사출 성형기에 적합한 톤수를 선택하는 것은 생산 효율성, 비용 및 부품 품질을 최적화하는 데 매우 중요합니다. 올바른 선택은 시간과 재료를 절약하여 프로젝트의 결과를 개선할 수 있습니다.

부품 크기, 소재 및 성형 복잡성에 따라 사출 성형기 톤수를 선택합니다. 톤수가 너무 많은 기계는 과도한 마모를 유발할 수 있고, 톤수가 부족하면 결함이 발생할 수 있습니다.

톤수가 사출 성형 공정에 어떤 영향을 미치는지 이해하는 것이 중요합니다. 프로젝트 특성에 따라 적합한 기계 크기를 선택하면 성능을 향상하고 문제를 최소화할 수 있는 방법을 살펴보세요.

사출 성형기 톤수의 기본 개념은 무엇입니까?

사출 성형기 톤수는 사출 중에 금형을 닫힌 상태로 유지하는 데 필요한 클램핑력을 의미합니다. 이는 성형 부품의 품질과 정밀도를 보장하는 데 중요한 요소입니다.

사출 성형기 톤수는 톤 단위로 측정되며 금형을 닫는 데 필요한 힘을 결정합니다. 충분한 톤수는 금형 손상을 방지하고 사출 공정 중에 정확하고 고품질의 부품을 보장합니다.

클램핑 힘 계산

F=A P

여기서 F는 클램핑력, A는 금형 캐비티의 투영 면적, P는 캐비티 내 플라스틱 용융물의 압력입니다.

톤수라고도 하는 사출 성형기의 클램핑 력은 기본적으로 사출 성형기가 부품을 성형하는 동안 금형을 닫힌 상태로 유지하기 위해 가할 수 있는 최대 압력입니다. 클램핑 력은 일반적으로 톤(T) 단위로 측정됩니다.

즉, 이 힘은 사출 사이클 내내 금형이 닫힌 상태를 유지하도록 하여 플라스틱 용융물이 금형의 파팅 라인에서 새는 것을 방지할 수 있습니다.

사출 성형기의 주요 구성 요소

그 이유를 이해하려면 사출 성형기 톤수¹ 사출 성형기의 주요 구성 요소를 알아야 합니다:

• 주입 장치: 여기에는 플라스틱 펠릿을 녹여 금형 캐비티에 주입하는 나사, 배럴, 노즐 등이 포함됩니다.

• 클램핑 유닛: 여기에는 고정력을 제공하고 금형을 닫힌 상태로 유지하는 이동 플래튼, 고정 플래튼, 클램핑 메커니즘 등이 포함됩니다.

• 제어 시스템: 여기에는 사출 및 클램핑 공정의 다양한 파라미터를 제어하는 컴퓨터, 센서, 제어 패널 등이 포함됩니다.

• 드라이브 시스템: 여기에는 사출 및 클램핑에 필요한 동력을 제공하는 유압 또는 전기 구동 시스템이 포함됩니다.

클램핑 힘의 작동 원리

클램핑 력은 사출 성형기의 클램핑 장치에 의해 적용됩니다. 금형이 닫히면 기계의 클램핑 메커니즘이 금형의 이동 및 고정 플래 튼을 단단히 눌러 사출 성형 중에 캐비티의 플라스틱 용융 압력에 견딜 수 있도록합니다.

그리고 클램핑 력² 는 용융된 플라스틱이 금형의 파팅 라인에서 새어 나오지 않도록 충분히 강해야 하지만, 금형과 장비의 불필요한 손상을 방지하기 위해 너무 크지 않아야 합니다.

올바른 사출 성형기 톤수 선택의 중요성은 무엇입니까?

사출 성형기에 적합한 톤수를 선택하는 것은 효율성과 제품 품질을 극대화하고 생산 중 결함을 최소화하는 데 매우 중요합니다.

적절한 톤수를 선택하면 적절한 클램프 힘을 확보하여 숏샷이나 플래시와 같은 결함을 방지할 수 있습니다. 금형 캐비티의 압력 요구 사항의 균형을 유지하여 에너지 소비를 줄이고 사이클 시간을 개선합니다.

제품 품질에 미치는 영향

클램핑력은 제품의 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 클램핑력이 충분하지 않으면 사출 성형 과정에서 금형을 완전히 닫을 수 없으며 플라스틱 용융물이 금형 사이에서 새어 나옵니다.

이로 인해 제품 표면에 버 및 플래시와 같은 결함이 발생하여 제품의 표면 마감과 기능에 영향을 미칩니다. 고정밀 제품의 경우 클램핑력이 충분하지 않으면 치수 편차가 발생하고 제품 성능에 영향을 미치기 때문에 클램핑력 부족은 더욱 심각합니다.

생산 효율성에 미치는 영향

적절한 톤수(클램핑력)는 생산 공정의 안정성과 연속성을 보장합니다. 클램핑 력이 불충분하거나 부정확하면 금형이 정상적으로 닫히지 않아 생산 중단이 발생하고 생산 효율에 영향을 미쳐 생산 효율에 영향을 미치는 등의 문제가 발생할 수 있습니다.

반대로 과도한 클램핑 력은 금형과 사출 성형기의 마모를 증가시키고 수명을 단축하며 유지 보수 및 교체 비용을 증가시킵니다.

비용 관리에 미치는 영향

사출 성형기의 톤수를 올바르게 선택하는 것은 생산 비용을 관리하는 데 중요합니다. 톤수가 너무 높은 기계를 선택하면 장비 조달 및 에너지 비용이 증가하여 총 지출이 증가합니다.

반대로 선택한 기계의 톤수가 너무 낮 으면 생산 요구 사항을 충족하지 못해 장비 지출과 투자 비용이 더욱 증가 할 수 있습니다. 따라서 사출 성형기의 톤수를 합리적으로 선택하면 자원 사용을 극대화하고 생산 비용을 줄일 수 있습니다.

생산 안전에 미치는 영향

과도한 체결력은 금형 및 사출 성형기의 불필요한 마모를 유발하고 장비 고장 및 손상 가능성을 높이며 생산 안전에 영향을 미칩니다.

또한 과도한 클램핑력은 작업자와 기계의 안전에 위협이 될 수 있습니다. 따라서 올바른 사출 성형기 톤수를 선택하면 생산 효율성과 제품 품질을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 생산 공정의 안전도 보장할 수 있습니다.

사출 성형기의 톤수를 결정하는 단계는 무엇입니까?

사출 성형기에 적합한 톤수를 결정하는 것은 효율적인 생산을 보장하고 기계 손상을 방지하는 데 매우 중요합니다. 이 과정에는 부품 크기와 소재를 기반으로 클램핑 력을 계산하는 작업이 포함됩니다.

사출 성형기의 톤수를 결정하려면 성형 부품의 표면적에 재료의 사출 압력을 곱하여 필요한 클램핑 력을 계산합니다. 이 공식은 정확한 기계 선택과 효율적인 성형에 도움이 됩니다.

제품 및 금형의 특정 요구 사항 이해

먼저 생산할 제품의 크기, 모양, 재질, 성형 과정에서의 거동을 자세히 파악해야 합니다. 그런 다음 제품 설계 및 생산 요구 사항에 따라 금형의 크기, 캐비티 수 및 캐비티 배열을 결정합니다.

• 제품 크기 및 모양:제품의 크기와 모양은 금형 설계 방식과 클램핑력 계산 방식에 직접적인 영향을 미칩니다. 예를 들어, 대형 제품에는 일반적으로 더 큰 금형과 더 높은 클램핑 력이 필요합니다. 또한 모양이 복잡한 제품에는 더 높은 정밀도와 클램핑력이 필요할 수 있습니다.

• 재료 특성:재료마다 사출 성형 공정 중 유량과 압력 특성이 다릅니다. 예를 들어 ABS는 PP보다 사출 성형 시 더 높은 사출 압력이 필요합니다. 일부 엔지니어링 플라스틱은 더 나은 성형 효과를 얻기 위해 더 높은 사출 압력과 적절한 스크류 압축비 설계가 필요합니다. 따라서 필요한 클램핑 력을 파악하려면 각 소재의 이러한 특성을 이해하는 것이 중요합니다.

• 몰드 디자인: 금형의 크기, 캐비티 수 및 이러한 캐비티의 배열은 모두 클램핑력 계산에 직접적인 영향을 미칩니다. 금형에 여러 개의 캐비티가 있는 경우 클램핑력을 계산할 때 캐비티의 배열도 고려해야 하지만 단일 캐비티 금형의 경우 비교적 쉽게 계산할 수 있습니다. 또한 금형 설계는 냉각 시스템, 게이트 설계 및 클램핑 력 계산에 영향을 미칠 수 있는 기타 요인을 고려해야 합니다.

금형 캐비티의 예상 면적 계산하기

사출 성형 톤수를 계산하려면 캐비티 투영 면적을 알아야 합니다. 구체적으로 투영 면적은 파팅 라인에서 캐비티의 수직 투영 면적을 의미합니다. 계산할 때 모든 캐비티의 투영 면적을 합산해야 하며 다중 캐비티 금형의 레이아웃을 고려해야 합니다.

• 단일 캐비티 몰드의 예상 면적 계산하기:단일 캐비티 금형의 경우 투영 면적을 계산하는 것은 매우 간단합니다. 파팅 라인에서 제품의 수직 투영 면적을 계산하기만 하면 됩니다. 예를 들어, 제품이 100mm 50mm인 경우 투영 면적은 100mm 50mm = 5000mm²입니다.

• 다중 캐비티 몰드의 예상 면적 계산하기:다중 캐비티 금형의 경우 다음을 계산해야 합니다. 모든 충치의 총 예상 면적³. 예를 들어 제품이 100mm 50mm이고 금형 설계에 4개의 캐비티가 22개로 배열된 경우 단일 캐비티의 투영 면적은 100mm 50mm = 5000mm²입니다. 네 개의 캐비티의 총 투영 면적은 5000mm² 4 = 20000mm²입니다.

캐비티 내 플라스틱 용융 압력 측정하기

사출 성형 시 재료마다 유량과 압력 특성이 다릅니다. 일반적으로 재료 공급업체에서 제공한 데이터를 참조하거나 과거 경험을 바탕으로 결정할 수 있습니다. 일반적으로 열가소성 플라스틱의 경우 캐비티 압력은 일반적으로 20~40MPa입니다.

• 일반적인 재료의 압력 특성:다음은 몇 가지 일반적인 플라스틱 재료에 대한 캐비티 압력 범위⁴:

• ABS: 30-40MPa

• PP: 20-30MPa

• PE: 20-25MPa

• PVC: 25-35MPa

• PC: 30-40MPa

• 압력 특성에 영향을 미치는 요인:캐비티 내 플라스틱 용융물의 압력은 다음과 같은 여러 요인에 의해 영향을 받습니다:

• 재료 흐름성

• 사출 속도

• 금형 온도

• 제품 두께

따라서 캐비티 압력을 결정할 때는 계산의 정확성을 보장하기 위해 이러한 요소를 종합적으로 고려해야 합니다.

필요한 클램핑 력 계산하기

결정하려면 필요한 체결력⁵생산 공정의 안정성과 안전성을 보장하기 위해 일반적으로 계산된 클램핑력에 10-20%의 안전 여유가 추가된다는 점을 기억하세요.

• 클램핑 력 계산 예시:치수가 100mm인 제품을 예로 들어 보겠습니다. 50mm. 사용 된 재료는 ABS이고 캐비티 압력은 30MPa입니다. 금형 설계는 단일 캐비티이며 먼저 금형 캐비티의 예상 면적을 계산해 보겠습니다. 예상 면적은 100mm입니다. 50mm = 5000mm².다음으로 톤수를 계산해 봅시다. 클램핑 력은 투영된 면적에 캐비티 압력을 곱한 값으로, 5000mm² * 30MPa = 150000N이며, 이는 약 15톤입니다. 20% 안전 마진을 추가하면 필요한 클램핑력은 약 18톤입니다. 따라서 20톤 클램핑 력 사출 성형기를 선택하는 것이 더 적합합니다.

• 안전 마진 선택하기:실제 생산에서는 생산의 안정성과 안전성을 보장하기 위해 일반적으로 계산된 클램핑력에 일정한 안전 마진이 추가됩니다. 일반적으로 안전 마진은 10-20%입니다. 안전 마진의 구체적인 선택은 제품 요구 사항과 실제 생산 상황에 따라 결정할 수 있습니다.

특수 제작 요구 사항 고려

일부 특수 제품 및 생산 요구 사항의 경우 다른 요소도 고려해야 합니다. 예를 들어

다중 캐비티 몰드: 다중 캐비티 몰드를 사용하는 경우 캐비티 배열이 클램핑 력에 미치는 영향을 고려해야 합니다.

정밀 제품: 높은 정밀도와 고품질이 요구되는 제품의 경우 더 높은 클램핑력을 가진 사출 성형기를 사용해야 할 수 있습니다.

벽이 얇은 대형 제품: 플라스틱 용융물이 빠르게 흐르고 냉각되기 때문에 이러한 제품은 성형 공정 중에 더 큰 클램핑 력이 필요할 수 있습니다.

• 다중 캐비티 몰드의 특수 요구 사항:다중 캐비티 몰드의 캐비티 배열은 클램핑할 때 가해야 하는 힘에 상당한 영향을 미칩니다. 예를 들어 두 개의 행과 두 개의 열(2×2)이 있는 경우 필요한 클램핑 력은 한 개의 행과 네 개의 열(4×1)과 다릅니다. 두 번째 유형의 금형(한 줄에 4개의 캐비티가 있기 때문에 4×1이라고 함)은 캐비티가 나란히 있는 금형보다 길이가 길기 때문에 닫을 때 상대적으로 더 많은 압력이 필요합니다. 따라서 다중 캐비티 금형을 설계할 때는 클램핑력이 고르게 분산되도록 적절한 캐비티 배열을 선택해야 합니다.

• 정밀 제품의 특수 요구 사항:정밀도와 고품질이 모두 요구되는 정밀 제품의 경우, 사출 성형 공정 중에 금형이 완전히 닫히도록 클램핑력이 큰 사출 성형기를 선택해야 합니다. 전자 부품을 생산하는 한 회사를 예로 들면, 이 회사의 공차는 최대 ±.01mm로 매우 미세합니다. 좋은 제품을 안정적으로 생산하려면 생산 안정성과 제품 품질을 보장하기 위해 더 큰 클램핑 력을 가진 사출 성형기를 선택해야 합니다.

• 대형 박형 제품의 특수 요구 사항:사출 성형으로 벽이 얇은 대형 물체를 생산할 때는 플라스틱 용융물이 매우 빠르게 흐르고 냉각되기 때문에 더 큰 클램핑 력이 필요합니다. 예를 들어 자동차 범퍼를 생산할 때는 제품 크기가 크고 벽 두께가 얇기 때문에 제품 품질을 보장하기 위해 더 높은 클램핑력을 가진 사출 성형기가 필요합니다.

사례 연구란 무엇인가요?

사출 성형기에 적합한 톤수를 선택하는 것은 효율성을 최적화하고 결함을 방지하는 데 매우 중요합니다. 실제 사례를 통해 주요 고려 사항을 살펴봅니다.

올바른 톤수를 선택하면 사출 중 금형 개방을 방지할 수 있는 충분한 클램핑력을 확보할 수 있습니다. 이는 제품 품질과 사이클 시간에 영향을 미칩니다. 주요 요인으로는 재료 유형, 금형 설계, 부품 크기 등이 있습니다.

사례 1: 소형 정밀 전자 제품

한 회사에서 ABS 플라스틱으로 만든 30mm 20mm 10mm의 소형 정밀 전자 제품을 만들고자 합니다. 금형은 4개의 캐비티가 2*2로 배열된 형태로 설계되었습니다.

• 몰드 캐비티의 예상 면적을 구합니다: 각 캐비티의 투영 면적은 30mm 20mm = 600mm²이며, 4개의 캐비티의 총 투영 면적은 600mm² 4 = 2400mm²입니다.

• 캐비티 압력을 구합니다: ABS 소재 성형 가이드에 따르면 캐비티 압력은 약 30MPa입니다.

• 필요한 체결력을 계산합니다: 클램핑력 = 2400mm² * 30MPa = 72000N, 약 7.2톤입니다. 20% 안전 마진을 추가하면 필요한 클램핑 력은 약 8.6톤입니다. 따라서 10 톤 클램핑 력 사출 성형기를 선택하는 것이 좋습니다.

사례 2: 자동차 범퍼

1500mm의 자동차 범퍼를 만들고자 하는 회사 400mm 200mm, PP 플라스틱으로 제작되었습니다. 몰드는 단일 캐비티입니다.

• 몰드 캐비티의 예상 면적을 구합니다: 투영 면적은 1500mm * 400mm = 600000mm²입니다.

• 캐비티 압력을 구합니다: PP 소재 성형 가이드에 따르면 캐비티 압력은 약 25MPa입니다.

• 필요한 클램핑력을 찾습니다: 체결력 = 600000mm² * 25MPa = 15000000N, 즉 약 1500톤. 20% 안전 계수를 추가하면 필요한 클램핑 력은 약 1800톤입니다. 따라서 2000 톤의 클램핑 력 사출 성형기가 더 적합합니다.

사례 3: 벽이 얇은 대형 컨테이너

200mm의 크고 얇은 벽을 가진 컨테이너를 만들고자 하는 회사에서 200mm 200mm, PE 플라스틱으로 제작되었습니다. 몰드는 단일 캐비티입니다.

• 몰드 캐비티의 예상 면적을 파악합니다: 투영 면적은 200mm * 200mm = 40000mm²입니다.

• 캐비티 압력을 파악하세요: PE 소재 성형 가이드에 따르면 캐비티 압력은 약 20MPa입니다.

• 필요한 고정력을 파악하세요: 체결력 = 40000mm² * 20MPa = 800000N, 즉 약 80톤입니다. 여기에 20% 안전율을 더하면 약 96톤의 클램핑 력이 필요합니다. 따라서 100톤의 클램핑 포스 사출 성형기를 사용해야 합니다.

사출 성형기의 톤수를 선택할 때 흔히 발생하는 문제와 해결책은 무엇입니까?

사출 성형기에 적합한 톤수를 선택하는 것은 성능을 최적화하고 결함을 방지하는 데 필수적입니다. 핵심 요소를 이해하면 생산 공정이 더 원활해질 수 있습니다.

과부하 또는 과부하를 방지하려면 올바른 사출 성형기 톤수를 선택하는 것이 중요합니다. 주요 요인으로는 부품 크기, 소재 유형, 사출 속도 등이 있습니다. 올바른 톤수는 고품질 부품과 효율성을 보장하는 동시에 기계의 부담을 방지합니다.

불충분한 고정력

문제: 클램핑력이 충분하지 않으면 사출 공정 중에 금형이 완전히 닫히지 않아 플래시와 버가 발생하여 제품 품질에 영향을 미칩니다.

• 솔루션:클램핑력을 다시 계산하고 계산 시 모든 관련 요소를 고려합니다.

• 솔루션: 금형 설계 시 캐비티 레이아웃을 최적화하여 필요한 클램핑력을 줄입니다.

• 솔루션: 장비를 선택할 때는 고정력이 충분하지 않도록 특정 안전 계수를 고려하세요.

과도한 체결력

문제: 클램핑력이 너무 강하면 장비 비용이 증가하고 금형과 장비에 불필요한 마모가 발생할 수 있습니다.

• 솔루션: 과도한 안전 마진을 피하기 위해 필요한 톤수(체결력)를 정확하게 계산합니다.

• 솔루션: 올바른 사출성형기를 선택하고 무턱대고 높은 생산량의 장비를 추구하지 마십시오.

• 솔루션:금형 설계를 최적화하여 높은 클램핑력의 필요성을 줄입니다.

다중 캐비티 금형용 클램핑 력 계산

문제: 다중 캐비티 금형의 캐비티 배열은 클램핑 력에 큰 영향을 미치며, 계산에 오류가 발생하기 쉽습니다.

• 솔루션: 실제 상황에 따라 올바른 캐비티 배열을 선택하여 클램핑력이 고르게 분산되도록 하세요.

• 솔루션: 전문 소프트웨어를 사용하여 시뮬레이션하고 계산하여 클램핑력이 올바르게 계산되었는지 확인하세요.

• 솔루션: 다중 캐비티 금형을 설계할 때는 캐비티 배열이 클램핑력에 미치는 영향을 고려하여 설계 계획을 최적화합니다.

결론

사용 시 적절한 톤수 선택하기 사출 성형기⁶ 는 모든 프로젝트의 성공에 매우 중요합니다.

사출기 톤수의 기본 개념, 올바른 톤수 선택의 중요성, 톤수 결정 단계, 실제 사례 분석, 일반적인 문제와 해결 방법을 이해하면 톤수 및 크기 사출기를 선택하는 데 더 나은 지침을 얻을 수 있습니다.

제조 공정에 적합한 톤수 사출성형기를 선택하면 효율성과 품질 관리를 개선하는 동시에 비용을 엄격하게 관리하고 생산 공정의 안전을 보장할 수 있습니다.

이 기사에서는 사출 성형기 톤수를 선택하는 데 유용한 참고 자료가 되고 사출 성형 프로젝트의 성공에 도움이 되기를 바라며 몇 가지 자세한 사례 연구를 정리해 보았습니다.