1. 가스 (물) 보조 사출 성형
왕복동 나사 기계 기계가 나온 이래 기체 보조 사출 성형은 사출 성형 기술의 가장 중요한 발전 중 하나이다. 고압 가스를 사용하여 사출 성형 부품 내부에 빈 단면을 생성하고, 제품의 잔여 내부 응력을 줄이고, 제품 표면의 싱크 마크를 제거하고, 재질을 줄이며, 기존 사출 성형과 비교할 수 없는 장점을 보여줍니다. 가스 보조 사출 프로세스는 주로 세 단계로 구성됩니다. 초기 단계는 용융 주사입니다. 이 단계에서 플라스틱 용융물은 기존 사출 성형과 마찬가지로 중공에 주입되지만 용융액은 중공의 60 ~ 95% 만 채워지며 특정 사출 양은 제품마다 다릅니다. 두 번째 단계는 가스 주입이다. 이 단계에서는 용융액 코어에 고압 불활성 가스를 주입하고 용융 전면은 전체 중공이 채워질 때까지 가스 압력에 의해 계속 앞으로 흐릅니다. 가스 보조 사출 성형 시 용융 흐름 거리가 크게 단축되고 용융 사출 압력이 크게 감소할 수 있습니다. 가스는 주 통로나 가스 사출 컴포넌트를 통해 구멍에서 직접 가공소재로 들어갈 수 있습니다. 가스는 항상 저항이 가장 낮은 방향 (고온 저점도) 으로 침투하기 때문에 금형에서 가스 채널을 특별히 설계해야 합니다. 세 번째 단계는 가스 압축입니다. 이 단계에서 부품은 냉각되는 동시에 기체 압력을 유지한다. 가스 등방성 압력 전달 특성을 더욱 활용하여 부품을 균일하게 바깥쪽으로 누르고 가스 팽창을 통해 용융 냉각 응고로 인한 볼륨 수축 (2 차 침투) 을 보완하여 제품 외부 표면이 금형 벽에 밀착되도록 합니다.
가스 보조 기술은 많은 기존 기술로 주사할 수 없는 부품을 사출 성형으로 만들 수 있게 한다. 자동차, 가전제품, 가구, 전자기기, 일용품, 사무 자동화 설비, 건축 재료 등 거의 모든 플라스틱 부품 분야에 광범위하게 적용되었다. 도전적인 신기술로서 플라스틱 성형을 위한 새로운 응용 분야를 개척했습니다. 가스 보조 기술은 다음과 같은 측면에서 사출 성형 제품 제조에 특히 적합합니다.
1) 튜브 및 막대 제품: 손잡이, 후크, 의자 난간, 샤워 등. 중공 구조는 제품의 기능과 성능에 영향을 주지 않고 사용할 수 있습니다. 원자재를 크게 절약하고 냉각 시간과 생산 주기를 단축하다.
2) 대형 태블릿 제품: 자동차 대시보드, 내부 그릴, 외군 및 상용 기계 포물선형 위성 안테나 등. 부품에 공기 채널을 설정하면 제품의 강성 및 표면 품질을 크게 향상시키고, 뒤틀림 변형 및 표면 함몰을 줄이고, 클램프 힘을 크게 줄여 작은 장비로 큰 부품을 성형할 수 있습니다.
3) 벽 두께와 벽이 얇은 복잡한 구조 제품: TV, 컴퓨터, 프린터 케이스, 내부 지지, 외부 장식 등. 이런 제품은 전통적인 사출 성형 공정으로 한 번에 성형할 수 없다. 기체 수송 기술의 채택으로 금형 설계의 자유도가 높아져 부품 통합에 유리하다. 예를 들어 파나소닉 74cm TV 하우징에 필요한 내부 브래킷과 외부 장식물의 수는 일반 사출 성형 기술의 17 개에서 18 개로 줄어들어 조립 시간을 크게 단축할 수 있습니다.
물 보조 사출 성형은 IKV 회사가 기체 보조 사출 성형 기술을 바탕으로 개발한 신기술이다. 질소 대신 물을 사용하여 박물관의 흐름을 보조하고, 마지막으로 압축 공기를 사용하여 부품에서 물을 돌출시킵니다. 기체 보조 사출 성형에 비해 수보조 사출 성형은 성형 시간을 크게 단축하고 제품 벽 두께를 줄이며, 분자량이 낮고 통풍이 잘 되는 열가소성 플라스틱을 포함한 모든 열가소성 플라스틱에 사용할 수 있습니다. 큰 지름 (40mm 이상) 막대 또는 튜브 중공품을 생산할 수 있습니다. 예를 들어 지름이 10mm 인 부품은 생산 주기를 60s 에서 10s (벽 두께 L-00 s) 로 줄일 수 있습니다. 지름이 30mm 인 부품은 180s 에서 40s (벽 두께 2.5 ~ 30 mm) 로 생산 주기를 줄일 수 있습니다.
IKV 와 Ferromatik Milacron 은 현재 프로토타입을 개선하고 있으며 Baitenfeld 및 Engel 과 같은 다른 가스 보조 사출 성형 제조업체도 최근 개발팀에 합류했습니다. 물 보조 사출 성형은 주로 매끄러운 내부 표면을 가진 중요한 매체 도관을 생산하는 데 사용됩니다. 그 품질과 경제적 이익은 가스보조 주사 기술보다 못하다.
금형 슬라이딩 사출 성형
금형 슬라이딩 사출 성형은 일본제 강철이 개발한 2 단계 사출 성형 방법으로 주로 중공제품 제조에 사용됩니다. 원리는 먼저 빈 제품을 두 부분으로 나누어 각각 주사하여 반제품으로 만드는 것이다. 그런 다음 중간 및 금형을 메이트 위치로 슬라이딩하고 금형을 두 번째로 닫습니다. 그런 다음 플라스틱 용융물을 제품의 두 부분 연결 (두 번 사출) 에 주사하여 완성된 중공 제품을 얻습니다. 블로우 성형 제품에 비해 표면 정확도가 좋고, 치수 정확도가 높고, 벽 두께가 균일하며, 설계 자유도가 크다는 장점이 있습니다. 기존의 2 차 성형 방법 (예: 초음파 용접) 에 비해 금형 슬라이딩 사출 성형 방법의 장점은 반제품이 금형에서 꺼내지 않아도 되므로 반제품이 금형 외부에서 냉각되어 제품 모양 정확도가 떨어지는 문제를 방지할 수 있다는 것입니다. 또한 2 차 용접법에서 국부 응력으로 인해 용접 강도가 감소하는 문제를 피할 수 있습니다.
용융 코어 사출 성형
사출 성형 구조에서 탈모하기 어려운 플라스틱 부품 (예: 자동차 유관, 흡입관 등 복잡한 모양의 중공 플라스틱 부품) 은 일반적으로 반으로 나누어 조립하여 플라스틱 부품의 밀봉 성능이 떨어진다. 이런 플라스틱 부품의 응용이 늘어남에 따라 왁스 주조와 비슷한 용융 코어 성형 공정을 사출 성형에 도입해 이른바 용융 코어 사출 성형법을 형성했다.
용융 코어 사출 성형의 기본 원리는 용융점이 낮은 합금으로 용융 코어를 주조한 다음 용융코어를 금형에 부품으로 넣어 사출 성형한 다음 냉각 후 코어가 포함된 부품을 금형 중공에서 꺼낸 다음 가열하여 코어를 녹이는 것입니다. 코어의 용융 시간을 단축하기 위해 소성 부품의 변형과 수축을 줄입니다. 일반적으로 오일과 유도 코일이 동시에 가열됩니다. 유도 가열은 내향적으로 녹기 쉬운 코어를 녹이고, 기름가열은 플라스틱 내부 표면에 남아 있는 합금 표면을 녹인다.
용융 코어 사출 성형은 쉐이프가 복잡하고 속이 비어 있으며 가공에 적합하지 않은 복합 재질 제품에 특히 적합합니다. 블로우 성형 및 가스 보조 사출 성형에 비해 기존 사출 성형기를 최대한 활용할 수 있습니다. 그러나 더 많은 주조 용융 코어 몰드 및 장비, 용융 코어 장비가 필요하고 성형 자유도가 더 큽니다.
용융 코어 사출 성형에서는 부품이 코어 주위에 제조됩니다. 핵심 부분을 만든 후 바로 뜯어내는 것은 전통 기초산업의 관행과 비슷해 신기하지 않다. 그러나 중요한 문제는 핵심 소재입니다. 전통 재료는 플라스틱 가공의 핵심이 될 수 없다. 첫째, 성형 과정에서 형태를 유지하기에 충분히 단단하지 않습니다. 특히 압력과 용융의 충격을 견딜 수 없습니다. 더 중요한 것은 정밀도가 플라스틱 제품의 요구 사항에 결코 적합하지 않다는 것이다. 따라서 핵심은 적절한 커널 재질을 찾는 것입니다. 현재 일반적으로 사용되는 것은 용융점이 낮은 주석 비스무트와 주석 납 합금이다.
용융 코어 사출 성형은 이미 사출 성형의 특수한 분기로 발전하였다. 자동차 업계의 고분자 재료에 대한 수요에 따라 일부 부품은 이미 양산되었다. 예를 들어 테니스 라켓의 손잡이는 최초로 대량 생산된 용융 코어 사출 제품이다. 자동차 엔진 전체 플라스틱 여러 개의 일체형 흡기관이 광범위하게 적용되었다. 기타 새로운 용도로는 자동차 펌프, 펌프 추진기, 원심식 온수펌프, 우주선 오일 펌프 등이 있습니다.
4. 제어된 저압 사출 성형
기존의 사출 성형 공정은 용융 입구 속도를 제어하는 충전 과정과 용융 입구 압력을 제어하여 플라스틱 냉각 수축을 보완하는 압축 공정으로 나눌 수 있습니다. 충전 중에 용융물의 입구 속도는 일정합니다. 충전 프로세스가 진행됨에 따라 금형 중공 내에서 용융물의 흐름 저항이 점차 커지므로 용융물의 입구 압력이 쉽게 증가하고 충전 종료 시 입구 압력이 높은 피크가 있습니다. 중공 내 고압의 작용으로 용융 자재 유출, 금형 팽창 등의 불량현상을 초래할 뿐만 아니라 플라스틱 부품에 더 큰 내부 응력이 발생할 수 있습니다. 소성 부품을 탈모한 후 뒤틀리기 쉬우므로 소성 부품의 쉐이프 정밀도와 치수 정밀도가 더 높은 요구 사항을 충족하기가 어렵고 사용 중에 쉽게 깨질 수 있습니다.
충전 중 중공의 압력이 너무 높아서 소성이 발생하는 내부 응력을 줄이거나 피하려면 소성 부품의 변형을 낮은 범위로 제한하고 충전에 필요한 최소 압력으로 소성 부품을 채워 중공 내 압력을 줄여야 합니다. 제어 가능한 저압 사출 성형과 기존 사출 성형의 주요 차이점은 기존 사출 성형의 충전 단계는 사출 속도를 제어하고 저압 사출 성형의 충전 단계는 사출 압력을 제어한다는 것입니다. 저압 사출 중에 중공의 입구 압력은 일정하지만 사출 속도는 변경됩니다. 처음에 주사는 고속으로 진행되며 사출 시간이 길어짐에 따라 사출 속도가 점차 낮아져 소성 부품의 내부 응력을 크게 제거하고 소성 부품의 정확도를 보장합니다. 고속 사출 중 고속 용융 흐름으로 인한 전단 점성 열은 용융 온도를 높이고 용융 점도를 낮추며 저압에서 용융액이 중공으로 채워질 수 있습니다. 저압 주사는 일정한 압력을 기준으로 용융물을 충전하기 때문에 저압 주사기에는 고유한 유압 시스템이 있습니다.
저압 고속 성형을 실현하기 위해서는 전통적인 기계 사출 시스템을 개선할 필요가 있다. 현재, 국외에서 다강 유압 사출 시스템이 개발되었으며, 그 주요 기능은 다음과 같습니다.
1) 같은 유압에서 최대 분사 압력은 다급으로 변할 수 있습니다.
2) 낮은 사출 압력 하에서 고속 주사를 할 수 있습니다.
저압 사출 성형의 기본 원리는 일반 사출 성형과 동일하기 때문에 두 가지 성형 방법에 사용되는 금형 구조는 정확히 동일합니다. 저압 사출 성형의 저압 충전은 소형 코어의 파손이나 손상을 방지하고 금형의 수명을 높일 수 있습니다. 한편 저압 사출은 금형에 대한 마모가 적고 금형에 대한 온도 조절과 배기 요구도 높지 않다. 간단한 아연 알루미늄 합금 사출 금형을 사용하여 생산 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 현재 시장에서 다품종, 소량 대량 생산의 요구를 충족하기 위해 소량의 정밀 플라스틱 부품을 신속하게 생산할 수 있습니다.
5. 사출 압축 성형
이런 몰딩 공정은 광학 렌즈 표면을 몰딩하기 위해 개발된 것이다. 성형 프로세스는 다음과 같습니다. 첫 번째 클램핑, 하지만 다이나믹 몰드와 다이가 완전히 닫히지 않고, 일정한 압축 간격이 남아 있고, 용융물을 중공에 주입합니다. 용융 사출이 완료되면 특수 클램핑 피스톤을 사용하여 두 개의 교차 금형을 구현합니다. 금형이 완전히 닫히는 동안 중공의 용융액이 다시 흐르고 압축됩니다.
일반 사출 성형에 비해 사출-압축 성형은 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.
1) 용융 주사는 금형 중공이 완전히 닫히지 않은 상태에서 수행되므로 러너 면적이 크고 흐름 저항이 적으며 필요한 사출 압력도 작습니다.
2) 용융액 수축은 중공 외부에 압력을 가하여 중공 치수를 줄임으로써 보정되며 (중공이 직접 압축한 용융), 중공 내부의 압력 분포가 균일합니다.
따라서 사출 압축 성형은 충전 및 압축으로 인한 분자 방향 및 내부 응력을 줄이거나 제거하고, 제품 재질의 균일성과 제품의 치수 안정성을 높이며, 소성 부품의 잔여 응력을 줄일 수 있습니다. 사출 압축 성형 기술은 플라스틱 광학 렌즈를 성형하는 데 널리 사용되었습니다. 디스크 및 얇은 벽 플라스틱과 같은 고정밀 플라스틱 부품은 주사하기 어렵습니다. 또한 사출 압축 성형은 유리 섬유 강화 수지 성형에 점점 더 널리 사용되고 있습니다.
전단 제어 방향 사출 성형
전단 방향 사출 성형의 본질은 게이트를 통해 용융물에 동적 압력을 가하여 중공 내의 중합체 용융액이 진동 전단 흐름을 생성하게 하는 것입니다. 그 작용 하에 서로 다른 용융 층의 분자 체인 또는 섬유 처리중 방향성이 응고되어 제품의 내부 구조와 미세 형태를 제어하여 제품의 기계적 성능과 외관 품질을 제어하는 목적을 달성합니다. 금형 중공으로 진동을 가져오는 두 가지 방법이 있습니다. 나사와 보조 장치를 사용하여 진동을 증가시킵니다.
1) 나선형 진동
나사 진동은 사출 실린더에 맥동 유압을 제공하여 사출 나사가 앞뒤로 움직이도록 하는 방식으로 작동합니다. 사출 나사에서 발생하는 진동은 용융액에서 작용하며 중합체 부스를 통해 중공으로 전달되어 금형이 닫힐 때까지 금형의 용융물을 진동시킵니다. 이 장치는 비교적 간단하여 기계의 제어 시스템을 이용하거나 기계의 유압 및 전기 제어 시스템을 개조하여 실현할 수 있다.
2) 보조 장치 진동, 즉 기계의 금형과 노즐 사이에 진동 장치를 설치하여 보조 장치를 진동시킵니다. 사출 단계에서 일반 사출 성형과 마찬가지로 용융물은 일반적으로 하나의 게이트만 통과하는데, 이 게이트의 피스톤은 후퇴하여 러너를 원활하게 유지하고 다른 피스톤은 다른 러너를 절단합니다. 중공이 가득 차면 두 개의 압축 피스톤이 독립 유압 시스템의 구동으로 동일 주파수 진동을 시작하지만 위상차는 180O O 로 두 피스톤의 왕복 동작을 통해 진동을 중공으로 전달하여 중공의 용융물을 냉각시키고 진동 전단 흐름을 생성합니다. 실험에 따르면 이 공정은 제품의 일반적인 결함 (예: 수축, 균열, 표면 오목 등) 을 제거하는 데 도움이 됩니다. ) 및 용접 강도 향상 전단 제어 방향 성형 기술을 사용하여 분자나 섬유의 방향을 제어할 수 있으며, 게이트의 위치와 수량을 합리적으로 설정하여 일반 사출 제품보다 강도가 높은 제품을 얻을 수 있습니다.
전단 제어 방향 사출 성형 중 중합체 용융액이 금형 중공에 주입된 후 금형 중공 내부에 경화층이 나타나기 시작합니다. 응고층 근처의 속도 그라데이션이 가장 크기 때문에 용융물은 강하게 전단되고 배향도가 가장 높습니다. 중심층 부근의 속도 그라데이션은 작고 전단 효과는 작기 때문에 배향도도 작다. 압축 중 진동이 도입되어 중공의 중합체 용융물이 진동하는 냉각 및 전단을 받고, 진동 전단에 의해 발생하는 방향은 금형의 냉각 효과로 인해 일정한 두께의 배향층을 형성합니다. 진동이 없는 것에 비해 진동 전단류는 일반 주사보다 훨씬 더 많은 배향층 두께를 생성합니다. 이것이 진동 전단류를 금형 중공에 도입하면 제품의 역학 성능을 향상시킬 수 있는 이유입니다. 또한 진동으로 인한 주기적 압축, 압력 및 감압 팽창으로 인해 얇은 벽 부분에서 더 큰 내부 전단 열을 생성하고 이러한 부분의 냉각을 지연시켜 두꺼운 벽 부분의 수축이 게이트에서 완전히 보완되도록 할 수 있습니다. 수축 구멍, 오목 등의 결함을 효과적으로 방지합니다.
7. 밀기 사출 성형
이 성형 방법은 플라스틱 부품의 용융 이음매, 틈새, 균열 및 미세 구멍 결함을 제거하고 향상된 섬유의 배열을 제어합니다. 두 개의 사출 단위, 즉 주 사출 단위와 보조 사출 단위, 이중 권선 금형을 사용합니다. 작업하는 동안 주 사출 셀은 우회를 통해 용융액이 금형 중공을 넘나들도록 밀어냅니다. 여분의 재질은 다른 게이트를 통해 보조 사출 장치로 들어가고, 보조 사출 나사는 중공에서 불필요한 용융물을 받기 위해 반품됩니다. 그런 다음 보조 사출 나사가 앞으로 이동하여 용융물을 중공에 주사하고 주 사출 단위가 중공에서 과도한 용융물을 받습니다. 주 사출 단위와 보조 사출 단위는 이런 방식으로 반복해서 밀면서 금형강 내 용융물의 진동 전단 흐름을 형성합니다. 금형 벽 근처의 용융물이 굳으면 코어의 용융액이 진동 전단에서 흐르고, 금형 벽 근처의 용융물이 굳으면 코어의 용융액이 진동 전단의 작용으로 방향을 정하고 점차 굳어 높은 방향의 제품을 형성합니다. 일반 제품의 성형에는 10 회 정도의 순환이 필요하며 최대 40 회까지 가능합니다.
슬라이딩 사출 성형 주기는 일반 사출 성형 주기보다 길지만 슬라이딩 동작 중 재질이 냉각되어 경화되기 때문에 압축 단계는 수축과 뒤틀림을 제어하는 데 중요하지 않습니다. 밀기 사출 성형에서는 사출 단계와 유지 단계가 결합되어 있습니다. 이 사출 공정을 사용하여 유리 섬유 강화 LCP 를 밀고 당기는 사출 성형 결과 재질의 인장 강도 및 굽힘 탄성 계수가 일반 사출 성형에 비해 각각 420% 및 270% 증가한 것으로 나타났습니다.
8. 층별 사출 성형
계층화 사출 성형은 돌출 성형과 사출 성형의 특징을 모두 갖춘 성형 프로세스로서 복잡한 부품에서 매우 얇은 계층화 상태를 임의로 생성할 수 있습니다. 계층화 된 사출 성형에서 두 가지 다른 수지 주사가 동시에 진행되어 각 용융물이 다단 * * 돌출 몰드를 통해 * * * 돌출 몰드에서 점진적으로 계층화되고, 각 층의 두께가 얇아지고, 층수가 증가하고, 마지막으로 사출 몰드로 들어가 중첩됩니다. 위 과정을 통해 얻은 층화 형태는 유지됩니다. 즉, 두 나무는 제품의 두께 방향으로 유지되지 않습니다 계층화 된 사출 성형 가능한 각 층의 두께는 0. 1- 10pm 이라고 보도되었다. 천층 제품. 층상 구조로 인해 각 성분의 재질 특성이 보존되어 기존 * * * 혼합물보다 재질 성능을 더 잘 발휘하여 가스 침투, 용제성, 투명성 등을 차단하는 데 탁월한 이점을 제공합니다.
9. 미세 다공성 폼 사출 성형
전통적인 구조 거품 사출 성형에서는 일반적으로 화학 발포제를 사용한다. 저 발포 압력으로 인해 생산된 부품은 벽 두께와 모양에 제한이 있습니다. 초임계 불활성 기체의 마이크로공 거품 사출 성형에서의 사용은 제한되어 있다. 마이크로공 폼 사출 성형은 초임계 불활성 가스 (CO2, N2) 를 물리적 발포제로 사용합니다. 그 프로세스는 다음 네 단계로 나뉩니다.
1) 가스 용해: 구조에 설치된 주사기를 통해 불활성 가스의 초 임계 액체를 중합체 용융물에 주입하여 균일한 중합체/가스 체계를 형성합니다.
2) 성핵: 충전 과정에서 압력 강하로 인해 가스가 중합체에서 석출되어 대량의 균일한 기핵을 형성한다.
3) 기포 성장: 가스는 정확한 온도와 압력으로 자란다.
4) 고정 관념: 거품이 특정 크기로 자랄 때, 냉각 고정 관념.
미공 발포는 일반 물리적 발포와는 매우 다르다. 첫째, 미공 발포 가공 과정에서 대량의 CO2, N2 등 불활성 가스를 중합체에 용해시켜 중합체에서 가스를 포화시켜야 한다. 일반적인 물리적 발포 가공 방법을 통해 중합체-가스 균질 시스템에서 이렇게 높은 가스 농도를 얻을 수는 없습니다. 둘째, 미공 발포의 성핵 수는 일반 물리적 발포보다 훨씬 높으며 열역학 상태는 점차 변화하여 제품에 거품이 크고 버블 크기가 고르지 않은 결함이 생기기 쉽다. 미세 다공성 플라스틱은 성형 과정에서 열역학 상태가 빠르게 변하며 핵 형성 속도와 기포 수가 일반 물리적 발포 성형보다 훨씬 많습니다.
미세 다공성 폼 성형은 일반 폼 성형에 비해 많은 장점을 가지고 있습니다. 첫째, 기포 직경이 작아 일반 스티로폼이 미공이 커서 생산하기 어려운 얇은 벽 (1mm) 제품을 생산할 수 있다. 둘째, 마이크로공 발포재의 구멍은 폐쇄공 구조로 포장 제품을 차단하는 데 사용할 수 있습니다. 셋째, 생산 과정에서 이산화탄소나 N2 를 사용하기 때문에 환경오염 문제는 없다.
미국 Trexel 은 MIT 의 마이크로공 거품 개념을 바탕으로 마이크로공 거품 사출 성형 기술을 산업화하여 MuCell 특허 기술을 형성했다. 사출 성형에서 MuCell 기술의 주요 장점은 반응 흡열, 용융 점도가 낮고 용융 및 성형 온도가 낮기 때문에 제품의 성형 주기, 재질 소비, 사출 압력 및 클램프 힘이 감소한다는 것입니다. 또한 이 기술은 얇은 벽 제품 및 발포 기술로 발포할 수 없는 기타 제품의 사출 성형에 사용할 수 있습니다. MuCell 의 사출 성형 기술 혁신은 이전의 다른 사출 성형 공정에서 사용할 수 없었던 사출 성형 제품의 생산에 큰 능력을 제공하며 신제품 설계, 공정 최적화 및 제품 비용 절감을위한 새로운 방법을 열어줍니다. MuCell 기술을 채택한 사출 성형 제품은 자동차, 의약품, 전자, 식품 포장 등 많은 산업 분야에 적용되고 있다.