마이크로 사출 성형 기술의 핵심 포인트 해석

점점 다각화되는 시장을 전제로 사출 성형 산업은 다색 사출 성형, 가스 보조 사출 성형, 몰드 필름 적용 및 공동 사출 성형과 같은 새로운 공정의 출현과 함께 지속적으로 발전하고 확장되고 있습니다. 사출 성형기의 사양 측면에서도 두 방향으로 발전하고 있습니다. 큰 톤수 사출 성형기와 마이크로 사출 성형기가 지속적으로 업데이트되고 있습니다. 이 기사는 마이크로 사출 성형 공정에 대한 저자의 견해를 소개하는 데 중점을 둡니다.
최근 몇 년 동안 마이크로 제품에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 전자 산업, 시계 산업 또는 군사 산업에 관계없이 크기와 정확도에 대한 요구 사항이 높은 마이크로 사출 성형 부품에 대한 수요가 많습니다.
이러한 전제 하에서 마이크로 사출 성형 공정은 또한 엄청난 도전에 직면해 있습니다. 사출 성형 부품이 마이크로미터 수준의 크기 요구 사항을 충족하면서 외관과 성능이 우수하도록 하려면 어떻게 해야 할까요? 아래에서는 금형, 장비, 재료, 공정 및 기타 측면에서 마이크로 사출 성형과 기존 사출 성형의 차이점을 간략하게 소개합니다.
마이크로 제품에 대한 수요가 증가하고 있으며 사진은 Weimen Bartenfield가 전시한 마이크로 의료 수술 클립 제품을 보여줍니다.
금형 가공 및 요점
금형 측면에서 마이크로 사출 성형은 기존 사출 성형에 비해 훨씬 더 높은 가공 장비가 필요합니다.
금형 가공에서 마이크로 사출 성형에는 일반적으로 두 가지 추세가 있습니다. 첫 번째는 거울 표면 스파크 가공을 사용하는 것입니다. 흑연 전극의 손실은 일반 구리 전극보다 훨씬 적기 때문에 높은 정밀도를 보장하기 위해 전기 스파크 가공에 흑연 전극을 사용하는 것이 가장 좋습니다.
두 번째로 일반적으로 사용되는 가공 방법은 매우 높은 정확도를 보장할 수 있는 전주 금형을 사용하는 것입니다. 그러나 단점은 가공 주기가 길고 각 구멍을 독립적으로 가공해야 한다는 점입니다. 또한 생산 중에 수리할 수 없는 경미한 손상이 있는 경우 손상된 구멍만 교체할 수 있습니다.
금형 측면에서 금형 온도는 마이크로 사출 성형에 매우 중요한 매개변수이기도 합니다. 고급 고객에게 일반적으로 사용되는 접근 방식은 고광택 사출 성형의 개념을 차용하고 급속 가열 및 냉각 시스템을 도입하는 것입니다.
이론적으로 높은 금형 온도는 얇은 벽 충진 및 재료 부족 문제를 방지하는 등 미세 사출 성형에 매우 유용합니다. 그러나 금형 온도가 너무 높으면 사이클 시간이 길어지고 금형 개봉 후 수축 변형과 같은 새로운 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서 새로운 금형 온도 제어 시스템을 도입하는 것이 매우 중요합니다. 사출 성형 공정 중에 금형 온도를 높일 수 있어(사용된 플라스틱의 녹는점을 초과할 수 있음) 용융물이 금형 캐비티를 빠르게 채울 수 있고 충전 공정 중에 용융물이 너무 빨리 감소하여 불완전한 결과를 초래하는 것을 방지할 수 있습니다. 충전재; 탈형 시 금형 온도가 빠르게 감소하고 소성 열 변형 온도보다 약간 낮은 온도로 유지된 다음 금형이 열리고 배출될 수 있습니다.
또한 마이크로 사출 성형에는 밀리그램 질량의 제품이 포함되기 때문에 사출 성형에 기존 게이팅 시스템을 사용하는 경우 최적화 개선 후에도 제품과 게이팅 시스템 간의 재료 질량 비율은 여전히 ​​1입니다. 10. 재료의 10% 미만이 마이크로 제품에 주입되어 주입 시스템에서 다량의 응고가 발생합니다. 따라서 마이크로 사출 성형은 핫 러너 주입 시스템을 사용해야 합니다.
소재 선택의 포인트
재료 선택 측면에서 개발 초기 단계에서 점도가 낮고 열 안정성이 좋은 일부 일반 엔지니어링 플라스틱을 선택하는 것이 좋습니다.
저점도 재료를 선택하는 이유는 충전 과정에서 용융물의 점도가 낮아 전체 주입 시스템에서 상대적으로 저항이 작기 때문입니다. 충전 속도가 빨라 용융물이 금형 캐비티를 원활하게 채우고 용융 온도가 크게 감소하지 않습니다. 그렇지 않으면 제품에 콜드 조인트가 쉽게 형성되고 충전 과정에서 분자 배향이 적어 제품의 성능이 비교적 균일합니다.
고점도 플라스틱을 선택하면 충전 프로세스가 느려질 뿐만 아니라 공급 시간도 길어집니다. 공급으로 인한 전단 흐름으로 인해 분자와 같은 사슬은 전단 흐름 방향을 따라 쉽게 배향될 수 있습니다. 이 경우 연화점 이하로 냉각되면 배향 상태가 동결됩니다. 이 동결 방향은 어느 정도 제품의 내부 응력을 쉽게 유발할 수 있으며 심지어 제품의 응력 균열 또는 뒤틀림 변형을 유발할 수 있습니다.
플라스틱의 우수한 열 안정성이 요구되는 이유는 핫 러너에 장시간 머무르거나 스크류 전단으로 인해 열 열화가 발생하기 쉬운 소재이기 때문입니다. 특히 열에 민감한 플라스틱의 경우, 짧은 주기 시간에도 재료의 작은 주입량으로 인해 주입 시스템의 체류 시간이 상대적으로 길어 플라스틱의 상당한 열화가 발생합니다. 따라서 열에 민감한 플라스틱은 미세 사출 성형에 적합하지 않습니다.
장비 선택의 요점
장비 선정에 있어 마이크로 사출 성형 부품의 크기는 마이크로미터 수준이기 때문에 밀리그램 단위의 사출기를 선택하는 것이 바람직하다.
이러한 유형의 사출기의 사출 장치는 일반적으로 스크류 부분이 재료의 가소화를 완료하고 플런저가 용융물을 금형 캐비티에 주입하는 스크류 플런저 조합 유형을 채택합니다. 스크류 플런저 사출 성형기는 스크류의 높은 정밀도와 플런저 장비의 고속을 결합하여 생산 공정의 정확성과 충전 속도를 보장합니다.
또한 이러한 유형의 사출기는 일반적으로 금형 폐쇄 가이드 메커니즘, 사출 시스템, 공압 이형 메커니즘, 품질 검사 메커니즘 및 자동 포장 시스템으로 구성됩니다. 우수한 품질의 검사 시스템은 초정밀 사출 성형 제품의 수율을 보장하고 전체 공정에서 매개변수 변동을 모니터링할 수 있습니다.
사출 성형 공정의 요점
마지막으로 사출 성형 공정 측면에서 마이크로 사출 성형의 요구 사항을 살펴보겠습니다. 사출 성형 공정에서 게이트의 에어 마크 및 응력 문제를 고려해야 하며 일반적으로 다단계 사출 성형을 사용하여 안정적인 흐름 상태에서 재료를 채울 수 있습니다.
또한 유지 시간의 크기도 고려해야 합니다. 너무 작은 보압은 제품의 수축을 유발할 수 있지만 과도한 보압은 응력 집중 및 크기 확대로 이어질 수 있습니다.
또한 재료가 재료 튜브에 머무르는 시간도 엄격하게 모니터링해야 합니다. 재료가 재료 튜브에 너무 오래 있으면 재료 열화로 이어지고 제품의 기능에 영향을 줄 수 있습니다. 프로세스 매개변수 관리에서 표준 매개변수 제어를 구현하는 것이 좋습니다. 양산 전 각 제품에 대해 DOE 검증을 진행하는 것이 가장 좋으며, 생산 중 변경되는 모든 사항은 크기 및 기능성에 대해 재시험을 받아야 합니다.
사출 성형 분야의 한 분야인 마이크로 사출 성형은 높은 치수 정확도, 높은 기능 요구 사항 및 높은 외관 요구 사항을 향해 발전하고 있습니다. 금형, 장비, 재료 및 프로세스와 같은 다양한 프로세스의 엄격한 제어와 지속적인 개선을 통해서만 시장 개발을 충족할 수 있습니다.