플라스틱 성형은 처음 등장한 이후 크게 발전했고 여러 가공 방식으로 나뉘었습니다. 이 글에서는 플라스틱 성형의 두 가지 일반적인 기술인 사출 성형과 압출 성형을 비교합니다. 다음 장에서는 기본 정의부터 비용과 경제적 요인까지 다양한 범위에서 나란히 비교하여 두 방식의 차이와 특징을 설명합니다.
차이점은 무엇입니까 : 사출 성형 대 압출
메커니즘과 프로세스의 주요 차이점
플라스틱 압출 공정은
플라스틱 압출 성형 다이를 통해 용융 재료를 운전하여 길고 지속적인 제품을 형성합니다. 파스타 프레스를두고 스파게티를 생각해보십시오. 단면은 다이 오프닝에 의해 설정되며 출력은 원칙적으로 무한할 수 있습니다.
실제로, 압출기의 자전 나사는 플라스틱 펠릿을 가열하고, 섞고, 압력을 가합니다. 용해는 단면도를 정의하는 거푸집을 통해서 밀립니다. 다음 생산 라인은 공기, 목욕, 또는 모양을 응고시키기 위하여 냉각 목록을 이용합니다. 끌어당기는 사람은 절단기, 와인더, 또는 톱은 쓸모 있는 길이 또는 목록으로 지속적인 물가를 개조하는 그러나, 선 긴장과 속도를 통제합니다.
사출 성형 공정은
플라스틱 사출 성형은 반복 사이클을 통해 개별적인 완전한 삼차원 부품을 만듭니다. 펠릿은 가열된 배럴에서 가소화된 뒤 높은 압력으로 닫힌 금형에 빠르게 사출됩니다. 금형에는 부품 형상을 정의하는 캐비티가 하나 이상 있습니다. 러너와 게이트는 용융 수지를 각 캐비티로 분배합니다. 수축을 제어하기 위해 보압 및 유지 단계를 거친 뒤 냉각하여 부품을 고화합니다. 이후 금형이 열리고 이젝터 핀이 부품을 밀어내면 사이클이 완료됩니다.
장비 및 툴링의 주요 차이점
압출기, 다이 및 하류 취급
압출 라인에는 호퍼 및 스크류 / 배럴 어셈블리, 용융 여과 용 스크린 팩 및 브레이커 플레이트 및 원하는 모양을 설정하는 다이가 포함됩니다.
하류 장비는 제품을 안정화하고 변환합니다. 중공 프로파일의 치수 제어를 위한 교정기 및 진공 탱크, 냉각을 위한 수조 또는 공기 나이프, 라인 속도를 제어하기 위한 운반용 나이프, 그리고 커터, 슬리터 또는 와인더를 마무리하기 위한 교정기 및 진공 탱크.
사출 프레스, 금형 및 러너 시스템
사출 성형 세포는 힘을 죄어서 평가된 압박, 주입 단위 및 형 공구에 중심에 둡니다. 형은 제조공정의 심장입니다: 기계로 가공된 구멍 및 핵심, 냉각 회로, 이젝터 체계, 및 때때로 언더컷을 창조하는 옆 활동 또는 기중기.
콜드 러너는 구조가 단순한 금형에서 흔히 사용됩니다. 핫 러너는 공급 시스템 안의 용융 플라스틱을 유지하여 낭비를 줄이고 사이클 시간을 개선합니다. 이 공정에는 자동화도 통합됩니다. 예를 들어 일부 사출 성형 공정에서는 로봇을 사용해 부품을 꺼내거나, 금형 내 라벨을 부착하거나, 비전 검사를 수행합니다.
툴링에서 사출과 압출의 차이점
밀어남과 사출 성형 장식새김 사이 가장 명백한 다름은 그들의 가격입니다. 정상적인 상황에서, 밀어남 거푸집은 건설하게 더 빠르고 더 쌉니다. 간단한 단면도 거푸집은 온건한 비용에 일에 몇 주 날에서 날조될 수 있습니다.
비교적 사출 금형은 훨씬 더 복잡합니다. 심지어 간단한 단일 캐비티 알루미늄 공구도 몇 주가 걸릴 수 있습니다. 다중 캐비티, 타이트한 허용 오차 강철 금형은 말할 것도없고, 수개월과 상당한 투자가 필요할 수 있습니다. 그러나 회수는 높은 볼륨과 반복 가능한 부품 품질로 제공됩니다.
재료 및 부품 유형의 주요 차이점
열가소성 수지, 열경화성 수지, 엘라스토머
두 공정 모두 PP, PE, PVC, ABS, PC, PET, 플라스틱 수지 및 나일론과 같은 열가소성 수지를 주요 기본 재료로 사용합니다. 그러나 일부 재료는 한 공정에서 다른 공정보다 우수한 성능을 발휘합니다.
압출은 연속 가공 중에 깨끗하게 용융 및 재 응고되기 때문에 열가소성 수지와 관련이 있습니다. 한편, 사출 성형은 열가소성 수지, 페놀과 같은 열 세트, B ⁇ stage가있는 에폭시 및 액체 실리콘 고무를 포함한 엘라스토머에 대한 더 나은 지원을 제공합니다.
프로파일·시트·필름과 개별 삼차원 형상 비교
밀어남은 획일한 단면을 전문화합니다: 창틀, 케이블 재킷, 의학 배관, weatherstripping, 물결 모양 장 및 다중층 영화. Co‐extrusion는 장벽 재산, 뻣뻣함, 또는 색깔을 결합하기 위하여 물자를 층을 이룰 수 있습니다.
사출 성형은 병뚜껑, 하우징, 기어, 커넥터, 장난감, 렌즈 하우징, 구조용 브래킷 및 자동차 부품과 같은 개별 부품을 만듭니다. 보스, 리빙 힌지, 스냅 결합부, 나사산 또는 미세한 질감이 필요할 때 더 적합합니다. 이러한 형상을 나중에 추가하는 대신 한 번의 사이클로 성형할 수 있습니다.
설계 규칙과 파트 지오메트리의 주요 차이점
벽 간격과 Undercuts
압출에서는 프로파일이 차등 냉각 및 뒤틀림을 피할 수 있도록 벽 두께가 균일하게 유지되어야합니다. 반경과 균형 잡힌 흐름 경로가 다이 라인과 왜곡을 줄이기 때문에 날카로운 전환은 권장되지 않습니다.
다이 오프닝에 의해 형상이 정의되기 때문에, 압출 방향의 진정한 언더컷은 사후 성형 없이는 불가능합니다. 벤드 또는 이차 성형은 냉각 후 경로를 조정할 수 있지만 단면은 일정하게 유지됩니다.
사출 성형은 3D 세부사항에 번창하고, 옆 활동, 접을 수 있는 핵심, 또는 기중기를 사용하여 언더컷을 형성할 수 있었습니다. 그러나, 획일한 명목상 벽 간격은 그것이 수채와 휘장을 극소화할 것을 돕기 때문에 아직도 바람직하, 늑골과 삼각천은 질량 추가 없이 보강하기 위하여 이용됩니다.
공차, 표면 마감 및 통합 기능
밀어남은 선 안정성, 냉각에 따라서 온건한 포용력을 제공하고, 디자인 죽습니다. 밀어남 방법의 급식 동의는 거리에 경도 정확도를 밀어줍니다, 그러나 또한 작은 특징 단단한 구멍 크기에 있는 여분 어려움을 가져옵니다. 끝은 영화와 장에 본을 위한 목록 돋을새김 같이 거푸집 질, 냉각 및 포스트 가공을, 반영합니다.
사출 성형은 공구에서 더 단단한 포용력 및 고품질 끝을 바로 달성합니다. 이 정밀도는 의료 기기 같이 제품에 형 텍스쳐링 닦은 표면 및 micro‐features와 같은 특징을 가능하게 합니다. 실, 스냅, 살아있는 경첩 및 삽입은 집합을 극소화하는 주조한 기하학으로 직접 통합될 수 있습니다.
회의 및 이차 가동
압출 된 출력은 절단, 드릴링, 펀칭, 용접, 열 벤딩 또는 접착 접합과 같은 최종 상태를 달성하기 위해 일련의 작업이 필요합니다. 예를 들어 압출 된 알루미늄 외관 PVC 프레임이 절단되어 기계적으로 결합 될 수 있습니다.
반면 사출 성형은 케이블 스트레인 릴리프, 씰 및 체결용 보스를 한 부품에 함께 성형하는 것처럼 여러 기능을 하나의 부품으로 통합할 수 있습니다. 플라스틱 제품은 게이트 트리밍이나 플래시 제거만 필요할 수 있습니다. 오버몰딩과 인서트 성형은 재료를 결합하거나 프레스에서 금속 인서트를 추가함으로써 후속 조립을 더욱 줄입니다.
생산 경제학과 처리량에서의 주요 차이점
사이클 시간 및 라인 속도
압출은 지속적으로 작동하며 라인 속도를 특정 값으로 조정할 수 있습니다. 일단 다이얼을 돌리면 교대 당 수천 미터의 제품을 생산할 수 있습니다.
사출 성형의 측정은 “사이클”입니다. 작은 캡이나 커넥터와 같은 간단한 플라스틱 제품의 경우 시간이 몇 초, 더 두껍고 큰 부품의 경우 수십 초에서 몇 분 정도 걸릴 수 있습니다. 멀티 캐비티 금형은 사이클 당 출력을 캐비티의 양으로 곱하여 생산량을 더욱 증가시킵니다.
스크랩, 수율 및 전환
압출은 일반적으로 시동 후 스크랩 속도가 낮으며, 폐기물은 전환 중에 퍼징, 시작 / 종료 절단 및 오프 스펙으로 제한됩니다. Co-extrusion은 퍼징 및 색상 변경을 복잡하게 만들 수 있지만 정상 상태 수율은 여전히 높습니다.
사출 성형 스크랩은 콜드 러너 잔여물과 결함이 있는 불량 플라스틱 부품에서 발생할 수 있습니다. 핫 러너 시스템은 러너 폐기물을 줄이고 일관성을 높이지만 금형 제작 비용과 유지보수 부담을 증가시킵니다.
특히 복잡한 다중 캐비티 도구의 경우 사출 성형 (스왑 몰드, 재검증 프로세스)보다 일반적으로 압출 (스왑 다이, 조정 조건)이 빠릅니다.
비용 구조 및 손익분기 볼륨
밀어남의 비용 구조는 간단한 단면의 긴 뛰기를 선호합니다: 겸손한 장식새김, 높은 물자 처리량 및 최소 노동. 그것은 각 추가 미터가 단위 비용을 낮추는 높은 ‐ 양, 낮은 ‐ 복합성 단면도 및 영화를 위해 빛납니다.
사출 성형은 고정 비용 (공구, 검증)이 높지만 부피에 따라 효율적으로 확장됩니다. 금형이 분할되면 다중 캐비티 도구의 작은 부품이 매우 경제적 일 수 있습니다.
결함 및 문제 해결의 주요 차이점
일반적인 압출 결함 및 솔루션
선 &는 죽습니다; Sharkskin
- 원인 : 마모되거나 더러운 죽을; 과도한 전단 스트레스.
- 솔루션: Clean/maintain die; 공정 온도 및 스크류 속도를 조정합니다.
뒤틀림/활모양 휨 & 불균일한 벽 두께
- 원인: 불균형한 냉각; 틀린 끌어당기는 사람 긴장; 고르지못한 물자 교류.
- 솔루션: 밸런스 냉각 시스템, 홀오프 속도/풀러 장력 교정, 다이 설계 검토.
이러한 솔루션 외에도 결함 가능성을 완전히 줄일 수 있는 예방 방법도 있습니다. 예를 들어, 현장 작업자는 정기적으로 스크린 팩을 검사하고 교체해야 하며, 창고 관리자는 특히 나일론과 같은 검습기 수지의 경우 재료가 완전히 건조해야 합니다.
일반적인 사출 성형 결함 및 솔루션
- 싱크 마크 : 두꺼운 섹션으로 인해 균일 한 벽을 설계하고 코어 아웃을 사용하고 포장 압력을 최적화하여 해결됩니다.
- 뒤틀림/수축: 불균일한 냉각 또는 섬유 배향으로 발생하며, 금형의 냉각 레이아웃을 개선하고 게이트 위치를 조정하여 바로잡습니다.
- 플래시 & amp; 짧은 샷 : 플래시는 과도한 압력이나 클램프 힘을 나타내는 반면 짧은 샷은 불충분 한 채우기, 배출 또는 낮은 용융 온도를 나타냅니다. 둘 다 공정 설정의 균형을 유지하고 적절한 배출을 보장해야합니다.
- 불타는 표 & 놀이: 덫을 놓은 공기 또는 습기에 추적해, 이들은 물자를 배출하고 완전히 미리 말리는 형을 개량해서 삭제됩니다.
온도, 속도, 압력 및 통풍을 조정하는 체계적인 접근 방식은 일반적으로 이러한 문제를 해결합니다.
프로세스 제어, 계측 및 검증
두 공정 모두 엄격한 제어를 통해 이익을 얻을 수 있지만, 사출 성형은 일반적으로 더 엄격한 창과 공차로 이어집니다. 과학적 성형 관행, 실험 설계(DOE), 캐비티 압력 감지, 분리 채우기/팩 및 실시간 모니터링이 일반적입니다.
압출은 안정적인 용융 온도, 압력 및 회선 속도, 중요한 치수에 대한 SPC 차트에 의존합니다. 계측은 바닥의 캘리퍼 및 광학 비교기에서 복잡한 성형 부품에 대한 CMM 및 CT 스캐닝에 이르기까지 다양합니다. 검증은 추적 가능성 및 공정 기능을 입증해야하는 규제 산업에서보다 공식화됩니다.
압출 및 사출 성형 중에서 선택하는 방법
이 글에서 배운 지식을 활용해 네 가지 차원에서 요구 사항을 정리하면 실제 상황을 실용적으로 분석할 수 있습니다.
지오메트리:
- 일정한 횡단면적 → 압출.
- 언더컷 → 사출 성형이 가능한 복잡한 3D.
포용력과 끝:
- 온건한 포용력 및 기능적인 끝 → 밀어남.
- 단단한 포용력 및 화장용은 → 사출 성형 떠오릅니다.
볼륨 및 속도:
- 매우 긴 길이 또는 연속 롤 → 압출.
- 이산 항목의 높은 부분 카운트 (특히 다중 캐비티 도구) → 사출 성형.
장식새김과 time‐to‐market:
- 빠르고 저렴한 툴링 → 압출이 필요합니다.
- 정밀도 및 기능 → 사출 성형에 투자 할 의향이 있습니다.
초기 프로토 타입은 DFM 리뷰에서 제조 엔지니어를 포함하며 금형 비용, 캐비티 및 사이클 시간에 대한 금형 비용 및 라인 속도를 비교하는 빠른 손익분기 분석을 실행합니다.
결론
궁극적으로, 사출 성형과 압출의 차이는 장점과 단점보다는 특성에 더 가깝습니다. 그리고 그 사이의 선택은 어떤 프로세스가 현재 작업에 더 잘 맞는지에 관한 것입니다. 당신의 결정은 근본적으로 최종 제품의 기하학에 의해 인도되어야합니다. 이 외에도 예산, 타임 라인 및 볼륨에 더 많은주의를 기울여야합니다. 그런 다음 성형 서비스를 위해 플라스틱 제조 산업을 탐색 할 때 자신있게 제조 공정을 선택할 수 있습니다.
자주 묻는 질문
한 공정에 대한 재료 선택은 첨가제 측면에서 다른 공정과 어떻게 다릅니까?
두 공정 모두 동일한 염기성 열가소성 수지를 사용하지만 착색제, UV 안정제 또는 윤활제와 같은 제형은 다를 수 있습니다. 압출 화합물은 우수한 열 안정성을 위해 최적화되어 배럴의 연속 열 이력을 견딜 수 있습니다. 사출 성형 등급은 얇은 벽과 복잡한 금형을 신속하게 채울 수있는 빠른 유속을 위해 공식화 될 수 있습니다.
두 프로세스 사이에 “회색 영역”으로 떨어지는 부분 형상이 있습니까?
예, 일부 부품은 까다로울 수 있습니다. 단면이 일정하고 길고 곧은 부품에 작고 복잡한 언더컷이 있으면 압출한 뒤 후속 성형 공정을 거칠 수 있으며, 여러 구간으로 나누어 사출 성형하는 편이 비용 면에서 더 유리할 수도 있습니다. 마찬가지로 매우 크고 평평한 부품은 시트 형태로 압출하거나 대형 사출 성형으로 제작할 수 있으며, 이 경우 상세한 비용 편익 분석이 필요합니다.
