사출성형에서 샷 크기란 무엇입니까?

성형 사이클 동안 주입될 수 있는 플라스틱 사출 금형의 최대량을 샷 크기라고 합니다. 펠릿은 호퍼를 통해 배럴과 스크류 어셈블리로 공급됩니다.

사출 성형 기술을 사용하면 녹은 재료를 금형의 캐비티에 주입하여 대량의 플라스틱 부품을 만들 수 있습니다.

플라스틱 사출 성형 공정에서는 원료를 배럴에 주입하여 용융시키고, 금형을 닫은 후 냉각 및 응고를 위해 플라스틱을 금형 캐비티에 주입합니다. 마지막으로 금형이 열리고 부품이 배출됩니다.

샷 크기를 계산하는 방법

체류 시간은 샷과 배럴의 크기에 따라 달라지며, 이는 최종 제품의 품질에도 영향을 미칠 수 있습니다. 배럴 용량이 작은 샷을 사용하면 체류 시간이 길어지고 폴리머 분해가 발생할 수 있습니다.

배럴 용량의 20% 미만을 차지하는 작은 샷 크기는 체류 시간을 늘리는 결과를 가져오는 경우가 많고, 이는 폴리머 분해와 부적절한 공정 제어를 초래합니다.

반면, 50%보다 큰 사출 크기와 배럴 충전 레벨은 불균일한 용융과 느린 스크류 회복을 초래할 수 있습니다.

또한, 대형 스크류는 일반적으로 플라스틱 압력 용량이 낮습니다. 배럴 용량의 65% 이상을 차지하는 대형 샷 크기는 용융 불량, 용융 균일성 불량, 스크류 회복 시간 지연 등 용융 품질 문제를 자주 야기합니다.

안전을 위해 배럴 두 개를 주문하는 것을 고려해 보세요. 게다가, 몰드는 배럴 두 개와 함께 사용할 수 있습니다. 새 기계와 함께 배럴 두 개를 주문하면 저렴한 가격에 만족하실 수 있습니다. 배럴이 뜨거워도 적절한 사양과 숙련된 작업자가 있다면 배럴 교체는 30분 이내에 완료됩니다.

사출 성형에서의 금형 샷 크기 공식

금형 샷 크기를 계산하는 가장 간단한 공식은 다음과 같습니다.

수축률 + 스프루스 부피 + 제품 부피 + 러너 부피 = 금형 사출 크기

포뮬러 머신 샷 용량/ 샷 크기

성형 사이클 동안 스크류가 사출하는 총 중량 또는 부피는 기계 사출 용량(g)/기계 사출 크기(mm)로 표현되며, 기계 사출 용량이라고도 합니다.

압력을 고려할 때 계산은 다음과 같습니다.

스트로크 X 스크류 피스톤 표면 = 분사량

사출력/스크류 피스톤 표면 = 사출 압력

그러므로:

입방 단위당 최대 주입량 X 최대 주입 압력(입방 단위당 바)/1000 = 주입 단위의 사출 용량.

나사 무게와 재료 밀도를 사용할 경우 계산은 다음과 같습니다.

질량/밀도 = 부피

ᴨ*D2*샷 사이즈/4= 배럴/샷 볼륨  

제품 샷 크기에 영향을 미치는 요소

샷 크기를 계산할 때 고려해야 할 몇 가지 요소가 있습니다. 이러한 요소는 다음과 같습니다.

• 사출 크기를 결정할 때는 스프루스 부피, 러너 부피, 그리고 제품 부피를 고려해야 합니다. 이는 폴리머가 금형에 주입될 때 스프루스, 러너, 그리고 제품 부피를 모두 채워야 하기 때문입니다.
• 사출 크기 계산에 영향을 미치는 또 다른 중요한 요소는 폴리머 수축입니다. 수축은 용융 폴리머의 냉각으로 인해 발생합니다. 폴리머의 밀도가 다양하기 때문에 성형 수축도 달라집니다.
• 폴리머의 종류와 첨가제의 양은 밀도와 흐름 특성을 바꿀 수 있습니다.

이러한 요소는 샷 크기, 볼륨 및 배럴 용량을 추정하는 데 도움이 될 수 있습니다.

주입 장치

사출 장치의 목적은 플라스틱 재료를 미리 정해진 압력과 유량으로 금형에 주입하기 전에 균일하게 용융시키는 것입니다. 불소 중합체는 열전도도가 낮고 비열이 높으며 용융 점도가 높기 때문에 이러한 작업은 매우 까다롭습니다.

다시 한번, 당면한 복잡한 문제들을 해결하기 위해 수많은 변형들이 개발되었습니다. 이러한 변형들은 일반적으로 네 가지 주요 주입 장치 개념으로 분류될 수 있습니다.

• 단일 단계 플런저 또는 램
• 듀얼 스테이지 램
• 1단계로 나사를 조이세요
• 2단계 나사/램

단일 단계 램 장치는 소형 기계와 일부 특수 장비에는 여전히 사용되고 있지만, 가열, 혼합, 압력 전달에 있어 비효율적이므로 사실상 구식입니다. 단순성과 경제성이라는 장점이 있습니다.

또한, 2단 램은 사실상 구식입니다. 가열 및 압력 흐름 작동을 분리하여 성능을 향상시키려는 시도에도 불구하고, 램은 여전히 비효율적인 믹서 겸 히터입니다.

2단계 스크류/램 장치는 혼합 및 가열에 스크류를 사용하는 대신 주입에 램을 사용함으로써 유동과 열의 역할을 더욱 분리합니다. 이 아이디어는 두 가지 모두 각각의 작업에 효과적인 도구이기 때문에 매력적입니다.

또한, 사출 장치는 최대 사출 압력과 가용 사출량을 사용하여 평가되는 경우가 많습니다. 스크류 하류 끝단에서 가능한 최대 압력을 사출 압력이라고 합니다. 이는 스크류의 직경과 스크류를 미는 힘에 따라 달라집니다.

하지만 이 압력을 사출 실린더(스크류 구동)에 작용하는 유압 라인의 압력과 혼동해서는 안 되며, 금형 캐비티를 채우는 데 필요한 압력으로 해석해서는 안 됩니다. 노즐과 금형 공급 시스템의 압력 손실로 인해 이 압력은 상당히 낮습니다.

주입 장치의 주요 동작은 다음과 같습니다.

• 재료는 스크류가 회전하면서 가열 및 용융된 후 스크류 플라이트를 따라 스크류의 하류 끝으로 이송됩니다. 배럴 노즐은 기계적 또는 열 밸브를 사용하거나 이전 성형물이 있는 경우 닫힙니다.

다음 성형물을 제작할 만큼 충분한 용융물이 축적될 때까지, 모인 용융물은 여전히 회전 중인 스크류를 제어된 저항(배압)에 대항하여 뒤로 밀어냅니다. 이때 스크류의 회전이 멈춥니다. 이제 용융물을 준비할 시간입니다.

• 배럴 노즐이 열리면 스크류는 회전하지 않고 축 방향으로 앞으로 이동하여 램처럼 작용합니다. 결과적으로 스크류 하류 끝단 앞에 모인 용융물은 노즐을 통해 금형으로 강제로 주입됩니다.

용융물이 스크류 플라이트를 따라 역류하는 것을 막기 위해 스크류 하류 끝에 밸브 시스템을 설치할 수 있습니다. 이는 사출 또는 금형 충진 단계입니다.

• 금형 충전이 완료된 후, 스크류 압력은 금형 내부에서 냉각된 용융물의 체적 수축을 보상하기 위해 잠시 유지됩니다. 이제 보압 또는 유지 단계가 시작됩니다.
• 마지막으로, 사출 유닛 사이클이 스크류 회전과 함께 재개되고 금형이 닫혀 성형물이 배출 온도까지 식을 때까지 준비를 녹이는 보류 단계에 도달합니다.

플라스틱 용융물이 사출 노즐로 강제 주입되어 금형 공급 시스템과 캐비티를 통과할 때 상당한 압력 강하가 발생합니다. 이러한 압력 손실을 계산하는 데 간단한 규칙을 사용할 수는 없습니다.

클램핑 유닛

금형 폐쇄는 사출성형기용 클램핑 장치를 사용하여 플라스틱을 사출 압력에 의해 닫힌 금형에 밀어 넣을 때 발생하는 힘에 대해 유지됩니다. 이 장치에는 사출성형기의 이동식 플래튼을 최소 한 방향으로 움직일 수 있는 구동 시스템이 있습니다.

클램핑 유닛의 유형

사출 성형 공정에는 여러 유형의 클램핑 장치가 있습니다. 다음과 같습니다.

토글 타입 클램핑

힘을 증폭하는 기계 장치는 토글입니다. 성형기에서 두 개의 막대가 연결되어 피벗으로 끝납니다. 막대의 한쪽 끝은 고정된 플래튼에 연결되고, 다른 쪽 끝은 이동식 플래튼에 연결됩니다. 금형이 열리면 토글은 V자 모양이 됩니다. 피벗에 압력이 가해지면 두 막대는 직선을 이룹니다.

토글 타입 클램핑의 장점은 비용과 마력이 적게 들고 금형 설계가 양호하다는 점입니다. 또한, 토글 타입 클램핑의 단점은 유지 보수가 많이 필요하고 시공이 어렵다는 점입니다.

유압 클램핑

이 경우, 유압 시스템의 RAM은 이동식 플래튼에 연결되고, 유압 실린더로 구동되는 클램핑 유닛은 닫힌 이동식 금형에 직접 연결됩니다. 유압 실린더는 오일 입력부와 오일 출력부, 두 부분으로 구성됩니다.

오일은 압력 하에 실린더에 유입될 때 RAM을 앞으로 밀어내어 움직이는 플래튼과 몰드를 닫게 합니다. 또한, 실린더에서 오일이 배출되면 RAM 컴백과 몰드가 열립니다.

유압 클램핑의 장점으로는 클램프 속도와 지지력을 어떤 각도에서든 쉽게 제어할 수 있고, 클램핑 힘을 쉽게 측정할 수 있으며, 모드 설정과 클램프 힘 조절이 쉽고, 유지 관리가 간단하다는 점이 있습니다.

이러한 유형의 클램핑의 단점은 비용이 많이 들고 토글 시스템 및 양성 명사 클램프보다 더 비싸다는 것입니다.

자석형 클램핑 유닛

자기 금형 클램핑 플레이트 또는 플래튼 내부의 자기 모듈이 클램핑력을 생성합니다. 인터페이스 패널은 금형 클램핑, 금형 교체, 플래튼의 자화 및 탈자화를 제어할 수 있습니다.

이 클램핑 장치의 장점은 자화 및 자기소거 단계에서만 전기가 필요하고 클램핑 중에는 필요하지 않으며, 많은 안전 기능을 갖춘 실시간 클램핑 힘 측정과 무료 유지 보수가 가능하다는 점입니다.

몰드 샷 무게

공급 시스템을 포함하여 금형을 채우기 위해 금형에 주입되는 재료의 양을 "금형 사출 중량" 또는 "제품 사출 중량"이라고 합니다. 반면, 스프루스, 러너, 게이트 중량은 사출 중량의 구성 요소입니다. 공급 시스템을 포함하여 스크류가 제품을 채우기 위해 이동하는 거리를 금형/제품 사출 중량이라고 합니다.

결론

사출 성형 기법을 사용하면 원료 플라스틱을 녹여 금형에 주입하고, 냉각 및 응고시킨 후 완성된 제품을 압출합니다. 사출 크기는 폴리머 언더필과 플래시를 방지하기 때문에 매우 중요합니다. 배럴 용량과 같은 다른 요인들도 일반적인 사출 성형 공정에 영향을 미칩니다.