사출 성형기 선정방법에 대해 알고 싶어요 - 1편 형체관련사항

♣ 사출성형기 선정 방법

사출성형기를 선택할 때는 여러 가지 요소를 고려하여야 하는데 그 순서로서는 다음과 같다.

- 성형하고자 하는 제품에 사용되는 성형재료의 종류

- 제품의 형상이나 크기

- 금형의 사이즈 등

 

1. 형체관련사항

 

형체력

 

 형체력은 금형을 조이는 힘의 최대치를 나타내는 것으로 사출성형기의 능력을 대표하는 기준 수치의 하나이다. 형체력은 용융재료를 고압으로 금형 캐비티내에 사출할 때 그 압력(형내압력)에도 금형이 열리지 금형을 체결하는데 필요한 힘으로 ton, KN등으로 표시한다. 형체력은 제품의 성형면적(투영면적), 캐비티내 용융재료의 평균압력(형내평균압력)과의 사이에 다음과 같은 관계를 유지해야 한다.

투영면적은 노즐측에서 본 스프루, 런너, 게이트를 포함한 전 면적을  ㎠로 나타낸다.

 

* F : 형체력 (ton)

* A : 제품의 투영면적 (㎠) - 스프루, 런너, 게이트의 면적 포함

* P : 형내평균압력 (㎏/㎠)

                                                                                                  (재료에 따른 단위 면적당 요구되는 힘) (㎏/㎠)

 

사출압력은 노즐, 스프류, 런너게이트를 통과할 때의 유동저항, 마찰 저항 및 점탄성저항등에 의해 큰 압력손실을 일으킨다. 이손실을 극복해서 캐비티 내부 실제로 작용하는 평균 사출 압력이 형내 평균 압력이다. 형내 평균 압력은 플라스틱 재료별로 다르며 일반적으로 다음의 표와 같다.

 

[참고] 수지 종류에 따른 필요한 형내평균압력

성 형 재 료 (내츄럴)	점도의 정도	형내 평균 압력
PS, PP, PR, SPVE, EVA, PA, TPX	낮다	200～300 ㎏/㎠
ABS, SAN, AS, PERP, PBTP, POM, PPS, 섬유소계	중간	300～400 ㎏/㎠
H-PVC, PC, 변성PPO, PMMA, 불소PEEK, PSF	높다	400～500 ㎏/㎠

 

[ 유압과 수지압력 ]

 

그림은 유압과 수지압력을 나타내고 있다. 여기서 어려운 것은 그림에서의 압력손실 부분을 추정하는 것이지만 성질상 계산할 수 있는 것은 아니기 때문에 어디까지나 경험에의해 추정값을 사용하게 된다.

 주의할 것은 카다로그에 표시되어 있는 사출압력을 그대로 여기에 사용할 수 없다는 것이다. 사출압력은 스크류 실린더의 선단부에 생기는 계산상의 압력으로서 금형 캐비티에 사출 충전되는 과정에서 압력이 강하되며 금형내의 압력으로서는 훨씬 작은 값으로 된다.

 

형체스트로크 (터글식)

 

 터글기구에 의해 가동반이 움직일 수 있는 거리로써 금형이 열려서 제품을 취출할 때 금형에 간섭을 받지 않도록 선택하여야 한다. 통상 형체스트로크는 성형품의 높이의 2.2～2.5배로 선택하지만, 금형의 구조와 스프루의 길이, 성형품의 취출방법등에 따라 변한다.

 

 

 

▶ 다이플레이트 금형의 경우 필요한 형개 스트로크(성형기 형체 스트로크)

 

 

 

 

 

▶ 플레이트 금형의 경우 필요한 형개폐 스트로크(성형기 형체 스트로크)

 

 

     ※주의 : 터글식에서 형체스트로크는 늘릴 수 없습니다.

 

금형두께 최소/최대

 

 기계에 설치할 수 있는 금형두께를 나타내는 수치로써 설정된 금형두께보다 큰 금형은 사용할 수 없지만 얇은 금형인 경우에는 보조판을 사용해서 쓸 수 있습니다. 단, 에젝터 스트로크가 부족할 경우도 있으므로 주의해야 합니다.

 

최대형개거리 (Daylight openning)

 

데이라이트는 고정반과 가동반의 최대거리, 즉 최대형개거리를 말합니다. 기계에 설치한 금형의 두께를 직접 또는 간접적으로 표시하는 수치로 형체방식에 따라 다르지만 터글식에서는 아래와 같습니다.

데이라이트 - 형체스트로크 = 최대금형두께

 

타이바 간격

 

 사출성형기에 장착할 수 있는 금형의 최대크기를 결정할 때 필요한 치수로써 타이바와 타이바 사이의 간격을 말합니다.

※주의 : 터글식, 직압식에서 타이바 간격을 넓힐 수 없습니다.

 

에젝터력 및 에젝터스트로크

 

성형품을 금형으로부터 취출하기 위한 필요한 힘 및 거리를 말합니다.