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현대 제조업의 필수 불가결한 부분인 사출 성형, 고효율, 유연성 및 비용 효율성으로 인해 플라스틱 제품 생산의 주류 공정이 되었습니다. 그러나 이 프로세스의 이점을 극대화하고 제품 품질과 생산 효율성을 보장하기 위해,사출 성형의 주요 설계 및 엔지니어링 고려 사항신중하게 평가하고 최적화해야 합니다. 다음은 사출 성형 공정에서 집중해야 할 몇 가지 핵심 요소입니다.

사출 성형이란 무엇입니까?

광범위한 제조 분야에서 성형 기술은 중추적인 위치를 차지합니다.조형의 의미원료를 특정 모양, 구조 및 기능을 가진 제품으로 변환하는 전체 과정을 다룹니다. 사출 성형에 특화된, 그것은 중요한 방법입니다플라스틱 성형 기술. 플라스틱 입자를 용융 상태로 가열하여 고압으로 금형 캐비티에 주입하고 냉각 후 응고시켜 다양하고 정밀하고 복잡한 플라스틱 제품을 생산합니다.

또한 또 다른 특수 성형 기술인 실리콘 성형은 실리콘 재료의 가공에 중점을 둡니다. 실리카겔은 우수한 고온 저항, 노화 방지, 환경 보호 및 무독성 특성으로 인해 의료, 식품, 전자 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다. 실리콘 성형 공정은 또한 최종 제품의 품질과 성능을 보장하기 위해 온도, 압력 및 기타 매개변수의 정밀한 제어가 필요합니다. 사출 성형이든,플라스틱 몰딩 또는 실리콘 몰딩, 그들은 모두 성형 기술의 중요한 구성 요소입니다. 각각은 서로 다른 분야에서 대체할 수 없는 역할을 하며 제조업의 진보와 발전을 공동으로 촉진합니다.

사출 성형을 위한 주요 설계 고려 사항은 무엇입니까?

사출 성형을 위한 주요 설계 고려 사항금형 설계, 벽 두께, 게이트 구조, 부품 배출 및 드래프트 각도, 공차 및 수축이 포함됩니다.

1. 금형 설계

금형 설계는 사출 성형의 핵심 부분입니다., 제품의 모양, 크기 및 정확도를 결정합니다. 금형의 모양은 제품이 원활하게 형성될 수 있도록 제품의 설계와 일치해야 합니다. 금형 설계는 또한 제품 복잡성, 벽 두께 및 치수 정확도와 같은 요소를 고려해야 합니다. 러너는 플라스틱 용융물이 사출기 노즐에서 금형 캐비티로 흐르는 채널입니다. 러너의 설계는 플라스틱 용융물이 흐름 저항과 압력 손실을 줄이면서 금형 캐비티를 균일하고 빠르게 채울 수 있도록 해야 합니다. 게이트는 러너와 캐비티를 연결하는 채널입니다. 캐비티로 플라스틱이 용융되는 흐름과 속도를 제어합니다. 게이트의 설계는 제품의 모양, 크기, 벽 두께 및 플라스틱의 유동성과 같은 요소를 고려해야 합니다. 게이트 설계를 최적화함으로써 싱크 마크, 기포, 변형 등과 같은 제품 결함을 줄이고 생산 효율성을 향상시킬 수 있습니다.

2. 벽 두께
벽 두께는 다음을 결정하는 핵심 요소 중 하나로 간주됩니다.사출 성형 제품의 품질. 얇은 벽의 플라스틱 부품은 특별한 구조와 복잡한 모양을 가지고 있기 때문에 제품 품질을 보장하기 위해 생산에 적절한 공정 매개변수를 채택해야 합니다. 이 물질은 플라스틱의 흐름 특성, 냉각 사이클 및 최종 제품의 기계적 강도에 큰 영향을 미칩니다.

• 플라스틱 유동성:벽 두께가 두껍기 때문에 플라스틱 용융물이 금형 캐비티를 완전히 채우는 데 시간이 더 오래 걸리므로 흐름에 대한 저항이 증가하여 제품의 성형 품질에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.
• 냉각 시간:벽 두께가 증가하면 벽이 두꺼울수록 플라스틱이 금형에서 적절한 온도로 냉각되는 데 더 오래 걸리기 때문에 냉각 시간이 길어집니다. 이로 인해 생산 주기가 증가할 뿐만 아니라 제품의 내부 온도가 너무 높아져 열 응력 및 변형과 같은 문제가 발생할 수 있습니다.
• 최종 제품 강도:벽 두께를 늘리면 벽 두께가 두꺼워지면 플라스틱이 금형에서 적절한 온도로 냉각되는 데 더 오래 걸리기 때문에 냉각 시간이 늘어납니다. 또한 두꺼운 벽 두께로 인해 제품이 뒤틀림 및 균열에 취약합니다. 이러한 상황은 생산 주기를 연장할 뿐만 아니라 제품의 내부 온도를 상승시켜 열 응력 및 변형과 같은 일련의 문제를 초래할 수 있습니다. 따라서 최상의 성형 효과와 비용 효율성을 달성하기 위해 벽 두께를 합리적으로 제어해야 합니다.

3. 거리 배치

게이트 개구부의 레이아웃은 사출 성형 제품의 품질에 영향을 미치는 핵심 요소 중 하나가 되었습니다. 적절한 게이트 레이아웃을 채택하면 플라스틱 흐름이 보다 균일하게 흐르도록 하는 동시에 변형 및 수축을 효과적으로 줄일 수 있습니다: 최적의 충전 및 유지 압력 성능을 보장하기 위해 게이트의 위치를 제품의 가장 두꺼운 또는 중앙 영역에서 선택해야 합니다. 게이트를 설정할 때 잔류 응력과 변형을 방지하기 위해 제품에 의해 발생하는 강도 또는 약점을 피해야 합니다.

크거나 복잡한 품목의 경우 플라스틱이 고르게 흐르도록 여러 게이트를 설계할 수 있습니다. 그러나 게이트가 너무 많으면 의심할 여지 없이 생산 비용과 금형의 복잡성이 증가하므로 전략을 선택할 때 장단점을 신중하게 고려해야 합니다.

게이트의 구체적인 크기는 제품의 모양, 크기 및 벽 두께와 같은 여러 요인에 의해 결정되어야 합니다. 더 컴팩트 한 급수 스파우트는 플라스틱의 흐름을 제한하고 거품과 싱크 마크의 형성을 방지하는 데 도움이 될 수 있습니다. 그러나 게이트 크기가 너무 작으면 흐름에 대한 저항이 증가하여 제품의 성형 품질이 손상될 수 있습니다.

4. 제품 사출 및 구배 각도
부품 배출 및 드래프트 각도는 완제품을 손상시키지 않고 부품을 금형에서 원활하게 제거할 수 있도록 하는 핵심 요소입니다.

• 배출 메커니즘:배출 메커니즘은 금형 캐비티에서 제품을 배출하는 데 사용되는 금형의 구성 요소입니다. 제품의 모양, 크기, 벽 두께 및 기타 요인에 따라 설계하여 배출 과정에서 제품 표면이 손상되거나 변형되지 않도록 해야 합니다.
• 드래프트 각도:구배 각도는 금형의 취출 방향과 평행한 성형 부품 표면의 취출 각도입니다. 탈형 과정에서 제품의 마찰 저항을 줄이는 데 도움이 되며 제품 표면이 긁히거나 변형되는 것을 방지합니다. 합리적인 드래프트 각도는 제품의 재료, 모양 및 크기와 같은 요인에 따라 결정되어야 합니다.

5. 포용력과 수축량
사출 성형 설계에서는 소성 수축 및 공차 문제도 고려해야 합니다.

• 플라스틱 수축량:플라스틱은 냉각 과정에서 수축하여 제품의 크기가 변합니다. 따라서 금형을 설계할 때 플라스틱의 수축률을 고려해야 하며 이러한 변경 사항을 수용할 수 있도록 제품 설계에서 적절한 허용 오차 범위를 예약해야 합니다.
• 포용력 통제:공차 제어는 제품 치수 일관성을 보장하는 핵심입니다. 동안금형 설계제조 공정, 생산된 제품이 설계 요구 사항을 충족하는지 확인하기 위해 금형의 정확도 및 치수 공차를 엄격하게 제어해야 합니다.

사출 성형에서 반드시 고려해야 할 재료 고려 사항은 무엇입니까?

일반적으로 사용됨사출 성형의 플라스틱 유형ABS, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트 등을 포함합니다. 이러한 재료의 특성과 용도에 대해 알아보겠습니다.

1. 플라스틱 선택

아 bs:ABS는 사출 성형에서 가장 일반적으로 사용되는 재료 중 하나입니다. 자동차, 가전 제품, 전자 제품의 케이스 및 부품 제조에 널리 사용되며 기계적 특성, 내충격성, 내화학성 및 쉬운 가공성으로 인해 사용됩니다.

개인용 컴퓨터:PC는 투명도, 내충격성, 내열성 및 치수 안정성이 우수합니다. 광디스크, 안경 렌즈, 안전모, 전자기기용 디스플레이 등과 같이 높은 투명도와 고강도를 요구하는 제품을 만드는 데 많이 사용됩니다.

펜실베이니아:나일론 소재는 고강도, 내마모성, 내유성 및 우수한 자체 윤활 특성을 가지고 있습니다. 기계적 응력과 내마모성을 견뎌야 하는 베어링, 기어, 파이프, 케이블 피복 및 기타 부품을 제조하는 데 자주 사용됩니다.

폼:POM은 높은 경도, 높은 강성 및 우수한 내마모성으로 유명합니다. 정밀 부품, 기어, 베어링, 슬라이딩 부품 등을 제조하는 데 자주 사용됩니다.

PMMA는 다음과 같습니다.유기 유리라고도 하는 이 유리는 우수한 광학 특성, 투명성 및 내후성으로 인해 렌즈, 디스플레이 박스, 표지판 등을 만드는 데 자주 사용됩니다.

애완동물:PET는 주로 음료수 병, 식품 포장 등을 만드는 데 사용되지만 사출 성형에서는 높은 투명도와 우수한 차단 특성이 필요한 일부 제품을 만드는 데에도 사용됩니다.

PBT 및 PETG:이 재료는 내열성, 내화학성 및 기계적 특성이 우수하며 자동차, 전자 및 가전 제품 산업에서 일반적으로 사용됩니다.

PPSU 및 PEEK:이러한 고성능 플라스틱은 높은 내열성, 내화학성 및 고강도로 인해 의료 기기, 항공 우주 및 자동차 부품과 같은 극한 환경에서 부품을 제조하는 데 사용됩니다.

TPE/TPR:이 유형의 재료는 고무의 탄성과 플라스틱의 가공성을 결합합니다. 씰, 호스, 핸들 및 부드러운 촉감과 우수한 밀봉이 필요한 기타 제품을 제조하는 데 자주 사용됩니다.

2. 성형을 위한 재료 특성

사출 성형 공정에서 재료의 주요 특성에는 유동성, 내충격성, 내열성 등이 포함됩니다. 이러한 특성은 플라스틱 제품의 품질과 생산 효율성에 직접적인 영향을 미칩니다. 예를 들어:

• 유동성:유동성이 좋으면 플라스틱이 금형에서 채워지고 모양이 형성되어 제품의 무결성과 표면 마감이 향상됩니다.
• 충격 저항:내충격성이 높은 플라스틱은 외부 충격에 강하고 제품의 내구성과 안전성을 향상시킬 수 있습니다.
• 열저항:내열성이 우수한 플라스틱은 고온 환경에서 안정적인 성능을 유지할 수 있으며 고온에서 작동해야 하는 제품을 만드는 데 적합합니다.

3. 실리콘 성형 및 특수 플라스틱

유연성 또는 내화학성이 필요한 경우, 실리콘 몰딩 및 기타 특수 플라스틱은 특정 응용 분야의 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
실리콘 몰딩

• 공연:실리콘 플라스틱고온 저항, 화학적 내식성, 내마모성, 노화 방지 등의 우수한 특성을 가지며 -70°C에서 +250°C의 온도 범위에서 사용할 수 있습니다.
• 신청:의료 기기(예: 수술 기구, 인공 장기, 카테터 등), 식품 포장(예: 고온 조리 백, 맞춤형 플라스틱 랩 등) 및 전자 및 전기 분야(예: 케이블, 절연체, 발광 다이오드 등).

특수 플라스틱

• PPSU, PEEK, PEI 및 기타 고성능 플라스틱을 포함하되 이에 국한되지 않으며 우수한 고온 저항, 화학적 내식성 및 기타 특성을 가지고 있습니다.
• 신청:항공 우주, 의료 장비 및 기타 분야의 정밀 부품과 같이 매우 높은 성능 요구 사항이 있는 제품을 만드는 데 적합합니다.

사출 성형의 주요 엔지니어링 과제는 무엇입니까?

사출 성형은 많은 도전에 직면해 있습니다.흐름 분석 및 시뮬레이션, 냉각 및 사이클 시간 최적화, 일반적인 결함 방지 및 품질 관리를 포함합니다. 고급 시뮬레이션 도구를 사용하고, 냉각 시스템 설계를 최적화하고, 공정 매개변수를 조정하고, 품질 관리를 강화함으로써 이러한 문제를 효과적으로 해결하고 사출 성형의 품질과 효율성을 개선할 수 있습니다.

흐름 분석 및 시뮬레이션

동안사출 성형 공정, 플라스틱 용융물의 흐름 거동은 제품의 품질과 생산 효율성에 직접적인 영향을 미칩니다. 고르지 않은 흐름, 기포 및 고르지 않은 냉각과 같은 결함은 제품의 무결성과 성능에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다.

Moldflow와 같은 흐름 해석 및 시뮬레이션 도구를 사용하여 사출 성형 공정을 시뮬레이션하고 최적화할 수 있습니다. 이러한 도구는 엔지니어에게 도움이 됩니다.금형 설계 최적화플라스틱 용융 흐름 경로, 충전 시간 및 압력 분포와 같은 주요 매개변수를 예측합니다. 시뮬레이션 결과를 통해 사출 속도, 압력 및 온도와 같은 매개 변수를사출 성형기용융물의 흐름 거동을 개선하고 기포 및 불균일한 냉각과 같은 결함의 발생을 줄이기 위해 조정할 수 있습니다.

냉각 및 사이클 시간 최적화

냉각 시간은 사출 성형 사이클의 중요한 부분입니다생산 효율성과 비용에 직접적인 영향을 미칩니다. 불균일한 냉각은 제품 뒤틀림 및 변형과 같은 품질 문제로 이어질 수 있습니다.

 냉각 시스템의 설계를 최적화하여 금형의 냉각수 채널이 고르게 분포되고 수가 충분하며 금형 캐비티에 최대한 가깝게 되도록 합니다. 이는 용융물에서 열을 빠르고 균일하게 제거하여 냉각 시간을 단축하는 데 도움이 됩니다. 냉각수 온도 및 유량과 같은 매개변수를 조정하면 냉각 효과를 더욱 최적화할 수 있습니다. 급속 열교환 시스템과 같은 고급 냉각 기술을 사용하면 냉각 효율을 크게 향상시키고 생산 주기를 단축할 수 있습니다.

일반적인 결함 방지

사출 성형 공정 중 일반적인 결함에는 미성형, 변형, 기포 등이 포함됩니다. 이러한 결함은 제품의 품질과 성능에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다.

전략	묘사
숏 샷	사출 압력을 높이거나, 용융 온도를 높이거나, 금형 설계를 최적화함으로써 용융의 유동성을 개선하고 미성형 현상의 발생을 줄일 수 있습니다.
휨	냉각 과정에서 제품이 고르게 응력을 받도록 금형 설계를 최적화합니다. 금형의 용융물로 인한 과도한 내부 응력을 피하기 위해 사출 속도와 압력을 조정하십시오. 열경화성 플라스틱을 사용하거나 제품의 벽 두께를 늘리는 등의 작업을 실시합니다. 휨을 효과적으로 줄일 수 있습니다.
거품	용융물의 배기 성능을 개선하거나, 금형의 배기 시스템을 최적화하거나, 사출 속도와 압력을 조정하여 기포 생성을 줄일 수 있습니다.

품질 관리 조치

1. 도전:사출 성형 공정에서 완제품의 일관성과 정확성을 보장하는 방법은 제조업체가 직면한 중요한 과제입니다.
2. 대처 전략:

• 원료 품질 검사:사출 성형 가공에 사용되는 원료에 대해 엄격한 품질 검사를 수행하여 규정된 표준을 충족하는지 확인합니다.
• 사출 성형기 장비 모니터링:온도, 압력 및 사출 속도와 같은 매개변수를 포함하여 사출 성형기 장비의 작동 상태를 모니터링하여 사출 성형 공정의 안정성과 일관성을 보장합니다.
• 금형 품질 관리:사출 성형 가공에 사용되는 금형에 대해 엄격한 품질 관리가 수행됩니다., 금형의 정확성, 내구성 및 서비스 수명을 포함하여. 정상적인 작동을 보장하고 서비스 수명을 연장하기 위해 정기적인 금형 유지 관리 및 청소를 수행하십시오.
• 사출 성형 공정 모니터링:온도, 압력 및 사출 속도와 같은 사출 성형 공정 중 주요 매개변수를 실시간으로 모니터링하여 제품의 크기, 외관 및 물리적 특성이 요구 사항을 충족하는지 확인합니다.
• 표본 추출 검사:사출 성형 생산 라인에서 제품 샘플을 채취하고 크기, 외관 및 물리적 특성에 대한 검사를 수행하여 제품의 품질이 표준 요구 사항을 충족하는지 확인합니다.
• 결함 있는 제품 관리:결함이 있는 제품이 시장으로 유입되거나 생산 라인의 정상적인 작동에 영향을 미치지 않도록 부적격 제품을 분류, 기록 및 처리하는 엄격한 결함 제품 관리 시스템을 구축합니다.

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자주 묻는 질문(FAQ)

1. 사출 성형에 사용되는 플라스틱의 주요 유형은 무엇입니까?

사출 성형에 사용되는 플라스틱은 주로 열가소성 플라스틱과 열경화성 플라스틱의 두 가지 범주로 나뉩니다. 열가소성 수지는 폴리에틸렌 (PE), 폴리 프로필렌 (PP), 폴리 염화 비닐 (PVC), 폴리 카보네이트 (PC), 폴리 아미드 (PA), 폴리에틸렌 테레 프탈레이트 (PET)를 포함하지만 이에 국한되지 않습니다. 열경화성 플라스틱에는 폴리우레탄(PU)이 포함되지만 이에 국한되지 않습니다.
2. 사출 성형용 금형을 어떻게 설계합니까?

언제사출 금형 설계, 코어 풀링 슬라이더 메커니즘이 최소화되고 파팅 라인이 외관에 미치는 영향을 제거하기 위해 여러 요소를 고려해야 합니다. 제품 구조를 설계할 때 보강 리브, 버클 및 돌출부와 같은 구조는 코어 당김을 피하고 이음새 선을 줄이며 금형의 수명을 연장하기 위해 금형 개방 방향과 일치해야 합니다. 제품 낮잠 또는 상단 손상을 방지하기 위해 적절한 탈형 기울기를 설정하십시오. 깊숙이 캐비티 구조로 제품을 설계할 때 사출 성형 중에 금형 코어가 편향되지 않도록 외부 표면의 기울기가 내부 표면의 기울기보다 가능한 한 커야 합니다. 플라스틱은 일반적으로 0.5~4mm의 특정 벽 두께 범위를 가지고 있습니다. 벽 두께가 4mm를 초과하면 긴 냉각 시간 및 수축과 같은 문제가 발생합니다.
3.사출 성형의 일반적인 결함은 무엇이며 어떻게 피할 수 있습니까?

사출 성형의 일반적인 결함과 이를 방지하는 방법은 주로 (1) 언더필링입니다. 언더필의 결함을 피하기 위해서는 사출 속도를 높이고 호퍼의 플라스틱 양을 확인하며 사출 행정을 올바르게 점검해야 합니다. (2) 무게와 크기가 바뀝니다. 중량 및 크기 변화로 인한 결함을 방지하기 위해 올바른 온도를 유지하기 위해 호퍼 스로트를 통해 충분한 냉각수가 흐르고 있는지 확인하고 사출 성형기의 사출량 및 가소화 용량 등을 확인해야 합니다. (3) 사출 실린더의 처음 두 영역의 온도를 낮추어 연소를 피할 수 있습니다. 사출 속도 등을 줄입니다. (4) 다점 분배 포인트 게이트, 사이드 게이트 및 핸들 게이트를 사용하여 균열을 피할 수 있습니다. 용융 점도를 낮추기 위해 수지 온도를 적절하게 높이십시오. 금형 온도를 높이십시오. 주입 및 유지 시간 등을 적절하게 단축합니다.
4.사출 성형 비용에 영향을 미치는 요인은 무엇입니까?

영향을 미치는 많은 요인이 있습니다사출 성형 비용, 금형 비용, 재료비, 제품 구조적 복잡성, 생산 수량, 생산 효율성, 장비 사용 비용, 인건비, 2차 가공 비용, 물류 비용 등을 포함합니다. 사출 성형 비용은 여러 요인의 영향을 받습니다. 요인의 영향은 비용을 줄이기 위해 설계, 생산, 관리 등의 모든 측면에서 포괄적인 고려와 최적화가 필요합니다.

요약

사출 성형을 위한 주요 설계 고려 사항에는 금형 설계가 포함됩니다, 벽 두께, 게이트 구조, 부품 배출 및 구배 각도, 공차 및 수축.사출 성형은 많은 도전에 직면해 있습니다.흐름 분석 및 시뮬레이션, 냉각 및 사이클 시간 최적화, 일반적인 결함 방지 및 품질 관리를 포함합니다. 이러한 요인은 상호 관련되어 있으며 사출 성형 제품의 품질과 생산 효율성에 공동으로 영향을 미칩니다. 이러한 매개변수를 신중하게 평가하고 최적화하면 다음을 보장할 수 있습니다.사출 성형 공정은 안정적이고 신뢰할 수 있습니다., 디자인 요구 사항을 충족하는 고품질 플라스틱 제품을 생산합니다.

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Longsheng 팀

이 기사는 여러 Longsheng 기고자에 의해 작성되었습니다. Longsheng은 제조 부문의 주요 자원입니다.CNC 가공,판금 제작,3D 프린팅,사출 성형,금속 스탬핑, 그리고 더.