사출성형기 구조와 원리/사출성형의 원리는?/가소화, 충진,보압이란?

 

 

사출성형기의 구조

사출성형기는 기본적으로 형체부와 사출부로 나뉩니다. 이 둘은 통해 금형을 제어하고 형체력을 발생시키는 것입니다. ▶ 형체부에서는 금형이 주입된 용융수지로 인한 내부 압력에 의해 열리지 않도록 개폐시키는 역할을 하는 형체 실린더, 가동형판, 고정형판 등으로 구성돼 있습니다. ▶ 사출부에는 고체 수지를 넣어 용융한 후 용융수지를 금형 내부로 넣는 부분으로써 수지 원료가 들어가는 호퍼, 실린더를 가열시키는 히터와 원료를 이송시키는 스크류 등으로 구성돼 있습니다. 그리고 사출성형기를 제어하기 위한 동력 및 전기제어부는 온도와 동력을 제어하는 역할 수형해며 실린더를 움직이는 유압구동부가 있습니다. 

 

사출성형기의 작동원리

①가소화,계량 ②충진(1차 가압) ③보압(2차 보압) ④냉각 ⑤성형품 이형 ⑥ 재료 재공급(계량)

 

①가소화/계량은 고체의 수지가 용융되는 단계입니다.

②충진 및 1차 가압은 용융수지가 금형 내부로 주입되는 단계를 말합니다.

③보압은 주입된 수지가 고화됨에 따라 줄어드는 부피를 보충하기 위한 단계입니다.

④냉각단계는 캐비티내의 수지를 취출 가능한 온도까지 냉각하는 단계입니다.

⑤성형품 이형단계는 고화된 제품을 취출해내는 단계이며 ⑥ 다시 재료를 재공급하며 반복합니다.

 

 

 

가소화란?

 

가소화란 재료에 소성을 부여해 움직이기쉽게, 이동시키기 용이하게 만드는 것을 말합니다.

 

펠릿이나 분말 상태로 된 플라스틱 원료는 중력에 의해서 호퍼를 통해 회전하고 있는 스크류의 후부 날개 부분으로 이송되고,스크류가 회전하면서 후퇴하며 이송 원료가 실린더의 선단 부분으로 이송되는데 딱딱한 상태의 원료는 실린더를 에워싸고 있 는 밴드히터로 인해 전도된 열과 원료에 작용되는 전단력이 발생돼 이 마찰열에 의해 글라스전이 온도이상으로 연화된 후 용융 상태로 상이 바뀌게 됩니다.

 

충진이란?

 

충진이란 용융된 수지가 금형(캐비티)내부로 주입되는 단계를 말합니다.

 

사출은 크게는 충진 단계와 보압 단계로 나뉩니다. 스크류의 후단 부분에 부착된 유압 실린더의 힘으로 스크류가 회전하며 앞으로 나갈 때, 실린더의 선단 부분에 있는 용융된 원료는 금형의 캐비티 내부로 이동해 들어가 캐비티를 충진시키게 된다. 곧 충진이란 용융된 수지가 금형(캐비티)내부로 주입되는 단계를 말합니다.

 

보압이란?

 

보압은 주입된 수지가 고화됨에 따라 줄어드는 부피를 보충하기 위한 단계입니다.

 

보압이란 용융된 원료로 금형이 충진되면, 금형 내부의 압력은 급격히 올라가게 되고 성형된 제품은 표면부터 냉각되기 시작하며 동시에 수축이 발생합니다. 이 수축으로 줄어든 체적을 체우기 위해 스크류가 회전하며 앞으로 갑니다. 사출압력이 유지되는 동안 게이트가 굳어질 때까지 용융원료는 캐비티 안으로 흘러 들어갑니다. 이 단계를  패킹이라 하고 이때 전달되는 힘을 보압이라고 부릅니다.

 

냉각이란?

 

▶ 냉각이란 성형이 완료된 후 고온의 수지를 냉각시키기 위해 냉각매체를 공급하는 과정을 말합니다.

 

▶ 보압이 끝난 후 게이트가 응고하게 되고 스크류가 후진하기 시작하며,  더 이상의 열량 공급은 없습니다. 수지의 열이 금형을 통해 냉각채널내 냉각수로 전달되어 수지가 냉각됩니다.

 

▶ 냉각 단계에서는 생산성 향상을 위한 냉각효과 및 제품의 균일한 온도분포 유지등의 사항을 고려해야 합니다.

 

이형과 재공급, 계량이란?

 

▶ 이형이란 제품이 냉각돼 굽힙변형이 발생하지 않을 정도로 단단해지면 캐비티에서 바로 꺼내 취출하는 단계입니다. 실제 성형시 제품의 온도가 완전히 균일해질 때까지 기다리지 않습니다. 

 

▶ 재공급/계량이란 금형이 열려있는 동안 스크류가 회전하며 뒤로 후진하는데 이때 성형 재료가 호퍼로부터 가열실린더로 공급되는 것을 계량이라 합니다. 그리고 이형 후 금형이 닫히며 금형조임에 들어가게 되면 앞 공정을 계속 반복하는 것이 사출공정큰 흐름, 공정도 입니다. 

 

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