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사출 성형 시 플로우 마크 방지:원인, 감지 및 해결 방법

사출 성형은 플라스틱 부품에 널리 사용되는 제조 방법입니다. 이 기술은 반복성과 비용 효율성을 유지하면서 대량 생산에 효율적입니다. 그러나 툴링, 공정 변수, 원자재 품질의 편차로 인해 성형 부품에 다양한 결함이 발생합니다. 사출 성형의 흐름 흔적은 마감과 미적 매력에 영향을 미치는 주요 결함 중 하나입니다.

플로우 마크의 특성을 이해하면 설계 사양에 정확히 맞는 결함 없는 부품을 생산하는 데 도움이 됩니다. 그럼 플로우마크의 종류와 원인, 예방전략에 대해 자세히 알아보겠습니다.

사출 성형의 플로우 마크란 무엇입니까?

흐름선이라고도 알려진 흐름 흔적은 사출 성형 과정에서 플라스틱 재료 표면에 나타나는 물결 모양의 선, 줄무늬 또는 패턴입니다. 이는 소재의 구조적 완전성에 영향을 미치지 않더라도 제품의 미적 매력을 감소시켜 인지된 품질과 소비자 수용성을 저하시킬 수 있는 외관상 결함입니다.

유동선은 일반적으로 캐비티 내부의 용융 흐름 방향을 따르며 일반적으로 게이트 근처나 날카로운 모서리 주변에서 발견됩니다. 이는 용융된 플라스틱의 흐름 패턴이 고르지 않아 냉각이 일관되지 않게 되는 다양한 요인으로 인해 공정 제어가 제대로 이루어지지 않았음을 나타냅니다.

사출성형 플로우 마크의 유형

성형 부품/제품 표면의 이러한 흔적은 외관 및 형성 메커니즘에 따라 여러 유형으로 분류될 수 있습니다.

사출 성형 시 웨이브, 제트, 방사선, 주기적인 밴드, 용접선 및 기타 유형의 유동 흔적에 대해 논의해 보겠습니다.

물결 표시

이는 공급 충전물의 흐름 방향을 따라 물결 모양의 줄무늬입니다. 금형 벽의 급격한 냉각이나 유속의 불균일로 인해 내부 레이어가 금형 내부에서 유동하는 동안 외부 레이어의 냉각 및 응고가 빨라짐에 따라 이러한 유형의 플로우 마크가 나타납니다. 이러한 유형의 흐름 표시는 전자 케이스 및 자동차 내부 패널을 포함하여 크고 평평하며 광택이 있는 표면에서 흔히 발견됩니다.   

제팅 마크

주입구에서 이어지는 작고 불규칙한 뱀 모양의 줄무늬입니다. 이는 유체의 흐름이 너무 높고 난류가 되어 전하가 균일하게 퍼지는 데 충분한 시간을 갖지 못할 때 발생합니다. 이 표시는 게이트에서 용융된 충전물이 분출되는 것과 유사합니다. 이는 일반적으로 커넥터, 자동차 범퍼, 정밀 부품과 같이 좁은 게이트와 넓은 캐비티 개구부가 있는 부품에서 발견됩니다.

방사선

이 고리 모양의 선은 연못에 떨어진 자갈처럼 주입구에서 바깥쪽으로 방사형으로 나타납니다. 이는 주로 벽에 닿는 층이 내부 층보다 더 빨리 냉각되고 응고됨에 따라 서로 다른 전하 층의 고르지 못한 냉각으로 인해 발생합니다.

금형 온도가 낮아지고 러너로 인해 속도 및 압력 구배가 느려지면 사출 성형 중에 방사선이 생성될 수 있습니다. 이러한 선은 플라스틱 흐름이 바깥쪽으로 방사되는 중앙 게이트가 있는 부품에 생성되며, 이는 병 뚜껑, 원형 하우징 및 기어 허브와 같은 원형 또는 방사형 부품으로 구성됩니다.

구름형 흐름 표시

이는 주로 일관되지 않고 오염된 재료 특성, 불량한 혼합 및 금형의 온도 변화와 관련하여 형성된 줄무늬 선 또는 흐릿하거나 우유빛 반점입니다. 이러한 패치는 주로 렌즈, 의료기기, 광확산기, 디스플레이 커버 등 투명한 부품에서 발견됩니다.

주기적인 밴드 또는 호랑이 줄무늬

주기적인 띠 또는 호랑이 줄무늬는 흐름 방향에 수직인 교대 띠의 순환 패턴을 나타냅니다. 밴드는 투명도, 색상 강도 또는 광택이 다를 수 있습니다. 이는 일반적으로 용융 유동 불안정성, 주입 매개변수의 주기적 변동, 충전제 및 착색제를 포함한 첨가제와 전하의 상호 작용으로 인해 발생합니다. 이는 유동 경로가 더 길거나 두께 변화가 있고 충전되거나 착색된 전하를 사용하는 부품에서 흔히 발생합니다. 여기에는 벽이 얇은 컨테이너, 긴 자동차 부품, 컬러 하우징 등의 구성요소가 포함됩니다.

플로우 마크와 같은 웰드 라인

멘드 라인 또는 니트 라인이라고도 알려진 웰드 라인은 두 유동 선단의 교차점에서 얇고 눈에 보이는 이음새 또는 라인으로 나타나는 표면 결함의 일반적인 유형입니다. 이는 플라스틱 흐름이 장애물 주위로 이동하여 흐름이 갈라지고 반대편에서 다시 합류하는 부품에서 더 흔합니다. 온도나 압력이 너무 낮으면 두 유동 선단 사이의 적절한 융합이 방해되어 결합이 약해지고 웰드 라인이 생성될 수도 있습니다.  

플로우 마크의 일반적인 원인

사출 성형 시 흐름 흔적의 원인은 설계 오류, 공급 온도, 공정 변수, 게이트 및 러너 위치, 원자재 품질과 관련이 있습니다. 사출성형기를 설정하고 공정을 처리할 때 이러한 원인을 고려해야 합니다.

낮은 금형 온도

낮은 금형 온도는 용융된 플라스틱의 점도와 관련이 있습니다. 유동성을 감소시킵니다. 온도가 변하면 표면의 물질이 코어의 물질보다 더 빨리 응고됩니다. 이러한 고르지 못한 냉각으로 인해 흐름 표시가 형성됩니다.

게이트 근처와 같이 더 일찍 냉각된 부분은 자국이 생기기 쉽습니다. 그렇기 때문에 사출 공정 전후에 금형을 특정 온도까지 가열하는 경우가 많습니다.

낮은 사출 속도 및 압력

사출 속도가 느리면 초기 유량과 금형에 도달하는 속도의 차이가 발생하고, 이로 인해 용융층의 흐름 패턴이 바뀌고 흐름 흔적이 형성됩니다. 또한 흐름의 균일성을 위해 플라스틱이 주입된 후 보압을 유지하는 것이 중요합니다.

더욱이 기계 사출 압력이 낮으면 금형 캐비티가 불균일하게 채워지고 사출된 피드가 콤팩트하거나 조밀해질 수 없습니다.

잘못된 게이트 및 러너 크기

게이트와 러너가 필요한 것보다 얇으면 재료 흐름 문제가 발생합니다. 크기가 작으면 금형 충전 시간이 늘어나고 일부 재료에서 열이 손실됩니다. 결과적으로 좁은 러너는 속도와 압력을 감소시켜 결국 흐름선을 형성하게 됩니다.

금형 게이트를 잘못 배치하면 표면에 물결 모양 패턴이 형성될 수도 있습니다. 이는 금형 캐비티 내부 재료의 균일한 분포에 영향을 미치기 때문입니다.

재료 품질 문제

낮은 용융 온도, 재료 오염, 습기, 부적절한 첨가제 분산, 휘발성 가스 존재 등 용융된 원료 수지의 품질 요인으로 인해 흐름 자국이 발생할 수도 있습니다.

불순물이나 분해된 입자는 균일한 흐름과 냉각을 방해합니다. 이러한 불규칙성은 성형 부품 표면에 줄무늬나 선을 만듭니다.

금형 윤활

금형 캐비티 표면에 윤활유가 충분하지 않으면 재료의 유동성에 영향을 미칩니다. 이는 용융 흐름을 늦추고 다양한 패턴을 퍼뜨립니다. 결과적으로 사출 성형기는 윤활 부족으로 인해 더 높은 사출 압력을 적용해야 합니다.

사출 성형 장비의 설정 및 변수로 인해 낮은 노즐 및 배럴 온도, 부적절한 냉각 시스템 및 짧은 사이클 시간과 같은 흐름선이 발생합니다. 그러므로 기계의 설정을 확인하여 불량없는 성형을 위해 최적화를 하셔야 합니다.

사출성형 흐름자국을 방지하는 방법

사출 성형 시 플로우 마크를 방지하려면 사전 예방적인 접근이 필요합니다. 유동성을 위한 사출 금형 최적화, 올바른 툴링 및 성형 매개변수 사용, 공정 개선이 필요합니다.

사출 성형 흐름 흔적을 방지하기 위한 일반적인 전략을 살펴보겠습니다.

흐름 흔적의 위험 및 금형 설계 고려 사항

러너와 게이트의 크기, 위치, 날카로운 캐비티 가장자리, 부품 두께, 통풍구, 캐비티 벽의 질감 및 기타 많은 금형 설계 특징이 흐름 특성과 눈에 보이는 선이나 마크의 형성에 영향을 미칩니다. 따라서 디자인은 안정적인 흐름을 보장하기 위해 위의 고려 사항이 필요한 중요한 단계입니다.

아래 목록은 플로우 라인 사출 성형 결함을 방지하기 위한 일반적인 설계 관행 및 고려 사항을 보여줍니다.

올바른 유형의 금형 및 재료 선택

단일, 다세대, 콜드 러너, 핫 러너 금형 등 다양한 유형의 사출 금형이 있습니다. 원플라스틱 유형 및 생산 요구 사항에 따라 올바른 것을 선택하십시오. 또한, 금형 재료는 높은 열 응력을 견딜 수 있을 만큼 강해야 합니다.

올바른 게이트 유형, 크기 및 위치 선택

부품의 더 두꺼운 부분에 게이트를 배치하고 유동성을 촉진할 수 있는 올바른 게이트 유형을 선택합니다. 예를 들어 밸브 게이트는 정밀한 제어를 제공할 수 있습니다. 한편, 원하는 유량에 대한 제한을 피하기 위해 게이트를 더 넓게 만듭니다.

부품 두께의 균일성

부품 설계의 균일한 벽 두께는 갑작스러운 전환 없이 원활한 흐름을 향상시킵니다. 따라서 꼭 필요한 경우를 제외하고는 두께 편차를 ±15% 이내로 제한하는 것이 좋습니다.

적절한 환기 시스템 통합

긴 흐름 경로를 따라 또는 공기가 갇힐 가능성이 있는 곳에 통풍구를 배치하십시오. 또한 올바른 깊이와 크기의 여러 개의 통풍구를 사용해야 합니다. 이젝터 핀에 마이크로 벤트를 통합하면 가스가 쉽게 빠져나가는 데 도움이 될 수 있습니다.

냉각 채널 사용

냉각 채널의 분포는 금형 단면 전체에 걸쳐 균일해야 합니다. 채널 크기는 부품 크기 및 냉각 요구 사항에 따라 선택해야 합니다. 최적화를 위해 설계하는 동안 금형 채널에서 열 시뮬레이션을 실행할 수 있습니다.

공동벽에 적합한 질감 선택

성형 부품의 외부는 캐비티 벽 텍스처와 직접적인 관련이 있기 때문입니다. 거울 마감 처리로 인해 유량 라인 빈도가 낮더라도 표시가 더 잘 보입니다. 하지만 매트한 질감은 겉모습을 가릴 수 있습니다.

금형 설계에 대해 더 관심이 있으시면 다양한 측면을 자세히 다루는 "사출 금형 설계 가이드"를 읽어보세요.

RapidDirect에서 결함 없는 사출 성형 부품 구입

이 기사에서 논의한 것처럼 흐름 자국이나 기타 결함이 없는 플라스틱 부품을 생산하려면 모든 성형 단계를 신중하게 처리해야 합니다. 고급 사출 성형 기능과 전문 지식만이 이를 제공할 수 있습니다. 따라서 우리는 RapidDirect의 사출 성형 전문가가 운영하는 고급 장비를 보유하고 있습니다.

금형 설계 초기부터 생산이 끝날 때까지 자국, 분사, 플래시, 래핑 및 기타 모든 사출 성형 결함 가능성을 고려합니다. 또한 이 업계에서의 우리의 경험은 프로세스 실행 중에 발생할 수 있는 모든 문제에 대한 솔루션을 찾는 데도 도움이 될 수 있습니다.

당사의 사출 성형 서비스는 생산량과 배송 위치도 유연합니다. 가격, 리드 타임 및 기타 추가 정보를 보려면 디자인을 업로드하고 견적을 요청하세요. 즉각적이고 정확한 견적을 제공해 드리겠습니다.

FAQ

플라스틱 성형 흐름 표시를 식별하는 방법

육안 검사를 통해 사출 성형 부품의 유동 라인을 식별할 수 있습니다. 표면에 물결 모양, 줄무늬 또는 고리 모양의 패턴으로 나타납니다.

사출 성형 시 흐름 자국을 줄이는 방법

플로우 마크를 줄이려면 금형 설계, 금형 온도, 사출 속도, 압력 및 냉각 시스템을 최적화하십시오. 배압, 유지 압력 및 용융 공급물의 우수한 품질을 보장합니다.

사출 성형 시 흐름선을 수정하는 방법

성형 라인을 수정하려면 설계, 성형 장비 설정, 툴링, 사출 변수, 금형 온도, 원자재 품질 등의 오류를 해결해야 합니다.

성형 부품에 플로우 마크가 나타나는 근본 원인은 무엇입니까?

성형 부품의 흐름 흔적의 근본 원인은 충전 및 응고의 불안정성이며, 이로 인해 흐름 패턴이 바뀌고 흔적이나 선이 형성됩니다.


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