수중 사출 성형이란 무엇인가요?

물 보조 주입 기술은 첨단 사출 성형 용융물의 일부를 금형 캐비티에 주입한 다음 장비를 통해 고압의 물을 용융물에 주입하여 최종적으로 공작물을 성형하는 공정입니다.

물의 비압축성으로 인해 물의 앞쪽 끝에 고체 계면이 형성되어 제품의 내벽이 캐비티로 압출되고 물의 앞쪽 끝도 급속 냉각 역할을합니다.

따라서 워터 어시스트는 가스 어시스트와 비교할 수 없는 많은 장점이 있습니다. 연구와 응용 사례에 따르면 물 보조는 더 얇고 균일한 캐비티 벽을 생성할 수 있으며 러너의 내벽 표면이 매우 매끄럽습니다.

특히 벽이 두꺼운 공작물의 경우, 가스 방식에 비해 물 방식을 사용하면 냉각 시간을 크게 줄일 수 있습니다.

수중 사출 성형의 원리

Water-assisted injection molding is a development of gas injection technology in which the gas that blows away the melt (usually nitrogen) is replaced by water.

The hot melt can flow into an injection mold. This causes the thicker melt to cool slower because it is insulated by the outside wall. As the inner melt front cools at a different rate from the outside surface, it shrinks and can pull on the outside surface, creating warping and sink marks. temperature regulator hot oil.

WIT를 사용하여 싱크 자국, 뒤틀림, 클램핑력과 같은 아티팩트를 줄임으로써 재료의 활용도를 극대화할 수 있습니다. 재료 활용도가 높아지면 버려지는 재료와 원치 않는 아티팩트가 줄어들기 때문에 무게가 줄어듭니다.

Although both methods can be used to make plastic parts with functional cavities, water-assisted injection molding has proven to be the most suitable for the economical production of parts with large closed sections.

Water-assisted injection molding comes in different forms. During blowing, the mold cavity is partially filled with melt, and then the gas expands (blows up) until the cavity is filled.

반면 블로우 아웃 또는 역류 공정에서는 캐비티가 용융물로 채워진 다음 유체 코어가 오버플로 캐비티로 블로우 아웃되거나 재료 튜브로 다시 블로우 아웃됩니다.

수중 사출 성형의 일반적인 문제점

물 보조 장치에서 발생할 수 있는 결함 사출 성형 have so far not appeared in gas-assisted injection molding. All defects can be compensated by a proper choice of processing parameters.

일반적으로 낮은 주입 압력으로 높은 체적 유량을 목표로하는 것이 더 좋으며, 이는 배압을 최소화하여 충분한 물 유지 시간을 확보함으로써 달성 할 수 있습니다.

사출 노즐 근처의 소용돌이와 벽의 잔물결을 억제하려면 우선 저압으로 물을 주입한 다음 가능한 한 빨리 실제 사출 압력으로 압력을 높여야 합니다.

물의 유량이 너무 적으면 증기로 인한 국부적인 성형이 발생합니다. 기공이 나타나면 수압이 천천히 쌓여 이미 저압에서 형성된 얇은 표면층이 수압에 의해 깨질 수 있습니다.

확산 과정에서 물방울이 발생하고 용융물이 금형과 유체의 양쪽에서 저압으로 응고되면 다공성이 발생하고 고체 외층 사이의 물질이 구겨져 공극이 형성됩니다.

다공성 생성을 제거하거나 줄이려면 사출 단계에서 높은 유량과 유지 또는 냉각 단계에서 높은 수압이 추가로 필요합니다. 재료의 응고가 느리면 다공성 형성을 막을 수 있습니다.

분기점이 있는 미디어 라인은 특별한 과제를 안고 있습니다. 분기점도 날아간다면 오버플로 몰드 캐비티를 제어하기가 어렵습니다.

특히 빠르게 경화되는 재료를 사용하면 얇은 층이 분기점에서 원치 않게 굳어져 다시 찢어내야 합니다. 그 결과 외부 레이어에 균열이 생깁니다.

수중 사출 성형은 5단계로 구성됩니다.

(1) 용융물 주입

(2) 물 주입 및 코어 변경

(3) 압력 유지 섹션의 수압 유지(선택 사항으로 플러싱 프로세스 포함)

(4) 압력 방출 및 물 배출

(5) 디몰딩

수중 사출 성형의 특징

Because of the need for a fully formed waterway, process parameters are more important in water-assisted injection molding than in gas-assisted 사출 성형.

다양한 플라스틱 가공 파라미터가 물 침투 길이에 미치는 영향을 확인했습니다. 고분자 재료의 수축률과 점도, 중공 코어의 공극 모양이 주로 성형 제품의 물 침투 길이를 결정하는 것으로 나타났습니다.

물의 비압축성은 더 나은 공정 제어를 제공하지만 필요한 유량을 지속적으로 공급해야 하는 물 주입 기술 장치에 대한 요구가 더 커집니다.

가스에 비해 물의 장점 중 하나는 유지 및 냉각 단계에서 뛰어난 냉각 특성으로 용융물을 내부에서 냉각하고 냉각 시간을 크게 단축할 수 있다는 점입니다. 가스에 비해 물의 냉각 효과가 뛰어나기 때문에 직경이 큰 부품을 가공할 때 냉각 시간과 사이클 시간을 크게 단축할 수 있습니다.

물 배출은 여러 가지 방법으로 이루어질 수 있습니다. 폴리아미드와 같이 가공 온도가 높은 소재의 경우 증기 압력만으로도 충분합니다. 중력도 중요한 역할을 합니다.

또 다른 방법은 다른 주사기를 통해 압축 가스를 주입하여 물을 빼내고 건조 효과를 일으키는 것입니다. 어떤 방법을 선택하든 플라스틱 부품에서 나온 물은 인젝터를 통해 다시 탱크로 흘러 들어갑니다. 물이 잘 배출되도록 하려면 물 주입기를 금형의 가장 낮은 지점에 배치해야 합니다.

수중 사출 성형과 가스 사출 성형의 비교

물 보조의 원리는 사출 성형 와 가스 보조 사출 성형은 동일하지만, 대부분의 관찰자들은 물 보조가 가스 보조를 대체할 수 없으며 채택할 공정은 응용 분야와 금형에 따라 다르다고 생각합니다.

Water-assisted injection molding is the same as the gas-assisted process. Water injection technology starts with a short section of melt injected into the mold cavity, followed by the injection of water, which squeezes the resin melt to mold the part.

일부 애플리케이션에서는 압축 가스를 사용하여 러너에서 물을 짜내어 구조 부품의 습기를 완전히 제거합니다.

Studies and applications have shown that water assist produces thinner and more uniform cavity walls, which means material savings. In addition, water injection nozzles are typically larger than gas nozzles, water-assisted molding produces larger runners with smoother walls than gas-assisted molding.

질소를 이용한 가스 보조 성형에 비해 물 보조 성형의 가장 큰 장점은 물의 빠른 냉각 효율입니다. 물의 열전도율은 질소보다 40배 높고, 물의 열용량은 가스보다 4배 더 큽니다. 벽이 두꺼운 공작물의 경우 물 이용은 가스 이용에 비해 냉각 시간을 30~70% 단축할 수 있습니다.

가스와 물의 가장 큰 차이점은 가스는 압축할 수 있지만 물은 압축할 수 없다는 것입니다. 물의 높은 점도와 비압축성으로 인해 물의 앞쪽 끝은 단단한 인터페이스를 형성하여 공작물을 비우는 압착 해머 역할을 합니다. 물의 앞쪽 끝은 금형 캐비티에 채워진 용융물을 냉각하는 역할도 합니다.

The advantages of water-assisted injection molding compared with gas-assisted injection molding:

(1) 공작물의 냉각 시간 대폭 단축

(2) 더 큰 공작물 단면이 가능합니다.

(3) 매끄러운 내벽

(4) 균일한 냉각으로 인한 공작물의 변형이 적습니다.

(5) 균일한 벽면 단면

(6) 저렴한 비용과 압력 매체로서 물에 대한 쉬운 접근성

Potential disadvantages of water-assisted injection molding:

(1) 누수 문제

(2) 공작물을 탈수해야 합니다.

(3) 대형 물 주입기

(4) 모든 공작물에 적합하지 않음

수중 성형용 재료

자동차 엔진룸의 유체 전달에 사용되는 파이프와 금속 부품을 폴리아미드(나일론) 계열 소재로 대체하는 데 가장 큰 진전이 있었습니다.

이러한 특수 소재는 결정화 속도가 느리고 조기 경화 및 천공(또는 보푸라기)을 방지하기 위해 수정되었습니다. 새로운 폴리아미드 소재는 폴리아미드-6 또는 폴리아미드-6/6 유형이며 대부분 유리 섬유 또는 유리 섬유-미네랄 필러를 함유하고 있습니다.

폴리아미드-6/6 기반 소재는 글리콜 냉각제에 대한 내식성이 더 우수합니다. 일부 가공업체는 물 보조 공정에서 폴리프로필렌을 사용하는 반면, 다른 업체는 관련 응용 분야의 기본 재료로 비충진 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 코폴리머(ABS), 아세탈 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT)를 평가하고 있습니다.

수중 성형의 개발 및 적용 전망

Water-assisted injection molding technology is developing rapidly, and the nozzles have been improved to improve sealing performance and reduce water pump leakage. Nozzles used for water and air injection can also be used as an outlet for water accumulation in the workpiece cavity.

새로운 급수 용기 모양은 센터링 프로세스의 압력, 용량 및 타이밍 제어 성능을 개선하기 위해 더욱 최적화되었습니다.

물 지원 사출 성형 기술은 주로 유럽에서 개발되었기 때문에 북미나 아시아보다 유럽에서 이 기술의 상업적 적용이 더 발전되어 있습니다. 자동차 부품, 소비재 부품, 산업용 부품 등에 적용되고 있습니다.

WIT 공정은 수도관이나 문 손잡이처럼 속이 비어 있거나 부분적으로 비어 있는 대부분의 부품에 적합합니다. 일반적인 WIT 적용 분야에는 손잡이, 상단 프레임, 로커 커버, 도어 블록, 주걱, 브래킷, 의자 및 사무용 가구가 포함됩니다. 이러한 관형 부품 중 일부는 다음을 사용하여 생산되었습니다. 가스 보조 성형 기술을 사용할 수도 있지만, 물을 이용한 기술이 더 적합합니다.