탄성 재료 작업의 기본 사항

자동차 타이어, 방수 개스킷, 신발 밑창, 고무줄, 연필 지우개의 공통점은 무엇입니까? 이러한 물체의 대부분은 우리가 일상적으로 상호작용하는 것이지만 엘라스토머 또는 "탄성 폴리머"를 사용하여 만들어지기도 합니다.

엘라스토머 재료는 고무와 유사한 유연한 합성 폴리머입니다. 이 둘은 유사한 특성을 공유하지만 몇 가지 주요 면에서 다릅니다. 예를 들어 고무는 라텍스에서 추출한 천연 화합물입니다. 매우 유용하고 다재다능한 재료이지만 고무의 화학적 구성은 특정 제조 제한을 부과하고 부품을 오존 균열에 취약하게 만듭니다. 반면에 엘라스토머는 고무와 매우 유사하게 작용하지만 더 나은 재료 특성을 제공하는 석유 기반 폴리머 제품군입니다.

이 기사에서는 엘라스토머 재료를 사용한 제조에 대한 간략한 입문서를 제공합니다.

엘라스토머의 특성 및 기계적 특성 정의

엘라스토머는 늘어나서 원래 모양으로 되돌아오는 능력이 있는 재료입니다. 엘라스토머는 높은 탄성, 내마모성, 내인열성, 불침투성, 부드러운 질감, 미끄럼 방지 등 다양한 이점을 제공합니다. 또한 상당한 온도 변동을 견딜 수 있으며 온도 및 전기 절연에 이상적입니다.

엘라스토머는 광범위한 응용 분야에 맞게 화학적으로 조정할 수 있습니다. 예를 들어, 탄성 중합체 재료는 신발 밑창과 같은 제품에 대해 개선된 반발을 위해 조정되거나 그립과 같은 낮은 반발, 완충 제품을 위해 조정될 수 있습니다. 그들은 또한 흡입 및 밀봉을 제공할 수 있습니다. 용도에 따라 올바른 재료를 선택하면 최종 부품의 원하는 특성을 향상시킬 수 있습니다.

열가소성 수지 대 열경화성 수지

엘라스토머에는 열가소성 수지와 열경화성 수지라는 두 가지 기본 종류가 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 열가소성 플라스틱은 가열하면 액화되고 냉각되면 고형화됩니다. 이 과정을 반복하여 재료의 수명 주기를 연장할 수 있습니다. 이러한 품질 덕분에 대량으로 사출 성형 부품을 제조하는 데 특히 유용합니다. 이러한 강력한 폴리머 소재는 일반적으로 수축 방지, 충격 흡수 및 재활용이 가능합니다.

대조적으로, 열경화성 플라스틱은 부품이 경화된 후에 녹여서 재사용할 수 없습니다. 경화 과정은 폴리머 내의 분자 사이에 믿을 수 없을 정도로 강력한 3차원 가교의 형성을 유발하는 화학 반응을 촉발합니다. 결합은 극한의 온도에서도 끊기 거의 불가능합니다. 이러한 결합이 제공하는 높은 내구성, 강도 및 뒤틀림 저항 때문에 열경화성 수지를 사용하여 충격 및 변형에 대해 다른 재료를 보강하는 경우가 많습니다.

엘라스토머 부품 설계 및 제조를 위한 4가지 중요한 요소

엘라스토머 부품의 원하는 재료 특성을 최대화하기 위해 제품 팀이 염두에 두어야 할 몇 가지 중요한 고려 사항이 있습니다.

1. 명확하게 정의된 요구 사항으로 리드

주어진 응용 분야에 대한 특정 요구 사항은 부품에 대한 재료 선택 및 설계를 주도해야 합니다. 이러한 요구 사항을 명확히 이해함으로써 제조업체는 가장 중요한 이점을 제공하는 탄성 재료를 빠르게 결정할 수 있습니다.

자재 소요량 계획(MRP) 시스템을 사용하면 종종 제품 팀에 도움이 됩니다. 생산 계획 및 일정에서 소급 적용되는 이러한 시스템은 구성 요소 및 자재 요구 사항 목록을 생성하여 필요한 자재, 수량 및 기간에 대한 가시성을 제공합니다. 이 모든 것은 제조업체가 일정을 준수하고 적절한 리소스를 확보하는 데 도움이 될 수 있습니다.

2. 적절한 초안 달성

구배는 부품이 금형에서 원활하게 배출되도록 부품 설계에 통합된 테이퍼 각도를 나타냅니다. 드래프트가 충분하지 않으면 부품을 제거하기가 더 어려워질 뿐만 아니라 플라스틱이 냉각될 때 구부러지거나 부러지거나 뒤틀리고 표면 마감이 불량해질 수 있습니다.

엘라스토머 구성요소는 일반적으로 재료가 금형 자체에 달라붙는 것을 방지하기 위해 상당한 양의 드래프트가 필요합니다. 이젝터 핀에 질감을 추가하여 그립을 강화하는 것은 금형에서 부품을 제거하는 효율성을 높이는 또 다른 방법입니다.

3. 특정 요구 사항에 맞게 벽 두께 보정

일반적으로 부품 벽의 두께는 1.5mm에서 3mm 사이로 유지되어야 하며 가능한 한 균일해야 합니다. 이렇게 하면 부품이 더 빨리 냉각되고(사이클 시간이 단축됨) 불규칙한 수축과 보기 흉한 싱크 마크를 방지할 수 있습니다. 부품 적용에 다양한 벽 두께가 필요한 경우 설계 무결성을 유지하기 위해 점진적인 전환을 통합해야 합니다.

엘라스토머 재료의 유연한 특성으로 인해 벽 두께의 변화뿐만 아니라 더 높은 벽 두께로 부품을 설계할 수 있습니다. 엔지니어는 생산 중에 압력을 가함으로써 사출 성형이나 더 단단한 재료로 제조할 때 달성할 수 없는 방식으로 재료를 성형하거나 성형할 수 있습니다.

4. 오버몰딩의 효율성 극대화

오버몰딩은 탄성 중합체 층을 생성한 다음 단단한 비탄성 중합체 부품에 부착하는 과정을 말합니다. 이에 대한 한 가지 일반적인 예는 많은 수공구에서 볼 수 있는 유연한 그립으로, 미끄럼 방지 기능을 제공하고 사용자가 단단한 플라스틱이나 금속을 잡지 않도록 하여 도구의 안전성과 효율성을 향상시킵니다.

오버몰딩 그립의 효과를 극대화하기 위해 엔지니어는 화학적 및 기계적 방법을 통해 엘라스토머 재료와 경질 재료 사이의 우수한 결합 강도를 가능하게 하는 제품을 설계해야 합니다. 특히 화학적 부착은 두 재료 사이에 형성되는 결합이 향상되기 때문에 중요합니다. 부품의 내구성과 수명은 물론 추가적인 표면 전처리 또는 접착제의 필요성을 제거합니다.

효율적인 엘라스토머 제조 등

엘라스토머는 크게 향상된 재료 품질을 제공하는 고무 같은 열가소성 수지의 다용도 범주입니다. 열가소성 엘라스토머의 고유한 화학적 및 물리적 내성과 높은 유연성 및 강도 덕분에 제조업체는 자전거 내부 튜브에서 잠수복에 이르기까지 우리가 일상적으로 접하는 많은 품목을 생산할 수 있습니다.

Fast Radius와 같은 숙련된 제조 파트너와 협력하면 제품 팀이 모든 재료 또는 부품 설계를 최대한 활용할 수 있습니다. 경험이 풍부하고 협력적인 엔지니어와 디자이너로 구성된 우리 팀은 적층 제조의 최신 공정인 엘라스토머 프로토타입 제작에 능숙하며 각 고객과 긴밀하게 협력하여 생산 공정의 모든 단계가 특정 설계, 제조 가능성, 및 일정 요구 사항. 지금 바로 연락하여 Fast Radius가 제공하는 세부 사항, 효율성 및 비용 효율성에 대해 알아보세요.