플라스틱 사출 성형은 플라스틱 펠렛을 녹인 후 고압 하에서 용융된 재료를 금형 캐비티에 주입하여 냉각되고 응고되어 최종 부품 모양을 만드는 방식으로 작동합니다. 프로세스는 간단해 보이지만 결함이 없는 부품과 기포, 싱크 마크 또는 뒤틀림이 있는 부품의 차이는 거의 항상 금형 상태, 재료 취급 및 프로세스 매개변수가 사용되는 특정 플라스틱과 얼마나 잘 일치하는지 등 세 가지 중 하나로 거슬러 올라갑니다.
사출 성형은 반복 주기를 따르며, 각 주기는 금형의 캐비티 수에 따라 하나 이상의 완성된 부품을 생산합니다.
더 작은 규모 또는 프로토타입 단계에서 플라스틱을 성형하는 모든 사람의 경우 데스크탑 사출 성형기 또는 수동 벤치탑 장치를 사용하더라도 동일한 기본 단계가 적용됩니다. 주요 변수(용융 온도, 사출 속도, 냉각 시간)는 여전히 특정 재료에 맞게 조정되어야 하며, 더 작은 규모에서 산업 장비가 제공하는 것보다 덜 정밀한 제어를 사용하는 경우가 많습니다.
보이드라고도 불리는 기포는 사출 성형에서 가장 흔한 결함 중 하나이며 일반적으로 충전 중에 캐비티를 빠져나가지 못한 갇힌 공기와 부품의 두꺼운 부분 내에서 고르지 않은 냉각 및 수축으로 인해 발생하는 내부 보이드의 두 가지 범주로 분류됩니다.
어떤 원인이 적용되는지 진단하는 것은 일반적으로 공극이 나타나는 위치에서 시작됩니다. 부품 표면 근처 또는 유동 경로 끝의 공극은 종종 환기 문제를 가리키는 반면, 두꺼운 리브 또는 보스의 기하학적 중심에 있는 공극은 일반적으로 수축 및 보압 압력 문제를 나타냅니다.
ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)는 상대적으로 저렴한 비용으로 내충격성, 강성, 가공 용이성의 균형을 유지하기 때문에 사출 성형에 가장 많이 사용되는 소재 중 하나이지만, 특별한 공정 주의가 필요한 몇 가지 특성을 가지고 있습니다.
| 매개변수 | ABS의 일반적인 범위 | 중요한 이유 |
|---|---|---|
| 용융 온도 | 220~260°C | 너무 낮으면 흐름이 불량하고 표면 결함이 발생합니다. 너무 높으면 열화 및 변색이 발생합니다. |
| 금형 온도 | 50~80°C | 완성된 부품의 표면 광택과 치수 안정성에 영향을 미칩니다. |
| 건조 요구 사항 | 80°C에서 2~4시간 | ABS는 적당한 흡습성을 갖고 있습니다. 건조되지 않은 수지는 표면 줄무늬와 공백을 유발합니다. |
또한 ABS는 일부 다른 열가소성 수지에 비해 상대적으로 높은 수축률을 가지므로 금형 설계자는 캐비티 설계 중에 이 점을 고려해야 합니다. 캐비티를 부품의 정확한 최종 치수로 절단하면 ABS가 냉각되고 수축된 후 크기가 작은 부품이 생성됩니다.
자동차 응용 분야에서는 치수 일관성, 내충격성 및 온도 변화에 대한 저항성에 대한 엄격한 요구 사항을 충족할 수 있는 재료 및 프로세스에 사출 성형을 적용하고 있습니다. 예를 들어 대시보드 구성 요소는 영하의 겨울 아침부터 직사광선 아래 80°C를 초과할 수 있는 더운 여름 대시보드 표면까지 핏과 마감을 유지해야 합니다.
일반적인 자동차 성형 응용 분야 및 재료 선택은 다음과 같습니다.
또한 자동차 부품은 일반적으로 전체 생산 승인이 승인되기 전에 프로세스가 공차 내에서 부품을 일관되게 생산하는지 확인하기 위해 여러 생산 주기에 걸쳐 치수 측정 연구를 포함하여 소비재보다 더 엄격한 금형 검증이 필요합니다.
금형은 사출 성형 프로그램에서 가장 큰 자본 투자 중 하나이며, 유지 관리를 소홀히 하면 점진적인 품질 변동(갑자기 나타나기보다는 수천 주기에 걸쳐 서서히 발생하는 결함)의 주요 원인입니다.
순전히 달력 일정이 아닌 주기 수에 따라 유지 관리를 추적하면 마모 관련 문제가 경과된 시간보다 금형이 생산한 부품 수와 훨씬 더 밀접한 관련이 있기 때문에 보다 일관된 결과를 생성하는 경향이 있습니다.
여러 가지 개발로 사출 성형 작업이 실행되는 방식이 재편되고 있으며, 대부분은 폐기물 감소, 일관성 개선, 설계와 생산 사이의 시간 단축에 중점을 두고 있습니다.
이러한 개발은 프로세스의 특정 측면을 개선하지만 재료 건조, 금형 환기, 냉각 균형 및 압력 제어와 같은 핵심 기본 사항은 모든 새로운 기술의 기반으로 남아 있으므로 주변 장비가 더욱 자동화되더라도 이러한 기본 사항을 이해하는 것이 계속 중요합니다.
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