사출 성형 제품의 워핑 이해 원인 및 솔루션

워핑은 사출 성형된 제품의 모양이 금형 캐비티에 비해 왜곡되는 것을 말합니다. 이는 플라스틱 제품에서 흔히 발생하는 결함이며 금형 구조, 플라스틱 소재의 열물리적 특성, 사출 성형 공정의 조건 및 매개변수를 포함한 다양한 요인의 영향을 받을 수 있습니다. 고품질 플라스틱 제품에 대한 수요가 증가함에 따라 워핑 정도는 제품 품질을 평가하는 데 중요한 요소가 되었습니다.

뒤틀림 결함의 원인

1. 불균형 분자 방향

열가소성 플라스틱의 뒤틀림은 주로 플라스틱 부품의 반경 방향 및 접선 방향 수축의 차이에 의해 영향을 받는데, 이는 분자 배향의 결과입니다. 성형 공정 동안 폴리머 분자는 수직 방향보다 용융 흐름 방향을 따라 정렬되는 경향이 있습니다. 이 배향은 흐름 방향을 따라 더 큰 수축을 초래하는 내부 응력을 생성하여 뒤틀림을 초래합니다. 이 효과를 최소화하려면 용융 및 금형 온도를 낮추는 것이 필수적이며, 이는 배향 응력을 완화하는 데 도움이 될 수 있습니다. 탈형 후 열처리를 통해 부품을 따뜻한 물(섭씨 37.5~43도)에서 천천히 식히면 이러한 응력을 더욱 완화할 수 있습니다.

2. 부적절한 냉각

금형 설계가 잘못되었거나 온도 제어가 부적절하여 냉각이 불충분하면 뒤틀림이 발생할 수 있습니다. 이는 벽 두께가 다양한 부품에서 특히 문제가 되는데, 냉각 속도가 일정하지 않으면 수축 차이가 발생할 수 있기 때문입니다. 이를 해결하기 위해 금형 설계는 균일한 벽 두께를 목표로 해야 하며 금형에서 충분한 냉각 시간을 유지해야 합니다. 또한 냉각 시스템은 부품의 모든 영역에서 균형 잡힌 냉각을 보장하도록 최적화해야 합니다.

3. 불합리한 곰팡이 게이팅 시스템

금형 게이팅 시스템의 설계는 플라스틱 부품의 모양과 크기에 상당한 영향을 미칩니다. 잘 설계된 게이트는 용융된 재료의 흐름을 제어하고 응력과 변형을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 게이트 위치는 코어에 직접적인 영향을 미치지 않도록 선택해야 하며, 뒤틀림을 최소화하기 위해 플라스틱 부품의 형상에 따라 적절한 게이트 유형을 선택해야 합니다.

4. 부적절한 탈형 및 배기 설계

탈형 중에 큰 불균형한 힘은 상당한 뒤틀림을 일으킬 수 있습니다. 불충분한 탈형 경사, 부적절한 이젝터 핀 배치, 고르지 않은 이젝션 속도와 같은 요인이 이 문제에 기여할 수 있습니다. 금형 설계에는 적절한 경사와 잘 분포된 수의 이젝터 핀이 포함되어 원활한 이젝션을 보장해야 합니다. 소형에서 중형 금형의 경우 예상되는 뒤틀림을 상쇄하기 위해 뒤틀림 방지 설계를 통합할 수 있습니다.

5. 부적절한 프로세스 작업

다양한 운영 요인으로 인해 낮은 사출 압력, 느린 사출 속도, 불충분한 유지 시간, 고르지 않은 가소화 등이 뒤틀림을 유발할 수 있습니다. 특정 조건에 따라 공정 매개변수를 조정하면 이러한 문제를 완화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

워핑 및 트위스팅 체크포인트

1. 금형 온도: 금형 온도가 적절한지 확인하고 필요한 경우 냉각 시간을 늘리세요.
2. 냉각 균일성: 냉각 시스템을 개선하여 플라스틱 부품의 균일한 냉각을 달성합니다.
3. 게이트 선택: 적절한 게이트 형태를 선택하세요. 종종 다중 지점 게이트를 선호합니다.
4. 금형 정렬: 금형의 편심을 점검하고 수정합니다.

뒤틀림의 원인을 이해하고 적절한 설계 및 운영 전략을 구현함으로써 제조업체는 사출 성형 제품에서 이러한 결함 발생을 크게 줄일 수 있으며, 이는 제품 품질과 성능을 개선하는 데 도움이 됩니다.