사출 성형 공정
사출 성형 공정은 주로 형 폐쇄 - 충전 - 압력 유지 - 냉각 - 형 개방 - 탈형 등 6단계로 구성됩니다.이 6단계는 제품의 성형 품질을 직접적으로 결정하며, 이 6단계는 완전하고 연속적인 프로세스입니다.
사출 성형 공정 - 충전 단계
충전은 전체 사출 성형 사이클의 첫 번째 단계로, 사출 성형 시작부터 금형이 닫힐 때부터 금형 캐비티가 약 95%까지 채워질 때까지의 시간을 계산합니다.이론적으로 충전 시간이 짧을수록 성형 효율이 높아집니다.그러나 실제 생산에서는 성형 시간에 많은 조건이 적용됩니다.
고속 충진.높은 전단 속도로 고속 충진, 전단 담화 효과로 인한 플라스틱 및 점도 감소로 인해 전체 흐름 저항이 감소합니다.국부적인 점성 가열 효과로 인해 경화층의 두께도 더 얇아집니다.따라서 흐름 제어 단계에서 충전 동작은 종종 충전할 볼륨 크기에 따라 달라집니다.즉, 흐름 제어 단계에서는 고속 충전으로 인해 용융물의 전단 박화 효과가 큰 경우가 많지만 얇은 벽의 냉각 효과는 분명하지 않으므로 속도의 유용성이 우세합니다.
저율 충진.열 전달 제어 저속 충진은 전단율이 낮고 국부 점도가 높으며 흐름 저항이 높습니다.열가소성 수지 보충 속도가 느리기 때문에 흐름이 느려지므로 열 전달 효과가 더 뚜렷해지고 차가운 금형 벽에서 열이 빠르게 제거됩니다.점성 가열 현상의 양이 줄어들면서 경화층의 두께가 두꺼워지고 벽의 얇은 부분에서 흐름 저항이 더욱 증가합니다.
분수 흐름으로 인해 플라스틱 폴리머 체인 열의 흐름 파동 앞이 흐름 파동의 앞부분과 거의 평행합니다.따라서 두 개의 용융 플라스틱이 교차할 때 접촉 표면의 폴리머 사슬은 서로 평행합니다.두 용융 플라스틱의 서로 다른 특성과 함께 용융 교차 영역의 미세한 구조적 강도가 저하됩니다.부품을 빛 아래에서 적절한 각도로 놓고 육안으로 관찰하면 뚜렷한 접합선이 있음을 알 수 있는데, 이는 멜트 마크의 형성 메커니즘입니다.융합 흔적은 플라스틱 부품의 외관에 영향을 미칠 뿐만 아니라 느슨한 미세 구조를 갖고 있어 쉽게 응력 집중을 유발하여 부품의 강도를 감소시키고 파손을 일으킬 수 있습니다.
일반적으로 용융 마크의 강도는 고온 영역에서 용융될 때 더 좋습니다.또한 고온 영역에서 두 용융 스트랜드의 온도는 서로 가깝고 용융물의 열적 특성은 거의 동일하므로 융합 영역의 강도가 증가합니다.반대로 저온 영역에서는 융합 강도가 약합니다.
사출 성형 공정 - 유지 단계
유지 단계의 역할은 지속적으로 압력을 가하여 용융물을 압축하고 플라스틱의 밀도를 높여 플라스틱의 수축 거동을 보상하는 것입니다.보압 공정 중에는 금형 캐비티가 이미 플라스틱으로 채워져 있으므로 배압이 더 높습니다.압력 압축을 유지하는 과정에서 사출 성형 기계 나사는 작은 움직임을 위해 천천히 앞으로 움직일 수 있으며 플라스틱의 유속도 느려지는데 이를 유지 압력 흐름이라고 합니다.플라스틱이 금형 벽에 의해 냉각 및 경화됨에 따라 용융물의 점도가 빠르게 증가하므로 금형 캐비티의 저항이 커집니다.보압의 후기 단계에서는 재료 밀도가 계속 증가하고 성형 부품이 점차적으로 형성됩니다.유지 압력 단계는 게이트가 경화되고 밀봉될 때까지 계속되어야 하며, 이때 유지 압력 단계의 캐비티 압력이 최고 값에 도달합니다.
유지 단계에서는 압력이 상당히 높기 때문에 플라스틱이 부분적으로 압축됩니다.고압 영역에서는 플라스틱의 밀도가 더 높고 밀도도 더 높습니다.낮은 압력 영역에서는 플라스틱이 더 느슨해지고 밀도가 낮아져 위치와 시간에 따라 밀도 분포가 변경됩니다.유지 과정에서 플라스틱 유속은 매우 낮으며 흐름은 더 이상 지배적인 역할을 하지 않습니다.압력은 유지 과정에 영향을 미치는 주요 요인입니다.유지 과정에서 플라스틱은 금형 캐비티로 채워지고 점진적으로 경화된 용융물은 압력을 전달하는 매체로 사용됩니다.금형 캐비티의 압력은 플라스틱의 도움으로 금형 벽의 표면으로 전달됩니다. 플라스틱은 금형을 여는 경향이 있으므로 금형 잠금을 위해 적절한 조임력이 필요합니다.
새로운 사출 성형 환경에서는 가스 보조 성형, 물 보조 성형, 폼 사출 성형 등과 같은 몇 가지 새로운 사출 성형 공정을 고려해야 합니다.
사출 성형 공정 - 냉각 단계
~ 안에 사출 성형에서는 냉각 시스템의 설계가 매우 중요합니다.이는 성형된 플라스틱 제품을 냉각하고 일정 강성으로 경화시켜야만 플라스틱 제품이 금형에서 분리되어 외력에 의한 변형을 방지할 수 있기 때문입니다.냉각 시간은 전체 성형 사이클의 약 70~80%를 차지하므로 잘 설계된 냉각 시스템은 성형 시간을 크게 단축하고 사출 성형 생산성을 향상시키며 비용을 절감할 수 있습니다.부적절하게 설계된 냉각 시스템으로 인해 성형 시간이 길어지고 비용이 증가합니다.고르지 못한 냉각은 플라스틱 제품의 뒤틀림과 변형을 더욱 유발합니다.
실험에 따르면 용융물에서 금형으로 들어가는 열은 두 부분으로 방출되며, 5%의 일부는 복사와 대류에 의해 대기로 전달되고 나머지 95%는 용융물에서 금형으로 전달됩니다.냉각수 파이프의 역할로 인해 금형 내 플라스틱 제품은 금형 프레임을 통해 냉각수 파이프로 열 전도를 통해 금형 캐비티에 있는 플라스틱의 열을 전달한 다음 냉각수에 의한 열 대류를 통해 제거됩니다.냉각수에 의해 운반되지 않은 소량의 열은 외부 세계와 접촉한 후 공기 중으로 소산될 때까지 금형 내에서 계속 전도됩니다.
사출 성형의 성형주기는 금형 폐쇄 시간, 충전 시간, 유지 시간, 냉각 시간 및 탈형 시간으로 구성됩니다.그중 냉각시간이 약 70~80%로 가장 큰 비중을 차지한다.따라서 냉각 시간은 성형 주기의 길이와 플라스틱 제품의 수율에 직접적인 영향을 미칩니다.탈형 단계에서 플라스틱 제품의 온도는 플라스틱 제품의 열변형 온도보다 낮은 온도로 냉각되어야 잔류 응력으로 인한 플라스틱 제품의 이완이나 탈형의 외력에 의한 휘어짐 및 변형을 방지할 수 있습니다.
제품의 냉각 속도에 영향을 미치는 요소는 다음과 같습니다.
플라스틱 제품 디자인 측면.주로 플라스틱 제품의 벽 두께입니다.제품의 두께가 두꺼울수록 냉각시간이 길어집니다.일반적으로 냉각 시간은 플라스틱 제품 두께의 2승에 비례하거나 최대 런너 직경의 1.6배에 비례합니다.즉, 플라스틱 제품의 두께를 두 배로 늘리면 냉각 시간이 4배로 늘어납니다.
금형재료 및 냉각방법.금형 코어, 캐비티 재료, 금형 프레임 재료를 포함한 금형 재료는 냉각 속도에 큰 영향을 미칩니다.금형 재료의 열전도 계수가 높을수록 단위 시간당 플라스틱의 열 전달 효과가 좋아지고 냉각 시간이 짧아집니다.
냉각수 배관 구성 방식입니다.냉각수 배관이 금형 캐비티에 가까울수록 배관의 직경이 커지고 개수가 많을수록 냉각 효과가 좋아지고 냉각 시간이 짧아집니다.
냉각수 유량.냉각수의 흐름이 클수록 열 대류에 의해 열을 빼앗는 냉각수의 효과가 더 좋습니다.
냉각수의 특성.냉각수의 점도와 열전달 계수도 금형의 열전달 효과에 영향을 미칩니다.냉각수의 점도가 낮을수록 열전달 계수가 높을수록 온도가 낮을수록 냉각 효과가 좋아집니다.
플라스틱 선택.플라스틱이란 플라스틱이 뜨거운 곳에서 차가운 곳으로 열을 얼마나 빨리 전도하는지를 나타내는 척도입니다.플라스틱의 열전도율이 높을수록 열전도율이 좋아지고, 플라스틱의 비열이 낮을수록 온도 변화가 쉬워져 열이 쉽게 빠져나가고 열전도율이 좋아지며 냉각 시간이 짧아집니다. 필수의.
처리 매개변수 설정.재료 온도가 높을수록, 금형 온도가 높을수록, 취출 온도가 낮을수록, 필요한 냉각 시간이 길어집니다.
냉각 시스템의 설계 규칙:
냉각 채널은 냉각 효과가 균일하고 신속하게 이루어지도록 설계되어야 합니다.
냉각 시스템의 목적은 금형의 적절하고 효율적인 냉각을 유지하는 것입니다.냉각 구멍은 처리 및 조립이 용이하도록 표준 크기여야 합니다.
냉각 시스템을 설계할 때 금형 설계자는 성형 부품의 벽 두께와 부피를 기준으로 냉각 구멍의 위치와 크기, 구멍의 길이, 구멍의 유형, 구성 및 구성 등의 설계 매개변수를 결정해야 합니다. 구멍의 연결, 냉각수의 유속 및 열 전달 특성.
사출 성형 공정 - 탈형 단계
탈형은 사출 성형 사이클의 마지막 부분입니다.제품이 냉간 경화되었더라도 탈형은 여전히 제품 품질에 중요한 영향을 미칩니다.부적절한 탈형으로 인해 탈형 중에 힘이 고르지 않게 되고 배출 중에 제품이 변형될 수 있습니다.탈형에는 두 가지 주요 방법이 있습니다: 상단 바 탈형과 스트리핑 플레이트 탈형.금형을 설계할 때 제품 품질을 보장하려면 제품의 구조적 특성에 따라 적절한 탈형 방법을 선택해야 합니다.
상단 바가 있는 금형의 경우 상단 바를 최대한 균일하게 설정해야 하며 플라스틱 부품의 변형 및 손상을 방지하기 위해 이형 저항이 가장 크고 플라스틱 부품의 강도와 강성이 가장 큰 위치를 선택해야 합니다. .
스트리핑 플레이트는 일반적으로 깊은 공동의 얇은 벽 용기 및 푸시로드의 흔적을 허용하지 않는 투명 제품의 탈형에 사용됩니다.이 메커니즘의 특징은 크고 균일한 탈형력, 부드러운 움직임, 눈에 띄는 흔적이 남지 않는다는 것입니다.
