소평가할 수 없습니다. 금형 온도 제어는 부품 품질을 개선하고 효율성을 높이며 경쟁 우위를 확보하는 지속적인 프로세스입니다. 사출 성형 산업. 금형 온도 제어의 원리를 이해하고 나면 사출 성형 금형에 대한 온도의 영향을 다루는 것이 훨씬 더 간단해집니다.