사출 성형에서 금형 온도의 역할

이해 후 사출 압력 및 사출 속도에서는 사출 성형의 또 다른 중요한 파라미터인 금형 온도에 대해 알아보았습니다.

일반적으로 사출 작업자는 용융 온도가 용융 점도를 낮추는 유일한 효과적인 방법이라고 믿고 용융 온도를 이상적인 온도보다 높게 설정하여 사출 성형을 더 쉽게 만듭니다. 높은 용융 온도로 인한 사이클 시간 연장을 보완하기 위해 기술자는 일반적으로 냉각 시간을 단축하기 위해 금형 온도를 낮춥니다. 이 조정 방법은 종종 많은 제품 품질 문제를 일으킵니다. 그렇다면 금형 온도를 어떻게 합리적으로 설정해야 할까요? 이에 대해서는 나중에 자세히 설명하겠습니다.

금형 온도란 무엇인가요?

금형 온도는 금형의 표면 온도를 의미합니다. 몰드 캐비티 및 코어. 이는 사출 성형 공정에서 가장 기본적인 제어 매개 변수 중 하나이며 다음과 같은 주요 고려 사항입니다. 금형 설계. 제품의 성형, 2차 가공 및 최종 사용에 미치는 영향은 과소평가할 수 없습니다.

사출 성형 부품에 대한 금형 온도의 영향

1. 외관에 미치는 영향

첫째, 금형 온도가 너무 낮으면 용융 유동성이 감소하여 불완전한 충진으로 이어질 수 있습니다. 이는 플라스틱의 결정성에 영향을 미칩니다. ABS의 경우 금형 온도가 너무 낮으면 제품의 부드러움이 낮아집니다. 온도가 높으면 플라스틱이 표면으로 이동할 가능성이 높아집니다. 따라서 온도가 높으면 플라스틱 부품이 금형 표면에 더 가까워져 충진, 밝기 및 광택이 향상됩니다.

그러나 금형 온도가 너무 높으면 금형에 달라붙어 플라스틱 부품의 일부 영역에 눈에 띄는 밝은 점이 생길 수 있으므로 금형 온도가 너무 높지 않아야 합니다. 반대로 금형 온도가 낮으면 플라스틱 부품이 금형에 너무 단단히 달라붙어 이형 시 특히 질감이 있는 표면에 긁힘이 발생할 수 있습니다. 다단계 사출은 세그먼트 사출을 사용하여 사출 시 가스 자국과 같은 위치 문제를 해결할 수 있습니다. 사출 산업에서는 금형 온도가 높을수록 제품의 표면 광택이 높아지며, 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 새틴 마감의 PP로 만든 제품의 경우 온도가 높을수록 표면 광택이 낮아지고 색상 차이가 커지며, 광택과 색상 차이는 반비례합니다.

따라서 금형 온도로 인해 발생하는 가장 일반적인 문제는 일반적으로 낮은 금형 표면 온도로 인해 성형된 부품의 표면 마감이 거칠어지는 것입니다. 금형 표면 온도가 성형 수축 반결정성 폴리머의 성형 후 수축은 주로 금형 온도와 부품 벽 두께에 따라 달라집니다. 금형 내 온도 분포가 고르지 않으면 수축이 달라져 부품이 지정된 공차를 충족할 수 없게 됩니다. 최악의 경우 수지의 강화 여부에 관계없이 수축이 보정 가능한 값을 초과합니다.

2. 제품 치수에 미치는 영향

금형 온도가 너무 높으면 용융물이 열분해되어 공기 중 수축률이 증가하여 제품 치수가 감소할 수 있습니다. 저온 조건에서 부품 치수가 증가하면 일반적으로 금형 표면 온도가 너무 낮기 때문입니다. 금형 표면 온도가 낮으면 제품이 공기 중에서 덜 수축하여 치수가 더 커지기 때문입니다. 낮은 금형 온도는 분자의 '동결 방향'을 가속화하여 금형 캐비티의 동결 층 두께를 증가시키고 결정 성장을 방해하여 금형 수축을 감소시킵니다.

반대로 금형 온도가 높으면 냉각 속도가 느려지고 이완 시간이 길어지며 방향이 낮아져 결정화가 촉진되어 실제 수축이 더 커집니다. 공정이 치수를 안정화하는 데 너무 오래 걸리면 금형이 열 평형에 도달하는 데 시간이 오래 걸리므로 금형 온도 제어가 제대로 이루어지지 않는다는 의미입니다. 일부 금형 영역에서 열 방출이 고르지 않으면 생산 주기가 크게 연장되어 다음과 같은 문제가 발생할 수 있습니다. 성형 비용. 안정적인 금형 온도는 성형 수축의 변동을 줄여 치수 안정성을 향상시킵니다.

결정성 플라스틱의 경우 금형 온도가 높으면 결정화 공정이 용이해집니다. 완전 결정성 플라스틱 부품은 보관 또는 사용 중에 치수 변화가 발생하지 않습니다. 그러나 결정성이 높으면 수축이 크게 발생합니다. 부드러운 플라스틱의 경우 성형 시 금형 온도가 낮으면 치수 안정성에 유리합니다. 재료에 관계없이 금형 온도와 수축을 일정하게 유지하면 치수 정확도를 향상시키는 데 도움이 됩니다.

3. 변형에 미치는 영향

냉각 시스템 설계가 불합리하거나 금형 온도 제어가 불량한 경우 냉각이 불충분할 수 있습니다. 플라스틱 부품이 뒤틀리고 변형될 수 있습니다.. 금형 온도 제어는 제품의 구조적 특성을 기반으로 코어와 캐비티, 코어와 캐비티 벽 및 캐비티 벽 사이의 온도 차이를 결정해야 합니다. 삽입. 이를 통해 각 부품의 냉각 수축 속도가 달라 방향 수축 차이를 상쇄하고 뒤틀림 변형을 방지할 수 있습니다.

대칭 구조 부품의 경우 균형 잡힌 냉각과 변형 감소를 위해 금형 온도를 일정하게 유지해야 합니다. 과도한 금형 온도 차이는 고르지 않은 냉각과 일관되지 않은 수축을 유발하여 응력을 발생시키고 특히 벽 두께가 고르지 않고 모양이 복잡한 부품에서 뒤틀림이 발생할 수 있습니다. 금형 온도가 더 높은 쪽은 냉각 후 그 쪽으로 변형됩니다. 필요에 따라 코어 및 캐비티 금형 온도를 합리적으로 선택합니다.

4. 기계적 특성에 미치는 영향(내부 응력)

금형 온도가 낮으면 용접선이 뚜렷해져 제품 강도가 떨어집니다. 결정성 플라스틱의 경우 결정성이 높을수록 응력 균열이 발생하는 경향이 높아집니다. 응력을 줄이려면 금형 온도가 너무 높지 않아야 합니다(예: PP, PE). PC와 같은 고점도 비정질 플라스틱의 경우 응력 균열은 내부 응력과 관련이 있으며 금형 온도가 높을수록 내부 응력과 응력 균열 경향을 줄이는 데 도움이 됩니다.

내부 응력은 응력 표시로 표시됩니다. 이는 냉각 중 서로 다른 열 수축률로 인해 발생합니다. 성형 후 냉각은 표면에서 내부로 진행되며, 표면이 먼저 수축하고 경화된 다음 내부가 수축하여 서로 다른 수축률로 인해 내부 응력이 발생합니다. 잔류 내부 응력이 수지의 탄성 한계를 초과하거나 특정 화학적 환경에서는 플라스틱 부품의 표면에 균열이 발생합니다. PC 및 PMMA와 같은 투명 수지에 대한 연구에 따르면 잔류 내부 응력은 표면층에 압축 응력을, 내부에 인장 응력을 가하는 것으로 나타났습니다. 표면 압축 응력은 냉각 조건에 따라 달라지며, 차가운 금형은 용융된 수지를 빠르게 냉각시켜 내부 잔류 응력을 더 많이 생성합니다.

금형 온도는 내부 응력 제어를 위한 가장 기본적인 조건입니다. 금형 온도가 조금만 변해도 잔류 내부 응력이 크게 달라집니다. 일반적으로 각 제품 및 수지에는 내부 응력에 대한 최소 허용 금형 온도 한계가 있습니다. 벽이 얇은 부품이나 유동 거리가 긴 부품을 성형할 때는 금형 온도가 일반적인 최소 한계보다 높아야 합니다.

5. 열변형 온도에 미치는 영향

특히 결정성 플라스틱의 경우 낮은 금형 온도에서 제품을 성형하면 분자 배향과 결정성이 순간적으로 동결됩니다. 고온 사용 또는 2차 가공 시 분자 사슬이 재배열되고 결정화되어 재료의 온도보다 훨씬 낮은 온도에서 변형이 발생할 수 있습니다. 열 편향 온도 (HDT). 올바른 접근 방식은 결정화 온도에 가까운 권장 금형 온도에서 생산하여 사출 성형 중 적절한 결정화를 보장하고 고온 환경에서 결정화 후 수축을 방지하는 것입니다.

결론적으로 금형 온도는 사출 성형 공정에서 가장 기본적인 제어 파라미터 중 하나이며 금형 설계에서 가장 먼저 고려해야 할 사항입니다.

올바른 금형 온도 결정

금형이 점점 복잡해짐에 따라 효과적인 금형 온도 제어를 위한 적절한 조건을 만드는 것이 더욱 어려워지고 있습니다. 간단한 부품을 제외하고 금형 온도 제어 시스템은 일반적으로 타협점입니다. 다음 제안은 대략적인 지침을 위한 것입니다.

1. 금형 설계 시 가공 부품의 형상 온도 제어를 고려합니다.

2. 사출량이 적고 금형 크기가 큰 경우 우수한 열전도율이 중요합니다.

3. 금형과 공급 튜브를 통과하는 유체의 단면 크기를 설계할 때 여분의 공간을 확보합니다. 커넥터는 금형 온도에 의해 제어되는 유체 흐름을 크게 방해하므로 사용하지 마십시오.

4. 가능하면 가압수를 온도 제어 매체로 사용하고 내구성이 뛰어난 고내압성 파이프와 매니폴드를 사용합니다.

5. 금형에 맞는 온도 제어 장비의 세부 성능 사양을 제공합니다.

6. 데이터 시트의 금형 제조업체 에는 유량에 필요한 수치가 포함되어야 합니다. 금형과 기계 템플릿 사이의 인터페이스에 단열판을 사용합니다.

7. 코어와 캐비티에 별도의 온도 제어 시스템을 사용합니다.

8. 성형 중 시작 온도를 다르게 설정할 수 있도록 각 측면과 중앙의 온도 제어 시스템을 분리합니다.

9. 서로 다른 온도 제어 회로를 병렬이 아닌 직렬로 연결하세요. 병렬 회로는 저항 차이로 인해 다양한 유량이 발생하여 직렬 연결보다 온도 변화가 더 큽니다.

10. 금형 온도 제어 장비에 공급 및 반환 온도를 표시하는 것이 유리합니다.

11. 공정 제어의 목표는 금형에 온도 센서를 추가하여 실제 생산 중 온도 변화를 감지하는 것입니다.

다양한 재료에 대한 권장 금형 온도

기타 금형 온도 측정 제안 사항

일반적으로 최소 10회 이상의 사출을 통해 금형에 열 균형을 설정합니다. 열 균형의 실제 온도는 여러 요인에 따라 달라집니다. 금형 내부의 열전대를 사용하여 플라스틱과 접촉하는 금형 표면의 실제 온도를 측정합니다(표면에서 2mm). 보다 일반적인 방법은 빠르게 반응하는 프로브가 있는 휴대용 고온 측정기를 사용하는 것입니다. 한 면이나 한 지점이 아닌 여러 지점을 측정합니다. 설정된 제어 표준에 따라 금형 온도를 적절한 값으로 조정합니다. 일반적으로 재료 데이터 시트는 표면 마감, 기계적 특성, 수축 및 사이클 시간을 고려하여 금형 온도를 권장합니다.

정밀 부품을 생산하거나 엄격한 외관 또는 안전 기준을 충족하는 금형의 경우 더 높은 금형 온도를 사용하여 성형 후 수축을 줄이고 표면 밝기를 높이며 보다 일관된 성능을 얻을 수 있습니다. 비용 제약이 있는 저기술 부품의 경우 더 낮은 처리 온도를 사용하고, 장단점을 파악하고, 부품이 고객 요구 사항을 충족하는지 검사합니다.

요약

금형 온도를 조정하려면 금형 온도 기계를 사용해야 합니다. 가능하면 앞으로 사출 성형 애호가를 위한 금형 온도 기계 선택에 대해 소개하겠습니다. 다양한 산업 분야의 부품을 제조하는 데 필요한 전문성을 인정하신다면 사출 성형 서비스.