고정밀 플라스틱 금형 제작을 위한 3대 필수 팁

플라스틱 금형 기능과 플라스틱 제품 성형 특수성 측면에서 금형 제작 시 주의사항을 소개합니다.

플라스틱 금형 기능은 두 가지: 가소화된 플라스틱에 원하는 형상·품질 부여, 냉각·이젝트로 플라스틱 부품 배출. 금형이 최종 플라스틱 부품 특성·형상·치수·정밀도 결정. 따라서 선진적이고 합리적인 사출 금형 구조 설계가 품질 요건 충족, 제품 품질 안정, 최적 경제 효과 달성의 열쇠.

금형 설계 3대 원칙

플라스틱 금형 설계 잘하려면 다음 원칙 준수 필수:

1. 파팅 면(Parting Surface) 합리적 선정

제품과 게이트 시스템 응고물이 금형에서 탈형되려면 금형에 파팅 면 필요. 파팅 면은 금형 구조 결정 중요 요소. 파팅 면 설정은 금형 구조·제조 공정 결정, 용융물 흐름과 플라스틱 부품 탈형 영향. 파팅 면 일반 선정 원칙: 플라스틱 부품 품질 보장, 금형 구조 단순화, 탈형 용이. 선정 시 고려 사항:

1. 눈에 띄는 위치에 위치해 형상 영향 주지 않아야 함. 파팅 면은 필연적으로 플라스틱 부품에 자국 남김. 제품 매끄러운 외면엔 선정 지양.
2. 언더컷(Undercut) 형성 안 되게. 파팅 면 선정은 탈형 유리해야, 사이드 코어 풀링 메커니즘 회피.为此 파팅 면은 플라스틱 부품 최대 치수 위치 선정. 그림 1 참조. 호스 조인트 양끝에 언더컷 구간 있어 '수직 파팅 라인' 사용.
3. 가공 용이 위치에 있어야 함. 그림 2: 칫솔 손잡이 파팅 라인이 제품 최대 폭 면에 위치, 성형품 탈형 용이. 또는 금형 결합 라인이 형상 곡선과 일치해 가공 용이. 그림 3(a) 파팅 라인 계단 형상→금형 제작·가공 어려움. 3(b) 직선/곡면으로 가공 용이. 그림 4는 다리미 파팅 라인.

위 분석서 보듯 파팅 면 설계는 플라스틱 부품 사용 요건, 성능, 사출기 기술 파라미터, 금형 가공 기반으로 해야 함.

2. 드로프트 각도(Draft Angle) 합리적 선정

제품과 게이트 시스템 응고물 금형 탈형 위해 파팅 면 필요. 파팅 면은 금형 구조 결정 중요 요소. 파팅 면 설정은 금형 구조·제조 공정 결정, 용융물 흐름과 플라스틱 부품 탈형 영향. 파팅 면 일반 선정 원칙: 플라스틱 부품 품질 보장, 금형 구조 단순화, 탈형 용이. 선정 시 고려 요소:

• 그리드 크기(Size of Grid)

드로프트 각도는 그리드 유형, 크기, 그리드 부분 전체 면적 크기에 따라 다름. 그리드 피치(P) 4mm 미만 시 드로프트 각도 약 1/10; 그리드 세그먼트 크기(C) 크면 드로프트 각도 증가; 그리드 높이 8mm 초과 시 드로프트 각도 증가. 그리드 세그먼트 크기(C) 크면 성형품 이동측 캐비티에 1/2H 미만 그리드 제작.

3. 균일한 벽 두께(Uniform Wall Thickness)

플라스틱 부품 벽 두께는 중요한 구조 요소, 사용 요건과 공정 요건 결정, 공정 큰 영향. 따라서 플라스틱 부품 벽 두께 합리적 선정이 매우 중요.

공정상 벽 두께 너무 작으면 캐비티 내 플라스틱 흐름 저항 커 성형 어려움, 특히 복잡 형상·대형 플라스틱 부품 충진 결함 또는 사출 압력 증가 유발. 벽 두께 너무 크면 비용 증가, 냉각 시간 연장, 성형 사이클 길어져 생산 효율 저하, 수축공·기포 등 결함 발생 쉬움. 벽 두께는 전반적으로 균일해야 하나 플라스틱 부품 구조상 또는 성형 중 벽 두께 변경 불가피 시 경제적 이유로 적절 조정 필요. 벽 두께 결정 시 고려점:

• 구조 강도
• 탈형 강도
• 충격 효과 균일 분산
• 임베디드 금속 부품 균열 방지(성형 소재와 금속 열팽창 계수 차이로 수축 시 균열 쉬움)
• 구조가 흐름 방해해 충진 불충분 방지. 다양한 성형 소재별 충진 가능 거리(L)에 대한 벽 두께(t) 값 표 1 정리. 벽 두께 선정은 플라스틱 종류와 성형 부품 크기 의존. 열경화성 플라스틱 소형 부품 1.5~2.5mm, 대형 3.2~8mm, 유동성 나쁜 소재 큰 값 취하나 일반적으로 13mm 초과 안 함. 열가소성 플라스틱 유동성 좋아 박벽 성형 용이, 통상 1~4mm, 최박 0.25mm 도달.

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