사출성형기를 이용한 정밀사출성형 원리

사출 성형 제품의 외관 정확도는 엄격한 치수 공차, 기하학적 공차 및 표면 거칠기를 충족해야 하므로 일반적으로 정밀 사출 성형이라고 합니다. 정밀한 사출성형을 하기 위해서는 많은 관련 조건이 있어야 하며 가장 필수적인 것은 플라스틱 소재, 사출금형, 사출성형공정, 사출성형장비의 4가지 기본요소이다. 플라스틱 제품을 설계할 때 엔지니어링 플라스틱 소재를 먼저 선택해야 하며, 정밀 사출 성형이 가능한 엔지니어링 플라스틱의 경우 기계적 물성이 높고 크기가 안정적이며 내크리프성, 내환경응력균열성이 우수한 소재를 선택해야 한다. 둘째, 선택한 플라스틱 재료, 완제품 크기 정확도, 부품 중량, 품질 요구 사항 및 예상되는 금형 구조에 따라 적합한 사출 성형기를 선택해야 합니다. 가공 과정에서 정밀 사출 제품에 영향을 미치는 요인은 주로 금형의 온도, 사출 성형 공정 제어, 생산 현장의 환경 온도 및 습도 변화 범위 및 획득 제품의 어닐링 처리에서 비롯됩니다. .
정밀 사출 성형 측면에서 금형은 품질 요구 사항을 충족하는 정밀 플라스틱 제품을 얻기 위한 핵심 요소 중 하나입니다. 정밀 사출 성형에 사용되는 금형은 제품 크기, 정확도 및 모양의 요구 사항을 효과적으로 충족해야 하며 금형 재료를 엄격하게 선택해야 합니다. 그러나 금형의 정확도와 크기가 일정하더라도 수축률의 차이로 인해 성형되는 플라스틱 제품의 실제 크기는 달라집니다. 따라서 플라스틱 제품의 수축률을 효과적으로 제어하는 ​​것은 정밀 사출 성형 기술에서 매우 중요합니다.
사출 금형 설계의 합리성은 플라스틱 제품의 수축률에 직접적인 영향을 미칩니다. 성형 캐비티의 크기는 플라스틱 제품의 크기에 예상 수축률을 더한 값이므로 수축률은 플라스틱 제조업체 또는 엔지니어링 플라스틱 설명서에서 권장하는 값의 범위입니다. 게이트 형태, 게이트 위치, 몰드의 분포 뿐만 아니라 엔지니어링 플라스틱의 결정 방향(이방성)과도 관련이 있습니다. 플라스틱 제품의 모양, 크기, 게이트까지의 거리 및 위치는 금형의 냉각 분배 시스템. 플라스틱의 수축률에 영향을 미치는 주요 요인으로는 열수축, 상변화수축, 배향수축, 압축수축, 탄성회복 등이 있으며 이는 정밀사출제품의 성형이나 작동조건과 관련이 있다. 따라서 금형을 설계할 때 이러한 영향 요인과 사출 성형 조건 간의 관계뿐만 아니라 사출 성형 압력 및 캐비티 압력 및 충전 속도, 사출 용융 온도 및 금형 온도, 금형 구조와 같은 명백한 요인을 고려해야 합니다. 및 게이트 형태 및 분포, 게이트 단면적, 제품 벽 두께, 플라스틱 재료의 보강 필러 함량, 플라스틱 재료의 결정도 및 배향의 영향. 위 요인의 영향은 다른 플라스틱 재료, 온도, 습도, 지속적인 결정화, 성형 후 내부 응력 및 사출 성형기의 변화와 같은 기타 성형 조건으로 인해 달라집니다.
사출 성형 공정으로 인해 플라스틱은 고체(분말 또는 입상)에서 액체(용융물)로 변환된 다음 고체(제품)로 변환됩니다. 과립형 재료에서 용융물로, 그리고 용융물에서 제품으로, 중간에 온도 필드, 응력 필드, 유동 필드 및 밀도 필드가 있습니다. 이러한 분야의 조합 작용 하에서 서로 다른 플라스틱(열경화성 또는 열가소성, 결정성 또는 비정질, 강화 또는 비강화 등)은 서로 다른 폴리머 구조 형태 및 유변학적 특성을 갖습니다. 앞서 언급한 "필드"에 영향을 미치는 모든 요소는 플라스틱 제품의 물리적 및 기계적 특성, 크기, 모양, 정확도 및 외관 품질에 필연적으로 영향을 미칩니다. 이러한 방식으로 공정 요소와 성능, 구조적 형태 및 폴리머의 플라스틱 제품 사이의 고유한 연결이 플라스틱 제품을 통해 나타날 것입니다. 이러한 내부 연결을 분석하는 것은 사출 성형 공정을 합리적으로 공식화하고 도면에 따라 금형을 설계 및 제조하며 사출 성형 장비를 선택하는 데에도 매우 중요합니다. 정밀 사출 성형과 일반 사출 성형 사이에는 사출 압력과 사출 속도에도 차이가 있습니다. 정밀 사출 성형은 종종 고압 또는 초고압 사출, 고속 사출을 사용하여 성형 수축을 줄입니다. 위와 같은 이유로 정밀사출금형을 설계할 때 일반금형의 설계요소 외에 다음 사항도 고려해야 한다. ② 성형 수축 오차 발생 방지 ③ 사출 성형 변형 방지; ④ 탈형 변형 방지; ⑤ 금형 제작 오류 최소화, ⑥ 금형 정확도의 오류를 방지합니다. ⑦ 금형 정밀도를 유지한다.
수축률은 사출 압력으로 인해 변경되므로 단일 캐비티 금형의 경우 캐비티 내부의 캐비티 압력은 가능한 한 일정해야 합니다. 다중 캐비티 금형의 경우 캐비티 간 캐비티 압력 차이가 매우 작아야 합니다. 다중 게이트가 있는 단일 캐비티 또는 다중 게이트가 있는 다중 캐비티의 경우 일관된 캐비티 압력을 보장하기 위해 동일한 사출 압력으로 주입해야 합니다. 이를 위해서는 게이트 위치가 균형을 이루도록 해야 합니다. 금형 캐비티에서 일정한 압력을 유지하려면 게이트 입구에서 일정한 압력을 유지하는 것이 가장 좋습니다. 게이트의 압력 평형은 러너의 흐름 저항과 관련이 있습니다. 따라서 게이트 압력이 평형에 도달하기 전에 흐름이 먼저 균형을 이루어야 합니다.
실제 수축률에 대한 용융 온도 및 금형 온도의 영향으로 인해 성형 조건 결정을 용이하게 하기 위해 정밀 사출 금형 캐비티를 설계할 때 캐비티 배열에 주의를 기울여야 합니다. 용융된 플라스틱이 금형에 열을 전달하기 때문에 금형의 온도 구배 분포는 일반적으로 주 러너를 중심으로 하는 동심원 모양으로 캐비티 주변에 있습니다.
따라서 각 캐비티 간의 수축오차를 줄이고 성형조건의 허용범위를 확대하며 비용을 절감하기 위해서는 균형유로, 캐비티 배치, 주유로를 중심으로 한 동심원 배치 등의 설계대책이 필요하다. 정밀 사출 금형의 캐비티 배열은 균형 잡힌 흐름 채널 및 주 흐름 채널과의 중심 배열 요구 사항을 충족해야 하며 주 흐름 채널을 대칭선으로 하는 캐비티 배열을 채택해야 합니다. 그렇지 않으면 수축률에 차이가 발생합니다. 각 캐비티.
성형 수축률에 대한 금형 온도의 상당한 영향과 사출 성형 제품의 기계적 특성에 대한 직접적인 영향으로 인해 지정된 온도 범위 내에서 금형을 유지하고 금형 온도가 떨어지지 않도록 해야 합니다. 시간이지 나면서 바뀌다. 다중 캐비티 금형의 캐비티 간 온도 차이는 변하지 않아야 합니다. 따라서 금형 설계 시 금형을 가열하거나 냉각하기 위한 온도 제어 조치를 취해야 하며, 금형 캐비티 간의 온도차를 최소화하기 위해서는 온도 제어 냉각 회로 설계에 주의를 기울여야 한다. 캐비티 및 코어의 온도 제어 회로에는 주로 직렬 냉각과 병렬 냉각의 두 가지 연결 방법이 있습니다.
열교환 효율의 관점에서 볼 때 냉각수의 흐름은 난류여야 합니다. 그러나 병렬 냉각 회로에서는 분로가 되는 회로의 유량이 직렬 냉각 회로보다 작아 층류가 발생할 수 있으며 각 회로에 들어가는 실제 유량이 반드시 같지는 않을 수 있습니다. 각 회로에 들어가는 냉각수의 온도가 같기 때문에 각 금형 캐비티의 온도도 동일해야 합니다. 그러나 실제로는 각 회로의 다른 유량과 각 회로의 다른 냉각 용량으로 인해 각 금형 캐비티의 온도를 일정하게 유지할 수 없습니다. 직렬 냉각 회로를 사용하는 단점은 냉각수의 흐름 저항이 높고 전면 캐비티 입구의 냉각수 온도가 마지막 캐비티 입구의 냉각수 온도와 상당한 차이가 있다는 것입니다. 냉각수 입구와 출구의 온도차는 유량에 따라 달라집니다. 플라스틱 부품 가공용 소형 정밀 사출 금형의 경우 일반적으로 금형 비용 절감을 고려하면 직렬 냉각 회로를 사용하는 것이 더 적합합니다. 사용하는 금형 온도 조절 컨트롤러(기계)의 성능이 냉각수의 흐름을 2도 이내로 제어할 수 있다면 각 캐비티의 최대 온도 차이도 2도 범위 내에서 유지할 수 있습니다.
금형 캐비티 및 코어에는 자체 냉각수 회로 시스템이 있어야 합니다. 냉각 회로 설계에서 캐비티와 코어에서 흡수되는 열의 양이 다르기 때문에 회로 구조의 열 저항도 달라지므로 캐비티와 코어 입구의 수온 사이에 상당한 온도 차이가 발생합니다. . 동일한 시스템을 사용하면 냉각 회로 설계도 더 어려워집니다. 일반적으로 플라스틱 부품의 소형 사출 금형은 코어가 매우 작아 냉각수 시스템을 사용하기 어렵습니다. 가능하면 코어를 청동 재질로 만들 수 있으며 솔리드 베릴륨 브론즈 코어의 경우 플러그인 냉각 방법을 사용할 수 있습니다. 또한 사출성형품의 뒤틀림 방지 대책을 강구할 때 캐비티와 코어 사이에 일정한 온도차를 유지해 주기도 한다. 따라서 주스 캐비티와 코어의 냉각 회로를 설계할 때 온도를 별도로 조정 및 제어할 수 있어야 합니다. 사출 압력과 잠금력 하에서 금형의 정확도를 유지하기 위해서는 금형 구조를 설계할 때 캐비티 부품의 연삭, 연삭 및 연마 가능성을 고려해야 합니다. 캐비티 및 코어의 가공이 고정밀 요구 사항에 도달하고 수축률이 예상되지만 성형 중 중심 편차로 인해 성형 제품의 내부 및 외부 관련 치수는 설계 요구 사항을 충족하기 어렵습니다. 플라스틱 부품. 분할면에서 이동 및 고정 금형 캐비티의 치수 정확도를 유지하려면 센터링을 위해 일반적으로 사용되는 가이드 기둥 및 가이드 슬리브를 설정하는 것 외에도 원추형 위치 지정 핀 또는 쐐기 모양 블록을 설치하여 정확하고 신뢰할 수 있는 포지셔닝 정확도.
정밀 사출 금형을 생산하는 데 사용되는 재료는 기계적 특성이 높고 열 변형이 적은 고품질 합금 공구강이어야 합니다. 캐비티 및 러너를 생산하기 위한 금형 재료는 엄격한 열처리를 거친 높은 경도, 우수한 내마모성, 강한 내식성 및 열 변형 저항성을 가진 재료여야 합니다. 동시에 기계적 및 전기적 처리의 어려움과 경제성도 고려해야 합니다. 시효 변화로 인한 금형의 치수 정밀도 변화를 방지하기 위해 금형 설계 시 열처리 중 금형 재료의 잔류 오스테나이트 조직을 줄이기 위해 뜨임 처리 또는 저온 처리를 지정해야 합니다. 정밀 사출 금형의 취약 부분, 특히 캐비티, 코어 및 기타 취약 부분의 경우 금형 수리 후 높은 정확도를 유지하기 위해 설계 시 수리 가능성을 고려해야 합니다.
정밀 사출 성형 기술은 플라스틱 부품의 주요 및 핵심 생산 기술이며 정밀 사출 금형 설계는 이 생산 기술의 주요 부분입니다. 정밀 사출 금형의 합리적인 설계는 정밀 제품을 얻기 위한 기초이자 필수 전제 조건입니다. 금형의 크기와 공차를 합리적으로 결정하고 사출 성형 제품의 수축 오류, 사출 변형, 이형 변형, 가장자리 넘침 등을 방지하기 위한 기술적 조치를 채택하고 금형 정확도를 보장하고 올바른 정밀 사출 성형 공정을 채택함으로써 적합한 엔지니어링 플라스틱 재료, 정밀 사출 장비 및 정밀 사출 성형 스크류 배럴 구성 요소는 최고의 매칭을 달성할 수 있습니다!