사출 성형 제품의 휨은 제품의 최종 품질과 기능적 성능에 영향을 미치는 다양한 요인의 영향을 받습니다.

뒤틀림은 주로 사출 성형에서 금형 설계, 재료 선택, 냉각 속도 및 공정 조건에 의해 영향을 받습니다. 이러한 요소를 제어하면 결함을 줄이고 성형 부품의 기하학적 정밀도를 향상시킬 수 있습니다.

고품질 사출 성형 제품을 생산하려면 뒤틀림에 영향을 미치는 주요 요인을 이해하는 것이 필수적입니다. 각 측면에 대해 자세히 알아보고 제품의 일관성과 성능을 향상하세요.

금형 구조가 사출 성형 제품의 뒤틀림 변형에 미치는 영향은 무엇입니까?

금형 구조는 사출 성형 제품의 뒤틀림 변형에 큰 영향을 미치며 치수와 품질에 영향을 미칩니다.

금형 구조는 냉각 속도와 재료 흐름에 영향을 미쳐 사출 성형의 뒤틀림에 영향을 미칩니다. 핵심 요소는 금형 설계, 게이트 위치, 냉각 채널 배치입니다. 적절한 설계는 휨을 최소화하여 자동차 및 전자 산업에 중요한 치수 안정성을 향상시킵니다.

큰 수축률

플라스틱 소재에 따라 수축률¹. 일부 소재는 수축률이 커서 사출 성형 후 냉각 과정에서 큰 부피 변화를 일으키고 뒤틀림 변형을 쉽게 일으킵니다. 예를 들어 결정성 플라스틱은 결정화 과정에서 상당한 부피 수축을 겪으며 비결정성 플라스틱보다 뒤틀림 문제가 발생하기 쉽습니다.

게이팅 시스템

사출 금형의 위치, 모양 및 게이트 수는 금형 캐비티의 플라스틱 충진 상태에 영향을 미쳐 플라스틱 부품이 휘어질 수 있습니다.

유동 거리가 길수록 동결층과 중앙 유동층 사이의 유동 및 수축으로 인한 내부 응력이 커지고, 반대로 유동 거리가 짧을수록 게이트에서 부품 유동이 끝날 때까지의 유동 시간이 짧아지고 금형 충전 과정에서 동결층이 얇아지면 내부 응력이 낮아지고 그로 인한 뒤틀림 변형이 크게 감소합니다.

금형 내 게이트의 수, 모양 및 위치는 플라스틱이 금형 캐비티를 채우는 방식에 영향을 미치며, 이로 인해 플라스틱 부품이 휘어질 수 있습니다. 흐름 길이가 길수록 동결층과 흐름 중심 사이의 흐름과 수축으로 인한 내부 응력이 커지고, 반대로 흐름 길이가 짧을수록 플라스틱이 게이트에서 부품 끝까지 흐르는 데 걸리는 시간이 짧아지고 충전 과정에서 동결층이 얇아질수록 내부 응력이 낮아져 결과적으로 뒤틀림이 크게 줄어듭니다.

또한 더 많은 게이트를 사용하면 플라스틱 유량비(L/t)가 짧아져 금형 캐비티의 용융 밀도가 더 균일해지고 수축이 더 균일해질 수 있습니다. 또한 더 낮은 사출 압력으로 전체 부품을 채울 수 있습니다.

냉각 시스템

플라스틱을 사출할 때 부품이 고르지 않게 냉각되어 부품이 고르지 않게 수축합니다.

평평한 모양의 부품(예: 휴대폰 배터리 쉘)의 사출 성형에 사용되는 금형 캐비티와 코어의 온도 차이가 너무 크면 차가운 금형 캐비티 표면에 가까운 용융물은 빠르게 냉각되고 재료 층의 뜨거운 캐비티 표면 가까이는 계속 수축하여 고르지 않은 수축으로 인해 부품이 휘어지게 됩니다.

따라서 사출 금형이 냉각되면 다음 사항에주의해야합니다. 온도 균형² 사이의 온도 차이가 너무 크지 않아야 합니다(이때 투몰드 온도 조절기 사용을 고려할 수 있습니다).

플라스틱 부품의 내부 표면과 외부 표면 사이의 온도 균형을 고려하는 것 외에도 모든면의 플라스틱 부품의 온도가 동일하다는 점도 고려해야합니다. 금형 냉각³ 는 모든 곳에서 캐비티와 코어의 온도 균형을 유지하여 플라스틱 부품의 냉각 속도가 모든 곳에서 균형을 이루어 각 장소의 수축이 더 균일하고 변형 발생을 효과적으로 방지 할 수 있도록 노력해야합니다.

불합리한 위치 및 게이트 수

게이트는 플라스틱 용융물이 금형에 들어가는 곳으로, 게이트의 위치와 개수는 용융물이 흐르고 채워지는 방식에 영향을 미칩니다. 게이트를 잘못된 위치에 배치하면 용융물이 금형에 고르게 흐르지 않아 사출 성형 부품의 각 부분마다 밀도와 수축이 달라져 부품이 휘어질 수 있습니다. 게이트가 충분하지 않으면 용융물이 전체 캐비티를 고르게 채우지 못해 부품이 휘어질 수 있습니다.

불합리한 금형 구조

금형의 구조도 사출 성형 부품의 뒤틀림과 변형 정도에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 금형의 이형 메커니즘이 잘못 설계된 경우 사출 성형 부품이 금형에서 이형될 때 고르지 않은 압력이 가해져 뒤틀림이 발생할 수 있습니다.

또한 금형이 충분히 단단하지 않으면 고압으로 녹은 플라스틱이 사출 공정 중에 변형되어 사출 성형된 부품이 간접적으로 휘어질 수 있습니다. 재료 특성

금형 이젝터 시스템의 불합리한 설계

의 디자인은 이젝터 시스템⁴ 또한 성형 부품의 변형에 직접적인 영향을 미칩니다. 이젝터 시스템의 배열이 균형을 이루지 못하면 이젝터 힘의 불균형과 성형 부품의 변형이 발생할 수 있습니다. 따라서 이젝터 시스템을 설계할 때 이형 저항과 균형을 맞추기 위해 노력해야 합니다.

또한 이젝터 로드 단면적이 너무 작으면 플라스틱 부품에 단위 면적당 너무 많은 압력이 가해져(특히 이형 온도가 너무 높을 경우) 플라스틱 부품이 변형될 수 있으므로 너무 작아서는 안 됩니다. 이젝터 봉은 이형하기 어려운 부품에 최대한 가깝게 배치해야 합니다.

플라스틱 부품의 품질(용도, 크기 및 외관 포함)에 영향을 미치지 않는다면 플라스틱 부품의 전체적인 변형을 줄이기 위해 상단 막대를 추가해야 합니다(상단 막대가 금형 위에 있는 이유).

충진 및 결정성 플라스틱이 제품의 뒤틀림과 변형에 미치는 영향은 무엇입니까?

충진 및 결정성 플라스틱의 영향을 이해하는 것은 제품 무결성을 최적화하고 제조 공정 중 뒤틀림과 변형을 최소화하는 데 매우 중요합니다.

충전재와 결정성 플라스틱은 냉각 중 열팽창 및 수축률을 변화시켜 뒤틀림에 영향을 미칩니다. 제품 치수 안정성을 유지하려면 적절한 재료 선택과 설계 조정이 필수적입니다.

채우기 단계

녹은 플라스틱은 압력을 받아 금형에 주입되고 금형에서 냉각되어 굳어집니다. 이 과정은 가장 중요한 단계입니다. 사출 성형⁵. 이 과정에서 온도, 압력, 속도는 모두 상호 연관되어 있으며 성형 부품의 품질과 생산성에 큰 영향을 미칩니다.

압력과 유속을 높이면 전단 속도가 증가하여 분자 방향이 흐름 방향에 평행한 것과 흐름 방향에 수직인 것 사이의 차이가 발생하는 동시에 "동결 효과"가 발생합니다. "동결 효과"는 동결 응력을 생성하여 성형 부품에 내부 응력을 형성합니다.

온도가 뒤틀림 변형에 미치는 영향은 다음과 같습니다. 플라스틱 부품의 상부 표면과 하부 표면 사이의 온도 차이로 인해 다음과 같은 현상이 발생합니다. 열 스트레스⁶ 열 변형; 플라스틱 부품의 다른 영역 사이의 온도 차이로 인해 다른 영역 간에 불균일한 수축이 발생하고 다른 온도 상태가 플라스틱 부품의 수축에 영향을 미칩니다.

결정성 플라스틱

결정성 수지(파라포름알데히드, 나일론, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, PET 수지 등)는 일반적으로 수축이 큰 비결정성 수지(PMMA 수지, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, ABS 수지, AS 수지 등)보다 변형이 더 심합니다. 또한 유리섬유 강화 수지의 섬유 방향성 때문에 더 많이 변형됩니다.

대부분의 변형은 녹는점 온도 범위가 좁기 때문에 발생하며, 이를 해결하기가 어렵습니다. 결정성 결정성 플라스틱⁷ 는 냉각 속도에 따라 달라집니다. 빨리 식으면 결정성이 낮아지고 성형 수축률이 낮아집니다. 천천히 식으면 결정성이 올라가고 성형 수축률이 올라갑니다. 이 특성을 이용해 결정성 플라스틱의 변형을 수정합니다.

실제로 사용되는 보정 방법은 움직이는 금형과 고정 금형에 일정한 온도 차이를 두는 것입니다. 뒤틀림의 반대편에 변형을 일으키는 온도를 가져와 변형을 교정할 수 있습니다. 때때로이 온도 차이는 20 ° C 이상 높지만 매우 고르게 분포되어야합니다.

결정 성 플라스틱 성형 부품 및 금형의 설계에서 사전에 변형을 방지하는 특별한 수단을 취하지 않는 것과 같이 부품이 변형되어 사용할 수 없으며 위의 요구 사항을 충족하도록 성형 조건을 만들기 위해서만 대부분의 경우 여전히 변형을 수정할 수 없다는 점을 지적해야합니다.

탈형 단계와 성형 부품의 수축이 뒤틀림 변형에 미치는 영향은 무엇입니까?

탈형 단계와 수축은 성형 부품의 휨 변형에 큰 영향을 미쳐 치수 안정성과 성능에 영향을 미칩니다.

뒤틀림 변형은 냉각 및 이형 중 고르지 않은 수축으로 인해 발생합니다. 금형 온도와 냉각 속도를 관리하면 뒤틀림을 최소화하여 더 나은 부품 품질과 정밀도를 보장할 수 있습니다.

디몰딩 단계

금형에서 부품을 꺼내 실온으로 식히면 대부분 유리 같은 폴리머로 변합니다. 금형에서 부품을 제대로 꺼내지 않거나 금형에서 부품을 제대로 꺼내지 않으면 부품이 휘어질 수 있습니다.

동시에 부품이 금형을 채우고 냉각될 때 부품에 '동결'된 응력이 더 이상 제자리에 고정되지 않아 '변형'으로 방출되고, 이것이 뒤틀림과 변형의 원인이 됩니다.

사출 성형 제품의 수축

가장 큰 이유는 뒤틀림 변형⁸ 사출 성형 제품의 고르지 않은 수축⁹ 을 고려해야 합니다. 금형 설계 단계에서 충진 공정 중 수축 효과를 고려하지 않으면 제품의 모양이 설계 요구 사항과 매우 달라지고 심각한 변형으로 인해 제품 스크랩(즉, 수축 문제)이 발생할 수 있습니다.

충진 단계 외에도 금형 상부 벽과 하부 벽 사이의 온도 차이로 인해 성형 부품의 상부 및 하부 표면의 수축에 차이가 발생하여 뒤틀림 변형이 발생할 수 있습니다.

뒤틀림을 분석할 때 중요한 것은 수축 자체가 아니라 수축의 차이입니다. 사출 성형 공정 중에 용융된 플라스틱이 금형 내부를 채우고 폴리머 분자가 흐름 방향으로 정렬됩니다. 이로 인해 플라스틱이 수직 방향보다 흐름 방향으로 더 많이 수축하여 부품이 뒤틀리는 현상(이방성이라고도 함)이 발생합니다.

일반적으로 균일한 수축은 플라스틱 부품의 부피에만 영향을 미치며, 고르지 않은 수축만이 뒤틀림 변형을 유발합니다. 결정성 플라스틱은 비결정성 플라스틱보다 수축률이 더 큽니다.크리스탈 플라스틱¹⁰ 의 흐름 방향과 수직 방향에서 수축률이 비결정성 플라스틱보다 크며, 수축률도 비결정성 플라스틱보다 큽니다.

결정성 플라스틱의 수축과 이방성이 중첩됩니다. 결정성 플라스틱의 효과를 더하면 부품의 뒤틀림 변형 경향은 비결정성 플라스틱보다 훨씬 더 커집니다.

잔류 열 응력과 성형 변형이 제품의 뒤틀림에 미치는 영향은 무엇인가요?

잔류 열 응력과 성형 변형률은 성형 제품의 뒤틀림에 큰 영향을 미쳐 치수 정확도와 성능에 영향을 미칩니다.

잔류 열 응력과 성형 변형은 성형 제품의 뒤틀림으로 이어져 형상 안정성에 영향을 미칩니다. 자동차 및 전자 산업에서 정확한 형상 적합성을 위해서는 적절한 관리가 매우 중요합니다.

잔류 열 스트레스

플라스틱 용융물이 성형되면 플라스틱 용융물의 고르지 않은 방향과 수축으로 인해 내부 응력이 고르지 않게 발생하므로 제품이 금형에서 나온 후에는 고르지 않은 내부 응력의 작용으로 뒤틀리고 변형됩니다.

따라서 제품의 내부 응력과 뒤틀림은 기계적 관점에서 분석하고 계산합니다. 일부 외국 문헌에서 휨은 다음과 같은 원인에 의해 발생하는 것으로 간주됩니다. 잔류 스트레스¹¹ 고르지 않은 수축으로 인해 생성됩니다.

사출 성형의 냉각 단계에서 온도가 유리 전이 온도보다 높으면 플라스틱은 점탄성 유체이므로 응력 이완을 경험하게 됩니다. 온도가 유리 전이 온도보다 낮으면 플라스틱은 고체가 됩니다.

액체-고체 상 전이의 가소성과 냉각 중 응력 완화는 제품의 잔류 응력 및 변형을 정확하게 예측하는 데 중요한 영향을 미칩니다. 냉각 중 액체-고체 상전이 및 응력 이완의 가소성.

경화되지 않은 영역에서는 플라스틱이 두꺼운 액체처럼 작동하며, 이를 두꺼운 액체 모델로 설명합니다. 경화된 영역에서는 플라스틱이 두꺼운 액체와 스프링처럼 작동하며, 스프링과 두꺼운 액체 모델로 설명합니다. 스프링과 걸쭉한 액체 모델과 컴퓨터 프로그램을 사용하여 열 응력과 뒤틀림을 예측합니다.

성형 변형

성형 변형으로 인한 변형은 주로 다음과 같은 차이로 인해 발생합니다. 성형 수축¹² 방향과 벽 두께의 변화를 확인합니다.

따라서 금형 온도를 높이고 용융 온도를 높이고 사출 압력을 낮추고 주입 시스템의 흐름 조건을 개선하면 수축 방향의 차이를 줄일 수 있습니다. 그러나 성형 조건 만 변경하여 문제를 해결하기는 대부분 어렵고 긴 막대를 성형 할 때 한쪽 끝에서 사출하는 등 게이트의 위치와 수를 변경해야합니다.

긴 시트 부품은 변형이 발생하기 쉬우므로 냉각 수로 구성을 변경해야 하는 경우도 있고, 뒤집힌 면의 뒷면에 보강 바를 설치하기 위해 부품의 국부적인 설계를 변경해야 하는 경우도 있습니다. 이러한 변형을 수정하기 위해 냉각 보조 장치를 사용하면 대부분 효과적입니다. 수정할 수 없는 경우에는 금형 설계를 수정해야 합니다.

사출 성형 공정 인자가 제품 뒤틀림 변형에 미치는 영향은 무엇입니까?

사출 성형 공정 요인은 휨 변형에 큰 영향을 미치며, 다양한 애플리케이션에서 최종 제품의 외관과 성능에 영향을 미칩니다.

사출 성형에서 제품 뒤틀림에 영향을 미치는 주요 요인으로는 금형 온도, 사출 속도, 냉각 시간 등이 있습니다. 이러한 매개변수를 조정하면 자동차, 전자, 포장 제품의 재료 흐름을 최적화하고 변형을 최소화하여 품질과 기능을 모두 개선할 수 있습니다.

부적절한 주입 압력 및 유지 시간

사출 압력이 너무 높으면 성형 부품에 큰 잔류 응력이 발생하고 이형 후이 응력이 방출되면 다음과 같은 원인이됩니다. 뒤틀림 및 변형¹³.

유지 시간이 너무 길거나 너무 짧으면 제품의 품질에도 영향을 미칩니다. 유지 시간이 너무 길면 사출 부분이 과도하게 압축되어 이형 후 반동 및 뒤틀림이 발생하기 쉽고 유지 시간이 너무 짧으면 제품의 수축이 충분하지 않고 고르지 않은 수축으로 인해 뒤틀리게됩니다.

너무 빠른 사출 속도

사출 속도가 너무 빠르면 금형에서 녹은 플라스틱의 흐름이 불안정해져 충전이 고르지 않게 되고 냉각 후 수축 정도가 달라져 뒤틀림과 변형이 발생합니다.

결론

사출 성형 제품의 휨은 주로 금형 구조, 재료 특성에 의해 영향을 받습니다, 냉각 시스템¹⁴이젝터 시스템, 충진 공정 및 수축. 부적절한 위치 및 게이트 수와 같은 부적절한 금형 설계는 용융물의 고르지 않은 흐름을 유발하여 밀도 및 뒤틀림의 차이를 초래합니다.

고수축 소재(예: 결정성 플라스틱)는 고르지 않은 냉각 수축으로 인해 뒤틀림이 발생하기 쉽습니다. 고르지 않은 냉각 및 금형 온도 차이는 응력 집중을 유발하고 뒤틀림의 위험을 증가시킬 수 있습니다. 불합리한 이젝터 시스템은 고르지 않은 힘을 유발하여 형상 안정성에 영향을 미칠 수 있습니다.

또한 충전 단계의 온도, 압력, 유속은 분자 방향에 영향을 미쳐 내부 응력과 뒤틀림을 초래합니다.