기존 장비로 얇은 벽 사출 성형을 구현하는 방법은 무엇입니까?

플라스틱 사출 성형 공정에서 부품의 벽 두께는 매우 중요한 매개변수입니다. 벽이 얇은 사출 성형 부품은 부품의 무게, 생산 규모, 재료 비용 및 성형 주기 감소와 같은 많은 이점이 있습니다. 그러나 벽이 얇은 제품을 제조하기 위해 고가의 고속 사출 성형기를 사용하는 것은 비용 효율적이지 않습니다.
기존 사출 성형기가 유능한지 여부에 관계없이 이 문제를 분석해 보겠습니다.
먼저 얇은 벽 사출 성형이 무엇인지 이해해야 합니다. 일반적으로 벽이 얇은 사출 성형은 표면적이 50제곱센티미터이고 벽 두께가 1mm인 사출 성형 부품을 말합니다. 이 수준의 사출 성형은 벽이 얇은 사출 성형이라고 할 수 있습니다.
그러나 전통적인 사출 성형기는 얇은 벽 사출 성형의 요구 사항을 충족할 수 없습니다. 벽 두께가 3mm인 부품을 만들기 위한 전통적인 사출 성형기를 예로 들어 보겠습니다. 녹은 열가소성 수지의 앞부분이 금형 캐비티를 통해 흐를 때 더 낮은 온도와 형태로 코어 또는 금형 캐비티의 내벽과 접촉합니다. 굳어버린 얇은 피부. 이러한 종류의 조기 응고된 피부는 전체 벽 두께의 약 20%를 차지합니다.
피부의 이 층 내부에는 주입된 용융 물질이 여전히 앞으로 흐르고 있습니다. 분명히 부품의 벽 두께가 얇은 벽 정도로 줄어들면 냉각 속도도 빨라져 전체 벽 두께, 즉 후속 용융 코어에 대한 응고된 스킨의 비율이 증가합니다. 금형 캐비티로 흐르는 것이 감소합니다. 반대로 부품이 응축되는 시간 간격이 짧아지고 있습니다. 이 모든 것은 재료의 지속적인 흐름에 어려움을 더해 부품이 응결 전에 충전 요구 사항을 달성하기 더 어렵게 만듭니다.
얇은 벽 사출 성형의 충진 어려움을 극복하기 위해 다중 채널 사출 포트 사용, 최대 241Pa의 사출 압력 적용 및 사출 속도와 같은 사출 성형기의 특수 설계 또는 수정이 일반적으로 필요합니다. 1000MM/S. 그러나 이러한 관행에는 상당한 비용이 듭니다.
그렇다면 얇은 벽 사출 성형의 요구 사항을 충족하기 위해 기존의 수정되지 않은 표준 사출 성형기에서 일부 공정 매개변수를 제어할 수 있습니까?
대답은 '예'입니다. 누군가가 90헥타르의 최대 조임력과 170g의 최대 사출량을 가진 전통적인 사출 성형 기계에서 이 실험을 수행했다고 보고되었습니다. 이 기계. 인서트의 길이 대 두께 비율은 140:1이고 캐비티 두께는 1mm입니다. 사용된 플라스틱은 Lexan SP7602 및 Magnum 9015입니다.
제품 부품의 무게는 유일한 가변 출력 값입니다. 동일한 금형 캐비티 조건에서 부품 중량의 변화는 사출 성형 공정 중 금형 캐비티에 채워진 용융 재료의 정도와 밀접한 관련이 있습니다. 부품 중량 변화 분석 결과 신뢰도는 95%에 달한다고 한다. 따라서 이 실험은 프로세스 매개변수와 부품의 무게 사이의 관계를 기반으로 합니다. 이러한 이유로 5개의 압력 및 온도 변환기가 금형 캐비티에 특별히 설치됩니다. 데이터 제어 시스템은 캐비티의 압력 및 온도 곡선을 추적합니다.
이 실험은 노즐 온도, 금형 온도, 냉각 시간, 사출 속도 및 미백 유지 압력을 연구하기 위해 반 분수 계수 설계를 채택합니다. 이 다섯 가지 매개변수가 부품의 무게에 영향을 줄 수 있다고 합니다. 부품 중량에 대한 영향을 결정하기 위해 이러한 매개변수를 설정하기 위해 사출 성형에 높은 값과 낮은 값의 다양한 조합이 사용됩니다.
PC와 ABS를 테스트했습니다. 실험 조건은 각각의 용융 온도, 표준 금형 온도 및 부품 중량, 표준 부품 인장 강도 및 최대 허용 사출 속도입니다. 또한 두 재료의 상대 점도는 서로 다른 전단 속도에서 설정할 수도 있습니다.
실험 결과는 다음과 같습니다.
1. ABS 소재의 녹는 온도가 260도에서 280도로 올라가면 부품의 무게가 6.6g에서 7.4g으로 12% 증가합니다.
2. PC 소재의 경우 녹는 온도를 290도에서 300도로 올리면 부품 중량이 7.3g에서 8.9g으로 22% 증가한다.
3. 금형 온도가 80도에서 90도로 올라가면 PC와 ABS로 만든 부품의 무게가 증가하지만 PC가 더 민감합니다. 후자로 만들어진 부품의 무게는 8.4g에서 8.8g으로 4.8% 증가할 수 있습니다.
4. 용융 온도와 금형 온도의 변화는 부품의 인장 강도의 변화로 이어집니다. 그러나 용융 온도가 증가하면 강도가 감소하고 금형 온도가 증가하면 강도가 증가합니다.
5. 냉각 시간을 단축하고 사출 속도를 높이면 PC 부품의 무게가 증가하지만 ABS 재료는 이 두 가지 매개변수의 영향을 받지 않습니다.
결과 분석:
PC 재료의 경우 용융 온도, 금형 온도, 냉각 시간 및 사출 속도는 부품 중량에 영향을 미치는 주요 매개변수입니다. ABS의 경우 부품의 무게에 영향을 미치는 매개변수는 용융 온도와 금형 온도뿐입니다.
용융 온도가 증가하면 재료의 열 에너지가 높아지고 점도가 낮아져 용융 재료가 더 쉽게 흐르고 더 긴 스트리머 길이를 형성하며 캐비티를 더 원활하게 채울 수 있습니다. 그러나 용융 온도가 너무 높으면 재료가 열화되고 열화됩니다. 따라서 이 매개변수는 재료가 허용하는 상한선 내에서 캐비티를 채우는 데에만 사용할 수 있습니다.
금형 온도가 높아지면 금형 캐비티에 있는 재료의 응결층이 줄어들고 용융된 재료가 금형 캐비티에서 더 쉽게 흐르게 되어 더 큰 부품 중량과 더 나은 표면 품질을 얻을 수 있습니다.
냉각 시간이 짧으면 용융된 재료가 용기에 더 짧게 머물고 분해 가능성이 줄어듭니다. 벽 두께를 50% 줄이면 냉각 시간이 4-배 감소하는 것으로 여겨집니다. 또한 냉각시간은 성형 싸이클의 약 70%를 차지하며 냉각시간 단축은 생산효율 향상을 의미한다.
기계의 주입량은 가능한 한 높아야 합니다. 이것은 또한 용기에서 용융된 재료의 체류 시간을 줄이는 데 도움이 됩니다. 사출 속도를 높이면 용융 재료의 상대 점도도 감소하는데, 이는 전단이 더 얇아질 때 의사가소성 영향의 결과입니다. 동시에, 이 전단 가열은 1초도 안 되는 시간 동안만 발생하며, 이는 명백한 열화를 유발하는 데 중요하지 않습니다.
사출 속도의 증가는 PC 재료의 점도를 낮추고 부품의 무게를 증가시키지만 용융 온도가 높은 부품보다 훨씬 적습니다. 그러나 재료의 열화 저항성을 높일 수도 있으므로 사출 속도를 개선하는 것이 좋습니다.
사출 속도의 변화는 ABS 재료에 거의 영향을 미치지 않는데, 이는 이때 상대 점도가 크게 감소하지 않았기 때문입니다.
전통적인 사출 성형기의 조건에서 일부 공정 매개변수를 변경하여 부품의 무게가 증가했습니다.
이 결과는 실제로 플라스틱이 용융 상태에서 1mm 캐비티를 채우는 능력의 증가를 반영하며, 이는 얇은 벽 성형 능력을 향상시키는 것입니다.
실험 결과에 따르면 전통적인 사출 성형 기계에서 벽이 얇은 부품을 가공하는 것도 가능합니다. 작동 중에 사출 속도를 최대 허용 상한으로 조정할 수 있습니다. 이를 바탕으로 재료가 권장하는 최대 용융 온도 한계 및 최대 금형 온도 표준에 따라 두 가지 매개 변수를 최대한 향상시킬 수 있습니다. 이것은 전통적인 사출 성형기에서 저비용 선택으로 고품질 얇은 벽 사출 성형을 달성하기 위한 주요 대책입니다.