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금형과 사출

사출성형품의 불량원인과 대책

사출성형품의 불량원인과 대책

1. 성형제품의 불량
2. 성형제품설계 불량.
3. 금형설계 불량.
4. 금형가공 제작 불량.
5. 성형기계 불량.
6. 성형기계운전 조건 불량.
7. 원료수지 선택 불량.
8. 원료수지 처리, 첨가제 등의 불량.

Burr 불량
금형고정측과 가동측사이,슬라이드부분,insert의 틈새, 밀핀의 간격등에 수지가 들어가 제품에 필요이상의 지느러미가 생기는 현상.
주원인과 대책:
① 금형의 맞춤면, 분할면 등의 불량.
► 4개 또는 2개의 타이바를 균등하게 조정.
► 슬라이드 코아의 밀어젖힘력을 충분하게 한다.
► 좌우 분할금형은 사출압력에 견딜 수 있는 투영면적을 준다.
② 형체력 부족에 의함.
► 사출압력을 낮추거나 형체력을 높인다.
③ 수지의 점도가 낮음.
► 사출속도를 낮추거나, 금형의 온도를 낮춰서 점도를 저하시킨다.
► 캐비티 용적에 비해 수지 공급량이 과다 하지 않도록 주의한다.
④ 금형 사이에 이물이 끼어 있음.

수축불량(sink mark)
성형품 표면에 움푹 파인 현상.
주 원인과 대책 :
① 사출압력이나 보압이 부족하여 발생되는 수축.
► burr가 발생되지 않는 범위 내에서 사출압력을 높여주고 보압 시간을 길게 한다.
② 충분한 사출압력에도 발생되는 수축.
► 스프루나 런너,게이트의 직경이 작은지 검토한다. ③ 금형냉각량이 부족하거나 금형온도 불 균일. ► 냉각수 온도나 구조상 문제가 있는지 확인한다.
► 수축이 심한 boss나 rib부위는 냉동기를 활용하여 차가운 냉각수가 흐르게 한다.
④ 성형품의 살 두께 불 균일.
► 설계시 살 두께가 균일하게 해주고 불균일한 곳은 살 빼기, 살 붙이기를 해준다.
⑤ 살 두께가 너무 얇거나 게이트에서 멀 경우 발생. ► 게이트에서 멀면 수지가 흐르는 도중에 식어버려 수축이 발생된다. 스프루,런너, 게이트를 크게 하고 금형온도를 높인다.

은줄(Silver streak)
수지흐름 방향으로 은색, 백색의 자국이 흩어지듯 생기는 현상.
주 원인과 대책 :
1. 수분 및 휘발분
► 충분한 건조를 한다.
2. 수지의 분해
► 정전기 방지제나 난연제, 방청제등의 첨가제로 인해 생기기 쉽다.
► 수지가 분해하지 않도록 수지온도를 내리고, 실린도내에 체류시간을 짧게 한다.
3. 공기의 흡입.
► 수지가 들어갈 때 공기가 함께 들어가 생김.
4. 게이트가 작고 사출속도가 빠르면 발생.
► 사출 속도를 줄이고 게이트를 크게 한다.
5. 스크류 마찰열에 의한 발생
► 스크류 회전수가 너무 빠르지 않게 주의
6. 수지온도 저하
► 수지온도가 너무 높으면 가스를 빼 내지 못함.
7. 가스가 빠지지 않아서.
► 에어밴트를 설치해준다.
8. 금형온도가 낮을 때.
► 수지의 흐름이 차단되면 은줄이 생긴다.

미성형(Short shot)
설계로 목적했던 제품의 형상이 나오지 않는 현상.
주 원인과 대책 :
1. 성형기계의 능력 부족.
► 공급능력이 부족한 기계의 경우 발생.
2. 성형재료.
► 첨가제를 넣은 재료는 유동성이 나빠 나올 수 있다.
(가열실린더 온도를 높이고 압력을 높여 작업한다.)
3. 수지온도가 일정기준보다 낮을 때.
► 가열실린더 온도를 높이고 압력을 높인다.
► 금형의 온도를 높인다.
4. 리브나 보스에 발생.
► 가능한 분할 코어를 이용하여 가스를 제거해줌.
5. 금형 파팅 라인이 가스벤트 역할을 못함.
► 파팅면의 이물을 수시로 제거해줌.
6. 캐비티가 두 개 이상인데 일부가 미성형.
► 게이트밸런스와 성형품의 살 두께가 맞지 않음.

웰드라인(Weld line)
수지가 합류하는 부분에 가느다란 실선이 생기는 현상.
주 원인과 대책 :
1. 게이트가 여러 개소에 있다.
► 게이트 수를 줄이거나 위치를 옮기고, 사출압력과 속도를 조절한다.
2. 게이트와 상관없는 부분에 생김
► 살 두께에 편차가 있는 경우에 생기며 얇은 부분은 살 붙이기를 해 준다.
3. 공기 또는 휘발분의 유입.
► 에어밴트를 설치해준다.
4. 수지온도가 낮을 경우.
► 수지온도를 높여주어 수지가 합류할 때 융합하게 한다.
5. 금형온도가 낮을 때
► 온도를 높여 수지가 잘 융합하게 한다.
6. 사출압력, 보압 시간이 적을 때.
► 압력을 높이고 보압 시간을 길게 하면 앞단부에서 고화되는 것을 막을 수 있다.
7. 건조가 충분치 않은 경우 발생 할 수 있으므로 충분히 건조한다.
8. 설비 개선을 통한 대책
1) 유도전열장치
► 웰드가 발생하는 곳에 유도전열장치를 설치하여 순간적인 온도를 급상승하여 웰드를 없애는 방법.
2) 로직 시일 방식
► 로직 시일 방식
강제가스 빼기 장치를 활용하는 방법으로 냉각회로를 이용하여 공기를 흡입하는 방식.
3) 급냉, 급열 온도 조절방식.
► 사출시 금형온도를 고온으로 하고 완료시 금형을 순간적으로 급랭하는 방식.

휨(warp),굽힘(Bending),뒤틀림(Twisting)
수지흐름에 따라 휨이나 변형불량이 생김.
주 원인과 대책 :
1. 금형온도가 낮은 쪽으로 휨이 발생.
► 온도를 균일하게 하던지, 낮은쪽을 높여준다.
2. 금형온도가 부분적으로 다르다.
► 금형 냉각회로를 점검한다.
3. 사출압력이 너무 높거나 낮으면 발생.
► 압력이 높으면 열팽창에 의해 생김.
►낮으면 융합이 약해 휨이 발생할 수 있다.
4. 냉각이 충분히 안됨.
► 밀핀의 힘으로 휨이 발생할 수 있으므로 냉각을 충분히 해주던지 밀핀을 고루 분포시킨다.
5. 수지의 유동성이 나쁘다.
► 수지의 흐름방향의 수축률이 직각방향으로 흐르는 수축률보다 클 경우 발생.(리브를 설치하는 등 설계의 일부를 변경한다.)
6. 잔류응력에 의함 휨.
► 어니링을 실시한다.
7. 설계에 의한 휨 발생
► 살 두께를 균일하게 해준다.
►리브를 설치하여 휨을 방지한다.

치수불량
성형조건의 변화, 계절변화, 밤과 낮의 기온차, 성형재료의 Lot 변화, 설계시의 살 두께 편차, 금형제작시의 정밀도 부족등이 있다.
주 원인과 대책 :
1. 사출압력과 속도가 너무 높거나 낮다.
► 너무 높으면 치수초과나 burr가 발생되며, 너무 낮으면 치수미달이나 미성형, 수축불량이 나온다.
2. 금형온도
► 금형온도를 일정하게 유지시킨다.
3. 냉각시간이 짧음.
► 응력회복이 커지고 성형품의 밀도가 높아지므로 수축이 생김.
4. 환경에 의한 치수변화
► 계절, 밤과 낮에 따라 치수가 변할 수 있으므로 공장은 항상 일정한 온도와 습도를 유지하게 한다.
5. 형체력에 의한 불량.
► 형체력이 너무 높을 경우 가스가 빠지지 못해 치수가 작아진다.

흑점 및 흑줄 발생
공기가 압축과 고온으로 인한 열로 수지가 타는 현상.
주 원인과 대책 :
1. 성형재료에 의한 발생
► 난연제를 첨가한 성형재료는 수지온도를 최소화하여 가열 실린더 온도를 설정한다.
► 수지를 이물이 첨부되지 않도록 주의 보관한다.
► 실린더 내에 잔량을 최소화 한다.
2. 성형조건에 의한 불량
► 가열실린더 온도를 필요이상 높게 하지 않는다.
► 스크류회전수와 사출속도를 빠르게 하여 마찰열을 상승시키지 않는다.
► 호퍼 밑 부분이 냉각이 제대로 되지 않으면 탄화현상이 생긴다.
3. 사출성형기에 의한 불량
► 실린더와 스크류 사이가 벌어져 수지가 조금씩 나오면서 불량이 발생된다.
► 노즐과 실린더 간에 벌어지면 틈 부위네 체류되어 있던 수지가 탄화되어 불량이 생긴다.
►실린더를 세척한다.

플로우 마크(Flow mark)
게이트 중심으로 반달 혹은 띠를 형성한 모양.
금형 내에 최초로 유입되는 수지의 냉각이 너무 빠르기 때문에 다음에 흘러 들어오는 수지와의 사이에 경계가 생겨 발생한다.
주 원인과 대책 :
1. 성형재료에 의한 플로우 마크
► 예비 건조를 한다.
► 실린더와 금형온도를 높여 유동을 좋게 한다.
2. 성형조건에 의한 불량.
► 사출속도를 높이거나 낮게 하여 마찰열을 조절한다.
► 사출압력을 높이고 보압 시간을 다소 길게 한다.
3. 설계에 의한 불량 대책
► 살 두께 변화를 완만히 하여 흐름을 좋게 한다.
► 에어벤트를 설치하여 가스빼기를 한다.
► 게이트부에 콜드 슬러그 엔을 설치한다.

젯팅 불량
사이드게이트와 오버랩게이트에 많이 생기며 수지가 끈 모양의 형태로 고화해서 성형품의 표면에 꾸불꾸불한 모양을 나타내는 현상.
주 원인과 대책 :
1. 유입되는 수지의 유속이 너무 빠르거나 유로가 길면 생기기 쉽다.
2. 차가운 수지가 금형내부를 통과한 후, 나중에 들어오는 뜨거운 수지가 흐를 때 표면으로 자국을 남김.
► 게이트를 재료의 두께방향으로 캐비티의 벽 근거리에 설치한다.

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