유압식, 전기식, 하이브리드 플라스틱 사출 성형: 어떤 공정이 당신에게 맞을까요?

설계 엔지니어는 특정 응용 분야에 가장 적합한 플라스틱 사출 성형 공정을 선택할 때 다양한 옵션을 가지고 있습니다. 세 가지 주요 방법(유압, 전기 및 하이브리드)은 각각 고유한 장단점을 제공합니다. 프로젝트에 적합한 선택을 하려면 이러한 방법이 어떻게 다른지, 그리고 무엇을 제공할 수 있는지 완전히 이해하는 것이 중요합니다.

유압 사출 성형

유압 플라스틱 사출 성형기(IMM) 특정 요구 사항, 전기 비용 및 개인적 선호도에 따라 유압 프레스가 여전히 해당 작업에 가장 적합한 선택일 수 있습니다.

이러한 유형의 기계는 유압 실린더를 사용하여 금형의 두 반쪽을 고압 하에 함께 고정합니다. 그런 다음 플라스틱 기판 펠릿을 녹이고 액체를 금형 캐비티에 주입합니다. 플라스틱이 식고 굳으면 금형의 두 반쪽이 분리되고 부품이 제거되고 프로세스가 반복됩니다.

사출 압력으로 인해 금형이 밀려 열리지 않도록 하여 과도한 재료가 부품 주위로 "플래시"되는 것을 방지하기 위해 클램핑 장치는 사출 공정 중에 금형을 닫아두기에 충분한 클램핑 힘을 제공할 수 있어야 합니다. 얇은 벽 섹션과 깊은 인출 깊이가 있는 부품의 경우 캐비티 1제곱인치당 약 3-4톤의 클램핑 힘이 필요합니다. 두꺼운 벽 섹션과 얕은 인출 깊이의 경우 1제곱인치당 약 2톤이 필요합니다.

오늘날의 유압 IMM은 최대 8,000톤 이상의 클램핑 힘을 제어할 수 있으며 50파운드 이상의 무게를 가진 부품을 만들 수 있습니다. 하이드로포밍은 범퍼와 같은 크고 무거운 부품을 생산해야 하는 자동차 산업에서 인기 있는 선택입니다.

장점
유압 사출 성형은 코어 풀, 이젝터 및 밸브 게이트를 구동하고 장시간 유지해야 하는 두꺼운 벽의 부품에 선호되는 선택입니다. 전기 기계에 비해 다음과 같은 장점이 있습니다.

대형 부품에 대한 더 큰 클램핑력
더 나은 주입 속도
높은 내마모성
더 큰 샷 크기
더 나은 배출 기능
클램프 움직임이 더 느리면 어큐뮬레이터를 장착하여 보상할 수 있습니다.
초기 구매 가격 낮음
저렴한 비용과 높은 교체 부품 가용성으로 유지 관리 비용이 낮아집니다.
고급 프로젝트를 더 쉽게 제어할 수 있습니다

단점
유압 프레스는 너무 강력하기 때문에 공회전 시에도 많은 에너지를 소모합니다. 일반적인 전기 모터는 사출 성형 공정 중에 약 2.55kWh를 소모하는 반면, 유압 프레스는 5.12kWh를 소모할 수 있습니다. 유압 프레스는 더 높은 성형 온도와 더 긴 냉각 시간이 필요하며, 유체 누출 위험으로 인해 클린룸 사용에 적합하지 않습니다. 유압 IMM은 전기 프레스보다 소음이 많고 정확도가 낮습니다. 그러나 클램핑 힘이 증가하고 제어 시스템이 개선됨에 따라 유압 프레스의 정밀 성능이 향상될 것입니다.

전기 사출 성형
이러한 기계는 유압 장치가 아닌 디지털 제어 고속 서보모터로 구동되어 더 빠르고 반복 가능하며 더 정확하고 에너지 효율적인 작동이 가능합니다. 모터 작동은 매우 예측 가능하므로 이상적인 사출 프로세스가 달성되면 매우 일관되게 복제하여 더 높은 품질의 부품을 생산할 수 있습니다. 작업이 모터에 프로그래밍되면 디지털 제어를 통해 사실상 무인으로 작동할 수 있어 노동 비용이 절감되고 수익이 향상됩니다.

장점
전기 사출 성형은 오일 오염의 위험이 없기 때문에 클린룸 애플리케이션에 적합합니다. 높은 정밀도 덕분에 이 공정은 페트리 접시와 주사기와 같은 소형에서 중형 부품과 의료 제품에도 적합합니다. 다른 이점은 다음과 같습니다.
엄격한 정확성과 반복성으로 폐기물 비율 감소 누출이 없는 깨끗한 공정 유압 장치와 일반적으로 연관되는 가동 중단 시간 감소 30%에서 70%로 에너지 절감 조용한 작동으로 모터 소음을 70dBA 미만으로 감소 최대 800mm/초의 더 빠른 빠른 주입 속도와 더 빠른 클램핑 동작 더 짧은 시작 시간과 최대 20% 더 빠른 사이클 시간 재료 낭비 감소로 단위 비용 절감 오일과 같은 소모품을 교체하거나 세척할 필요가 없음 전력 요구 사항이 낮아 운영 비용이 크게 절감

단점
전기 모터는 더 빠르고, 더 깨끗하고, 더 에너지 효율적이지만, 유압 프레스에서 생성되는 클램핑 힘에는 맞먹지 못하고 초기 비용이 더 많이 듭니다. 이들은 볼 스크류 구동 토글 클램프이며, 둘 다 교체 비용이 많이 들거나 중고 시장에서 찾기 어려운 마모 부품입니다. 그리고, 뛰어난 정확도를 제공함에도 불구하고, 전기 모터의 높은 위치 정확도는 유압 프레스보다 덜 관대할 수 있습니다.

하이브리드 플라스틱 사출 성형
두 세계의 장점을 결합한 하이브리드 사출 성형기는 수십 년 동안 시장에 출시되어 왔으며, 유압 프레스의 뛰어난 클램핑 힘과 전기 모터의 정밀성, 반복성, 에너지 절약 및 낮은 소음을 결합했습니다. 이를 통해 얇은 벽과 두꺼운 벽의 부품 모두에서 더 나은 성능을 얻을 수 있습니다. 이러한 기계는 효율성과 사용 편의성으로 인해 지난 몇 년 동안 점점 더 인기를 얻고 있습니다.

유압 프레스의 에너지 중 약 66%가 스크류를 회수하는 데 사용됩니다. 따라서 하이브리드 프레스는 초기 비용이 더 많이 들지만, 전기 스크류 회전으로 상당한 절감 효과를 얻을 수 있으며, 이는 고객에게 전달될 수 있습니다. 당사의 하이브리드 기계는 완전 유압 기계가 제공하는 모든 전력을 갖추고 있으며, 완전 전기 기계와 거의 동일한 에너지 효율을 제공합니다.

장점
하이브리드 플라스틱 사출 성형은 많은 수요가 없이도 에너지 효율적이고 오래 지속되는 공정으로, 그 결과 투자 수익률이 더 빠릅니다.
특정 장점 중 일부는 다음과 같습니다.
서보 펌프는 제품 설계의 다양성을 위해 지속적인 조정을 가능하게 합니다.
토글에 두 개의 클램핑 시스템을 사용하는 경향이 있습니다
3가지 옵션(유압식, 전기식, 하이브리드식) 모두에 대한 중간 초기 비용이지만 장기적으로 가장 큰 절감 효과를 제공할 수 있습니다.
더 빠른 응답 시간을 제공하는 폐쇄 루프 프로세스
온도가 낮을수록 냉각이 덜 필요하고 오일과 기계 수명이 연장됩니다.

단점
모든 하이브리드는 다르기 때문에 제품에 맞는 올바른 프레스를 매치하고 특정 응용 분야에 대한 신뢰할 수 있는 교체 기계를 제공하는 것이 어려울 수 있습니다. 하이브리드 기계에 유지 관리가 필요한 경우 감독자는 유압 프레스와 전기 프레스에 대한 지식이 있어야 합니다.