자동차용 플라스틱 사출 부품 사출 가공의 주의사항

사출 가공의 7가지 주의사항: 1. 수축률.2. 유동성.3. 결정성.4. 열 민감성 플라스틱 및 쉽게 분해되는 플라스틱.5. 응력의 갈라짐 및 용해체의 파열.6. 열성능 및 냉각속도.7. 흡습성.

상세 분석 하나하나 격파

1. 수축률

열가소성플라스틱 성형수축의 형식 및 계산은 앞에서 말한바와 같이 열가소성플라스틱 성형수축에 영향을 주는 요소는 다음과 같다.

1.1 플라스틱 품종의 열가소성 플라스틱은 성형 과정에서 결정화된 부피 변화가 존재하기 때문에 내응력이 강하고 플라스틱 안에 동결된 잔여 응력이 크며 분자 취향성이 강하다. 따라서 열가소성 플라스틱에 비해 수축률이 비교적 크다. 수축률 범위가 넓고 방향성이 뚜렷하다. 또한 성형 후의 수축, 퇴화 또는 습처리 후의 수축률도 일반적으로 열가소성 플라스틱보다 크다.

1.2 플라스틱 특성이 성형될 때 용융재가 캐비티 표면과 접촉하면 외층이 즉시 냉각되어 저밀도의 고체 케이스를 형성한다.플라스틱의 열전도성이 떨어지기 때문에 플라스틱 부품의 내층을 천천히 냉각시켜 수축이 큰 고밀도 고체층을 형성한다.그래서 벽이 두껍고 냉각이 느리며 고밀도 층이 두꺼운 것은 수축이 크다.또한 모자이크 유무 및 모자이크 배치, 수량은 모두 재료 흐름 방향, 밀도 분포 및 수축 저항 크기 등에 직접적인 영향을 미치기 때문에 플라스틱 부품의 특성은 수축 크기, 방향성에 큰 영향을 미친다.

1.3 재료 공급구의 형태, 사이즈, 분포 이런 요소는 재료 흐름 방향, 밀도 분포, 보압 보축 작용과 성형 시간에 직접적인 영향을 미친다.직접 엔트리 포트, 엔트리 포트의 단면이 크면 (특히 단면이 두꺼운 경우) 수축은 작지만 방향성이 크고, 엔트리 포트의 폭과 길이가 짧은 경우에는 방향성이 작습니다.흡입구와 가깝거나 흐름 방향과 평행하면 수축이 커집니다.

1.4 성형조건은 금형의 온도가 높고 용융재료의 냉각이 느리며 밀도가 높고 수축이 크다. 특히 결정재료에 대해서는 결정도가 높고 부피 변화가 크기 때문에 수축이 더 크다.모형온도분포는 가소물의 내외냉각 및 밀도균일성과도 관련되며 각 부분의 수축량의 크기와 방향성에 직접적인 영향을 준다.또한 압력과 시간을 유지하는 것은 수축에도 큰 영향을 미치며, 압력이 크고 시간이 긴 것은 수축이 작지만 방향성이 크다.주조 압력이 높고 용융 재료의 점도 차이가 작으며 층간 절단 응력이 작고 탈모 후 탄성 점프가 크기 때문에 수축도 적당히 줄일 수 있으며 재료의 온도가 높고 수축이 크지만 방향성은 작다.따라서 성형할 때 모형의 온도, 압력, 사출 속도와 냉각 시간 등 여러 요소를 조정하면 플라스틱 부품의 수축 상황을 적당히 바꿀 수 있다.

금형을 설계할 때 각종 플라스틱의 수축 범위, 플라스틱 부품의 벽 두께, 형상, 재료 입구 형식의 사이즈와 분포 상황에 근거하여 경험에 따라 플라스틱 부품의 각 부위의 수축률을 확정한 다음에 캐비티 사이즈를 계산한다.고정밀 플라스틱 부품 및 수축률을 파악하기 어려운 경우 일반적으로 다음과 같은 방법으로 몰드를 설계하는 것이 좋습니다.

① 플라스틱 부품의 외경은 비교적 작은 수축률을 취하고 내경은 비교적 큰 수축률을 취하여 시형 후 수정할 여지를 남긴다.

② 다이어그램은 주입 시스템의 형태, 치수 및 성형 조건을 결정합니다.

③ 후처리 플라스틱은 후처리 후 치수 변경을 결정합니다 (탈모 후 24시간 이후에 측정해야 함).

④ 몰드를 실제 수축 상태로 수정합니다.

⑤ 다시 모형을 시험하고 현지 작업 조건을 바꾸어 수축 값을 약간 수정하여 플라스틱 부품의 요구를 만족시킬 수 있다.

2. 유동성

2.1 열가소성 플라스틱의 유동성 크기는 일반적으로 분자량 크기, 용융지수, 아르키메데스 나선선의 유동 길이, 표현 점도 및 유동비(공정 길이/플라스틱 벽 두께) 등 일련의 지수에서 분석할 수 있다.분자량이 작고 분자량의 분포가 넓으며 분자구조의 규정성이 낮고 용융지수가 높으며 소라의 류동길이가 길고 표현점도가 작으며 류동비가 크면 류동성이 좋으며 같은 품명의 플라스틱에 대해서는 반드시 그 설명서를 검사하여 그 류동성이 사출성형에 적용되는가를 판단해야 한다.몰드 설계 요구 사항에 따라 일반적으로 사용되는 플라스틱의 유동성을 크게 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다.

① 유동성이 좋은 PA,PE、PS、PP、CA、폴리 (4) 메틸 디메틸렌;

② 유동성 중간 폴리스티렌 계열 수지(예: ABS, AS),PMMA、POM、폴리페닐에테르;

③ 유동성이 떨어지는 PC, 하드PVC, 폴리페닐에테르, 폴리타미플루, 폴리타미플루, 불소플라스틱.

2.2 각종 플라스틱의 유동성도 각 성형 요소에 따라 달라지는데 주로 영향을 주는 요소는 다음과 같다.

① 온도재 온도가 높으면 유동성이 증가하지만 플라스틱에 따라 차이가 있다. PS(특히 내충격형 및 MFR 수치가 높음),PP、PA、PMMA、ABS, AS와 같은 변성 폴리스티렌, PC, CA와 같은 플라스틱의 유동성은 온도에 따라 크게 변화합니다.PE,POM、온도 증감은 유동성에 미치는 영향이 적다.그러므로 전자는 성형할 때 온도를 조절하여 류동성을 통제하는것이 좋다.

② 압력 사출 압력이 커지면 용융재는 절단 작용이 크고 유동성도 커진다. 특히 PE, POM은 비교적 민감하기 때문에 성형할 때 사출 압력을 조절하여 유동성을 통제하는 것이 좋다.

③ 금형 구조물 주입 시스템의 형태, 크기, 배치, 냉각 시스템 설계, 용융재 유동 저항(예를 들어 형면 광결도, 재료도 단면 두께, 형강 모양, 배기 시스템) 등 요소는 용융재가 형강 내의 실제 유동성에 직접적인 영향을 미친다. 용융재가 온도를 낮추고 유동성 저항을 증가하면 유동성이 떨어진다.몰드를 설계할 때는 사용하는 플라스틱의 유동성에 따라 합리적인 구조를 선택해야 한다.성형할 때 재료의 온도, 모형온도 및 사출압력, 사출속도 등 요소도 현지에서 충전상황을 조절하여 성형수요를 만족시킬수 있다.

3. 결정성

열가소성 플라스틱은 응축할 때 결정 현상이 나타나지 않는 것에 따라 결정형 플라스틱과 비결정형 (일명 무정형) 플라스틱의 두 종류로 나눌 수 있다.

결정현상이란 플라스틱이 용융상태에서 응축될 때 분자가 독립적으로 이동하여 완전히 무질서한 상태에 처하여 분자가 자유운동을 중지하고 약간 고정된 위치로 변하며 분자를 정규모형으로 배열하는 경향이 있는 현상이다.

이 두 종류의 플라스틱의 외관 기준을 판별하는 가시 플라스틱의 두꺼운 벽 플라스틱 부품의 투명성으로 결정되며, 일반적으로 결정성 재료는 불투명 또는 반투명 (예: POM 등), 무정형 재료는 투명 (예: PMMA 등) 이다.그러나 폴리 (4) 메틸머티리얼은 결정형 플라스틱이지만 투명성이 높고 ABS는 무정형이지만 투명하지 않은 예외도 있다.

몰드 설계 및 사출기 선택 시 결정형 플라스틱에 대한 다음 요구 사항 및 고려 사항을 고려해야 합니다.

① 재료의 온도가 성형온도로 올라가는 데 필요한 열량이 많으므로 가소화 능력이 큰 설비를 사용해야 한다.

② 냉각 회화 시 발열량이 많으므로 충분히 식혀야 한다.

③ 용융상태와 고체의 비중차가 크고 성형수축이 크며 축공, 기공이 발생하기 쉽다.

④ 냉각이 빠르고 결정도가 낮으며 수축이 적고 투명도가 높다.결정도는 플라스틱 부품의 벽 두께와 관련이 있으며, 벽 두께는 냉각이 느리고, 결정도가 높으며, 수축이 크고, 물성이 좋다.그래서 결정성 재료는 요구에 따라 반드시 모델의 온도를 조절해야 한다.

⑤ 각방향의 이성이 뚜렷하고 내응력이 크다.탈모 후 결정화되지 않은 분자는 계속 결정화되는 경향이 있으며, 에너지 불균형 상태에 처해 있어 변형, 꼬임이 발생하기 쉽다.

⑥ 결정화 온도 범위가 좁기 때문에 용해되지 않은 재료의 가루가 금형에 주입되거나 재료의 입구를 막기 쉽다.

4. 열 민감성 플라스틱 및 쉽게 분해되는 플라스틱

4.1 열 민감성이란 일부 플라스틱이 열에 민감하고 고온에서 열을 받는 시간이 길거나 재료의 입구 단면이 너무 작다. 절단 작용이 크면 재료의 온도가 높아지면 변색, 분해, 분해가 발생하기 쉽다. 이런 특성을 가진 플라스틱을 열 민감성 플라스틱이라고 한다.하드 PVC, 폴리염화비닐, 아세트비닐 공중합체,POM，폴리테트라플루오로에틸렌 등.열 민감성 플라스틱은 분해할 때 단일체, 기체, 고체 등 부산물을 생성하는데, 특히 어떤 분해 기체는 인체, 설비, 금형에 모두 자극, 부식 작용 또는 독성을 가진다.그러므로 금형설계, 주조기와 성형을 선택할 때 모두 주의를 돌려야 하며 볼트식주조기를 선택해야 하며 주입시스템의 단면이 커야 하며 금형과 재료통은 크롬을 도금해야 하며 *각체재가 있어서는 안되며 반드시 성형온도를 엄격히 통제하고 플라스틱에 안정제를 첨가하여 그 열민감성능을 약화시켜야 한다.

4.2 어떤 플라스틱(예를 들어 PC)은 소량의 수분을 함유하더라도 고온, 고압에서 분해가 발생하는데 이런 성능을 가수분해성이라고 하는데 이에 대해 반드시 미리 가열하고 건조해야 한다.