1. "수축"이란 무엇을 의미하나요?
수축이란 무엇인지, 다양한 사출 성형 플라스틱에서 어떻게 발생하는지, 그리고 어떻게 발생하는지를 이해하는 것이 중요합니다. 이러한 측면을 이해하면 프로세스와 그 중요성을 이해하는 데 도움이 될 뿐만 아니라, 최종 제품 크기 요구 사항에 영향을 미치지 않는 실용적인 수축을 유지하는 데 도움이 됩니다. 계속 읽어보세요. 사출 성형에서 플라스틱 수축에 대해 알아보세요.
사출 성형 플라스틱으로 성형된 제품은 수축이라는 과정을 겪으며, 주입 후 냉각되면서 수축합니다. 대부분의 수축은 금형 내부에서 냉각되는 동안 발생하지만, 부품이 배출된 후에도 냉각이 계속되면서 일부 수축이 발생합니다.
이는 플라스틱 부품이 금형에서 제거되어 냉각된 후 크기가 줄어드는 정도를 나타냅니다. 플라스틱 종류, 성형 조건, 금형의 구조 및 기타 요인이 플라스틱의 수축에 영향을 미칩니다.
다양한 폴리머 재료 간에는 넓은 수축률 범위가 있습니다. 둘째, 플라스틱 부품의 윤곽이 수축에 강하게 영향을 미치는 속도, 부품의 내부 구조의 복잡성, 삽입물의 유무가 있습니다.
성형된 플라스틱 부품의 수축은 가공 및 주변 온도에서 측정할 때 최대 20%까지 될 수 있습니다. 이 폴리머의 부피 수축은 종종 뒤틀린 부품과 치수 차이를 초래합니다. 이러한 변화는 제조된 부품과 금형 사이에서 발생합니다.
2. 내구성 있는 최종 제품을 보장하기 위해 수축률을 어떻게 계산하나요?
생산을 시작하기 전에 수축을 예측하는 것이 중요합니다. 이는 비싼 도구 조정과 시간을 절약할 수 있습니다. 모든 플라스틱은 최소 및 최대 수축률을 가지고 있지만, 수축률에 영향을 미치는 다른 모든 요소를 고려해야 합니다. 수축률을 계산하는 가장 좋은 방법은 프로토타입 도구를 개발하여 생산 중 사용되는 냉각 및 게이팅 사양을 모방하는 것입니다. 이는 수축의 정확한 측정을 제공할 뿐만 아니라, 생산 과정에서 결함이 발생할 경우 도구를 조정할 기회를 제공합니다. 플라스틱 사출 성형 수축률을 결정하는 것은 원활한 생산을 유지하는 데 필수적입니다.
3. 수축은 언제 발생하나요?
· 폴리머의 열팽창과 냉수축에 의해 발생하는 길이의 차이
사출 성형을 위한 금형이 필요할 때, 플라스틱의 원료를 녹이는 것이 중요합니다. 이 시점에서, 용융 과정의 온도는 200도에서 300도 사이로 상승하며, 플라스틱의 원료는 가열되고 팽창합니다. 냉각 과정에서 사출 금형의 온도가 떨어지면서 부피가 감소할 가능성이 있습니다.
· 플라스틱의 원자 및 분자 구성의 변동
예를 들어, 열경화성 플라스틱의 성형 과정에서 수지의 분자를 구성하는 구조가 선형에서 체형으로 변합니다. 체형의 부피 질량이 선형 구조보다 크기 때문에, 선형 구조의 총 부피가 감소함에 따라 체형이 작아집니다.
· 잔류 응력의 변화
성형 압력의 전단력, 이방성, 첨가제의 불균등한 혼합, 금형 온도는 모두 사출 성형 플라스틱을 만드는 동안 도구에 영향을 미칠 수 있습니다.
성형 후, 사출 금형에는 여전히 잔류 응력이 남아 있습니다. 이 잔류 응력은 시간이 지남에 따라 점진적으로 감소하고 재분배됩니다. 그 결과, 사출 금형은 다시 작아집니다. 이러한 유형의 수축은 때때로 후수축이라고 합니다.
· 게이트 섹션의 크기
사출 금형에는 다양한 단면 크기가 있습니다. 큰 게이트는 캐비티 압력을 높이고 게이트 폐쇄 시간을 길게 하여 더 많은 용융 물질이 캐비티로 흐르도록 합니다. 이는 용융 흐름을 증가시킴으로써 달성됩니다.
· 플라스틱 종류
결정성 폴리머, 예를 들어 폴리프로필렌(PP)과 폴리아미드(PA)는 비결정성 플라스틱, 예를 들어 폴리카보네이트(PS)와 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS)보다 탈형 후 더 큰 수축과 더 넓은 수축 범위를 가집니다.
4. 성형된 부품이 불균등하게 수축하면 어떻게 되나요?
불균등한 수축은 뒤틀림이라고 합니다. 부품의 영역이 불균등하게 수축하면 부품 내에 응력이 발생합니다. 이러한 응력은 부품의 강성에 따라 부품이 변형되거나 모양이 변할 수 있습니다. 이는 장기 사용 중 부품에 균열을 초래합니다.
성형된 플라스틱 부품의 수축은 가공 및 주변 온도에서 측정할 때 최대 20%까지 될 수 있습니다. 이 폴리머의 부피 수축은 종종 뒤틀린 부품과 치수 차이를 초래합니다. 이러한 변화는 제조된 부품과 금형 사이에서 발생합니다. 압출 가공 기술에서는 금형 대신 다이를 사용합니다.
5. 사출 성형 플라스틱에서 수축을 유발하는 이유는 무엇인가요?
수축의 변동은 뒤틀림의 근본 원인입니다. 이는 복잡하게 들릴 수 있지만 매우 간단합니다. 다시 말해, 부품이 모든 방향에서 균등하게 수축하면, 크기는 작아지지만 원래의 모양을 유지합니다. 반면, 한 부분이 다른 부분보다 다른 속도로 수축하면, 그 차이가 부품 내부에 긴장을 유발합니다. 부품이 금형에서 배출될 때, 부품이 구조적 무결성을 유지할 수 있는 능력을 초과하는 힘이 가해지면 변형됩니다.
수축의 주요 유형은 다음과 같습니다:
· 지역적
이것은 각 부품이 수축하는 속도가 게이트에 가장 가까운 영역과 채움 끝(EOF)에 가장 가까운 영역의 수축 속도와 다를 때 발생합니다. 일반적으로 이 변형은 부품의 두꺼운 영역(게이트 영역)과 얇은 영역(EOF 영역) 사이에서 발생합니다. 한 영역이 다른 영역보다 더 빠르게 수축합니다.
· 밀집 물질로부터 멀리
이 수축의 차이는 부품을 반으로 잘랐을 때 상단의 수축과 하단의 수축이 다를 때 발생합니다. 이 차이로 인해 한쪽이 다른 쪽보다 더 많이 수축할 수 있어 부품이 휘어질 가능성이 있습니다. 그 결과 한쪽이 다른 쪽보다 작아질 것입니다.
· 방향 감각에서
수축의 차이는 재료의 흐름 방향과 수직 방향 모두에서 발생할 수 있으며, 이는 종종 흐름 방향으로 알려져 있습니다. 분자 또는 섬유의 정렬이 이를 유발할 수 있습니다. 앞서 언급했듯이 비정질 재료는 흐름 방향과 평행한 방향으로 더 많이 수축하는 경향이 있습니다. 결정질 고체의 수축은 일반적으로 흐름 방향에 수직인 방향에서 더 큽니다.
· 평면 내와 두께 비교
대부분의 경우 폴리머는 표면 평면 방향보다는 두께 방향으로 수축합니다. 이 효과는 금형 방지에 의해 발생합니다. 평면 방향과 두께 방향에서 수축하는 양의 차이는 뒤틀림을 초래할 수 있습니다. 이는 종종 벽의 명목 두께보다 두꺼운 부품의 모서리에서 발생합니다.
6.사출 성형 중 수축을 제어하는 방법?
모든 재료에는 제조업체가 제공하는 수축률이 있습니다. 이는 플라스틱이 성형된 시점부터 완전히 냉각된 후까지의 변화를 예측하는 데 사용될 수 있습니다. 모든 재료는 가열되면 팽창하고 실온으로 냉각되면서 수축합니다. 플라스틱 제품의 모든 치수는 냉각 기간 동안 일정량 수축합니다. 이 수축을 제어하는 것이 최종 제품을 완성하는 열쇠가 될 수 있습니다. 사출 성형 과정에서 수축을 제어하는 몇 가지 방법에 대해 이야기해 봅시다.
재료의 온도
플라스틱 수지를 가열할 때 온도를 조정하는 것은 수축 제어에 중요합니다. 재료가 부어지기 전에 더 높은 온도로 가열될수록 분자가 더 많이 팽창합니다. 냉각되면서 이러한 분자는 다시 수축합니다. 플라스틱의 온도가 부을 때 낮을수록 냉각 과정에서 수축이 적게 발생합니다.
금형의 온도
금형 온도를 제어하면 수축을 제어할 수 있습니다. 차가운 금형을 사용하면 부품의 외부 가장자리가 전체 공간을 적절히 채우고 압축되기 전에 건조됩니다. 뜨거운 금형을 사용하면 차가운 금형보다 수축이 적게 발생합니다. 플라스틱 재료의 분자가 금형을 채우고 적절한 압력을 얻기 전에 계속 자유롭게 움직일 수 있도록 합니다.
압력 조정
플라스틱 재료를 주입하는 데 사용되는 압력의 힘은 수축률에 직접적인 차이를 만듭니다. 이는 재료를 제자리에 포장하는 데 필요한 압력입니다. 재료가 더 단단히 포장될수록 냉각 시 움직일 여지가 줄어듭니다. 주입 시 압력이 높을수록 플라스틱의 수축이 줄어듭니다.
플라스틱이 고체화될 때까지 압력을 가하면 수축이 제한됩니다. 플라스틱이 완전히 냉각되기 전에 압력을 해제하면 수축이 악화됩니다. 플라스틱을 냉각하면서 제자리에 고정하여 일반적인 수축 패턴을 역전시키면 수축을 제어할 수 있지만 이 과정은 더 오래 걸리고 비용이 더 많이 듭니다. 플라스틱 부품에 공기를 강제로 불어넣는 것도 안정화에 도움이 됩니다.
냉수 침지
플라스틱 부품을 빠르게 냉각시키는 또 다른 방법은 실온의 물에 담그는 것입니다. 이는 재료를 녹는점 이하로 냉각시켜 성형 후 수축을 멈춥니다. 이는 내부 벽이 외부 벽보다 더 오래 냉각되고 고체화되기 때문에 플라스틱의 내부 벽이 더 빨리 고체화되도록 도와줍니다. 이는 제품에 스트레스를 주기 때문에 약간 위험할 수 있습니다. 플라스틱이 극한 온도에 노출되면 균열이나 파손이 발생할 수 있습니다.
플라스틱 제품이 냉각되면서 수축하고 휘어지는 방식을 결정하는 것은 완벽한 최종 제품을 얻는 데 중요합니다. 재료가 냉각되는 방식을 제어하는 방법을 찾으면 부품이 매번 원하는 대로 나오도록 보장할 수 있습니다. 사출 성형 프로젝트에서는 일관된 결과가 필요합니다. 재료의 조성, 금형 치수 및 가공 세부 사항은 모두 수축에 영향을 미칩니다.
7.결론
대부분의 경우 여러 영향이 서로 상쇄되거나 증폭되어 각 효과의 기여도를 분리하기가 불가능합니다. 플라스틱 사출 성형이 수축하는 방법과 이유를 이해하면 엔지니어가 시뮬레이션을 통해 분석하여 예산과 시간 내에 적합한 플라스틱 제품을 제작할 수 있는 경쟁 우위를 제공합니다.
