투명 플라스틱 원료의 특성 및 사출성형 공정

의료용 사출성형제품 투명성, 내마모성, 충격 인성이 우수해야 하기 때문에 플라스틱의 구성, 전체 사출 성형 공정, 장비, 금형 등에 대한 많은 작업이 이루어져야 하며, 유리를 대체하는 데 사용되는 이러한 플라스틱(이하 투명 플라스틱이라고 함)이 양호한 표면 품질을 갖고 사용 요구 사항을 충족하도록 해야 합니다. 현재 시중에서 일반적으로 사용되는 투명 플라스틱은 폴리메틸 메타크릴레이트(일반적으로 아크릴 또는 유기 유리로 알려짐, 코드명 PMMA), 폴리카보네이트(코드명 PC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(코드명 PET), 투명 나일론 AS(아크릴로니트릴-스티렌 공중합체), 폴리설폰(코드명 PSF) 등입니다. 이 중 PMMA가 가장 일반적으로 사용됩니다. PC와 PET는 세 가지 종류의 플라스틱입니다. 공간이 제한되어 이 세 가지 플라스틱을 예로 들어 투명 플라스틱의 특성과 사출 성형 공정을 논의합니다.

1. 투명 플라스틱의 성능

투명 플라스틱은 우선 투명도가 높아야 하고, 둘째, 일정한 강도와 내마모성, 내충격성, 내열성, 내화학성, 흡수성이 낮아야 합니다. 이렇게 해야만 투명도 요구 사항을 충족하고 사용 중에 장기간 변하지 않을 수 있습니다. 다음 표는 PMMA, PC, PET의 성능을 비교한 것입니다. (1) 품종이 매우 다양하기 때문에 이는 평균값일 뿐이며, 품종마다 실제 데이터는 다릅니다. (2) PET 데이터(기계적 측면)는 인장 후의 데이터입니다.

2. 일반적으로 발생하는 문제

투명 플라스틱의 사출 성형 시 주의해야 할 사항 투명 플라스틱의 높은 투과율로 인해 플라스틱 제품의 엄격한 표면 품질 요구 사항은 불가피합니다. 얼룩, 기공, 희게 변색, 후광, 검은 반점, 변색, 광택 불량 및 기타 결함이 없어야 합니다. 따라서 전체 사출 성형 공정에서 원자재, 장비, 금형, 심지어 제품 설계에도 많은 주의를 기울여야 하며 엄격하거나 특별한 요구 사항을 제시해야 합니다. 둘째, 투명 플라스틱은 대부분 녹는점이 높고 유동성이 좋지 않기 때문에 제품의 표면 품질을 보장하기 위해 기계 온도, 사출 압력, 사출 속도와 같은 공정 매개 변수를 미묘하게 조정하여 사출 플라스틱이 내부 응력을 발생시키지 않고 제품 변형 및 균열을 일으키지 않고 금형을 채울 수 있도록 해야 합니다. 다음은 원자재 준비에 대한 것입니다. 장비 및 금형, 사출 성형 공정 및 제품의 원자재 가공에 대한 요구 사항과 주의해야 할 사항을 논의합니다. (I) 원료의 제조 및 건조 플라스틱의 불순물은 제품의 투명성에 영향을 줄 수 있으므로 보관 및 운반이 필요합니다. 공급 과정에서는 원료가 깨끗한지 확인하기 위해 밀봉에 주의해야 합니다. 특히 원료에 수분이 포함되어 있는 경우 가열하면 원료가 열화되므로 건조해야 하며 사출 성형 중에는 건조 호퍼를 사용하여 공급해야 합니다. 또 다른 주의 사항은 건조 과정에서 원료가 오염되지 않도록 입력 공기를 여과하고 제습하는 것이 좋습니다. (ii) 배럴, 스크류 및 부속품의 세척 원료 오염 및 스크류 및 부속품의 움푹 들어간 부분에 오래된 재료 또는 불순물, 특히 열 안정성이 낮은 수지의 경우 스크류 세척제를 사용하여 사용 전과 정지 후에 모든 부품을 세척하여 불순물이 붙지 않도록 해야 합니다. 스크류 세척제가 없는 경우 PE 및 PS와 같은 수지로 스크류를 세척할 수 있습니다. 기계가 일시적으로 정지될 때, 원료가 장시간 고온에 머물러 열화를 일으키는 것을 방지하기 위해 건조기와 배럴의 온도를 낮춰야 합니다. 예를 들어, PC, PMMA 등의 배럴 온도는 160°C 이하로 낮춰야 합니다. (PC의 호퍼 온도는 100°C 이하로 낮춰야 합니다.)

(iii) 금형 설계 시 주의해야 할 사항

(제품 설계 포함) 불량한 리플럭스 또는 불균일한 냉각으로 인해 불량한 플라스틱 성형, 표면 결함 및 열화가 발생하지 않도록 금형 설계 시 다음 사항에 주의해야 합니다. a) 벽 두께는 가능한 한 균일해야 하며 탈형 경사는 충분히 커야 합니다. b) 전이 부분은 점진적이어야 합니다. 날카로운 모서리를 방지하기 위한 매끄러운 전이. 날카로운 모서리가 생성되며 특히 PC 제품에는 틈새가 없어야 합니다. c) 게이트. 러너는 가능한 한 넓고 짧아야 하며 게이트 위치는 수축 및 응축 공정에 따라 설정해야 합니다. 필요한 경우 콜드 웰을 추가해야 합니다. d) 금형 표면은 매끄럽고 거칠기가 낮아야 합니다(바람직하게는 0.8 미만). e) 벤트. 홈은 시간이 지나면서 용융물 내의 공기와 가스를 배출하기에 충분해야 합니다. f) PET를 제외하고 벽 두께는 너무 얇아서는 안 되며 일반적으로 1mm 이상이어야 합니다.

(IV) 사출성형 공정에서 주의해야 할 사항

(사출성형기의 요구사항 포함) 내부응력과 표면품질 결함을 줄이기 위해 사출성형 공정에서 다음 사항에 주의해야 합니다. a) 특수스크류와 별도의 온도조절 노즐이 있는 사출성형기를 선택해야 합니다. b) 플라스틱 수지가 분해되지 않는다는 전제 하에 더 높은 사출 습도를 사용해야 합니다. c) 사출 압력: 일반적으로 용융물의 높은 점도 결함을 극복하기 위해 더 높지만, 압력이 너무 높으면 내부응력이 발생하여 탈형의 어려움과 변형이 발생합니다. d) 사출 속도: 금형을 채우는 조건에서 일반적으로 낮아야 하며, 느리게-빠르게-느리게 다단계 사출을 사용하는 것이 가장 좋습니다. e) 유지시간 및 성형주기: 움푹 들어간 부분과 기포가 발생하지 않고 제품을 채우는 조건에서; 배럴에서 용융물의 체류시간을 최소화하기 위해 가능한 한 짧아야 합니다. f) 스크류 속도 및 배압: 가소화 품질을 충족한다는 전제 하에 감압 가능성을 방지하기 위해 가능한 한 낮아야 합니다. g) 금형 온도: 제품의 냉각 품질은 품질에 큰 영향을 미치므로 금형 온도는 공정을 정확하게 제어할 수 있어야 합니다. 가능하면 금형 온도가 더 높아야 합니다.

(V) 기타 사항 상부표면 품질 저하를 방지하기 위하여

일반적으로 사출 성형 시 가능한 한 적은 이형제를 사용하며, 재활용 소재를 사용할 경우 20%를 초과해서는 안 됩니다. PET를 제외한 모든 제품은 내부 응력을 제거하기 위해 후처리해야 합니다. PMMA는 70~80t 열풍 순환에서 4시간 동안 건조해야 합니다. PC는 110~135℃에서 깨끗한 공기, 글리세린, 액상 파라핀 등에서 가열해야 합니다. 시간은 제품에 따라 다르며 최대 10시간 이상 걸립니다. PET는 양호한 기계적 특성을 얻기 위해 이축 연신 공정을 거쳐야 합니다.

3. 투명 플라스틱의 사출 성형 공정 투명 플라스틱의 공정 특성: 위의 일반적인 문제 외에도 투명 플라스틱에는 다음과 같이 설명하는 몇 가지 공정 특성이 있습니다. 1. PMMA의 공정 특성 PM-MA는 점도가 높고 유동성이 약간 낮기 때문에 높은 재료 온도와 높은 사출 압력에서 사출해야 합니다. 사출 온도의 영향은 사출 압력보다 크지만 사출 압력을 높이면 제품의 수축률을 개선하는 데 도움이 됩니다. 사출 온도 범위가 넓고 용융 온도는 160℃, 분해 온도는 270℃이므로 재료 온도 조정 범위가 넓고 가공성이 좋습니다. 따라서 유동성을 개선하려면 사출 온도부터 시작할 수 있습니다. 충격 저항성이 낮고 내마모성이 낮으며 긁히기 쉽고 균열이 생기기 쉽기 때문에 금형 온도를 높이고 응축 공정을 개선하여 이러한 결함을 극복해야 합니다. 2. PC의 공정 특성 PC는 점도가 높고 용융 온도가 높으며 유동성이 좋지 않아 더 높은 온도(270~320t)에서 사출해야 합니다. 비교적 재료 온도 조절 범위가 좁고 가공성이 PMMA만큼 좋지 않습니다. 사출 압력은 유동성에 거의 영향을 미치지 않지만 점도가 높기 때문에 여전히 큰 사출 압력이 필요합니다. 이에 따라 내부 응력 발생을 방지하기 위해 유지 시간은 가능한 한 짧아야 합니다. 수축률은 크고 크기는 안정적이지만 제품은 내부 응력이 크고 균열이 발생하기 쉽기 때문에 압력을 높이는 것보다 온도를 높여 유동성을 개선하고 금형 온도를 높이고 금형 구조와 후처리를 개선하여 균열 가능성을 줄이는 것이 좋습니다. 사출 속도가 낮으면 게이트에 리플과 같은 결함이 발생하기 쉽습니다. 방사형 노즐의 온도는 별도로 제어해야 하며 금형 온도는 높아야 하며 러너와 게이트 저항은 작아야 합니다. 3. PET의 가공 특성 PET의 성형 온도는 높고, 재료 온도 조절 범위는 좁지만(260~300℃) 용융 후 유동성이 좋아 가공성이 나쁘고, 노즐에 방류 방지 장치를 추가하는 경우가 많다. 사출 후 기계적 강도와 성능이 높지 않아, 연신 가공과 개질을 통해 성능을 개선해야 한다. 금형 온도를 정확하게 제어하는 것은 휘어짐과 변형을 방지하는 중요한 요소이므로 핫 러너 금형을 사용하는 것이 좋다. 금형 온도가 너무 높으면 표면 광택이 나빠지고 탈형이 어려워진다.

IV. 투명 플라스틱 부품의 결함 및 해결 방안 공간 제약으로 인한

여기서는 제품의 투명성에 영향을 미치는 결함만 논의합니다. 다른 결함은 당사 제품 설명서나 기타 자료를 참조하십시오. 결함은 대략 다음과 같습니다. (I) 실버 스트릭: 금형 충진 및 응축 중 내부 응력의 이방성으로 인해 수직 방향으로 발생하는 응력으로 인해 수지가 위쪽으로 흐르고 굴절률이 비흐름 방향과 다르기 때문에 플래시 실크 스트릭이 발생합니다. 확장되면 제품에 균열이 생길 수 있습니다. 사출성형 공정과 금형에 주의하는 것 외에도(제품을 어닐링하는 것이 가장 좋습니다. 예를 들어, PC 소재는 160℃ 이상으로 가열하여 3~5분간 유지한 다음 자연 냉각할 수 있습니다.) (ii) 기포: 주로 수지의 수증기 및 기타 가스가 배출되지 않거나(금형 응축 공정 중) 또는 금형 충진이 충분하지 않아 응축 표면이 너무 빨리 응축되어 "진공 기포"가 형성됩니다. (iii) 표면 광택 불량: 주로 금형의 거칠기가 큰 반면 응축이 너무 이르기 때문에 수지가 금형 표면 상태를 복사할 수 없습니다. 이러한 모든 요인으로 인해 표면에 작은 융기와 불균일성이 생기고 제품의 광택이 사라집니다. (iv) 채터 마크: 스프루를 중심으로 형성된 조밀한 잔물결을 말합니다. 그 이유는 용융 점도가 너무 높고 프런트 엔드 소재가 캐비티에서 응축되어 나중의 소재가 이 응축을 뚫고 나가기 때문입니다. 표면, 표면에 채터 마크를 발생시킴. (v) 백화. 후광: 주로 공기 중의 먼지가 원료에 떨어지거나 원료의 수분 함량이 너무 많음으로 인해 발생함. (VI) 흰 연기. 검은 반점: 주로 배럴 내 플라스틱의 국부 과열로 인한 배럴 수지의 분해 또는 열화로 인해 발생함. 이러한 결함을 극복하기 위해 취한 조치를 명확하게 설명하고자 함.