플라스틱 부품 웰드 라인 이해: 원인, 결함, 예방 전략

완성된 부품에 결함이나 흠집이 있으면 누구나 불만족스러울 것입니다. 플라스틱으로 만든 부품의 경우 흠집이 부품의 기능적 실패로 이어질 수 있어 더 큰 문제를 의미할 수 있습니다. 플라스틱 부품에 나타나는 이러한 흠집의 예가 웰드 라인입니다.

이 라인은 플라스틱 제품을 심각하게 영향을 미칠 수 있으며 전체 생산 공정의 실패로 이어질 수 있습니다. 이는 보통 공정을 처음부터 다시 시작해야 하므로 막대한 금전적 손실을 의미합니다. 이를 피하는 데 도움이 되도록 이 글에서는 웰드 라인의 원인, 초래하는 결함, 예방 방법을 다룹니다.

웰드 라인은 어떻게 나타나는가?

웰드 라인(니트 라인이라고도 함)은 성형 공정 중 두 개 이상의 흐름 전선이 '니트'로 결합하거나 '용접'될 수 없을 때 두 흐름 전선이 만나는 선입니다. 이 라인은 보통 구멍이나 장애물 주변에서 발생하며 성형 부품에 국소적 약한 영역을 만듭니다.

기계공이 웰드 라인과 관련하여 대중적으로 사용하는 또 다른 용어는 멜드 라인입니다. 둘은 외관이 비슷하지만 한 가지 미세한 차이가 있습니다. 차이는 두 흐름 전선의 만남 각도입니다. 웰드 라인의 경우 만남 각도는 항상 135도 미만입니다. 이보다 큰 만남 각도는 멜드 라인을 생성합니다.

이 현상이 어떻게 형성되는지 더 잘 이해하려면 플라스틱이 흐를 때 무슨 일이 일어나는지 알아야 합니다. 플라스틱이 흐르면 매끄러운 연속 흐름 전선을 형성합니다. 장애물과 접촉하지 않으면 이 흐름은 내내 매끄럽게 유지됩니다.

그러나 흐름이 핀 같은 물체나 장애물과 접촉하면 물체를 돌아가기 위해 즉시 두 개의 다른 부분으로 분할됩니다. 이제 두 개의 다른 면이 있습니다. 하나는 물체의 한 부분을 통해 흐르고 다른 하나는 물체의 반대쪽을 통해 흐릅니다.

흐름은 앞쪽에서 다시 합쳐지며 표면에 약간의 함몰을 남깁니다. 이 약간의 함몰이 웰드 라인 또는 니트 라인이라고 불리는 미세한 선입니다. 그러나 웰드 라인은 흐름 전체에 걸쳐 계속되지 않을 수 있습니다. 따라서 흐름이 계속됨에 따라 두 흐름 전선이 점차 다시 합쳐져 하나의 중단 없는 흐름 전선을 만들 수 있습니다. 이는 플라스틱 사출 성형에서 웰드 라인이 사라질 때까지 계속됩니다.

웰드 라인의 원인

많은 부품 결함과 마찬가지로 부품 설계 중 웰드 라인 형성에 기여하는 몇 가지 요인이 있습니다. 이러한 요인 중 일부는 다음과 같습니다:

• 압력
• 온도
• 금형 설계
• 속도
• 불순물
• 과도한 금형 이형제

압력

흐름을 밀어 다시 합쳐지기에 압력이 충분하지 않으면 넓은 웰드 라인이 생성될 수 있습니다. 이는 기계 고장이나 부적절한 설정으로 인해 발생할 수 있습니다. 금형 설계 문제로 인한 결과일 수도 있습니다.

온도

온도가 충분히 높지 않으면 조기 응고가 시작될 수 있습니다. 일부 부품은 다른 부품이 여전히 흐르는 동안 응고될 수 있습니다. 이로 인해 결국 웰드 라인이 생길 수 있습니다.

연속 수지 흐름에 필요한 온도가 여러 장소에서 떨어질 수 있습니다. 그런 장소로는 금형, 금형으로 가는 러너, 사출 성형 기계가 있습니다.

금형 설계

잘못된 설계의 금형은 설계의 여러 영역에서 웰드 라인을 유발할 수 있습니다. 니트 라인을 유발할 수 있는 금형 설계의 일반적인 오류로는 부적절한 벽 두께와 부적절하게 배치된 게이트가 있습니다.

속도

낮은 속도에서는 수지가 금형을 천천히 통과합니다. 이는 전선이 동등한 시간에 냉각되지 않을 수 있음을 의미합니다. 하나가 다른 것과 닿기 전에 냉각되면 사출 성형에서 니트 라인이 발생할 수 있습니다.

불순물

수지에 불순물이 포함되면 금형을 통한 매끄러운 흐름이 없을 것입니다. 이는 흐름의 한 부분이 다른 부분보다 빠를 수 있음을 의미합니다.

과도한 금형 이형제

금형 이형제가 너무 많으면 기계를 통과시키기 위해 더 높은 압력이 필요할 수 있습니다. 그렇지 않으면 속도가 떨어지고 웰드 라인이 생성될 수 있습니다.

웰드 라인을 피해야 하는 이유

표면 외관과 부품 강도가 중요한 관심사일 때 사출 성형 니트 라인은 바람직하지 않습니다. 따라서 다음 이유로 피해야 합니다:

취약성

웰드 라인은 보통 부품에서 가장 약한 영역입니다. 따라서 재료가 그런 영역에서 쉽게 부러질 수 있습니다. 부품이 양호한 강도를 요구하는 목적으로 설계된 경우 웰드 라인으로 인한 취약성은 그런 목적을 효과적으로 수행하는 것을 방해할 수 있습니다.

예를 들어 부품의 나사 구멍 주변에 니트 라인이 있으면 구멍을 통해 나사를 조일 때 라인이 부러질 수 있습니다.

표면 외관 변형

니트 라인은 설계의 외관을 변형시킬 수 있습니다. 디자인을 매력적으로 보이게 하기 위해 얼마나 많은 노력을 기울였든 단일 니트 라인이 디자인을 변형시키는 주목점이 될 수 있습니다.

니트 라인 제거 팁

성형 공정 내내 단일 전선을 보장하여 플라스틱 사출 성형에서 웰드 라인을 제거할 수 있습니다. 또한 라인이 잘 덮이도록 하여 니트를 제거할 수도 있습니다. 다음 팁이 이를 달성하는 데 도움이 될 수 있습니다:

• 부품 설계 변경
• 금형 설계 변경
• 성형 조건 조정

부품 설계 변경

벽 두께를 늘려서 할 수 있습니다. 이는 압력 전달을 용이하게 하고 더 높은 용융 온도를 보장하는 데 도움이 됩니다. 부품 벽을 두껍게 하면 수지 냉각 속도를 늦출 수 있습니다. 이는 수지가 결국 냉각되고 응고되기 전에 덮이지 않은 부분으로 퍼질 시간을 더 줍니다.

그러나 부품 벽을 너무 두껍게 하지 않도록 주의해야 합니다. 그렇게 하면 싱크 마크가 생길 수 있습니다.

부품 두께 비율을 줄일 수도 있습니다. 더 가벼운 흐름으로 액체가 더 넓은 범위를 더 빨리 커버합니다. 이렇게 하면 웰드 라인을 닫을 수 있습니다.

게이트 치수와 위치도 조정할 수 있습니다. 니트 라인을 유발하는 부분을 설계 가장자리에서 최대한 멀리 유지하세요. 가장자리에 너무 가깝게 두면 쉽게 부러질 수 있습니다.

금형 설계 변경

게이트와 러너 크기를 늘려 금형 설계를 변경할 수 있습니다. 웰드 라인 사출 성형에서 포집된 공기도 제거해야 합니다. 공기를 제거하지 않으면 부품 설계에 미충진 부분이 생겨 추가 약화를 초래할 수 있습니다. 웰드 라인 영역에 벤트를 배치하여 포집된 공기를 제거할 수 있습니다.

금형 설계를 변경하는 또 다른 방법은 게이트 설계를 변경하는 것입니다. 이는 웰드 라인 사출 성형을 제거하거나 높은 충전 압력과 고온에서 게이트 가까이에 형성되도록 돕습니다.

성형 조건 조정

플라스틱 사출 성형에서 웰드 라인을 제거하는 또 다른 방법은 성형 조건을 조정하는 것입니다. 조건은 온도, 사출 속도, 사출 압력입니다.

용융 온도가 낮거나 사출 속도와 압력이 낮으면 더 두드러진 웰드 라인이 생길 수 있습니다. 따라서 이러한 조건을 높여 웰드 라인을 제거할 수 있습니다.

결론

완성된 플라스틱 부품에 웰드 라인이 있는 것은 어떤 대가를 치르더라도 피해야 할 제조 결함입니다. 제품 표면에 못생긴 흉터를 남길 뿐만 아니라 취약성 증가 같은 기능적 단점도 있습니다.

완성된 플라스틱 제품이 최고 품질이고 웰드 라인이 없도록 하려면 RapidDirect가 최선의 선택입니다. 당사는 고객을 항상 만족시키는 최고 제조 및 기능 품질의 부품을 제공합니다. 연락 후 12시간 이내에 부품 생산 비용을 추정하는 견적을 보내드립니다.

또한 모든 주문에 대해 전문 DFM 분석과 금형 흐름 분석을 제공하고 설계 피드백을 무료로 보내드립니다. 이렇게 하면 설계를 최적화하여 제품에 결함이 없도록 할 수 있습니다.

당사와 함께하면 최고 품질의 사출 성형 플라스틱을 얻으실 수 있습니다.