공지사항

사출성형의 이해 2020-03-25
- 사출성형 원리
플라스틱 성형가공 방법 중에서 가장 중요한 성형방법으로 원리적인 과정은 다음과 같다.
호퍼에서 자동 낙하하는 펠렛을 실린더 내부의 스크류를 회전시켜 전방으로 보내면 펠렛이 실린더 히터에서의 열과 스크류 회전에 의한 마찰열로 용융하면서 스크류 앞쪽에서 정체된다. 일정량 체류된 용융수지를 스크류로 고속, 고압 압출하여 만들고 싶은 형상의 캐비티에 충진시키면 캐비티 내부에서 가압,냉각,고화하면서 취출되어 성형품이 된다.
- 사출성형기의 구성
사출성형기는 동력장치, 가소화장치, 사출장치, 형체장치, 제어장치로 구성된다.
이 장치를 결합하여 다양한 형식의 사출성형기가 된다.
① 동력장치
A. 유압식: 전기 모터로 유압펌프를 작동시켜 고압의 작동유를 만들어 성형하는 방식
B. 전기식: 공작기와 측정기기의 제어에 사용되는 CNC 제어장치(컴퓨터에 의한 수치제어)에 의해 AC 서브모터로구동하는 방식으로 효율이 높다.
② 가소화 장치
가장 일반적으로는 스크류를 사용하여 펠렛을 용융(가소화)한다.
공급부는 펠렛을 보내는 역할, 압축부는 수지를 균일하게 용융하는 역할, 계량부는 용융수지를 스크류 전방으로 보내는 역할을 한다. 일반적으로 스크류 길이는 직경의 18~22배 정도로 공급부 홈 깊이는 계량부 홈 깊이의 1.8~2.0배이다. 압축비는 정확하게 각각 홈 1개의 용적비로 계산한다.
③ 사출장치
스크류 전방에 정체된 용융수지를 가소화에서 사용한 스크류로 금형의 캐비티에 충전시키는 것이 사출공정이다.
→ 사출압력: 스크류 선단에 걸리는 압력
→ 최대 사출: 사출이 가능한 최대 용량, 중량은 주로 PS로 나타낸다.
→ 사출률은 1초간 사출할 수 있는 용융수지의 용량 (단위는 ㎤/sec).
④ 형체장치
형체력과 형체 방식에 따라 기종을 선정할 수 있다. 형체방식에는 직압식과 토글식이 있다.
A. 직압식: 형체용 유압 실린더 내부에서 작동유를 유압 펌프로 보내어 그 압력으로 형체력을 얻는 방식
B. 토글식: 토글링이라는 가로대를 펼쳐서 기계적으로 형체력을 부여하는 것이다.
⑤ 금형
사출성형기 노즐에서 사출된 용융 수지가 금형안의 스프루, 런너, 게이트를 통하여 캐비티에 들어가 성형품이 만들어진다.
→ 스프루(sprue): 사출 성형용 금형의 성형재료 유로(流路)의 일부로 추형 부분, 또는 이 부분에서 고화된 재료를
                         가리킨다. 가는 쪽은 성형기의 노즐과 연결돼 있고, 다른 쪽은 러너에 연결되어 있다.
                         직접 성형품과 연결된 경우도 있다.
→ 런너(runner): 사출 성형 금형에서의 성형재료 분배 유로를 말한다.
                         노즐에서 사출된 성형재료는 스프루, 런너를 통해 게이트를 지나 캐버티(cavity)에 충전되는 것이다.
→ 게이트(gate): 사출 금형에서 용융된 성형 재료를 캐비티(cavity)로 주입하기 위한 주입구를 말한다.
                         금형 설계의 중요 요소가 된다.
→ 캐비티(cavity): 금형에서 성형품에 해당하는 공간 부분. 또는 이런 공간을 형성하고 있는
                         캐비티 플레이트(cavity plate)를 말하는 경우가 있다.
→ 핫런너몰드(Hot - runner-mold): 금형의 스프루와 런너 부분을 가열하여 그 안의 성형재료를 항상 용융상태로
                         유지하는 사출 성형용 금형으로 성형품만을 냉각하여 꺼낸다.
→ 노즐(Nozzle): 사출 성형기에 있어서 가열 실린더의 선단부에 있는 성형재료의 사출구를 말하며 금형 스프루와
                         연결된다.노즐은 성형재료의 성질,금형의 구조 등에 의해 각종의 것이 사용된다.
⑥ 에어벤트(air vent)
성형재료의 충전에 따라 공기 또는 가스를 배출시키기 위해 캐비티 내의 공기가 빠지기 어려운 장소에 설치한 구멍을 말한다.
⑦ 금형 재질
금형용 강철재는 피절삭성, 내마모성, 내식성, 경면 마무리성, 열처리성 등이 요구된다. 금형 가격, 수명 등을 고려하여 선정되며 내부식성과 이형성 등에는 질화 티타늄 코팅과 같은 표면처리도 고려하는 것이 좋다.