사출 성형의 일반적인 결함 및 이를 방지하는 방법
일반적인 사출 성형 결함을 방지하는 것은 제품 품질과 제조 효율성을 유지하는 데 매우 중요합니다. 제조업체는 뒤틀림, 싱크 자국, 기포와 같이 발생할 수 있는 일반적인 문제를 이해함으로써 이러한 문제를 완화하는 효과적인 전략을 구현할 수 있습니다. 이러한 사전 예방적 접근 방식은 최종 제품의 내구성과 외관을 향상시킬 뿐만 아니라 폐기물 및 생산 비용도 절감합니다. 이 글에서는 이러한 결함을 식별하고 예방하여 보다 원활한 사출 성형 공정과 우수한 결과를 보장하는 데 도움이 되는 6가지 필수 팁을 살펴봅니다.
사출 성형은 매우 효율적이고 다재다능한 제조 공정이지만 어려움이 있습니다. 결함이 발생하면 재료 낭비, 비용 증가, 생산 지연으로 이어질 수 있습니다. 제조업체는 일반적인 결함과 이를 방지하는 방법을 이해함으로써 고품질의 신뢰할 수 있는 부품을 보장할 수 있습니다.
1. 워핑
뒤틀림은 성형품의 여러 부분이 서로 다른 속도로 냉각 및 수축할 때 발생하며, 이로 인해 부품이 뒤틀리거나 모양이 휘어집니다. 이 결함으로 인해 최종 제품의 구조적 무결성과 외관이 손상될 수 있습니다.
예방 팁:
- 재료 선택: 수축률이 균일한 소재를 선택합니다. 반결정성 폴리머는 비정질 폴리머보다 더 많이 휘어지는 경향이 있습니다.
- 금형 설계: 부품 전체에 균일한 벽 두께를 확보하여 균일한 냉각을 촉진합니다. 벽 두께를 늘리지 않고 강도를 높이기 위해 리브를 통합합니다.
- 냉각 속도: 금형 온도와 냉각수 흐름을 최적화하여 냉각 속도를 제어합니다. 느리고 균일하게 냉각하면 뒤틀림의 위험이 줄어듭니다.
- 게이트 배치: 재료의 균일한 흐름과 일관된 냉각을 보장하기 위해 전략적으로 게이트를 배치합니다.
2. 싱크 마크
싱크 마크는 성형 부품의 표면에 형성되는 함몰 또는 보조개로, 일반적으로 재료가 냉각되어 불균일하게 수축된 두꺼운 부분에 형성됩니다.
예방 팁:
- 재료 선택: 수축률이 낮거나 싱크 자국이 잘 생기지 않는 소재를 사용하세요.
- 부품 설계: 벽 두께가 균일한 부품을 설계합니다. 두꺼운 부분을 피하거나 코어링을 사용하여 두꺼운 부분을 비우세요.
- 공정 매개변수: 냉각하는 동안 금형 캐비티에 충분한 재료가 공급되도록 패킹 압력과 지속 시간을 늘립니다. 부품이 제대로 굳을 수 있도록 냉각 시간을 최적화합니다.
- 금형 온도: 적절한 금형 온도를 유지하여 균일한 냉각이 이루어지도록 합니다.
3. 기포(에어 트랩)
기포 또는 에어 트랩은 공기가 금형 캐비티에 갇혀 부품 내부에 빈 공간이나 기포가 생길 때 발생합니다. 이러한 기포는 부품을 약화시키고 외관에 영향을 줄 수 있습니다.
예방 팁:
- 금형 환기: 갇힌 공기가 빠져나갈 수 있도록 금형에 적절한 통풍구가 있는지 확인합니다. 통풍구, 러너, 게이트 등을 사용하여 환기를 할 수 있습니다.
- 사출 속도: 재료가 캐비티를 채우기 전에 공기가 빠져나갈 수 있도록 사출 속도를 조정합니다. 사출 속도를 느리게 하면 에어 트랩을 줄이는 데 도움이 되는 경우가 많습니다.
- 재료 건조: 습기로 인해 기포가 생기지 않도록 성형 전에 흡습성 소재를 완전히 건조시킵니다.
- 게이트 설계: 게이트 설계 및 배치를 최적화하여 원활한 흐름을 보장하고 공기를 가둘 수 있는 난기류를 최소화합니다.
4. 플래시
플래시는 금형 캐비티에서 스며나와 굳어져 파팅 라인을 따라 원치 않는 얇은 층이나 돌출부를 만드는 여분의 플라스틱입니다.
예방 팁:
- 클램프 힘: 사출 중에 금형 반쪽이 단단히 닫히도록 충분한 클램핑력을 확보합니다.
- 몰드 유지 관리: 금형 표면을 정기적으로 검사하고 유지 관리하여 깨끗하고 손상이나 마모가 없는지 확인합니다.
- 공정 파라미터: 사출 압력과 속도를 최적화하여 재료가 금형 캐비티에서 강제로 빠져나오지 않도록 합니다.
- 금형 설계: 정밀한 파팅 라인 공차를 통합하고 금형 구성 요소를 올바르게 정렬합니다.
5. 쇼트 샷
금형 캐비티에 재료가 채워지지 않으면 숏샷이 발생하여 불완전한 부품이 만들어집니다.
예방 팁:
- 재료 흐름: 적절한 용융 온도를 유지하고 점도를 낮추어 적절한 재료 흐름을 보장합니다.
- 사출 압력: 사출 압력과 속도를 높여 재료가 금형 캐비티의 모든 부분에 도달하도록 합니다.
- 게이트 크기 및 위치: 게이트 크기와 위치를 최적화하여 금형을 완전히 채울 수 있도록 합니다.
- 환기: 공기가 재료 흐름을 막지 않도록 금형 환기를 개선합니다.
6. 화상 자국
화상 자국은 갇힌 공기가 타는 지점까지 가열되어 부품에 변색되거나 탄 부분이 생기는 것을 말합니다.
예방 팁:
- 환기: 곰팡이 환기를 강화하여 갇힌 공기가 빠져나가도록 하여 화상의 위험을 줄입니다.
- 주입 속도: 분사 속도를 줄여 갇힌 공기의 압축을 최소화하여 화상을 유발할 수 있습니다.
- 재료 건조: 습기로 인해 화상 자국이 생기지 않도록 재료를 적절히 말리세요.
- 게이트 설계: 게이트 설계를 최적화하여 원활하고 일관된 재료 흐름을 보장합니다.
이러한 예방 조치를 구현함으로써 제조업체는 일반적인 사출 성형 결함의 발생을 크게 줄여 고품질의 제품과 보다 효율적인 생산 공정을 달성할 수 있습니다.
BFY Mold 정보
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사출 성형에 대한 10가지 다른 가능한 시나리오
1. 벽이 얇은 플라스틱 부품의 뒤틀림을 방지하는 방법은?
균일한 벽 두께(1.5~3.0mm)를 유지하고 ABS와 같은 소재의 경우 80°C 이상의 금형 온도를 사용합니다. 최고의 공급업체는 컨포멀 냉각 채널(±1°C 편차)을 사용하여 열 스트레스를 최소화합니다.
2. 싱크 마크의 원인은 무엇이며 어떻게 방지할 수 있나요?
- 근본 원인: 두꺼운 부분이 얇은 부분보다 더 느리게 냉각됩니다.
- 수정: 리브 대 벽 비율을 60% 이하로 제한하고 유지 압력(사출 압력의 80-95%)을 높입니다.
3. 에어 트랩과 화상 자국은 어떻게 제거하나요?
- 환기: 용접 라인의 0.03~0.05mm 통풍구
- 프로세스: 복잡한 형상의 경우 사출 속도 15~20% 감소
4. 숏샷이 발생하는 이유와 해결 방법은 무엇인가요?
| 원인 | 솔루션 |
| 낮은 용융 온도 | 10~20°C 증가(ASTM D3641 기준) |
| 불충분한 압력 | 사출 압력 5-10% 올리기 |
5. 고압 금형에서 플래시를 방지하는 방법은?
- 툴링: 금형 클램핑력 ≥3톤/cm² 보장
- 재료: 저점도 수지 사용(MFI ≥15g/10분)
6. 어떤 금형 설계 기능이 이형 실패를 줄이나요?
- 텍스처 표면의 구배 각도 ≥1.5°
- 이젝터 핀은 언더컷에서 5mm 이내에 배치됩니다.
7. 다중 재료 부품에서 박리를 방지하는 방법은?
- 재료 페어링: 수축률 일치(Δ ≤0.2%)
- 프로세스: 기판의 용융 온도를 5~8°C 높게 유지합니다.
8. 용접선이 형성되는 이유와 용접선을 강화하는 방법은 무엇인가요?
- 재설계: 몰드플로우 시뮬레이션을 사용하여 게이트 재배치하기
- 파라미터: 용접 부위에서 용융 온도를 15~20°C 올리기
9. 투명 부품의 스프레드(은색 줄무늬)를 제어하는 방법은 무엇인가요?
- 건조 흡습성 수지(예: PA66) – 수분 0.02% 이하
- 과열을 방지하기 위해 나사 RPM을 20~30% 줄입니다.
10. 무결점 생산을 보장하는 인증은 무엇인가요?
- ISO 9001: 품질 관리 시스템
- SPI 클래스 101: 정밀 툴링 표준
