플라스틱 사출 성형의 화상 자국

화상 자국은 흔하지 않습니다. 사출 성형 결함. 그 결과 많은 금형 및 사출 성형 업계 실무자들이 이에 대해 잘 알지 못합니다. 번 마크는 제품 구조와 관련이 없지만, 퍼스트몰드는 제품 설계자, 구조 설계자, 기계 설계자가 번 마크에 대해 어느 정도 이해할 수 있도록 노력하고 있습니다.

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사출 성형에서 화상 자국이란 무엇인가요?

번 마크는 사출 성형 공정 중 금형 환기 불량 또는 너무 빠른 사출로 인해 금형 내부의 공기가 빠져나갈 시간이 없고 고압으로 갑자기 가열되어(극단적인 경우 온도가 최대 3000도까지 올라갈 수 있음) 금형의 유로 끝이나 갇힌 가스 영역에 형성되는 어둡거나 검은 자국을 말합니다. 과열된 압축 공기가 용융물을 태우게 됩니다.

화상 자국이 제품에 영향을 주나요?

사출 성형 부품의 화상 자국은 제품의 외관과 품질에 영향을 미칠 수 있습니다. 화상 자국이 발생한 부위는 검은색, 노란색으로 변하거나 거칠어지는 등 색상과 질감이 달라져 제품의 미관을 해칠 수 있으며, 아래 그림과 같이 화상 자국이 발생한 후에는 외관에 큰 영향을 미칩니다;

사출 성형 부품의 화상 자국은 제품의 성능과 신뢰성에도 영향을 미칠 수 있습니다. 영향을 받은 부위는 사출 성형 부품의 강도, 내열성 또는 내식성을 감소시키는 등 물리적 및 화학적 특성을 변경하여 제품의 사용성에 영향을 줄 수 있습니다;

사출 성형 부품의 번 마크는 생산 효율성과 비용 관리에도 영향을 미칠 수 있으며, 번 마크 문제는 사출 성형 부품의 폐기 또는 재작업으로 이어져 생산 비용을 증가시킬 수 있습니다.

화상 자국의 원인

1. 장비 관련 요인

a) 열전대, 온도 제어 시스템 및 난방 시스템의 오작동 또는 손상으로 인해 배럴이 국부적으로 과열되는 경우,

b) 나사, 다이버터 셔틀 및 체크 링이 손상되어 재료가 고정되지 않습니다.

c) 노즐과 금형의 메인 러너 부싱이 잘 맞지 않아 비정상적인 전단을 유발합니다.

d) 나사와 배럴 사이의 틈새, 배럴 내 나사 연결부가 느슨해져 장시간 가열로 인한 용융물 유지 및 분해가 발생할 수 있습니다.

e) 나사 홈이나 배럴 전면에 금속 이물질이 끼어 비정상적인 재료 배출 및 재료 분해를 유발합니다.

2. 곰팡이 관련 요인

a) 금형 환기 불량, 플라스틱의 단열 압축, 고온 고압에서 산소와 격렬한 반응으로 인한 연소.

b) 게이트 설계 및 위치는 금형 설계 시 용융물 흐름 상태와 금형 환기 성능을 충분히 고려해야 합니다.

c) 금형 환기가 불충분하거나 잘못된 위치, 너무 빠른 충전 속도로 인해 금형 내부의 단열 압축 공기가 고온 가스를 생성하여 수지가 분해되고 탄화될 수 있습니다.

d) 금형 환기구가 금형 표면의 이형제 및 불순물에 의해 막혀 통풍이 제대로 이루어지지 않습니다.

3. 성형 공정 관련 요소

a) 화상 자국으로 이어지는 용융 골절

용융 골절은 용융물이 빠른 속도와 압력으로 큰 구멍에 주입될 때 발생할 수 있으며, 특히 소량의 용융물이 큰 구멍에 주입될 때 표면이 가로 골절을 경험하고 물집이 형성될 수 있습니다.

이 현상은 폴리머 용융물의 탄성 변형으로 인해 발생합니다. 용융물이 배럴 내에서 흐르면서 마찰이 심하고 유속이 느린 배럴 벽 근처의 부분은 상당한 응력을 받게 됩니다. 배출 시 이 응력은 사라지지만 중앙 용융물은 계속 고속으로 흐르면서 느리게 움직이는 주변 용융물을 끌어당깁니다. 이로 인해 유속이 빠르게 재조정되고 용융물 전체에 상당한 응력 변동이 발생합니다. 응력이 용융물의 견딜 수 있는 용량을 초과하면 용융물 파단이 발생합니다.

b) 사출 속도의 영향

용융물이 느린 속도로 캐비티에 주입될 때 용융물의 흐름 상태는 층류입니다. 사출 속도 가 일정 수준까지 증가하면 흐름 상태가 점차 난류가 됩니다. 일반적으로 층류 조건에서 형성된 플라스틱 부품은 표면이 더 매끄럽고 밝은 반면 난류 조건에서는 표면 블리스터가 발생할 가능성이 높을 뿐만 아니라 플라스틱 부품 내부에 가스 포켓이 형성될 가능성도 더 높습니다. 따라서 사출 속도가 너무 빨라서는 안 되며, 층류 조건에서 용융물이 금형을 채우도록 제어해야 합니다.

c) 용융물의 온도가 너무 높으면 용융물이 분해되어 숯이 되어 플라스틱 부품 표면에 물집이 생길 수 있습니다.

d) 장시간 사이클 동안 배럴에 지나치게 긴 체류 시간으로 인한 재료 분해.

4. 원재료의 영향

a) 원재료에 수분 및 휘발성 물질 함량이 높습니다.

b) 용융 지수가 높고 용융물의 유동성이 우수하여 가스 배출이 어렵습니다.

c) 플라스틱 첨가제, 휘발성 물질이 포함된 착색제, 고온에 견디지 못해 분해되는 습기.

화상 자국 개선 조치

1. 빈 주사제 주입 시 화상 자국 발생

a) 노즐이 막혔는지 확인합니다.

b) 나사, 체크 링, 배럴 등에 손상이 있는지 확인합니다.

c) 가열 시스템, 온도 센서 라인, 열전대, 가열 링, 가소화 온도 설정에 이상이 없는지 확인합니다.

d) 원재료인 컬러 파우더, 마스터 배치 등에 쉽게 분해되는 물질이 포함되어 있는지 확인하고 문제를 제거하기 위해 다른 재료로 교체하는 것을 고려합니다.

e) 배압이 너무 높거나 보관 회전 속도가 너무 빠르거나 가소화 전 시간이 너무 길어 원료가 분해되고 탄화되는지 확인합니다.

2. 금형의 화상 자국

a) 대상 핫 러너 몰드, 를 클릭하고 핫 러너 자체와 온도 제어 장치에 이상이 있는지 확인하세요.

b) 콜드러너 몰드의 경우, 러너와 게이트의 손상 여부 등을 확인합니다.

3. 제품의 화상 자국

a) 제품 가장자리에 화상 자국이 생기면 통풍을 늘리고 사출 속도를 줄이는 것이 좋습니다.

b) 제품 중간에 번 마크가 발생하면 배기 인서트를 변경하거나 배기 이젝터 핀을 추가하고 공정에서 세그먼트 사출을 사용하여 번 마크 위치에서 사출 속도를 줄이는 것을 고려합니다.

c) 제품 꼬리 부분에 화상 자국이 발생하면 금형의 통풍구 홈을 청소하고 클램핑 힘을 줄이는 것이 좋습니다.

화상 자국 사례 분석

제품 소개

위 이미지는 제품 화상 자국이 있는 경우를 보여줍니다. 오른쪽 이미지는 왼쪽 이미지를 클로즈업한 것입니다.

제품 재질은 두꺼운 벽과 2차 외관 표면을 가진 커넥터 제품의 일종인 PBT입니다. 고객의 고품질 요구 사항으로 인해 제품의 눈에 띄는 표면 결함은 허용되지 않습니다.

성형 조건은 다음과 같습니다.

a. 금형 성형 온도 : 60 ~ 80 ℃.

b. 재료 온도: 240~260℃.

c. 3단계 사출 속도: 1단계 180mm/s, 2단계 135mm/s, 3단계 40mm/s.

d. 주입 시간: 1.5~3초.

e. 사출 압력: 1300~1500kgf/cm².

제품 문제

제품 이미지에 빨간색 원 안쪽에 약간의 화상 자국이 있는데, 이는 고객이 수락하지 않은 것입니다.

이유와 전략

(1) 원인 분석

초기 몰드 평가판흐름 템플릿을 분석한 결과, 제품의 최종 용융 라인에 있는 화상 자국의 위치는 주로 가스가 금형 캐비티의 표시된 위치에서 빠져나가지 못해 갇힌 가스 화상 자국이 발생한 것으로 나타났습니다.

(2) 솔루션 전략

제품 및 금형 구조는 이미 고객이 확인한 상태이므로 변경할 수 없으므로 금형 통풍 및 사출 성형 공정을 조정하는 방법으로만 문제를 해결할 수 있습니다.

금형 흐름 경로, 금형 분리 표면 및 이젝터 핀의 벤트 슬롯을 최대한 확장하여 엔드 벤트 양을 줄여 화상 자국의 심각성을 완화합니다.

사출 성형 공정을 다단계 사출로 조정합니다. 제품의 두께로 인해 마지막 두 단계의 사출에서는 저속 또는 더 낮은 속도를 사용하여 화상 자국의 심각성을 줄이세요.

마지막 말

매일 부지런히 일하고 있는 퍼스트몰드의 이영입니다. 책, 매뉴얼, 워크샵 실무 경험을 바탕으로 쉽게 참고하고 배울 수 있도록 많은 작업 경험을 요약했습니다. 사출 성형, 금형, 제품 구조 설계 및 금형 설계에 대해 배우는 사람들에게는 더 많이 읽고, 연습하고, 시도하고, 실패를 두려워하지 않는 것이 중요합니다. 제 경험이 도움이 되길 바랍니다.