싱크 마크는 플라스틱 부품 표면에 나타나는 일종의 함몰로, 아래의 재료 수축으로 인해 발생합니다. 싱크 마크는 가장 일반적으로 리브, 보스 및 성형 뒷면에 다른 부피가 큰 특징이 있는 표면에서 발생합니다. 모든 플라스틱은 냉각되면서 수축하며, 일부는 다른 것보다 더 많이 수축합니다. 설계 단계에서 할 수 있는 일 중 하나는 이러한 사출 성형 싱크 마크가 발생할 위치를 식별하고 수축이 적은 재료를 선택하는 것입니다. 또는 유리 섬유를 플라스틱 재료에 추가하거나 활석 가루를 넣어 수축을 상당히 완화할 수 있습니다.
사출 성형에서 싱크 마크를 방지하는 방법은 무엇입니까?
싱크는 두꺼운 부분의 성형 부품에서 발생하는 일반적인 사출 성형 결함입니다. 두꺼운 부분에는 더 많은 플라스틱이 포함되어 있으므로 자연적으로 냉각하는 데 더 오랜 시간이 걸립니다. 금형 강철과 접촉하는 부품의 외부 부분은 내부 부분보다 훨씬 빠르게 냉각됩니다. 두꺼운 부분의 분자가 수축하기 시작하면 스스로를 끌어당겨 싱크라는 결함을 남깁니다. 일부 경우에는 피할 수 없을 수 있지만, 금형 제조에 대한 우리의 전문 지식을 바탕으로 유용한 제안을 제공할 수 있다고 생각합니다.
적절한 부품 및 금형 설계 보장
부품 기하학 및 금형 설계는 사출 성형 프로젝트의 청사진과 같습니다. 건축가가 계획을 세울 때 건물의 목적과 기능을 고려해야 하는 것과 마찬가지로, 사출 성형업체도 플라스틱 부품의 궁극적인 목적과 기능을 고려해야 합니다. 하지만 여기에는 함정이 있습니다. 부품과 금형을 올바르게 설계하지 않으면 싱크 마크 재앙으로 직행할 수 있습니다. 예를 들어, 냉각에 대한 적절한 고려 없이 두꺼운 벽 부분을 포함하면 국부적인 수축이 발생할 수 있습니다. 결과적으로 사출 성형 부품에 싱크 마크가 발생할 수 있습니다. 복잡한 부품 기하학은 수축 가능성과 싱크 마크 형성을 복합적으로 증가시킬 수 있습니다. 이는 무게 분포를 고려하지 않고 다층 건축 기적을 시도하는 것과 같습니다. 구조적 불안정성을 초래할 수 있습니다.
싱크 마크는 부품 및 금형 설계로 인해 발생할 수도 있습니다. 싱크 마크는 종종 부품의 두꺼운 부분에서 발생하기 때문에 부품 설계에서 가장 좋은 접근 방식은 명목상의 벽 두께를 만드는 것이지만 항상 가능한 것은 아닙니다. 부품이 설계 단계에 있는 경우 해당 부분을 코어링하거나 여러 개의 얇은 부분을 만들어 두께를 줄일 수 있습니다.
모서리도 문제 영역이 될 수 있습니다. 두 벽이 만나는 곳은 두께가 증가할 수 있기 때문입니다. 외부 및 내부 모서리를 둥글게 하면 일정한 벽 두께를 유지하고 싱크를 제거할 수 있습니다.
싱크와 관련된 금형 설계의 중요한 측면 중 하나는 수로 배치입니다. 두꺼운 부분은 일반적으로 부품 표면에서 적절한 냉각을 받지만 두꺼운 부분의 내부는 종종 간과됩니다. 두꺼운 부분의 내부에 물을 공급하는 것은 어려울 수 있지만 싱크, 부품 품질 및 주기 시간을 개선할 수 있습니다.
사출 성형 부품에서 싱크를 방지하기 위한 6가지 방법이 있습니다. 목표는 싱크가 발생하는 부품 영역에 균일한 냉각을 제공하는 것입니다.
1. 용융 온도 확인
용융 온도는 플라스틱의 점도와 최종 제품의 분자량에 영향을 미칠 수 있으며, 용융 온도가 일관되지 않거나 사출 중에 균일하지 않으면 부품 결함이 발생할 수 있습니다. 가공 시 싱크를 수정하기 위해 먼저 확인하고자 하는 것 중 하나는 용융 온도입니다. 용융 온도는 수지 제조업체의 권장 범위 내에 있어야 하며 부품의 특성에 영향을 미치도록 조정할 수 있습니다. 예를 들어, 용융 온도가 너무 높으면 부품을 냉각하는 데 더 오래 걸려 싱크 마크가 발생할 수 있습니다. 폴리프로필렌과 같은 특정 수지의 용융 온도를 약간 낮추면 완성된 제품의 충격 저항이 높아지고 금형 주기 시간이 짧아지며 성형 공정에서 에너지를 덜 소비하게 됩니다.
플라스틱 사출 성형업체에게 이상적인 용융 및 금형 온도를 계산하는 것은 최적의 부품 성능을 달성하는 데 중요합니다. 대부분의 수지의 경우 용융 온도가 금형 온도보다 낮으며, 이는 주기 시간을 단축하고 비용을 절감하며 견고하고 신뢰할 수 있는 제품을 생성하는 데 함께 작용합니다. 경험이 부족한 성형업체는 수지 점도를 줄이고 생산을 늘리기 위한 수단으로 더 높은 용융 온도를 볼 수 있습니다. 이 두 요소가 서로 조화를 이루지 않으면 수지 열화, 에너지 소비 증가 및 냉각 시간 연장으로 이어질 수 있습니다.
2. 과도한 금형 온도 피하기
금형 온도는 싱크 마크 형성에 영향을 미칠 수 있는 또 다른 요인입니다. 과도한 온도는 플라스틱 재료가 천천히 냉각되고 고화되게 하여 차등 수축과 싱크 마크를 초래할 수 있습니다. 이는 따뜻한 방에서 뜨거운 파이를 식히려는 것과 같습니다; 시간이 더 오래 걸릴 것입니다.
반면 인서트의 온도가 낮으면 냉각 속도가 빨라져 용융 플라스틱이 금형의 두꺼운 부분을 채울 시간이 충분하지 않아 싱크 마크가 발생할 수 있습니다. 목표는 플라스틱이 싱크 마크의 위험을 최소화할 수 있는 속도로 냉각되도록 최적의 금형 온도를 유지하는 것입니다.
3. 금형 결함
싱크 마크가 게이트에서 멀리 떨어진 곳에서 발생하는 경우, 이는 일반적으로 금형 구조의 특정 부분에서 용융물의 흐름이 좋지 않아 압력 전달을 방해하기 때문입니다. 이와 관련하여 금형 게이팅 시스템의 구조적 크기를 적절히 확장해야 하며, 특히 용융물의 흐름을 방해하는 "병목"의 경우 스프루 단면을 늘리고 스프루를 오목한 부분으로 연장하는 것이 가장 좋습니다.
두꺼운 벽의 플라스틱 부품의 경우, 윙 타입 스프루를 선호해야 합니다. 이렇게 하면 플라스틱 부품에 스프루를 설정하기에 적합하지 않은 장면과 성형 후 게이트에서 잔류 변형이 발생하기 쉬운 플라스틱 부품의 경우, 플라스틱 부품에 윙 모양의 스프루를 부착하고 윙에 스프루를 설정하는 방법입니다. 이를 통해 플라스틱 부품의 오목한 결함을 윙렛으로 전이시키고, 플라스틱 부품이 형성된 후 윙렛을 잘라낼 것입니다.
4. 일치하지 않는 원자재 사용
플라스틱 원자재가 성형 요구 사항을 충족하지 못하면 성형 재료의 수축률이 너무 크거나 흐름 성능이 너무 낮고, 원자재의 윤활제가 부족하거나 원자재가 젖어 있으면 플라스틱 사출 성형 부품의 표면에 함몰 및 수축 마크가 발생합니다. 따라서 표면 요구 사항이 높은 플라스틱 부품의 경우 가능한 한 낮은 수축률의 수지 등급을 선택해야 합니다.
5. 리브 및 보스
부품 설계의 리브 및 보스에 가까운 영역은 싱크 마크가 가장 자주 발생하는 곳입니다. 보스는 삽입물 또는 조립을 고정하는 자가 탭핑 나사의 지지 구조로 사용되기 때문에 중요한 기능입니다. 보스를 최적화하는 데 도움이 되는 이러한 설계 팁을 사용하세요.
6. 패킹 및 보유 시간 조정
사출 성형의 세계에서 패킹 및 보유 시간과 압력은 레시피의 비밀 재료와 같습니다. 이들은 공정에서 중요한 역할을 하며 싱크 마크의 형성에 크게 영향을 미칠 수 있습니다. 패킹 및 보유 시간은 용융 플라스틱이 냉각되면서 수축을 보상하기 위해 압력 하에 금형 캐비티에 채워지는 기간입니다. 이는 케이크가 오븐에서 나온 후 틀에 두어 세팅되도록 하는 시간과 같습니다. 보유 시간이 너무 짧으면 용융 플라스틱이 금형의 두꺼운 부분을 채울 시간이 충분하지 않아 싱크 마크가 발생할 수 있습니다. 반면 보유 시간이 너무 길면 과도한 내부 응력으로 인해 과도한 패킹이 발생하여 싱크 마크가 발생할 수 있습니다. 이제 보유 압력에 대해 이야기해 보겠습니다. 이는 케이크에 아이싱을 할 때 가하는 압력과 같습니다. 압력이 너무 적으면 케이크 전체를 덮지 못할 수 있습니다. 압력이 너무 크면 엉망이 될 수 있습니다. 사출 성형에서 보유 압력이 충분하지 않으면 재료 수축을 보상하지 못하여 공극과 싱크 마크가 발생할 수 있습니다. 반대로 과도한 보유 압력은 과도한 패킹을 유발하여 변형 및 싱크 마크를 다시 발생시킬 수 있습니다.
따라서 올바른 균형을 찾는 것이 중요합니다. 핵심은 적절한 패킹 압력을 적용하고 최적의 보유 시간을 유지하여 금형 캐비티가 완전히 균일하게 채워지도록 하여 싱크 마크의 위험을 최소화하는 것입니다.
결론
마무리하겠습니다. 플라스틱 사출 성형에서 싱크 마크는 문제가 될 수 있지만, 우리가 배운 것처럼 불가피한 것은 아닙니다. 재료, 공정 조건, 그리고 가장 중요한 부품 및 금형 설계에 약간의 주의를 기울이면 이러한 작은 문제들이 플라스틱 부품에 나타나지 않도록 할 수 있습니다.
용융 플라스틱이 금형 캐비티로 부드럽게 흐르도록 하거나 리브 및 벽 두께를 조정하는 등 이러한 요소는 결과에 크게 영향을 미칠 수 있습니다. 리브 베이스에 점진적인 경사를 도입하고, 보스 설계를 최적화하고, 제조 가능성 설계(DFM) 원칙을 적용하는 등의 모범 사례를 채택하여 싱크 마크를 피할 수 있습니다.
싱크 마크를 피하려는 노력은 단순히 미용상의 이유만이 아닙니다. 이는 부품의 구조적 무결성을 보존하고, 생산 비용을 줄이며, 브랜드의 명성을 보호하는 데 중요합니다. 우리가 논의한 통찰력을 바탕으로 싱크 마크가 없는 고품질 사출 성형 부품을 달성할 수 있습니다.
