사출 성형은 대량의 플라스틱 부품을 생산하는 데 가장 널리 사용되는 제조 공정 중 하나입니다. 일관된 부품 품질과 최적의 생산 효율을 보장하기 위해 금형 온도는 제어해야 할 가장 중요한 요소 중 하나입니다. 금형의 온도는 충전 중 플라스틱 용융물의 흐름 거동과 부품의 냉각 속도에 큰 영향을 미칩니다. 금형이 너무 차갑다면 용융물이 캐비티를 완전히 채우는 데 어려움을 겪기 때문에 짧은 샷 또는 기타 결함이 발생합니다. 반대로, 금형이 더 오래 지속될 경우 금형이 더 오래 걸릴 수 있습니다.
금형 온도 제어 시스템의 설명
금형 온도 제어 시스템의 구성 요소
금형 온도 제어 시스템은 함께 작동하는 몇 가지 주요 구성 요소로 구성됩니다.
- 전자 제어 시스템: 다른 시스템의 정보를 처리하고 명령을 실행합니다.
- 기계 시스템 (순환 펌프) : 가열 시스템에서 금형으로 열을 전달합니다.
- 액체 레벨 모니터링 시스템: 리필을 위한 냉각수 레벨 및 신호 모니터링
- 난방 장치: 세트 온도에 냉각액을 가열합니다
- 냉각 시스템: 과도한 열을 제거하며, 간접 냉각을 위해 플레이트 열교환기를 사용하는 경우가 많습니다.
- 온도 감지 시스템: 금형 온도를 측정하고 데이터를 제어 시스템에 릴레이합니다.
- 압력 릴리프 안전 시스템 : 너무 높으면 배출되고 압력을 완화합니다.
금형 온도 컨트롤러의 종류
사용되는 가열 매체를 기반으로 금형 온도 컨트롤러의 두 가지 유형이 있습니다 :
1. 수온 관제사
– 일반적으로 180°C 이내의 온도 범위
– 보통 타입: 최대 120°C, 고온 타입: 최대 180°C
2. 기름 온도 조절기
– 180°C의 위 온도를 위해 사용하는, 350°C까지
– 보통 타입: 최대 200°C, 고온 타입: 최대 350°C
작동 원리
다음은 물 형 금형 온도 컨트롤러의 작동 방식에 대한 간단한 설명입니다.
1. 순환 펌프는 체계를 통해서 물을 밉니다
2. 난방 장치는 세트 온도에 물을 가열합니다
3. 온수는 형에 있는 수로를 통해서 흐르, 열을 옮기
4. 온도 감지 시스템은 금형 온도를 측정합니다.
5. 온도가 너무 낮은 경우에, 통제 시스템은 켜기 위하여 히이터를 신호합니다
6. 온도가 너무 높은 경우에, 냉각 장치는 과잉 열을 제거합니다
7. 압력 릴리프 시스템은 압력이 위험하게 높아지면 냉각수를 배출합니다.
금형 온도를 정밀하게 제어함으로써 이러한 시스템은 결함을 최소화하고 사이클 시간을 최적화하며 사출 성형의 전체 부품 품질과 일관성을 개선하는 데 도움이 됩니다. 특정 성형 요구 사항에 맞는 우수한 금형 온도 제어 시스템에 투자하면 제조 효율이 크게 향상될 수 있습니다.
사출 성형에 대한 금형 온도의 영향
낮은 금형 온도의 영향
1. 빈약한 지상 외관 및 끝
- 낮은 금형 온도는 플라스틱 용융물의 유동성을 감소시켜 특히 ABS와 같은 재료의 경우 불완전한 충진과 광택이 적은 표면 마감을 초래할 수 있습니다.
- 금형 온도가 질감이 있는 표면에 비해 너무 낮으면 용융물이 텍스처의 미세한 디테일을 완전히 채우지 못해 금형 표면이 제대로 복제되지 않을 수 있습니다.
2. 내부 응력 및 뒤틀림 증가
- 낮은 금형 온도는 분자의 빠른 냉각 및 “냉동”을 유발하여 부품의 내부 응력을 높입니다.
- 낮은 금형 온도로 인한 고르지 않은 냉각 및 수축은 성형 부품의 뒤틀림 및 치수 불안정성을 초래할 수 있습니다.
- 눈에 보이는 용접 라인이 부품 표면에 형성되어 강도를 줄일 수 있습니다.
3. 기계적 성질의 변화
- 낮은 금형 온도는 높은 금형 온도에 비해 성형 부품의 인장 강도를 줄일 수 있습니다.
- 저온에서의 신속한 냉각은 부품의 취성을 증가시키고 충격 강도와 피로 저항을 낮출 수 있습니다.
4. 더 긴 주기 시간
- 낮은 금형 온도가 냉각 시간을 줄일 수 있지만, 감소 된 용융 유동성으로 인해 캐비티를 채우기 위해 더 높은 주입 압력이 필요합니다.
- 이것은 특히 치수 안정성을 위해 충분한 냉각이 필요한 결정 재료의 전체 사이클 시간을 증가시킬 수 있습니다.
높은 금형 온도의 영향
1. 개량된 지상 끝 및 외관
- 금형 온도가 높을수록 플라스틱이 더 쉽게 흐르고 미세한 표면 세부 사항을 채울 수있어 ABS와 같은 재료의 경우 광택이 좋고 매력적인 표면 마감이 가능합니다.
- 플라스틱 조성은 고온에서 금형 표면에 더 가깝기 때문에 더 나은 질감 복제가 가능합니다.
2. 강화된 기계적 성질
- 높은 금형 온도는 낮은 금형 온도에 비해 성형 부품의 인장 강도를 향상시킬 수 있습니다.
- 결정성 플라스틱의 경우, 높은 금형 온도를 통해 결정화에 더 많은 시간을 할애하여 부품의 강성과 내열성을 높일 수 있습니다.
3. 내부 응력 및 뒤틀림 감소
- 높은 금형 온도가 냉각 공정을 늦추어 분자가 긴장을 풀고 균일하게 방향을 잡아 부품의 잔류 응력을 줄일 수 있습니다.
- 더 높은 금형 온도에서의 점진적인 냉각은 성형 부품의 차동 수축 및 뒤틀림을 최소화합니다.
4. 증가된 주기 시간 및 결점을 위한 잠재력
- 높은 금형 온도의 주요 단점은 전체 사이클 시간을 증가시키고 생산성을 감소시키는 긴 냉각 시간입니다.
- 지나치게 높은 온도는 플라스틱이 금형에 달라 붙게하여 밝은 점이나 다른 표면 결함을 일으킬 수 있습니다.
- 플라스틱이 더 오랫동안 용융 상태로 유지되기 때문에 금형 온도가 너무 높으면 플래시 및 버가 형성 될 위험이 더 큽니다.
5. 물자 재산의 가능한 강직
- 일부 폴리머는 지나치게 높은 금형 온도에서 가공하면 열 분해 또는 산화가 발생할 수 있으며, 이로 인해 분자량 및 기계적 특성이 감소합니다.
- 높은 금형 온도, 높은 용융 온도 및 긴 체류 시간의 조합은 성형 중 재료 분해의 가장 큰 위험을 제기합니다.
더 나은 제어 금형 온도에 대한 조치
1. 금형 온도 컨트롤러를 활용
- 금형 온도 컨트롤러는 정확한 금형 온도를 조절하고 유지하는 데 필수적인 장치입니다. 그들은 난방 및 냉각 목적 모두에서 작동합니다.
- 특정 금형의 요구 사항을 충족시키기에 충분한 유량과 압력 기능을 갖춘 금형 온도 컨트롤러를 선택하십시오.
2. 모니터 냉각수 흐름 속도
- 적절한 냉각수 유량은 금형이 얼마나 빨리 냉각될 수 있는지를 결정하여 제품 품질과 사이클 시간에 영향을 미치기 때문에 중요합니다.
- 유량이 너무 낮지 않아 온도 제어가 좋지 않거나 너무 높지 않아 낭비되고 비효율적 일 수 있는지 확인하십시오.
3. 온도 기온변화도 통제를 설치하십시오
- 금형 전반에 걸쳐 일정한 온도를 유지하여 결함을 방지합니다. 적절한 온도 그라데이션 제어는 성형 부품 내의 내부 응력을 최소화합니다.
- 금형 설계자는 뒤틀림을 줄이기 위해 코어와 캐비티 사이의 5°C 이하의 온도 차이를 위해 노력해야 합니다.
4. 냉각 채널 디자인을 낙관하십시오
- 냉각 채널의 위치, 깊이 및 피치는 금형 표면 온도 균일성에 큰 영향을 미칩니다.
- 냉각 채널 깊이 (이상적으로 채널 직경의 1-2.5 배) 및 피치 (채널 직경의 2.5-3 배)를 최적화하여 균일 한 금형 표면 온도를 목표로합니다.
5. 적합한 금형 재료 선택
- 금형 재료는 열 교환에 중대한 영향을 미칩니다. 금형 재료를 선택할 때 열전도율을 고려하십시오.
- 높은 허용 오차 적용을 위해 구리 합금은 저온 차동을 유지하고 휘장을 줄이는 데 필요할 수 있지만 H13 스틸과 같은 저렴한 재료는 낮은 허용 오차 부품에 사용할 수 있습니다.
6. 급속한 난방과 냉각 기술을 실행하십시오
- RHCM (Rapid Heat Cycle Molding)은 플라스틱 흐름을 용이하게하기 위해 금형을 용융점 위로 빠르게 가열 한 다음 신속하게 냉각시켜 응고를 가속화합니다.
- RHCM은 표면 품질과 정밀도를 향상시킬 수 있지만 에너지 집약적이며 특별한 용도를 위해 예약되어야합니다.
사출 성형기는 이러한 측정값을 구현하고 금형 온도 성능을 지속적으로 모니터링함으로써 이 중요한 공정 파라미터에 대한 엄격한 제어를 달성할 수 있습니다. 이를 통해 부품 품질이 향상되고 결함이 감소되며 제조 효율성이 향상됩니다.
다른 플라스틱을 위한 사출 성형 온도
다음 표는 다양한 플라스틱에 권장되는 사출 성형 온도를 요약한 것입니다.
| 플라스틱 종류 | 재료 | 용해 온도 (°C) | 형 온도 (°C) |
|---|---|---|---|
| 비정질 플라스틱 | ABS | 210-275 | 50-90 |
| PS에서 | 170-280 | 10-60 | |
| PMMA에서 | 180-260 | 50-80 | |
| 사이트 맵 | 280-320 | 80-120 | |
| 반결정성 플라스틱 | PP | 200-280 | 30-80 |
| HDPE 비디오 | 210-300 | 20-70 | |
| LDPE에는 | 160-260 | 20-70 | |
| POM | 160-280 | 50-120 | |
| PA6에는 | 230-290 | 40-120 | |
| PA66에는 | 260-300 | 40-120 | |
| PBT에서 | 240-275 | 60-100 | |
| 고온 플라스틱 | PES에서 | 330-380 | 120-180 |
| PEEK 소개 | 340-390 | 120-160 |
주: 최적의 성형 온도 범위는 특정 등급, 첨가제, 부품 형상, 원하는 특성의 균형 및 사이클 시간에 따라 다릅니다. 사출 성형에서 높은 부품 품질 및 제조 효율을 달성하기 위해서는 용융 및 금형 온도를 세심하게 제어해야 합니다.
