플라스틱 제품은 어떻게 형성됩니까?

열가소성 및 열경화성 재료를 가공하는 기본 방법을 알아보십시오.

플라스틱은 어디에나 있으며 가장 일상적인 품목뿐만 아니라 최첨단 기술에도 나타납니다. 이러한 고분자(사슬 모양의 분자)는 매우 널리 사용되어 그 부재가 즉각적이고 심오하게 느껴질 것입니다. 플라스틱은 1) 일단 형성되면 가열되고 반복적으로 개질될 수 있는 열가소성 수지와 2) 일단 형성되면 다시 녹일 수 없는 열경화성 수지의 두 그룹으로 나눌 수 있습니다. 이 두 그룹의 플라스틱이 처리되는 기본 방법은 다음과 같습니다.

사출 성형

이것은 열가소성 플라스틱을 성형하는 기본 방법입니다. 사출 성형에서 플라스틱 재료는 호퍼에 적재되고 가열된 사출 장치로 진행됩니다. 왕복 스크류가 이 긴 가열 챔버를 따라 플라스틱을 움직이며, 여기에서 재료가 유체 상태로 녹습니다. 연화된 플라스틱이 이 챔버의 끝에 도달하면 고압으로 노즐을 통해 냉각된 금형으로 밀어 넣습니다. 플라스틱은 이 금형 안에 포함되어 있으며, 절반은 고정될 때까지 클램프로 닫혀 있습니다. 재료가 응고되자마자 금형이 열리고 프레스가 성형된 플라스틱을 배출합니다.

이 기술의 수정된 버전은 때때로 열경화성 재료를 처리하는 데 사용됩니다. 그러나 연화된 열경화성 플라스틱이 가열 챔버에 있는 동안 경화될 수 있기 때문에 문제가 발생할 수 있습니다. 이 문제를 해결하기 위해 제트 성형, 오프셋 성형 및 나사형 기계 성형은 열경화성 플라스틱이 사출 노즐을 통해 금형으로 통과할 때 액화합니다.

블로우 성형

이 방법은 열가소성 재료로 속이 빈 물체를 형성하는 데 사용됩니다. 취입 성형에서는 열가소성 재료의 용융 튜브가 형성된 다음 압축 공기를 사용하여 튜브를 부풀려 재료가 냉각된 취입 금형의 내부 모양을 갖도록 합니다. 가장 널리 사용되는 블로우 성형 기술은 압출, 사출 및 사출 연신입니다.

압출 중공 성형에서 플라스틱 재료는 압축 공기에 의해 불어나는 용융 플라스틱 튜브를 형성하기 위해 다이를 통과합니다. 한편, 사출 중공 성형은 시험관과 유사한 프리폼을 사출 성형한 다음 압축 공기로 채워지는 블로우 금형에 프리폼을 넣는 것입니다. 세 번째 방법인 사출 연신 중공 성형은 중공 성형 전에 연신 요소를 통합합니다.

열성형

플라스틱 시트를 열성형하는 공정은 최근 몇 년 동안 빠르게 발전했습니다. 이 방법은 열가소성 시트를 유연한 플라스틱 상태로 가열한 다음 공기 및/또는 기계적 보조 장치를 사용하여 금형의 윤곽에 맞도록 만드는 것입니다.

기압은 거의 0에서 수백 psi까지 가능합니다. 최대 약 14psi의 대기압에서 이 대기압을 이용하기 위해 시트와 금형 사이의 공간을 비워 필요한 압력을 얻습니다. 이를 진공 성형이라고 하며 대부분의 성형 응용 분야에서 금형 구성을 만족스럽게 재현할 수 있는 열 성형 유형입니다.

압축 성형

이것은 열경화성 재료를 가공하는 데 가장 널리 사용되는 방법입니다. 일반적으로 열가소성 플라스틱을 형성하는 데 사용되지 않습니다. 압축 성형은 금형의 재료에 열과 압력을 가하여 특정 모양으로 압착하는 것입니다.

이 공정에서는 최종 제품의 특성을 향상시키기 위해 충전제와 혼합된 플라스틱 성형 분말을 개방형 금형 캐비티에 직접 배치합니다. 그런 다음 금형을 닫고 플라스틱에 열과 압력을 가하고 플라스틱이 금형 전체에 흐르도록 합니다. 가열된 금형이 닫히는 동안 열경화성 플라스틱은 화학적으로 변하고 금형 모양으로 영구적으로 고정됩니다. 세 가지 압축 성형 변수(압력, 온도 및 금형이 닫히는 시간)는 제품 설계 및 성형되는 재료에 따라 다릅니다.

트랜스퍼 몰딩

압축 성형과 마찬가지로 이 방법은 열경화성 재료를 형성하는 데 사용되며 열과 압력을 받아 금형에서 플라스틱을 영구적으로 경화시키는 작업을 포함합니다. 그러나 압축 성형과 달리 트랜스퍼 성형에는 플라스틱이 금형에 도달하기 전에 유체 상태로 가열하고 유압식 플런저를 사용하여 닫힌 금형에 밀어 넣는 작업이 포함됩니다.

트랜스퍼 몰딩은 작고 깊은 구멍이나 많은 금속 인서트가 있는 복잡한 물체를 성형하도록 설계되었습니다. 압축 성형은 구멍을 형성하는 금속 인서트와 핀의 배치를 방해할 수 있는 건조한 몰드 컴파운드에 의존하는 반면, 트랜스퍼 성형의 플라스틱 재료는 액화되어 위치를 방해하지 않고 이러한 금속 부품 주위를 흐를 수 있습니다.

반응 사출 성형

이 처리 기술은 비교적 새롭지만 빠르게 받아들여지고 있습니다. 반응 사출 성형(RIM)에서는 두 가지 액체 성분인 폴리올과 이소시아네이트가 비교적 낮은 온도(화씨 75도-140도)의 챔버에서 혼합된 후 발열 반응이 일어나는 밀폐된 금형에 주입됩니다. . 이 반응으로 인해 이 프로세스는 다른 사출 성형 시스템보다 훨씬 적은 에너지를 소비합니다.

강화 RIM(R-RIM)은 잘게 썰거나 분쇄한 유리 섬유와 같은 재료를 폴리우레탄에 추가하여 강성과 모듈러스를 개선하여 응용 분야를 확장하는 것입니다.

압출

이 방법은 열가소성 재료를 연속 시트, 필름, 튜브, 막대, 프로필 모양 및 필라멘트로 형성할 수 있습니다. 또한 이 공정은 열가소성 수지를 와이어, 케이블 및 코드용 코팅으로 형성하는 데 사용됩니다.

압출 성형에서 건조한 플라스틱 재료는 먼저 긴 가열 챔버로 공급되는 호퍼에 넣습니다. 플라스틱 재료는 지속적으로 회전하는 나사에 의해 이 챔버를 통해 밀려납니다. 챔버의 끝에 도달하면 용융된 재료가 작은 개구부 또는 다이를 통해 강제로 배출되어 최종 제품에 필요한 모양을 갖게 됩니다. 플라스틱 압출 성형물이 다이에서 나오면 가장 일반적으로 송풍기나 침수를 통해 냉각되는 컨베이어 벨트에 놓입니다.