사출 성형 부품에 최적의 소재 선택하기

사출 성형 서비스를 사용하여 부품을 제조하는 데에는 여러 이점이 있는데, 그중 가장 중요한 것은 높은 정확도와 정밀도로 대량 생산을 할 수 있다는 것입니다. 그러나 제조업체가 선택할 수 있는 플라스틱 사출 성형 소재가 85,000가지가 넘기 때문에, 원하는 부품에 가장 적합한 것이 무엇인지 아는 것은 압도적으로 느껴질 수 있습니다.

올바른 소재 선택은 여러 요소에 달려 있으며, 가장 중요한 것은 부품의 용도입니다. 예를 들어, 사출 성형 어린이 장난감을 만드는 데 사용되는 소재는 분명히 러닝화 밑창에 사용되는 소재와 달라야 합니다. 각 용도에 서로 다른 물리적 특성이 필요하기 때문입니다. 장난감은 어린이의 반복적인 둔탁한 충격을 견뎌야 하는 반면, 신발 밑창은 러너의 발과 관절을 위해 구부러지고 쿠션을 제공할 수 있어야 합니다. 부품의 의도된 용도에 가장 유리한 소재가 무엇인지 아는 것은 더 우수하고 내구성 있는 부품을 생산하는 데 도움이 될 수 있습니다.

이 글에서는 사출 성형에 가장 일반적으로 사용되는 소재 몇 가지와 각각의 이점 및 이상적인 응용 분야를 다룹니다.

가장 일반적인 사출 성형 소재

아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 (ABS)

이 강하고 내충격성 플라스틱은 화장품부터 컴퓨터까지 다양한 산업에서 사용됩니다. 비교적 저렴한 것 외에도 ABS는 높은 치수 안정성(온도 변화와 안정성에 저항함)을 제공하고, 다른 소재에 비해 제조 후 수축이 적으며, 양호한 내화학성을 제공합니다.

이러한 물리적 특성은 ABS를 휴대용 기기의 부품, 전화기 및 전기 공구 몰딩 등에서 인기 있는 선택으로 만듭니다. ABS를 고려할 때 염두에 두어야 할 잠재적 문제가 몇 가지 있습니다. 첫째, ABS는 너트 라인(knit lines) - 제조 공정 중 두 플라스틱 레진 흐름이 만나는 지점 - 이 생기기 쉽습니다. 또한 부품 냉각 공정 중 국부적 수축으로 인한 싱크(sinks) 및 보이드(voids)가 발생할 수 있습니다. 이러한 문제는 부품 설계에 전략적 조정을 가하거나 ABS-폴리카보네이트 블렌드 소재를 사용하여 피할 수 있습니다.

폴리카보네이트 (PC)

강하고 극도로 내충격성 및 내열성이며, PC는 낮은 수축과 양호한 치수 안정성을 약속하는 투명한 플라스틱입니다. 높은 디테일의 코스메틱 마감을 PC 부품에 적용할 수 있어 휴대폰 하우징이나 전기 부품과 같은 응용 분야에 강력한 경쟁자가 됩니다.

또한 광학적으로 투명한 등급과 사양으로 제조될 수 있기 때문에 PC는 렌즈, 방탄 유리, 일부 조명 및 의료 기기에 자주 사용됩니다. ABS와 마찬가지로 PC는 두꺼운 섹션에서 보이드와 싱크가 생기기 쉬운데, 이것이 비투명 부품이나 두꺼운 형상을 가진 부품에는 각각 ABS-PC 블렌드나 아크릴 소재를 선택하는 것이 종종 현명한 선택인 이유입니다. PC 부품은 내화학성도 낮은 경향이 있습니다.

ABS-PC

ABS-PC 블렌드를 사용하면 제조된 부품에 두 가지 장점을 모두 줄 수 있습니다. PC의 강도와 내열성에 ABS의 유연성을 결합한 것입니다. 이 블렌드는 실제 사출 성형 공정 중에 작업하기 더 쉬우며, ABS나 PC 단독보다 더 나은 내구성과 치수 안정성을 제공합니다. 낮은 온도에서도 양호한 내충격성을 제공하며, 도어 핸들, 컴퓨터, 전자 제품, 통신 장치와 같은 응용 분야에 자주 사용됩니다. 불행히도 블렌드의 주요 한계는 강점에도 불구하고 ABS-PC가 여전히 열악한 내화학성을 제공한다는 것입니다.

지방족 폴리아미드 (PA 또는 PPA)

다양한 PA가 있으며, 각각 다른 물리적 및 화학적 특성을 가집니다. 나일론으로도 알려진 이 플라스틱 사출 성형 소재군은 고온에서도 높은 내화학성과 강도를 제공합니다.

나일론 6/6과 같은 일부 PA는 강하고 딱딱하며 내마모성 부품을 만드는 반면, 나일론 6/12와 같은 다른 것들은 더 높은 내충격성을 제공합니다. 다양한 물리적 특성 덕분에 PA는 빗, 나사, 카메라부터 기어 및 자동차 엔진 부품까지 광범위한 응용 분야에 사용될 수 있습니다. 나일론은 휨 경향이 있고 수분을 흡수하는데, 적절히 고려하지 않으면 잠재적으로 구조적 문제로 이어질 수 있습니다.

폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA)

아크릴이라고도 불리는 PMMA는 렌즈, 광섬유, 조명 갓, 표지판을 만드는 데 일반적으로 사용되는 고광택, 내스크래치성 소재입니다. 얇은 형상과 두꺼운 형상 모두에서 낮은 수축과 싱크 발생 가능성이 적어 이러한 응용 분야에 좋은 옵션입니다. PC와 마찬가지로 아크릴은 일반적으로 열악한 내화학성을 제공합니다. 또한 아크릴은 다른 소재보다 더 부서지기 쉽기 때문에 응력 골절에 더 취약합니다. 이는 부품 설계 공정에서 더 많은 드래프트 각도를 추가함으로써 어느 정도 상쇄할 수 있습니다.

폴리프로필렌 (PP)

이 유연하고 강하며 저렴한 레진은 높은 내충격성을 제공하며, 다른 폴리머와 블렌딩하여 더 강한 부품을 만들 수도 있습니다. PP는 내마모성과 내화학성도 있으며, 높은 신율(변형 저항)을 제공할 수 있어 힌지, 스냅 클로저 병뚜껑, 의료용 튜빙에 유용한 소재입니다. PP는 수축과 휨 경향이 있고, 두꺼운 섹션은 종종 보이드나 기포를 겪는다는 점을 명심해야 합니다.

작업에 적합한 소재 찾기

우리는 가장 일반적인 사출 성형 소재 몇 가지만 나열했지만, 엔지니어와 디자이너가 부품을 설계할 때 인지해야 할 폴리옥시메틸렌, 고밀도 폴리에틸렌 등 우리가 다루지 않은 더 많은 소재가 있습니다. 더 비싼 공정이지만 금속 사출 성형도 내구성 있는 부품을 만드는 데 사용될 수 있습니다.

부품을 설계할 때 부품 용도에 필요한 특성을 소재 특성과 맞추는 것이 중요합니다. 단일 소재가 특정 바람직한 특성을 제공하지만 한계가 있는 경우, 블렌드나 필러 추가를 통해 제조 소재를 조정하면 원하는 결과에 더 적합한 것을 생산할 수 있습니다. 사출 성형은 많은 미적 옵션을 생산할 수도 있습니다. 많은 소재를 착색제와 혼합하여 맞춤 색상을 만들 수 있습니다.

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