정밀 사출 성형을 위한 6가지 필수 조건

정밀 사출 성형은 성형품의 치수 반복 정밀도가 매우 높아 일반적인 사출 성형기와 기존 사출 성형 공정으로는 요구 사항을 충족하기 어려운 사출 성형 방법을 말합니다.

사출 성형 설계에서는 일반적인 금형 설계 문제를 고려하는 것 외에도 다음 사항을 특히 고려해야 합니다.

적절한 금형 크기와 공차

1.1 제품 치수 정밀도와 금형 치수 정밀도의 관계 제품 도면을 작성하고 금형 설계, 금형 제작 및 성형 공정을 고려합니다.

먼저 제품 도면 치수로부터 금형 도면 치수를 얻을 수 있습니다. 금형 도면 치수에 따라 금형을 제작하여 금형의 실제 치수를 얻습니다. 이 금형을 사용하여 성형품을 제작하고 제품의 실제 치수를 얻을 수 있습니다. 문제는 이 실제 치수가 도면에서 요구하는 치수 공차 내에 들어오는지 여부입니다.

1.2 적절한 수축률 위에서 언급했듯이 동일한 안료가 포함된 동일한 수지라도 성형 조건에 따라 수축률이 달라집니다. 정밀 성형에서는 수축률 변화가 작아야 하며, 예상 수축률과 실제 수축률이 최대한 가까워야 합니다. 수축률은 주로 과거 유사 제품의 실제 수축률을 정리하여 추정합니다. 시험 금형을 사용하여 실제 수축률을 구한 후 보정하고, 생산용 금형을 설계 및 제작하는 경우도 있습니다. 그러나 수축률을 완전히 적절하게 추정하는 것은 거의 불가능하므로 시험 성형 후 금형을 보정하는 것이 불가피합니다. 보정 결과 오목한 부분은 치수가 커지고 볼록한 부분은 치수가 작아집니다. 따라서 오목한 부분의 치수에는 작은 값을, 볼록한 부분의 치수에는 큰 값을 수축률로 설정합니다. 기어의 외경이 커지면 맞물리지 않게 되고, 작아지면 치간 간격만 커지므로 수축률은 작은 값으로 설정해야 합니다.

성형 수축률 변동 방지

정밀 사출 성형은 원하는 치수에 맞게 금형을 제작할 수 있다는 전제에 기반해야 합니다. 그러나 금형 치수가 일정하더라도 실제 수축으로 인해 제품의 실제 치수는 달라집니다. 따라서 정밀 사출 성형에서는 수축률 제어가 매우 중요합니다. 금형 설계의 적절성이 수축률을 결정하며, 수지 배치에 따라서도 수축률이 달라집니다. 안료가 변경되면 수축률도 달라집니다. 사출 성형기, 성형 조건 설정, 재현성 및 각 성형 사이클의 작동이 서로 달라 변동이 발생하므로 실제 수축률이 변동하고 수축을 제어하기 어려워집니다.

2.1 수축률에 영향을 미치는 주요 요인 제품 치수에 수축률을 더하여 금형 치수를 구할 수 있으므로 금형 설계 시 수축률의 주요 요인을 고려해야 합니다.

성형 수축률에 영향을 미치는 주요 요인은 수지 압력, 수지 온도, 금형 온도, 게이트 단면적, 사출 시간, 냉각 시간, 제품 벽 두께, 보강재 함량, 배향 및 사출 속도입니다. 이러한 영향은 수지와 성형 조건 등의 변화에 따라 달라집니다.

수지 압력 수지 압력은 수축률에 큰 영향을 미칩니다. 수지 압력이 높으면 수축률이 작아지고 제품 치수는 커집니다. 동일한 금형 캐비티에서도 제품 형상에 따라 수지 압력이 달라져 수축률 차이가 발생합니다. 다중 캐비티 금형에서는 각 캐비티의 수지 압력이 달라지기 쉬워 캐비티마다 수축률이 달라질 수 있습니다.

(2) 금형 온도 비결정성 수지든 결정성 수지든 금형 온도가 높으면 수축률이 증가합니다. 정밀 성형에서는 금형 온도를 특정 온도로 유지해야 합니다. 금형 설계 시 냉각 회로 설계에 주의해야 합니다.

(3) 게이트 단면적 일반적으로 게이트 단면적이 변경되면 수축률도 변합니다. 게이트 크기가 커질수록 수축률은 감소하며, 이는 수지의 유동성과 관련이 있습니다.

(4) 제품 벽 두께 제품의 벽 두께도 수율에 영향을 미칩니다. 비결정성 수지에서는 수지마다 벽 두께가 수축률에 미치는 영향의 경향이 다르지만, 일반적으로 벽이 두꺼울수록 수축률이 커집니다. 반대로 벽이 얇을수록 수축률은 작아집니다. 결정성 수지에서는 벽 두께의 큰 변화를 특히 피해야 합니다. 다중 캐비티 금형에서 캐비티의 벽 두께가 다르면 수축률도 달라집니다.

(5) 보강재 함량 유리 섬유를 사용하여 수지를 보강하는 경우 유리 섬유를 많이 첨가할수록 수축률은 작아집니다. 유동 방향의 수축률은 횡방향 수축률보다 작습니다. 그 차이는 수지에 따라 큽니다. 변형과 뒤틀림을 방지하려면 게이트 형상, 게이트 위치 및 게이트 수를 고려해야 합니다.

(6) 방향성 방향성에는 큰 차이가 있지만 모든 수지는 방향성을 갖습니다. 결정성 수지는 특히 방향성이 크며, 이는 벽 두께와 성형 조건에 따라 달라집니다. 또한 성형 후 수축도 발생합니다. 성형 후 수축에 영향을 미치는 주요 요인은 내부 응력 완화, 결정화, 온도 및 습도입니다.

2.2 취할 수 있는 대책

(1) 러너와 게이트의 균형 위에서 언급했듯이 수지 압력에 따라 수축률이 변합니다. 다중 게이트 단일 캐비티 금형과 다중 캐비티 금형에서는 동일한 금형 충전을 수행하기 위해 게이트 균형이 필요합니다. 수지 흐름은 러너의 유동 저항과 관련되므로 게이트 균형을 맞추기 전에 러너 균형을 맞추는 것이 좋습니다. (2) 캐비티 배열 성형 조건을 쉽게 설정하려면 캐비티 배열에 주의해야 합니다. 용융 수지가 금형을 가열하므로 일반적인 캐비티 배열에서는 게이트를 중심으로 금형 온도가 동심원 형태로 분포합니다. 따라서 다중 캐비티 금형의 캐비티 배열을 선택할 때는 유로 균형과 게이트 중심의 동심 배열을 모두 고려해야 합니다.

성형 변형 방지

성형 변형은 불균일한 수축으로 인해 내부 응력이 발생하기 때문에 생기므로, 불균일한 수축을 방지해야 합니다. 중앙에 구멍이 있는 원형 기어 제품의 경우 게이트를 중앙에 설치해야 합니다. 그러나 수지의 유동 방향 수축률과 수직 방향 수축률의 차이가 크면 타원형이 되는 단점이 있습니다. 더 높은 원형도 정밀도가 필요한 경우에는 3점 또는 6점 게이트가 필요합니다.

그러나 각 게이트의 균형에 충분히 주의해야 합니다. 사이드 게이트를 사용할 때 3점 게이트는 원통형 제품의 내경을 증가시킵니다. 외관과 단면에 게이트 자국이 허용되지 않는 경우에는 내부에 적은 수의 다점 게이트를 균등하게 배치하면 좋은 결과를 얻을 수 있습니다.

탈형 중 변형 방지

정밀 제품은 일반적으로 크기가 작고 벽 두께가 얇으며, 얇은 리브가 많은 경우도 있습니다. 금형 설계 시 제품이 변형되지 않고 적절하게 탈형될 수 있도록 고려해야 합니다. 수축률이 낮은 수지의 경우

성형 압력이 높으면 제품이 금형 캐비티에 남기 쉽다는 점에 주의해야 합니다. . 수축률이 낮은 수지로 기어를 성형할 때는 기어 부분의 캐비티를 이젝션 측 템플릿에 설계하는 것이 바람직합니다.

이젝터 핀을 사용할 때는 변형 없이 밀어내기 위한 이젝터 핀의 수와 이젝션 위치에 주의해야 합니다. 구멍이 있는 기어에는 코어 핀이 필요합니다. 이 경우 이젝션 시 평행하게 밀어내기 쉽도록 이젝션 측 템플릿에 설치해야 합니다. 각진 제품에는 펀칭 템플릿을 사용하여 이젝션할 수 있으며, 이러한 템플릿을 사용하면 변형을 방지할 수 있습니다. 일반적으로 정밀 제품은 구배각이 작습니다. 탈형력을 줄이려면 경면 가공이 필요하며, 연삭 방향은 탈형 방향과 일치해야 합니다. 연삭이 쉬운 블록 코어를 탈형 방향에 맞춰 설치해야 합니다.