사출 성형 드래프트 각도 마스터하기: 설계 원칙 및 검증된 모범 사례

플라스틱 사출 성형 부품의 모범 사례에 대해 이야기할 때 피할 수 없는 것들이 있습니다. 그 목록의 맨 위에는 보통 사출 성형 드래프트 각도가 있습니다. 모든 사출 성형 설계는 제조 가능성을 목표로 합니다. 따라서 공정의 모든 단계를 고려해야 합니다.

부품이 금형에서 올바르게 형성될 수 있지만, 배출 공정 중에 문제가 발생할 수 있습니다. 이는 성형 부품에 원치 않는 결함을 일으킬 수 있습니다. 드래프트 각도는 이러한 원치 않는 많은 문제를 방지하는 데 도움이 됩니다. 이 기사에서는 사출 각도의 이점과 부품의 쉬운 사출을 위한 설계 가이드에 대해 논의하겠습니다.

나중에 이점에 대해 더 다루겠지만, 드래프트 각도를 간단히 설명해 드리겠습니다.

드래프트 각도란?

드래프트 각도는 사출 성형 부품의 대부분 특징 측면들에 적용되는 경사를 의미합니다. 사출 각도의 위치는 금형의 풀 방향과 파팅 라인을 향해 있습니다. 이들은 성형 부품을 금형에서 쉽게 분리하는 데 도움을 줍니다.

성공적으로 제작된 부품을 위해 사출 성형 설계의 99%가 드래프트 각도 사출 성형을 필요로 합니다. 각도는 성형 부품 표면에 테이퍼집니다. 따라서 부품이 금형의 캐비티와 코어를 가로질러 쉽게 미끄러져 나갈 수 있습니다.

드래프트 각도의 이점

드래프트 각도는 여러 번 이해 상충을 일으킬 수 있습니다. 금형 제작자는 드래프트 각도를 좋아하고 권장합니다. 그러나 금형 제작자는 모든 캐비티와 코어 표면에 각도를 가공하는 것을 어렵게 느낍니다. 일부는 드래프트 각도가 부품 설계를 복잡하게 만들 수 있다고 믿기도 합니다.

그러나 드래프트 각도가 광범위한 이점을 제공한다는 것을 주목하는 것이 중요합니다. 이들은 성형 부품이 요구되는 품질 표준을 충족하도록 보장하는 데 필수적입니다. 드래프트 없이 금형 설계를 하면 사출 성형 문제가 발생할 가능성이 높아집니다. 이는 불필요하게 생산 비용과 리드 타임을 증가시킬 수 있습니다.

드래프트가 설계되지 않으면 마찰과 진공으로 인해 문제가 자주 발생합니다. 이는 부품을 손상시킬 수 있습니다. 극단적인 경우 금형도 영향을 받습니다. 플라스틱은 냉각 전에 수축합니다. 따라서 부품의 일부 부분은 금형에서 멀어질 가능성이 높습니다. 다른 부분은 코어를 잡을 것입니다.

드래프트 각도를 사용하면 이젝터 핀에 간단한 푸시로 부품을 금형에서 꺼낼 수 있습니다. 이렇게 하면 배출 시 부품 표면이 금형을 따라 끌려가는 것을 방지할 수 있습니다. 부품 표면과 금형 표면 사이의 마찰은 스크래치를 유발하고 부품 외관에 영향을 줄 수 있습니다.

또한 사출 각도는 배출 중 진공 형성을 방지합니다. 드래프트가 없으면 이젝터 핀이 진공 응력이 발생할 때까지 구성 요소를 밀 수 있습니다. 이는 부품이 배출될 때 굽힘, 파손, 휨을 초래할 수 있습니다.

설계에 드래프트 각도를 추가하면 이러한 문제를 피할 수 있습니다. 따라서 부품의 외관 마감을 개선하고 생산 비용을 절감할 수 있습니다. 드래프트 각도는 또한 정교하고 비싼 배출 설정 방지에 도움이 됩니다.

요약하자면, 설계에 사출 각도 추가는:

• 필요할 때 매끄럽고 균일하며 스크래치 없는 마감 보장
• 배출 시 마찰로 인한 부품 손상 가능성 감소
• 다른 표면 텍스처와 마감의 균일성과 무결성 보장
• 성형 부품의 마모 감소
• 금형 손상 가능성 감소
• 기하학적 휨 최소화
• 정교한 배출 설정의 필요성 제거 또는 감소로 전체 냉각 시간 단축
• 전체 생산 비용의 직접적 및 간접적 감소 제공

드래프트 각도 설계 가이드 및 모범 사례

먼저, 모든 성형 부품에 적합한 단일 드래프트 각도는 없다는 점에 유의해야 합니다. 각 부품마다 고유한 드래프트 요구사항이 있습니다. 더 큰 부품은 더 작은 부품보다 더 많은 드래프트가 필요할 수 있습니다. 또한 높은 압력에서 성형된 얇은 벽 부품은 낮은 압력에서 성형된 것보다 더 많은 드래프트가 필요할 수 있습니다.

이를 염두에 두고 드래프트 설계에 대한 일반적인 가이드와 모범 사례는 다음과 같습니다:

1. 대부분의 부품은 1.5°~2° 드래프트 각도 필요

이것은 최대 2인치 깊이의 성형 부품에 적용되는 경험칙입니다. 이 크기에서 약 1.5° 드래프트는 금형에서 부품의 쉬운 분리에 충분합니다. 이는 열가소성 소재 수축 시 부품 손상을 방지하는 데 도움이 됩니다.

2. 깊이 1인치당 평균 1° 추가 드래프트 각도

이 관행은 더 크거나 더 깊은 부품에 가장 적합합니다. 이러한 종류의 부품은 추가 표면적을 고려하여 더 많은 드래프트가 필요합니다. 추가 사출 각도는 금형 분리 시 발생하는 마찰도 고려합니다.

3. 드래프트 각도는 금형의 "상단" 방향을 향해야 함

이는 분리가 발생할 때 금형의 위쪽 또는 멀어지는 방향을 따라 드래프트가 있어야 함을 의미합니다. 드래프트된 벽을 가진 중공 상자에 익숙하다면, 열린 상단이 바닥보다 약간 넓다는 것을 알 수 있습니다. 이는 올바르게 적용된 드래프트의 결과입니다.

4. 텍스처가 있는 부품은 보통 더 많은 드래프트 필요

일부 부품은 표면에 복잡한 텍스처가 설계되어 있을 수 있습니다. 다른 부품은 오목하거나 볼록한 표면을 가질 수 있습니다.

이러한 구성 요소의 경우 드래프트 각도는 최적의 1.5°~2°에 추가되어야 합니다. 추가는 표면 깊이 0.001인치(천분의 1인치)당 1.5° 비율로 수행되어야 합니다.

5. 부품의 모든 구성 요소에 드래프트 각도 필요

복잡한 형상의 소재나 긴장 완화 기능이 있는 부품은 드래프트 각도를 가져야 합니다. 이러한 기능에는 거셋, 루버, 리브 등이 포함됩니다. 이들은 모두 좋은 설계의 필수적인 구성 요소입니다. 결과적으로 금형과 접촉하는 이러한 기능 영역 모두에 사출 각도를 포함해야 합니다.

6. 부품 양쪽에 드래프트 각도 포함 시 더 많은 이점

일부 소재(예: 원통형 고체 부품)는 파팅 라인이 중간에 있는 경우가 많습니다. 이 경우 부품 양쪽 끝에 드래프트 각도가 있어야 합니다. 이러한 작업에는 두 번의 금형 분리 동작이 포함되기 때문입니다.

7. 수직 표면은 최소 0.5° 드래프트 필요

이 가이드라인은 설계가 바닥에서 수직 표면 상단까지 균일한 각도를 요구할 때 중요합니다. 0.5° 드래프트는 직벽이 필요한 설계에 효과적인 타협안을 제공합니다. 또한 부품이 사출 성형 요구사항을 충족하는 데 도움이 됩니다.

8. 드래프트 각도를 갖는 것이 항상 권장됨

많은 설계자가 드래프트 포함을 저항하는 경향이 있으므로 이 사실을 재차 강조하는 것이 중요합니다. 아무리 작더라도 엔지니어는 항상 어느 정도의 드래프트를 옹호해야 합니다. 제로 각도가 필요한 설계 사례를 찾기 어렵기 때문에 드래프트 설계가 항상 최선입니다. "어떤 드래프트도 없는 드래프트보다 낫다"는 격언을 기억하세요.

사출 성형에서 특징 깊이와 최소 드래프트 각도

드래프트 각도 선택에 여러 요인이 영향을 미칩니다. 이 요소들에는 벽 두께, 벽 깊이, 수축률, 소재 선택, 마감/텍스처, 배출, 제조 능력이 포함됩니다. 아래 표는 성형 부품의 특징 깊이와 필요한 최소 드래프트를 보여줍니다.

특징 깊이	최소 두께/드래프트
0.25 in.	0.040 in./0.5°
0.5 in.	0.040 in./1°	0.060 in./0.5°
0.75 in.	0.040 in./2°	0.060 in./1°	0.080 in./0.5°
1 in.		0.060 in./2°	0.080 in./1°	>0.100 in./0.5°
1.5 in.			0.080 in./2°	>0.100 in./1°
2 in.				>0.100 in./2°

결론

이 가이드의 목적은 드래프트 각도가 매력적인 설계 특징이기 때문에 논의하는 것이 아닙니다. 오히려 드래프트 각도는 성공적으로 설계된 부품의 중요한 구성 요소입니다. 이들은 효과적이고 고품질의 생산 공정을 보장합니다. 드래프트 각도를 무시하면 많은 불량 부품이 발생할 수 있습니다. 또한 금형 손상으로 이어질 수 있습니다. 사출 성형 모범 사례를 최신 상태로 유지하는 것이 항상 최선입니다. 그중 하나가 사출 성형에서 드래프트 각도 포함입니다.

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자주 묻는 질문 – 사출 성형용 드래프트 각도

폴리에틸렌 소재의 드래프트는 얼마여야 하나요?

한 면당 1° 드래프트 각도 사출 성형이 유익할 것입니다. 고도로 연마된 표면은 LDPE가 캐비티와 코어에 달라붙게 합니다. 따라서 약 1.5° 드래프트가 부품을 쉽게 분리하는 데 도움이 됩니다.

드래프트 각도 계산 방법?

엔지니어는 드래프트 각도를 도 측정으로 계산합니다. 드문 경우 각도는 밀리미터나 인치 측정으로 계산됩니다. 계산은 금형의 수직 축에서 발생합니다. 플라스틱 소재 수축을 고려하는 데 도움이 됩니다.