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자동차 부품의 금형 흐름 분석 보고서를 통해 금형 흐름 분석 이해에 대한 인사이트를 얻으세요.

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금형 흐름 분석

지난 기사에서 사출 금형에서 제조를 위한 설계(DFM)에 대해 살펴본 결과, 다음과 같은 중요한 역할이 있었습니다. DFM 사이의 사출 금형 또는 금형 공장과 고객을 위한 것입니다. 이제 자연스럽게 금형 설계자의 무기고에 있는 또 다른 강력한 도구인 금형 흐름 분석에 대해 알아봅시다. 금형 흐름 분석은 DFM 원리를 보완하는 고급 시뮬레이션 기법으로, 설계자가 사출 성형 공정 중 용융 플라스틱의 거동에 대한 귀중한 통찰력을 얻을 수 있도록 해줍니다.

금형 흐름 분석이란?

금형 흐름 분석은 다음을 활용하는 프로세스입니다. CAE 소프트웨어 (such as Moldflow, C-Mold, Z-Mold, etc.) to conduct finite element simulation of the injection, holding pressure, cooling, and warping processes of plastic parts.

금형 흐름 분석은 충진 부족, 용접 라인, 뒤틀림 변형 등 실제 생산에서 금형이 직면할 수 있는 문제를 효과적으로 예측하여 금형 설계 단계를 최적화함으로써 생산 문제를 방지할 수 있습니다. 또한 금형 흐름 분석은 금형 설계를 최적화하고 생산 공정을 개선하기 위한 이론적 근거를 제공할 수도 있습니다.

모자이크 보호 기능을 사용한 금형 흐름 분석 그림 쇼
모자이크 보호 기능을 사용한 금형 흐름 분석 그림 쇼

금형 흐름 분석과 DFM의 관계

DFM(디자인 포 매뉴팩처링)은 제품 설계 초기 단계에서 제조의 타당성과 비용 효율성을 고려해야 하는 제조에 초점을 맞춘 디자인 접근 방식입니다. DFM은 개념 설계, 상세 설계, 공정 계획, 생산 제조 단계를 포함한 전체 제품 개발 프로세스를 포괄합니다.

플라스틱 제품 제조(자동차, 항공우주, 의료, 장비, 소비재, 전자제품, 퍼스널 케어 및 기타 대부분의 산업 포함)에서도 금형 설계에 DFM을 적용하는 것은 매우 중요합니다. 설계자는 DFM을 통해 제품 설계를 평가하고 최적화하여 보다 쉽게 제조할 수 있습니다. 여기에는 제조 가능성 평가, 최적의 제조 방법 결정, 제조 난이도와 비용 절감을 위한 제품 설계 최적화가 포함됩니다.

요약하자면, 금형 흐름 분석과 DFM은 자동차 제조 산업에서 금형 설계 및 제조에 있어 중요한 도구입니다. 서로를 보완하며 금형의 품질과 생산 효율을 효과적으로 개선하는 동시에 생산 비용을 절감할 수 있습니다.

금형 흐름 분석의 기본 프로세스

I. 메시 생성

지원되는 파일 형식

금형 흐름 분석 소프트웨어는 *.igs, *.stp, *.x_t, *.prt, *.jt, *.catpart 등 주요 CAD 소프트웨어의 3D 파일 형식과 *.stl, *.bdf, *.nas 등 유한 요소 소프트웨어에서 생성한 기타 메시 형식을 지원합니다.

메시 품질 관리

메시를 생성할 때는 분석 요구 사항을 충족하도록 메시 품질을 제어해야 합니다.

II. 재료 선택

자료 유형

대부분의 금형 흐름 분석 소프트웨어는 열가소성 플라스틱, 열경화성 플라스틱, 금속, 냉각 매체 등 사용자가 선택할 수 있는 수천 가지의 재료를 데이터베이스에 포함하고 있습니다.

머티리얼 모델

금형 유동 분석은 폴리머 유변학, 열 전달, 결정화 동역학, 재료 역학 등의 이론 과학을 기반으로 합니다. 재료 특성 모델은 분석을 위한 필수 입력 데이터입니다.

기존 사출 성형에서 일반적으로 사용되는 재료 모델에는 주로 점도 모델, PVT 모델 및 결정화 동역학 모델이 포함되며 비열 용량, 열전도율 및 기계적 특성과 같은 요소가 모델에 영향을 미치는 중요한 요소입니다.

III. 프로세스 설정

현재 대부분의 금형 유동 해석 소프트웨어의 공정 제어는 CAE 모드와 사출 성형기 모드로 구분되어 있습니다.

CAE 모드는 주로 사출 성형기의 영향을 고려하지 않고 사전 평가에 사용됩니다. 사출 성형기 모드는 실제 기계의 사출 방식에 따라 공정을 설정할 수 있는 추후 검증을 위해 주로 사용됩니다.

1. 채우기 설정

(1) CAE 모드

A. 채우기 시간

제품 충진에 필요한 시간을 설정하고 해석 중에 이를 유량으로 변환하여 초기 조건으로 풀이합니다. 새 공정을 생성할 때 Moldex3D는 제품 부피와 성형 재료에 따라 적합한 충진 시간을 자동으로 추천합니다.

B. 다단계

유량 설정 복잡한 구조와 긴 유량을 가진 대형 제품의 경우, 균일한 유량 전면 속도를 얻기 위해 세그먼트 사출 성형이 자주 사용됩니다.

C. 다단계 압력 설정

압력은 용융물의 유동 저항을 극복하는 데 필요한 압력을 말하며, 실제 성형의 경우 사출 스크류가 용융물에 가하는 압력을 의미합니다.

D. V/P 스위칭

제품 충전 단계에서 플로우 프론트 전진은 일반적으로 사출 속도에 의해 제어됩니다. 제품이 충전을 완료하려고 할 때(95%~99% 볼륨) 과도한 사출 압력으로 인한 과충진 및 플래시를 방지하기 위해 제어를 속도 제어에서 압력 제어로 전환해야 합니다.

(2) 사출 성형기 모드

A. 다단계 유량 설정

사출 성형기 모드를 사용하면 실제 생산 공정 파라미터로 분석을 시뮬레이션하거나 시제품 생산을 위해 생산 부서에 적합한 공정 파라미터를 출력할 수 있습니다.

B. 다단계 압력 설정

사출 성형기의 압력은 스크류가 용융물에 가하는 압력을 말하며, 용융물이 전진할 수 있는 동력을 제공합니다.

C. V/P 스위칭

대부분의 사출 성형기의 VP 제어는 스위칭 위치를 직접 설정합니다.

2. 포장 설정

The purpose of packing is to compensate for the amount of melt in the cavity that has not been completely filled during the filling stage and the amount of shrinkage after filling. Packing parameter settings usually include segmented curves of packing pressure and packing time.

3. 냉각 설정

(1) 냉각 시간

사출 성형의 냉각 시간은 주로 플라스틱 부품의 두께에 따라 달라지며 용융 온도, 금형 온도 및 금형강의 열전도율과 같은 요소와도 관련이 있습니다.

냉각 시간을 추정하는 데 일반적으로 사용되는 경험적 공식은 다음과 같습니다:

냉각 시간 추정 공식
냉각 시간 추정 공식

tc는 플라스틱 부품의 두께 방향 평균 온도가 토출 온도 TE로 냉각되는 데 필요한 시간을 나타내는 냉각 시간, TM은 용융 성형 온도, Tc는 금형 온도, H는 플라스틱 부품의 두께, α는 플라스틱의 열확산 계수입니다.

(2) 냉각액 설정

To remove the heat introduced by each shot of plastic within the cooling time, it is necessary to estimate whether the coolant flow rate is sufficient to complete a certain amount of heat exchange in a fixed time. At the same time, to achieve better product appearance quality, it is necessary to control the uniform distribution of mold surface temperatures within a certain range.

IV. 보고서 생성

금형 유동 해석은 이론적 수치 해석을 기반으로 하기 때문에 출력 결과의 대부분은 데이터 값입니다. 결과 해석과 부서 간 커뮤니케이션을 용이하게 하려면 결과를 PPT 보고서로 제시해야 합니다. 보고서에는 제품 정보, 메쉬 정보, 재료 정보, 공정 정보, 결과 해석 등이 포함되어야 합니다.

금형 흐름 분석 보고서를 이해하는 방법

이제 자동차 부품에 대한 금형 흐름 분석 보고서를 검토하여 금형 흐름 분석 시 고려해야 할 주요 측면에 대한 귀중한 인사이트를 제공합니다. 이 사례 연구는 금형 흐름 분석 보고서를 효과적으로 이해하고 해석하는 데 실질적인 가이드 역할을 할 것입니다.

이 경우 이미지는 일부 기밀을 위해 모자이크 처리되었습니다.

기본 정보

금형 흐름 분석 보고서
금형 흐름 분석 보고서
프로세스 설정 및 일부 기본 정보
프로세스 설정 및 일부 기본 정보
기본 정보 분석 결과
기본 정보 분석 결과

금형 흐름 분석 보고서는 필수 기본 정보를 제시하는 것으로 시작됩니다. 여기에는 프로젝트 번호, 레진 소재, 부품 번호, 캐비티, 날짜, 사용된 금형 흐름 소프트웨어의 특정 버전(Mold Flow REV)과 같은 중요한 세부 정보가 포함됩니다. 또한 보고서에는 분석을 수행한 회사의 이름, 연구를 담당한 분석가, 시뮬레이션된 재료 특성, 용융 온도, 금형 온도 및 충진 제어 설정과 같은 주요 매개변수가 포함됩니다.

또 다른 중요한 정보인 프로젝트 영역은 분석 범위를 정의하고 결과를 평가하기 위한 컨텍스트를 제공하는 데 도움이 됩니다. 이 영역은 분석의 목적에 따라 전체 부품을 포함하거나 특정 관심 영역에 초점을 맞출 수 있습니다. 프로젝트 영역을 명확하게 정의함으로써 금형 흐름 분석 보고서는 시뮬레이션이 의도한 조건을 정확하게 나타낼 수 있도록 보장합니다.

보고서에는 주요 성과 지표도 문서화되어 있습니다. 여기에는 금형 캐비티를 완전히 채우는 데 필요한 압력을 나타내는 최대 사출 압력이 포함됩니다. 또 다른 중요한 파라미터인 클램핑 톤수는 사출 중 금형을 닫힌 상태로 유지하기 위해 금형 클램핑 시스템에 가해지는 힘을 나타냅니다. 최대 및 최소 용융 전면 온도는 충진 중 재료의 열 거동에 대한 통찰력을 제공합니다.

금형 흐름 분석 보고서에 이러한 세부 정보를 포함함으로써 이해관계자는 프로젝트와 분석이 수행된 특정 조건을 종합적으로 이해할 수 있습니다. 이러한 투명성을 통해 분석 결과를 올바르게 해석하고 툴링 프로세스의 의사 결정에 효과적으로 활용할 수 있습니다.

머티리얼 데이터

금형 흐름 분석에서 자동차 부품의 재료 데이터
자동차 부품의 재료 데이터

The material data section in a mold flow analysis report includes important information about the resin being analyzed. This includes density, mold temperature, melting temperature, and melt flow index. 

메쉬 두께 진단

금형 흐름 분석에서 메시 두께 진단
금형 흐름 분석의 메시 두께 진단

메시 두께 진단은 금형 흐름 분석의 중요한 측면입니다. 여기에는 분석에서 부품과 금형의 형상을 시뮬레이션하는 데 사용되는 메시 요소의 두께를 평가하는 작업이 포함됩니다. 메시 두께 진단의 목적은 적절한 수준의 메시 세분화를 보장하여 정확도와 계산 효율성의 균형을 맞추는 것입니다.

분석가는 메시 두께를 분석하여 메시 요소가 너무 두껍거나 너무 얇은 영역을 식별할 수 있습니다. 두꺼운 요소는 부정확한 결과를 초래할 수 있으며, 얇은 요소는 과도한 계산 시간이나 시뮬레이션 실패로 이어질 수 있습니다. 메시 두께를 조정하면 정확도와 계산 효율성 사이의 균형을 맞출 수 있습니다.

이는 금형 유동 분석에서 신뢰할 수 있는 결과를 얻는 데 매우 중요합니다. 이를 통해 분석가는 복잡한 형상이나 유량 또는 온도 구배가 높은 영역과 같은 중요한 영역에서 메시를 세분화할 수 있습니다. 시뮬레이션은 메시 두께를 최적화하여 유동 거동, 압력 분포, 냉각 특성 및 사출 성형 공정에 영향을 미치는 기타 중요한 요소를 정확하게 포착할 수 있습니다.

초기 게이트 위치 및 크기

금형 흐름 분석에서 게이트 위치 및 크기
금형 흐름 분석의 게이트 위치 및 크기

분석가는 최적의 게이트 위치와 크기를 결정하기 위해 다양한 요소를 평가합니다. 이러한 요소에는 다음이 포함됩니다:

채우기 패턴:

제조업체는 균형 잡히고 균일한 금형 캐비티 충진을 위해 게이트 위치를 선택해야 합니다. 이렇게 하면 용융된 플라스틱이 부품의 모든 영역에 일관되게 도달하여 흐름 정체, 용접선 또는 에어 트랩과 같은 잠재적 결함을 최소화할 수 있습니다.

압력 및 속도 분포:

The gate locations and sizes affect the pressure and velocity distribution within the mold. Proper gate selection helps maintain an appropriate pressure profile, preventing excessive pressure drop or shear stress, which can lead to issues such as part warpage, and sink marks.

냉각 효율:

게이트 위치는 부품의 냉각 요구 사항을 고려해야 합니다. 효과적인 냉각을 촉진하는 영역에 게이트를 배치하면 사이클 시간을 단축하고 전반적인 생산성을 향상하는 데 도움이 될 수 있습니다. 또한 싱크 자국이나 부품 왜곡과 같은 열 관련 결함의 가능성을 최소화하는 데 도움이 됩니다.

성형성 및 제조 가능성:

게이트 위치와 크기는 금형의 설계 및 제조 제약 조건에 맞춰야 합니다. 금형 복잡성, 툴링 제한, 부품 형상과 같은 요인이 게이트 위치 및 크기 선택에 영향을 미칩니다. 목표는 성형성, 부품 품질, 제조 용이성 간의 균형을 맞추는 것입니다.

분석가는 금형 흐름 분석을 통해 다양한 게이트 위치와 크기를 가상으로 평가하여 흐름 거동을 시뮬레이션하고 충전 시간, 압력 분포, 전단 속도 및 냉각 효율과 같은 주요 파라미터에 미치는 영향을 평가할 수 있습니다. 이 분석은 실제 금형 생산을 진행하기 전에 정보에 입각한 의사 결정을 내리고 게이트 설계를 최적화하는 데 유용한 인사이트를 제공합니다.

고객은 성형 부품의 게이트 위치 및 크기에 대한 특정 요구 사항이나 선호 사항이 있는 경우가 많습니다. 이러한 사양은 원하는 외관, 기능 또는 제조 고려 사항을 기반으로 할 수 있습니다. 금형 흐름 분석을 수행할 때는 이러한 고객이 지정한 게이트 위치와 크기를 고려하여 분석이 고객의 기대에 부합하는지 확인하는 것이 중요합니다.

채우기 시간

금형 흐름 분석의 충진 시간 개요
금형 흐름 분석의 충진 시간 개요
금형 흐름 분석의 충진 시간 AVI
금형 흐름 분석의 충진 시간 AVI
금형 흐름 분석에서 충진 시간 AVI의 두 번째 사진
금형 흐름 분석에서 충진 시간 AVI의 두 번째 사진
금형 흐름 분석의 채우기 시간 애니메이션
금형 흐름 분석의 채우기 시간 애니메이션
금형 흐름 분석에서 VP 전환 시 압력
금형 흐름 분석에서 V/P 전환 시 압력
금형 흐름 분석에서 흐름 전면 온도
금형 흐름 분석에서 흐름 전면 온도

금형 충전 시간은 일반적으로 음영 그래프로 표시되는 용융 흐름 전선의 팽창을 보여줍니다. 그러나 클라우드 패턴 플롯 사용에 관한 설명은 올바르지 않습니다. 금형 충전 시간은 일반적으로 등고선이 있는 클라우드 플롯을 사용하여 표시되지 않습니다.

금형 충전 시간은 실제로 대부분의 금형 흐름 분석에서 중요하고 중요한 결과입니다. 이는 캐비티 전체에서 용융물의 흐름 거동에 대한 정보를 제공하고 사출 성형 공정에서 잠재적인 문제를 식별하는 데 도움이 됩니다.

균형 잡힌 충진 공정은 용융물이 캐비티의 모든 먼 부분에 동시에 도달할 때 나타납니다. 이는 균일한 충진을 의미하며 성형 부품에 결함이나 불일치가 발생할 가능성을 줄여줍니다.

The mold filling time results can help identify problems such as short shots and hesitations. Short shots occur when insufficient material fills a certain area, resulting in a gray or incomplete region in the analysis. Conversely, dense contours in a small area indicate hesitations, suggesting a potential flow interruption or inconsistency that can lead to a short shot.

과포장은 금형 충진 시간 분석을 통해 파악할 수 있는 또 다른 문제입니다. 초기 캐비티 충진 시 특정 흐름 경로에 과도한 용융물이 존재하면 과대 포장으로 이어질 수 있습니다. 과포장은 밀도 분포가 고르지 않고, 원하는 제품 중량을 초과하고, 재료를 낭비하며, 심지어 뒤틀림 문제를 일으킬 수 있습니다.

노즐 압력

금형 흐름 분석에서 노즐 압력
금형 흐름 분석에서 노즐 압력

금형 흐름 분석 중에 소프트웨어는 금형 캐비티 전체의 노즐 압력 분포를 계산하고 시각화합니다. 이 정보는 충진 동작을 평가하고 잠재적인 문제를 식별하며 성형 공정을 최적화하는 데 도움이 됩니다.

금형 흐름 분석에서 노즐 압력 분석은 여러 가지 용도로 사용됩니다:

채우기 동작:

노즐 압력 데이터는 용융 재료가 어떻게 흐르고 금형 캐비티를 채우는지 이해하는 데 도움이 됩니다. 이 데이터는 유동 전면 진행, 유동 패턴 및 압력 분포의 변화에 대한 인사이트를 제공합니다.

부품 품질:

노즐 압력을 분석하여 부품 품질에 미치는 영향을 평가할 수 있습니다. 노즐 압력 분포가 고르지 않으면 흐름 불균형, 용접선 또는 공기 포획과 같은 충진 불일치가 발생하여 최종 부품의 특성에 영향을 미칠 수 있습니다.

게이트 디자인 및 크기 조정:

노즐 압력 분석은 게이트 위치 및 크기의 적합성을 평가하는 데 도움이 됩니다. 적절한 재료 흐름을 보장하고 고압 강하 또는 흐름 제한과 같은 잠재적 문제를 최소화하기 위한 최적의 게이트 치수를 결정하는 데 도움이 됩니다.

프로세스 최적화:

노즐 압력 분석을 통해 잠재적인 공정 최적화 기회를 파악할 수 있습니다. 사출 속도 또는 용융 온도와 같은 공정 파라미터를 조정하여 보다 균일한 노즐 압력 분포를 달성하고 전반적인 성형 효율을 개선하는 데 도움이 됩니다.

클램핑 힘의 XY 플롯

금형 흐름 분석의 클램프 힘 XY 플롯
금형 흐름 분석의 클램프 힘 XY 플롯

금형 흐름 분석에서 클램핑력의 XY 플롯은 시간에 따른 클램핑력 변화를 표시합니다. 클램핑력은 금형 충전의 균형, 유지 압력, 부피/압력 제어를 위한 전환 시간 등의 요인에 의해 영향을 받습니다. 이러한 파라미터를 조금만 조정해도 클램핑력에 큰 변화가 생길 수 있습니다.

최대 클램핑력이 부품 생산에 사용되는 사출 성형기의 최대 클램핑력 용량을 초과하지 않도록 하는 것이 중요합니다. 기계의 클램핑력 한계를 초과하면 잠재적인 장비 손상이나 부품 품질 저하가 발생할 수 있습니다.

제조업체는 클램핑력 XY 플롯을 분석하여 금형 설계 및 공정 파라미터를 평가하고 최적화하여 클램핑력을 안전하고 효율적인 한계 내에서 유지할 수 있습니다. 이를 통해 성공적이고 안정적인 사출 성형 작업을 보장하여 최종 제품 및 사출 성형기 자체에 미치는 악영향을 방지할 수 있습니다.

에어 트랩

금형 흐름 분석의 에어 트랩
금형 흐름 분석의 에어 트랩

에어 트랩은 재료 흐름이 여러 방향에서 수렴하여 금형 캐비티 내의 에어 포켓에 갇힐 때 발생합니다. 금형 흐름 분석 결과는 이러한 에어 트랩을 정확하게 식별하고 표시합니다.

에어 트랩이 금형의 절단면에 있는 경우, 갇힌 공기가 성형 부품에 결함을 유발하지 않도록 적절한 가스 배출을 보장하는 것이 중요합니다. 이를 위해 에어 트랩이 있는 위치에 배기 슬롯 또는 통풍구를 금형 설계에 통합하여 이를 달성합니다.

에어 트랩을 제거하려면 에어 포켓이 형성되는 부분을 해결해야 합니다. 제품의 벽 두께를 수정하고, 스프 루 위치를 조정하고, 사출 시간을 최적화하면 에어 트랩 문제를 완화하고 전반적인 부품 품질을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이러한 조정을 통해 재료의 흐름을 최적화하여 에어 트랩 발생 가능성을 줄이고 금형 캐비티의 충진 및 패킹을 개선할 수 있습니다.

금형 흐름 분석의 용접 라인
금형 흐름 분석의 용접 라인

용접 라인

용접선은 두 개의 용융물 흐름 전선이 수렴하거나 흐름 전선이 분리되었다가 재결합할 때 생성되며, 일반적으로 용융물이 구멍을 통과하거나 상당한 유속 변화를 겪을 때 발생합니다. 유속이 현저하게 차이가 나는 경우에도 용접선이 형성될 수 있는데, 두꺼운 부분은 더 빠른 흐름을 경험하고 얇은 부분은 더 느린 흐름을 경험하여 두 부분의 교차점에 용접선이 형성되는 경우가 이에 해당합니다.

금형 흐름 분석에서 용접선을 금형 충전 시간, 온도 및 압력 그래프와 함께 시각화할 수 있습니다. 이러한 결과를 관찰하면 용접 라인의 존재 여부와 위치를 파악할 수 있습니다. 사출 게이트의 수를 줄여 용접선을 해결하면 일부 용접선을 제거할 수 있습니다. 또한 게이트 위치를 수정하거나 제품의 벽 두께를 조정하면 용접 라인의 위치를 변경할 수 있습니다.

사출 성형에서 용접 라인 관리는 최종 제품의 강도와 미학에 영향을 미칠 수 있으므로 매우 중요합니다. 제조업체는 금형 설계 및 공정 파라미터를 최적화하여 용접 라인의 발생과 영향을 최소화함으로써 더 높은 품질과 시각적으로 더 매력적인 성형 부품을 생산할 수 있습니다.

플라스틱 수축 부피 및 수축 예측

금형 흐름 분석에서 수축량
금형 흐름 분석에서 수축량
금형 흐름 분석에서의 수축 예측
금형 흐름 분석에서의 수축 예측

체적 수축, sometimes called shrinkage volume because of the translation, refers to the reduction in the volume of a part caused by holding pressure during the molding process. It is typically expressed as a percentage. Volumetric shrinkage serves as an intermediate result that indicates the change in shrinkage of the product during the holding and cooling stages. Nevertheless, it is crucial to acknowledge that the volumetric shrinkage at ejection is regarded as the ultimate volume reduction of the part.

실제로 특정 데이터 세트는 배출 시 체적 수축을 도출합니다. 수축은 캐비티 전체에 걸쳐 균일해야 하지만 완벽한 균일성을 달성하는 것은 어려울 수 있습니다. 유지 곡선을 조정하면 수축의 균일성을 향상시켜 성형 부품의 전반적인 품질을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다.

디플렉션

금형 흐름 분석의 모든 처짐 그림 효과
01. 금형 흐름 분석의 모든 처짐 그림 효과
금형 흐름 분석의 편향 X 구성 요소
02. 금형 흐름 분석의 편향 X 구성 요소
금형 흐름 분석의 편향 Y 구성 요소
03. 금형 흐름 분석의 편향 Y 구성 요소
금형 흐름 분석의 편향 Z 구성 요소
04. 금형 흐름 분석의 편향 Z 구성 요소

냉각, 수축, 분자 배향, 기타 재료의 기계적 특성 등 다양한 요인이 부품의 처짐에 영향을 미칠 수 있습니다.

냉각 요인으로 인한 변형은 플라스틱 소재의 냉각 및 응고 단계에서 발생하는 변형을 말합니다. 급격한 냉각은 냉각 속도 차이로 인해 고르지 않은 수축과 잠재적인 뒤틀림으로 이어질 수 있습니다.

재료의 고유한 수축은 용융 상태에서 고체 상태로 전환될 때 수축 요인으로 인해 처짐을 유발합니다. 수축으로 인해 부품이 변형되어 치수가 변경될 수 있습니다.

사출 성형 공정 중에 폴리머 사슬이 특정 방향으로 정렬될 때 분자 배향으로 인한 처짐이 발생합니다. 이러한 분자 정렬은 부품의 기계적 특성과 모양에 영향을 미쳐 처짐을 유발할 수 있습니다.

전체 처짐은 모든 기여 요인을 고려한 부품의 전체 변형을 나타냅니다. 이와 대조적으로 X, Y, Z 방향의 처짐 성분은 각 축의 특정 변형을 나타냅니다.

금형 유동 해석에서 부품 처짐을 분석할 때 이러한 모든 요소를 고려하는 것은 정확한 예측을 보장하고 뒤틀림 또는 치수 안정성과 관련된 잠재적인 문제를 효과적으로 해결하는 데 매우 중요합니다.

평가 및 피드백

최종 금형 흐름 분석 보고서 평가
최종 금형 흐름 분석 보고서 평가

금형 흐름 분석의 평가에는 일반적으로 사출 성형 공정 및 부품 품질과 관련된 다양한 요소와 잠재적 문제에 대한 종합적인 검토가 포함됩니다.

금형 흐름 분석의 몇 가지 일반적인 평가 항목은 다음과 같습니다:

채우기 분석:

충진 패턴을 평가하고 짧은 샷이나 흐름 주저 없이 금형 캐비티를 완전히 채울 수 있습니다.

냉각 분석:

냉각 효율을 평가하고 핫스팟, 고르지 않은 냉각 또는 긴 냉각 시간과 같은 잠재적인 냉각 관련 문제를 식별합니다.

편향 분석:

재료 수축, 냉각 또는 구조적 요인으로 인한 부품의 처짐 또는 왜곡 가능성을 분석합니다.

용접 라인 및 에어 트랩 분석:

용접 라인과 에어 트랩의 존재를 파악하고 부품 강도, 외관 및 기능에 미치는 잠재적 영향을 평가합니다.

압력 및 온도 분석:

사출 압력과 용융 전면 온도를 평가하여 선택한 재료 및 공정 조건에 허용되는 범위 내에 있는지 확인합니다.

클램핑력 분석:

사출 중 금형을 닫힌 상태로 유지하는 데 필요한 계산된 클램핑 력이 사출 성형기의 성능 범위 내에 있는지 확인합니다.

싱크 마크 분석:

균일하지 않은 냉각 또는 재료 수축으로 인한 잠재적인 싱크 마크 또는 표면 함몰 영역을 식별합니다.

게이트 위치 분석:

게이트 위치와 크기를 평가하여 충전 패턴을 최적화하고 용접선을 최소화하며 균형 잡힌 충전을 달성합니다.

자료 흐름 분석:

금형 캐비티 전체에서 재료의 흐름 거동을 평가하여 균일한 충진을 보장하고 분출 또는 흐름 불균형과 같은 문제를 방지합니다.

수축 및 치수 분석:

재료 수축을 분석하고 성형 후 부품의 잠재적인 치수 변화를 예측합니다.

이러한 예는 포괄적인 금형 흐름 분석에 포함되는 평가 기준의 일부에 불과합니다. 구체적인 평가 기준은 프로젝트 요구 사항, 부품 복잡성 및 원하는 품질 표준에 따라 달라질 수 있습니다.

금형 흐름 분석 프로젝트 요약

위의 내용은 금형 흐름 분석 보고서의 전체 개요를 나타냅니다. 금형 흐름 분석 보고서에서 수행되는 데이터 분석은 분석 대상 특정 제품에 따라 달라질 수 있다는 점을 강조하는 것이 중요합니다. 일반적으로 분석에는 다음과 같은 측면이 포함됩니다:

채우기 분석:

  • 채우기 시간
  • 용접 라인
  • 에어 트랩
  • 흐름 전선의 온도

보유 분석:

  • 동결 레이어 비율
  • 주입 위치의 압력(XY 플롯)
  • 체적 수축
  • 싱크 인덱스
  • 클램프 힘(XY 플롯)

편향 분석:

  • 부품의 온도 분포
  • 부품 내 온도 차이

결론

저는 금형 흐름 분석에 대해 긍정적인 입장을 가지고 있지만, 실제 생산에 적용하면 종종 특정 단점과 예상치 못한 결과를 발견하게 됩니다. 이 점을 인식하고 이 주제에 대해 더 깊이 파고들어 금형 흐름 분석에 대한 개인적인 통찰력, 견해 및 의견을 공유하기로 결심했습니다. 저는 퍼스트몰드의 이영입니다. 조만간 이 흥미로운 주제에 대한 콘텐츠를 게시할 예정이니, 비슷한 관심사를 가지고 계신 분들께서도 함께 소통하고 따라가 주시기 바랍니다. 함께 금형 흐름 분석의 복잡성을 탐구하고 제조 공정 개선을 위한 잠재력을 실현해 보겠습니다.

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