사출 성형 – 작동 원리와 선택 시기

금형이란 무엇입니까?

사출 성형 공정은 여러 단계로 구성되며 수행하려면 복잡한 장비가 필요합니다. 그러나 프로세스의 중심 구성요소인 금형에 익숙해지면 프로세스를 쉽게 이해할 수 있습니다.

금형은 중공이 있는 강철이나 알루미늄과 같은 단단한 금속으로 만든 도구 조각입니다. 만드는 부품과 같은 모양 . 따라서 금형은 전자 제품 케이스, 일부 식품 포장, 병, 자동차 부품 또는 어린이 장난감 등 실제 개체를 나타내는 금형 내부 공간이 있는 부품의 반대 이미지입니다.

원하는 부품과 같은 모양의 캐비티가 있는 이 금형은 제조업체에게 많은 권한과 자유를 제공합니다. 금형 자체를 제작하는 데 오랜 시간이 걸릴 수 있지만 에 의해 만든 플라스틱 부품은 금형을 매우 빠르게 만들 수 있습니다.

이것이 의미하는 바는 제조업체가 잠재적으로 하나의 단일 금형을 사용하여 짧은 시간에 수십만 개의 동일한 부품을 만들 수 있다는 것입니다. 용융 플라스틱을 정확한 모양의 금형 캐비티에 주입하고 냉각 및 응고시킨 다음 응고된 플라스틱을 금형 밖으로 밀어내는 방식으로 이를 수행합니다. 제거된 플라스틱 조각은 이제 금형 캐비티의 정확한 모양을 갖습니다.

금형은 내구성이 있기 때문에 프로세스를 계속해서 반복할 수 있으므로 동일한 플라스틱 부품을 대량으로 생성할 수 있습니다.

사출 성형은 어떻게 작동합니까?

원칙적으로 사출 성형은 단순히 액체 플라스틱을 금형에 짜내고 굳기를 기다리는 과정입니다. 그러나 실제로는 그보다 조금 더 복잡합니다.

사출 성형에는 다양한 재료 가능성이 있으므로 공정의 첫 번째 단계는 적절한 열경화성 플라스틱을 선택하는 것입니다. 즉, 용융, 사출 및 냉각되어 플라스틱 부품을 신속하게 형성할 수 있는 재료입니다. 단단하고 유연하며 고무와 같은 플라스틱을 포함하여 많은 재료를 이 공정에 사용할 수 있습니다.

사출 성형 주기가 시작되기 전에 재료는 일반적으로 과립 형태로 획득됩니다. 그러나 부품으로 전환되기 전에 가열되어 용융된 형태로 변형되어야 합니다. 이 과정은 가열된 배럴에 의해 수행됩니다. 호퍼에 보관된 재료 , ram에 의해 강제됩니다. 가열 배럴에 , 액화되는 곳. 그런 다음 왕복 나사에 의해 금형 쪽으로 밀려납니다. .

모터에 의해 회전되는 나사의 힘은 용융된 플라스틱을 필요한 위치로 이동시킵니다. 재료가 가열된 챔버의 끝에 도달하면 일부 얇은 채널(러너로 알려짐)을 통해 노즐에서 배출됩니다. ) 및 금형 캐비티에 넣습니다. 이것은 프로세스에 이름을 부여하는 주입 프로세스입니다.

금형이 차갑기 때문에 플라스틱은 거의 즉시 응고되어 최종 부품을 형성합니다. 그런 다음 금형을 열어 이 단단한 부분을 제거하여 다음 플라스틱 샷을 준비할 수 있습니다.

작업이 완료되거나 금형을 교체해야 할 때까지 프로세스를 계속 반복할 수 있습니다. 대부분의 경우 매우 단단한 강철로 만든 금형을 백만 번 이상 사용할 수 있으므로 금형을 교체할 필요가 없습니다.

사출 성형의 장점

효율성

사출 성형 공정은 매우 빠릅니다. 용융된 열가소성 수지가 금형 내에서 빠르게 냉각되고 주기 사이의 시간이 20초로 짧아 공정이 매우 효율적이고 비용 효율적입니다.

또한 기계를 24시간 가동할 수 있어 총 생산 시간이 단축됩니다.

재료 및 색상 옵션

사출 성형 공정은 다양한 플라스틱 및 색상 배합과 호환됩니다. 진행 중인 프로젝트에 따라 인장 및 충격 강도, 탄성 및 내열성 등 여러 요소를 기준으로 플라스틱을 선택할 수 있습니다.

사출 성형 부품은 또한 착색이 쉽기 때문에 이 공정이 소비재에 널리 사용되는 이유 중 하나입니다. 색상은 펠렛 및 액체 형태로 적용할 수 있으며 일부 성형 가능한 수지는 미리 착색됩니다.

강도

성형 부품은 고성능 열가소성 수지로 만들 수 있으며 인서트를 사용하여 강도를 더욱 높일 수 있습니다. 3D 프린팅 부품과 달리 몰드 부품은 레이어 라인이 없기 때문에 특정 평면에서 약점을 나타내지 않습니다.

복잡하고 상세한 부분

특정 설계 원칙을 따라야 하지만 사출 성형용 금형은 복잡한 플라스틱 부품을 만들 수 있도록 다양한 복잡한 모양으로 만들 수 있습니다.

또한 플라스틱 주입에 사용되는 높은 압력은 부품을 작고 복잡한 세부 사항으로 만들 수 있음을 의미합니다.

표면 마감

사출 성형의 가장 큰 장점 중 하나는 금형에서 직접 나온 부품이라도 부품의 표면 품질이 높다는 것입니다. 부품을 마무리 절차로 처리할 수 있지만 성형된 부품은 다양한 용도에 적합한 매끄러운 표면을 가지고 있습니다.

일관성

단일 금형을 수십만 사이클에 사용할 수 있기 때문에 부품의 일관성이 매우 높고 요구되는 표준 및 인증을 충족할 수 있습니다.

사출 성형의 단점

금형 비용

사출 성형 부품의 단위당 비용은 매우 낮을 수 있지만 초기 툴링 비용은 높습니다. 금형은 CNC 가공이나 금속 적층 가공 등의 공정을 이용하여 제작해야 하며, 상당한 재료비와 인건비가 필요합니다.

그럼에도 불구하고 프로토타이핑 기술로서 Rapid Tooling의 출현으로 소량 사출 성형이 보다 저렴해졌습니다. 신속한 툴링을 통해 금형이 신속하게 제작되고 허용 오차가 느슨해지기 때문에 제조업체가 리드 타임을 단축할 수 있습니다.

디자인 제한

엔지니어는 금형을 만들 때 특정 설계 매개변수 내에서 작업해야 합니다. 매우 다양한 사출 성형 부품을 생성하는 것이 가능하지만 일부 대체 제조 방법은 설계 유연성을 높일 수 있습니다. 예를 들어, 3D 프린팅은 보다 복잡한 내부 형상을 허용합니다.

리드 타임

사출 성형은 2단계 공정(금형 제작 후 부품 제작)이기 때문에 일부 다른 공정보다 느릴 수 있습니다.

소량 주문 비용

금속 도구는 플라스틱 한 장의 샷보다 훨씬 더 많은 비용이 들기 때문에 대량 주문의 경우 단위당 비용이 훨씬 저렴합니다.

사출 성형이 비용 대비 최고의 가치를 나타내는지 여부는 필요한 부품 수, 툴링 비용 및 대체 기술의 가용성과 같은 여러 요인에 따라 달라집니다.