박벽 사출 성형 설계 팁 및 요령

사출 성형은 기업이 품질을 희생하지 않고 상대적으로 낮은 부품당 비용으로 대량 생산을 수행할 수 있도록 하는 널리 사용되는 다목적 제조 공정입니다. 반복 가능성이 높으며 엄격한 기계적 및 치수 요구 사항을 충족하는 강력한 구성 요소를 생산할 수 있습니다.

회사에서 특정 자동차 부품이나 휴대폰 케이스와 같이 얇은 벽을 가진 플라스틱 부품을 생산해야 하는 경우 얇은 벽 사출 성형으로 전환할 수 있습니다. 그러나 얇은 벽 사출 성형은 새로운 문제를 야기하므로 얇은 벽으로 제품을 설계할 때는 특히 주의해야 합니다. 이 기사에서는 얇은 벽 사출 성형의 기본 사항, 일반적인 응용 분야 및 올바른 여정을 시작할 수 있도록 몇 가지 사출 성형 설계 팁을 살펴보겠습니다.

박벽 사출 성형이란 무엇입니까?

얇은 벽 사출 성형은 제조업체가 구조적 무결성을 희생하지 않고 더 얇고 가벼운 부품을 만들 수 있도록 하는 사출 성형의 특수 형태입니다. 기업은 기존 사출 성형보다 얇은 벽 사출 성형을 선택함으로써 재료를 절약하고 생산성을 높이고 부품당 비용을 낮추고 운송 관련 연료 사용량과 탄소 배출량을 줄일 수 있습니다.

얇은 벽 플라스틱 부품은 냉각할 재료가 적기 때문에 주기 시간이 훨씬 빨라서 배송 리드 타임이 단축됩니다. 실제로 벽 두께를 크게 줄이면 주기 시간을 절반으로 줄여 기업이 고객의 손에 더 빨리 제품을 제공하고 운영 비용을 절감할 수 있습니다. 또한 벽이 얇을수록 플라스틱이 적기 때문에 기업은 재료 측면에서 비용을 절감할 수 있으며 용기 및 포장의 경우 제품을 위한 더 많은 빈 공간을 남길 수 있습니다.

그러나 얇은 벽 사출 성형에는 몇 가지 문제가 있습니다. 하나는 주입 과정이 더 복잡합니다. 얇은 캐비티를 용융 재료로 채우고, 동결을 방지하고, 부품이 의도한 대로 나오도록 하려면 더 높은 압력과 더 빠른 성형 속도가 필요합니다. 예를 들어 표준 벽이 있는 구성 요소는 2초 만에 채워질 수 있지만 25% 더 얇은 벽을 가진 동일한 부품은 1초 만에 채워야 할 수 있습니다. 또한 부품 배출을 쉽게 하기 위해 추가 단계를 수행하고 게이트를 신중하게 설계해야 할 수도 있습니다.

제조 시 얇은 벽 사출 성형의 일반적인 용도

제조업체는 식품 안전 포장에서 의료 기기 포장에 이르기까지 모든 것을 만드는 데 사용할 수 있기 때문에 플라스틱 포장과 관련하여 얇은 벽 사출 성형을 사용하는 경우가 많습니다. 얇은 벽 사출 성형의 다른 일반적인 용도로는 휴대폰 부품, 플라스틱 뚜껑 및 용기, 전자 하우징, 주사기 및 의료 기기 부품이 있습니다. 자동차, 건설, 가전 제품 및 항공 우주 산업에서도 부품 및 구성 요소 어셈블리에 얇은 벽 사출 성형을 사용합니다.

박벽 사출 성형 설계 팁 및 요령

얇은 벽은 종종 재료 흐름 문제를 일으켜 형성되지 않은 영역을 유발할 수 있습니다. 얇은 벽과 관련된 다른 일반적인 문제로는 고르지 않은 냉각, 뒤틀림, 균열, 외관 질감 불일치, 약한 니트 라인 또는 골절 지점이 있습니다.

이러한 문제를 방지하고 최상의 부품을 만들려면:

자료에 주의

재료 선택은 사출 성형에 항상 중요하지만 얇은 벽으로 부품을 만들 때는 필수입니다. 폴리카보네이트(PC)와 같은 일부 재료는 끈적거리기 때문에 얇은 벽으로 금형을 채우기가 어렵습니다. 그러나 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 나일론(PA) 및 폴리프로필렌(PP)과 같은 특정 열가소성 플라스틱은 금형의 좁은 부분을 통해 더 쉽게 흐를 수 있습니다. 액체 실리콘 고무(LSR)도 쉽게 채워지지만 금형의 분할선을 따라 플래시가 발생할 위험이 증가할 수 있습니다.

얇은 벽 사출 성형을 위한 만능 재료는 없으므로 재료를 비교할 때 부품의 형상과 응용 분야 요구 사항을 고려하십시오. 또한 고속 사출 시 금형 마모를 가속화하지 않는 재료를 선택하십시오.

금형 재료 고려

제품의 재료에 대해 생각하는 것 외에도 금형 재료를 신중하게 고려해야 합니다. P20 강은 기존의 사출 성형 응용 분야에 자주 사용되지만 얇은 벽을 가진 사출 성형 부품과 관련된 고압, 마모 및 침식을 견디기에 충분히 강하지 않을 수 있습니다. 대신 718, H-13, D-2 또는 다른 견고한 강철과 같은 더 견고한 재료가 필요합니다.

P20으로 만든 도구에 비해 견고한 재료로 만든 도구에 대해 30%-40% 더 많은 비용을 지불하게 될 수 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 그러나 이러한 추가 비용은 도구의 향상된 성능과 수명으로 쉽게 상쇄될 수 있습니다.

벽 두께가 균일해야 합니다.

가능하면 디자인 전체에 걸쳐 균일한 벽 두께를 갖도록 하십시오. 이렇게 하면 균일한 냉각이 가능하고 뒤틀림, 싱크 마크, 흐름 라인 및 짧은 샷을 방지하는 데 도움이 됩니다. 최상의 결과를 얻으려면 벽 두께를 최소 0.9mm(0.0354인치) 이상으로 유지하세요.

갈비뼈 또는 거셋 추가

부품을 강화하거나 강성을 높여야 하는 경우 부품 설계에 리브를 포함할 수 있습니다. 리브는 일반적으로 지지하는 벽 두께의 절반이지만 벽 두께가 1mm 미만인 경우 리브가 벽 두께만큼 두꺼울 수 있습니다. 그러나 리브가 벽과 교차하는 부분에 싱크 마크와 리드 스루가 보일 수 있습니다.

잘못 설계된 리브는 뒤틀림, 싱크 마크, 보이드 및 파손을 초래하여 가치보다 더 많은 문제를 일으킬 수 있습니다. 이러한 문제를 방지하려면 리브를 벽 두께의 60% 이하로 설계하고, 밑면 반경을 작게 유지하고, 벽 두께의 3배 간격으로 리브 간격을 유지하고, 1° 이상의 드래프트를 포함합니다.

늑골을 두껍게 만들지 않고 얇은 늑골 벽을 강화하려면 거싯(또는 교차 지지 늑골)을 추가하고 동일한 지침 세트를 따르십시오.

반경 포함

날카로운 모서리는 사출 과정에서 부품이 도구에 달라붙을 수 있으므로 사출 성형에서는 결코 좋지 않습니다. 또한 채우기 위해 더 많은 압력이 필요하고 압력이 충분하지 않으면 보이드가 발생할 수 있으므로 반경을 포함하고 내부 및 외부 모서리와 모서리를 둥글게 만드는 것이 중요합니다. 얇은 벽 플라스틱 사출 성형에서는 금형 캐비티가 엄청나게 좁기 때문에 재료의 원활한 흐름과 깨끗한 배출을 보장하려면 날카로운 모서리와 모서리를 피하는 것이 훨씬 더 중요합니다.

온도에 주의하세요

금형 온도는 사출 성형 공정의 핵심이며 최종 제품의 모양과 느낌에 큰 영향을 줄 수 있습니다. 더 따뜻한 금형은 주입된 플라스틱이 더 쉽게 흐르도록 하여 더 나은 표면 품질을 제공합니다.

냉각과 관련하여 루프가 없는 냉각 라인을 코어 및 캐비티 블록에 직접 배치하여 금형의 표면 온도를 최대한 일정하게 유지하십시오. 또한 냉각수 온도를 낮추기보다 공구를 통과하는 냉각수 흐름의 양을 늘리고 전달 냉각수와 반환 냉각수 사이의 온도 차이가 10°F 미만인지 확인하십시오.

주의 깊게 게이트 디자인

얇은 벽 사출 성형에는 더 높은 사출 속도와 압력이 필요하므로 게이트 마모와 재료 전단을 최소화하려면 게이트가 부품의 벽보다 커야 합니다. 이것은 또한 패킹이 이루어지기 전에 발생하는 동결을 방지하거나 제거하는 데 도움이 됩니다. 게이트가 핀포인트, 핫 드롭 또는 스프루로 얇은 벽에 연결되는 경우 게이트 웰을 포함하여 게이트의 응력을 줄이고 충전 프로세스를 개선할 수 있습니다.

얇은 플라스틱 부품은 수축을 최소화하므로 보강 리브, 모서리 및 보스의 구배 각도를 늘릴 수도 있습니다.

Fast Radius로 얇은 벽 부품 만들기

얇은 벽 사출 성형은 기업이 부품 무게와 재료 소비를 줄이는 데 도움이 될 뿐만 아니라 비용과 사이클 시간을 줄이는 데도 도움이 됩니다. 그러나 재료 흐름 문제, 고르지 않은 냉각 및 기타 문제를 방지하려면 다음 팁과 요령을 따라야 합니다.

Fast Radius와 같은 경험이 풍부한 제조 파트너는 설계에서 생산에 이르는 사출 성형 프로세스를 통해 귀하를 도울 수 있습니다. 당사와 협력하면 사출 금형 툴링을 설계하고 고품질 부품을 빠르고 비용 효율적으로 제조하는 데 도움을 드릴 수 있습니다. 또한 부품 파일을 당사 웹사이트에 업로드하면 잠재적인 제조 가능성 문제를 식별하기 위해 설계가 즉각적인 DFM 분석을 거칩니다. 계정을 만들고 부품 디자인을 업로드하거나 지금 문의하여 다음 사출 성형 프로젝트를 시작하십시오.