ABS 분사 성형 : 공정, 재료 특성 및 응용 분야

ABS 분사 성형 소개

현대 제조의 광대 한 환경에서 주입 성형 초석 기술로서 정밀도와 효율성으로 복잡한 플라스틱 부품의 대량 생산을 가능하게합니다. 이 과정에서 사용되는 수많은 폴리머 중에서 아크릴로 니트릴 부타디엔 스티렌, 일반적으로 ABS로 알려져 있습니다 , 그 자체는 매우 다재다능하고 널리 채택 된 열가소성으로 구별됩니다. 고유 한 속성의 균형은 소비재에서 정교한 의료 기기에 이르기까지 수많은 산업 분야에서 필수적인 재료로 만듭니다.

이 포괄적 인 가이드는 ABS 플라스틱의 기본 특성, 주입 성형 공정의 복잡한 단계, 중요한 설계 고려 사항 및 광범위한 응용 분야의 기본 특성을 탐구하는 매혹적인 ABS 분사 성형을 탐구합니다. 또한이 역동적 인 분야를 형성하는 일반적인 도전, 품질 관리, 비용 요인 및 흥미 진진한 미래 트렌드를 다룰 것입니다.

ABS 란 무엇입니까?

핵심적으로 아크릴로 니트릴 부타디엔 스티렌 (ABS) 비정질 열가소성 테르 폴리머입니다. 이것은 3 개의 별개의 단량체의 혼합임을 의미합니다.

아크릴로 니트릴 (A) : 화학 저항, 열 안정성 및 강성을 제공합니다.
부타디엔 (b) : 특히 저온에서 강도와 인성에 영향을 미칩니다.
스티렌 : 광택, 가공성 및 강성을 제공합니다.

이 3 개의 단량체의 독특한 조합 및 접목은 각각의 강도를 활용하는 재료를 초래하여 특성의 놀라운 균형을 가진 강력한 플라스틱을 만듭니다. 결정질 또는 반 결정질 중합체와 달리 ABS는 비정질 구조를 가지므로 좋은 차원 안정성과 광범위한 처리 창을 제공합니다.

ABS 플라스틱의 개발은 20 세기 중반에 시작되어 우수한 기계적 특성과 처리 용이성으로 인해 다른 엔지니어링 플라스틱의 우수한 대안으로 등장했습니다. 쉽게 성형되고 완성 될 수있는 능력으로 인해 다양한 산업에서 광범위한 채택이 이루어졌으며 오늘날 이용 가능한 가장 중요한 엔지니어링 서머 플라스틱 중 하나로 명성을 얻었습니다.

사출 성형 개요

주입 성형 용융 재료를 금형에 주입하여 부품을 생산하기위한 제조 공정입니다. 가장 일반적으로 열가소성 및 서모 세트 폴리머에 사용되지만 금속 (다이 캐스팅에서와 같이) 및 세라믹과 함께 사용할 수 있습니다. 이 공정은 생 플라스틱 재료, 일반적으로 세분화 된 형태로 시작하여 가열 배럴에 공급되고 혼합 된 다음 금형 공동으로 강제로, 그곳에서 곰팡이 구성을 냉각시키고 강화시킨다.

가공, 3D 프린팅 또는 블로우 몰딩과 같은 다른 제조 공정과 비교할 때 주입 몰딩은 몇 가지 뚜렷한 장점과 몇 가지 고려 사항을 제공합니다.

사출 성형의 장점 :

높은 생산 속도 : 빠른 사이클 시간으로 인한 대량 생산에 이상적입니다.
탁월한 반복성 : 일관성이 높은 부품을 생성하고 공차가 빡빡합니다.
복잡한 형상 : 한 번의 샷으로 복잡한 모양과 디자인을 만들 수 있습니다.
광범위한 재료 다양성 : 방대한 배열의 열가소성 및 서모 세트 폴리머를 처리 할 수 있습니다.
후 처리 감소 : 부품은 종종 방출 후 마무리가 필요하지 않습니다.
비용 효율성 : 일단 도구가 만들어지면 대량 생산에 대한 낮은 단가.

주입 성형의 단점 및 한계 :

높은 초기 툴링 비용 : 곰팡이 설계와 제조는 비싸 질 수 있으므로 저용량이 적은 생산에 적합하지 않습니다.
설계 제약 조건 : 특정 설계 규칙 (예 : 균일 벽 두께, 초안 각도)을 따라 부분 제조 가능성과 품질을 보장해야합니다.
재료 폐기물 (종종 재활용 가능) : 러너와 스프루는 폐기물을 생성 할 수 있지만, 종종 재사용하고 재사용됩니다.
작은 배치의 복잡성 : 설정 비용으로 인해 생산이 매우 작은 경우에는 경제적이지 않습니다.

다재다능한 ABS 재료와 효율적인 사출 성형 공정의 강력한 조합이며, 현대 세계에 필수적인 내구성, 미적으로 유쾌하며 기능적 플라스틱 구성 요소를 생성 할 수 있습니다.

ABS 재료 특성

주입 성형에서 ABS의 광범위한 채택은 주로 탁월하고 균형 잡힌 재료 특성 때문입니다. 아크릴로 니트릴, 부타디엔 및 스티렌의 독특한 조화는 강도, 미학 및 가공성의 강력한 조합을 제공하는 물질을 초래합니다.

주요 특성

ABS의 특정 속성을 이해하는 것은 설계자와 엔지니어가 잠재력을 최대한 활용하고 다양한 응용 프로그램에서 성능을 예측하는 데 중요합니다.

기계적 특성 :
- 충격 저항 : 이것은 아마도 ABS의 가장 명확한 특성 일 것입니다. Butadiene 고무상은 뛰어난 강인성과 충격에 대한 저항성을 제공하여 다른 많은 일반적인 플라스틱보다 부서지기 쉬운 것입니다.
- 인장 강도 : ABS는 우수한 인장 강도를 나타내며, 파손되기 전에 당기는 힘을 견딜 수있는 능력을 나타냅니다. 전형적인 인장 강도는 25 ~ 50 MPa입니다.
- 굴곡 강도 : 또한 굽힘 강도가 우수하여 하중 하에서 굽힘 또는 변형에 대한 저항을 나타냅니다.
- 경도: ABS는 경도와 강인함의 균형을 잘 제공하여 흠집과 압입에 대한 저항을 제공합니다. Rockwell 경도는 일반적으로 R70에서 R115 사이입니다.
열 특성 :
- 유리 전이 온도 (TG) : ABS의 TG는 일반적으로 105 ° C에서 115 ° C (약 221 ° F ~ 239 ° F) 사이입니다. 이 온도 아래에서, 재료는 단단하고 유리와 유사하다; 그 위에는 더 고무성이 있고 유연 해져 처리 할 수 있습니다.
- 열 변형 온도 (HDT) : HDT는 중합체 샘플이 지정된 하중 하에서 편향되는 온도를 나타냅니다. ABS의 경우, HDT 값은 일반적으로 0.45 MPa에서 85 ° C ~ 105 ° C (185 ° F ~ 221 ° F)이며, 중간 정도의 내열 저항이 필요한 응용 분야에 적합합니다.
화학 저항 :
- ABS는 일반적으로 희석산, 알칼리 및 무기 염에 대한 저항성을 보여줍니다.
- 그러나, 그것은 있습니다 강산, 강한 염기, 에스테르, 케톤 및 일부 염소화 탄화수소에 대한 저항력 , 붓기, 연화 또는 용해를 유발할 수 있습니다. 이것은 화학적 노출과 관련된 응용 분야에서 중요한 고려 사항입니다.
전기 특성 :
- ABS는입니다 우수한 전기 절연체 , 비전도가 필요한 전기 및 전자 부품의 응용에 적합합니다. 유전력이 높고 다양한 온도와 주파수에 걸쳐 절연 특성을 유지합니다.

사출 성형에 ABS를 사용하는 장점

고유 한 특성 외에도 ABS는 주입 성형의 인기에 기여하는 몇 가지 처리 장점을 제공합니다.

비용 효율성 : 가장 저렴한 플라스틱은 아니지만 ABS는 성능 및 비용의 균형을 제공하여 우수한 기계적 특성이 필요한 많은 응용 분야에 비용 효율적인 솔루션을 제공합니다.
처리 용이성 : ABS에는 넓은 가공 창이있어 다양한 온도와 압력에 걸쳐 상대적으로 쉽게 성형 할 수 있습니다. 이것은 안정적인 생산 및 적은 결함에 기여합니다. 그것은 쉽게 녹아서 잘 흐르면 복잡한 곰팡이 공동이 채워집니다.
좋은 표면 마감 : ABS에서 성형 된 부품은 종종 광범위한 사후 처리없이 매끄럽고 광택이 풍부하며 미적으로 유쾌한 표면 마감을 나타내므로 가시적 인 소비자 제품에 이상적입니다. 성형 중에도 쉽게 질감 할 수 있습니다.
치수 안정성 : ABS 부품은 일반적으로 좋은 치수 안정성을 나타내며, 이는 성형 후 및 서비스 수명 동안 모양과 크기를 유지합니다. 이것은 타이트한 공차 또는 일관된 맞춤이 필요한 부품에 중요합니다.

단점과 한계

많은 장점에도 불구하고 ABS는 단점이 없습니다. 이러한 한계를 이해하는 것은 적절한 재료 선택 및 설계에 필수적입니다.

다른 플라스틱에 비해 강도가 낮습니다. 강하지 만 ABS는 폴리 카보네이트 (PC) 또는 일부 나일론과 같은 엔지니어링 플라스틱만큼 강하거나 뻣뻣하지 않습니다.
불량한 용매 저항성 일부 경우 : 앞에서 언급했듯이, 특정 용매에 대한 감수성은 공격적인 화학 물질과 접촉 할 수있는 환경에서의 사용을 제한 할 수 있습니다.
가연성 : 표준 ABS는 가연성이며 화염에 노출되면 연기가 발생하여 연기가 발생합니다. 화염 지연이 필요한 응용 분야의 경우, ABS의 특수 화염 재생물 (FR) 등급을 사용할 수 있으며, 이는 연소를 억제하기위한 첨가제로 제형화됩니다.
UV 저하 : 자외선 (UV) 광에 장기간 노출되면 분해가 발생하여 색상 페이딩, 기계적 특성 감소 및 표면 초크가 발생할 수 있습니다. 실외 또는 UV 노출 응용 프로그램의 경우 UV 안정화 등급 또는 보호 코팅이 필요합니다.

이러한 특성을 조심스럽게 평가함으로써 디자이너는 ABS가 특정 주입 성형 응용 프로그램의 최적 자료인지 여부를 결정하여 최종 제품이 모든 성능 및 미적 요구 사항을 충족하도록합니다.

ABS 분사 성형 공정

ABS의 사출 성형 공정은 기본적으로 다른 열가소성 성형 성형과 유사하지만 ABS의 고유 한 특성을 활용하고 고품질 부품을 보장하기 위해 특정 매개 변수에주의를 기울여야합니다. 프로세스는 주기적이며 각 전체 사이클마다 새로운 부분을 생성합니다.

단계별 가이드

원시 ABS 펠릿에서 완성 된 구성 요소로의 여정에는 몇 가지 다른 단계가 포함됩니다.

재료 준비 : 건조 및 예열
- 건조: ABS는 흡습성이므로 대기에서 수분을 흡수합니다. 과도한 수분은 소량으로도 화장품 결함 (스플레이 마크 또는 은색 줄무늬와 같은)을 유발하고 가수 분해 (고온에서 물에 의한 중합체 사슬의 분해)로 인해 성형 중에 부분 강도를 감소시킬 수 있습니다. 따라서, ABS 펠릿은 일반적으로 건조한 건조기에서 가공하기 전에 철저히 건조되어야하며, 80 ℃ 내지 95 ℃ (176 ° F ~ 203 ° F) 범위의 온도에서 0.1% 미만 (종종 0.05%)의 수분 함량으로 2-4 시간 동안 철저히 건조되어야한다.
- 예열 (암시 적) : 주요 목표는 건조하는 것이지만 건조 공정은 펠릿을 예열하여 배럴의 에너지 소비를 약간 줄일 수 있습니다.
주입 : 곰팡이에 복근을 녹이고 주입합니다
- 일단 건조되면, ABS 펠렛은 호퍼에서 주입 성형 기계의 배럴로 공급됩니다.
- 배럴 내부에서 회전 스크류는 재료를 앞으로 움직이고 동시에 가열 밴드 (외부 열)와 전단력 (나사 회전에 의해 생성 된 마찰)의 조합을 통해이를 녹입니다.
- 녹은 복근은 나사 앞쪽에 축적됩니다. 충분한 샷 크기가 수집되면 나사가 빠르게 앞으로 이동하여 플런저 역할을하여 노즐과 금형의 러너 시스템을 통해 용융 플라스틱을 닫힌 금형 공동에 주입합니다. 이 단계는 고압 (주입 압력)과 제어 속도 (주입 속도) 하에서 발생합니다.
보유 : 적절한 충전을 보장하기위한 압력 유지
- 금형 공동이 채워진 직후, 주입 압력은 낮은 "유지 압력"(포장 압력이라고도 함)으로 감소된다.
- 이 보유 압력은 몇 가지 이유로 중요합니다.
  - 플라스틱이 냉각되고 곰팡이 내에서 굳어짐에 따라 재료 수축을 보상합니다.
  - 금형 공동이 완전히 채워져 "짧은 샷"또는 공극을 방지합니다.
  - 추가 재료를 공동으로 포장하여 부품 밀도, 표면 마감 및 치수 정확도를 향상시킵니다. 홀딩 단계 지속 시간이 중요합니다.
냉각 : 금형 내 부분을 굳 힙니다
- 홀딩 단계 후, 용융 플라스틱은 금형 내에서 냉각함에 따라 굳어지기 시작합니다. 금형은 일반적으로 금형 플레이트 내의 채널을 통해 순환 된 물 또는 오일에 의해 활발하게 냉각됩니다.
- 냉각 시간은 부품의 벽 두께, 금형 온도 및 특정 ABS 등급에 의해 결정됩니다. 냉각 시간이 충분하지 않으면 헛간, 왜곡 또는 방출이 어려워 질 수 있지만 과도한 냉각 시간은주기 시간과 생산 비용을 증가시킵니다.
배출 : 금형에서 완성 된 부분을 제거합니다
- 부품이 모양을 유지하기 위해 충분히 냉각되고 고형화되면 금형이 열립니다.
- 일반적으로 금형의 움직이는 절반에 위치한 이젝터 핀은 완성 된 부품을 금형 공동에서 밀어 넣습니다. 드래프트 각도 및 적절한 배출 메커니즘을 포함한 적절한 금형 설계는 부드럽고 손상이없는 부품 제거에 중요합니다.
- 부품이 배출되면 몰드가 닫히고 다음 사이클이 시작되며 나사가 이미 다음 샷을 준비하고 있습니다.

주요 매개 변수 및 고려 사항

다양한 처리 매개 변수에 대한 정확한 제어가 성공적인 ABS 분사 성형을 위해 가장 중요합니다. 사소한 편차는 상당한 부분 결함으로 이어질 수 있습니다.

온도 제어 :
- 배럴 온도 : 이것은 ABS의 용융 점도 및 흐름성에 영향을 미칩니다. ABS의 전형적인 배럴 온도는 190 ° C ~ 240 ° C (374 ° F ~ 464 ° F)이며 종종 호퍼에서 노즐까지 점진적인 온도 프로파일이 있습니다. 너무 낮고 재료가 제대로 흐르지 않습니다. 너무 높고 저하가 발생할 수 있습니다.
- 곰팡이 온도 : 이는 부품의 표면 마감, 치수 안정성 및 내부 응력에 큰 영향을 미칩니다. 더 높은 금형 온도 (예 : 50 ° C ~ 80 ° C / 122 ° F ~ 176 ° F)는 일반적으로 표면 광택을 향상시키고 싱크 자국을 줄이며 휘장을 최소화하지만 냉각 시간을 연장 할 수 있습니다.
압력 제어 :
- 주사 압력 : 금형 공동을 채우는 데 사용되는 초기 압력. 곰팡이를 빠르고 완벽하게 채울 수있을 정도로 충분히 높아야하지만 곰팡이가 플래시를 유발하거나 곰팡이를 손상시킬 정도로 높지 않아야합니다.
- 유지 압력 (포장 압력) : 주입 후 적용하여 수축을 보상합니다. 일반적으로 주입 압력의 50-80%, 좋은 부분 밀도를 달성하고 싱크 표시를 방지하는 데 중요합니다.
주입 속도 :
- 녹은 플라스틱이 곰팡이를 채우는 속도. 빠른 속도는 얇은 부분을 채우고 표면 마감이 우수하게 만들어지면 너무 빠르게 제트기, 화상 자국 또는 갇힌 공기를 유발할 수 있습니다. 속도가 느리면 이러한 문제를 예방할 수 있지만 짧은 샷으로 이어질 수 있습니다. 최적의 속도에는 종종 프로파일이 포함됩니다 (예 : 빠른 채우기, 느린).
냉각 시간 :
- 기간은 부품이 고정화를 위해 금형에 남아 있습니다. 치수 안정성을 보장하고 사이클 시간을 최소화하는 것 사이의 균형입니다. 벽 두께, 재료 등급 및 곰팡이 온도에 의해 결정됩니다.

장비 및 툴링

성공적인 ABS 분사 성형은 특수 기계 및 정확하게 설계된 금형에 의존합니다.

사출 성형기 : 이 기계는 크기 (클램핑 력, 샷 크기) 및 유형 (유압, 전기, 하이브리드)이 다양합니다. 그들은 다음으로 구성됩니다 :
- 클램핑 장치 : 금형 반쪽을 함께 잡고 주입 중에 클램핑 력을 적용합니다.
- 주입 장치 : 배럴, 나사, 히터 밴드 및 노즐로 구성된 플라스틱을 녹이고 주입합니다.
- 제어 시스템 : 모든 프로세스 매개 변수를 관리하고 모니터링합니다.
곰팡이 설계 및 구성 : 곰팡이는 사출 성형 공정의 핵심입니다. 일반적으로 강화 된 강철 또는 알루미늄으로 만들어졌으며 정확하게 가공됩니다. 주요 측면은 다음과 같습니다.
- 공동 및 핵심 : 부품의 외부 및 내부 모양을 정의하십시오.
- 방출 시스템 : 핀, 소매 또는 플레이트를 사용하여 부품을 밀어냅니다.
- 냉각 채널 : 곰팡이 온도를 조절하는 유체의 경로.
- 환기 시스템 : 주입 중에 갇힌 공기가 탈출 할 수 있도록 작은 통풍구.
게이트와 주자의 유형 : 이들은 노즐에서 금형 공동으로 용융 플라스틱을 안내하는 금형 내의 경로입니다.
- 주자 : Sprue (플라스틱이 곰팡이로 들어가는 곳)에서 녹은 플라스틱을 운반하는 채널. 그들은 될 수 있습니다 추운 주자 (러너 시스템의 플라스틱이 식히고 부품으로 배출 된 다음 재활용) 또는 핫 러너 (러너 시스템의 플라스틱이 녹은 상태에서 러너 폐기물을 제거하고 종종주기 시간을 줄입니다). 핫 러너는 효율성으로 인해 ABS에 일반적으로 사용됩니다.
- 게이트 : 플라스틱이 금형 공동으로 들어가는 작은 개구부. 게이트 유형 (예 : 핀 포인트, 탭, 잠수함, 팬)은 부품 형상, 원하는 충전 패턴 및 변형의 용이성 (부품에서 게이트 흔적 제거)에 따라 선택됩니다. 적절한 게이트 위치는 우수한 흐름, 최소 응력 및 최적의 부품 품질에 중요합니다.

ABS 분사 성형에 대한 설계 고려 사항

효과적인 부품 설계는 성공적이고 비용 효율적인 ABS 분사 성형에 가장 중요합니다. ABS는 우수한 처리 위도를 제공하지만 특정 설계 가이드 라인을 준수하면 부품 품질을 크게 향상시키고주기 시간을 줄이며 일반적인 결함을 방지하며 금형 수명을 연장 할 수 있습니다.

벽 두께

사출 성형에서 가장 중요한 설계 파라미터 중 하나는 벽 두께입니다.

ABS 부품의 최적 벽 두께 : 일반적으로 ABS 부품은 균일 한 벽 두께로 가장 잘 수행됩니다. ABS 범위의 일반적인 권장 벽 두께 1.5 mm ~ 3.5 mm (0.060 인치 ~ 0.140 인치) . 더 얇은 벽은 채우기가 어려울 수 있지만 과도하게 두꺼운 벽은 심각한 문제를 일으킬 수 있습니다.
싱크 자국과 휘파선을 방지하기 위해 두꺼운 섹션을 피하십시오 :
- 싱크 자국 : 이들은 성형 된 부분의 표면에 우울증이나 들여 쓰기이며, 일반적으로 두꺼운 부분, 보스 또는 갈비뼈 반대편에 발생합니다. 두꺼운 부분의 재료가 주변의 더 얇은 영역보다 느리게 냉각되어 표면을 안쪽으로 당기기 때문에 형성됩니다.
- Warpage : 벽 두께가 다양하기 때문에 부품 내에서 불균일 한 냉각 및 차동 수축은 부품이 금형에서 배출되면 warpage 또는 왜곡으로 나타나는 내부 응력으로 이어질 수 있습니다.
- 해결책: 가장 균일 한 벽 두께로 설계. 두께 변화를 피할 수없는 경우 점진적인 전환이되도록하십시오. 두꺼운 부분을 중공 또는 코링을 사용하여보다 균일 한 벽 두께를 만듭니다.

갈비뼈와 거렛

갈비뼈와 거렛은 전체 벽 두께를 크게 증가 시키거나 과도한 무게를 추가하지 않고 부품에 강도와 강성을 추가하는 데 필수적인 구조적 특징입니다.

강도와 뻣뻣함을 추가하기 위해 갈비뼈 사용 :
- 목적: 갈비뼈는 부품의 굽힘 강성과 강도를 높이거나 평평한 표면을 강화하거나 정렬 기능으로 작용하는 데 사용되는 얇고 벽과 같은 투영입니다.
- 설계 규칙 : 갈비뼈의 두께는 일반적으로 이루어져야합니다 공칭 벽 두께의 50% ~ 60% 부품의 반대쪽의 싱크 자국을 방지합니다. 넓은 갈비뼈는 싱크 자국의 위험을 증가시킵니다.
- 키: 갈비뼈 높이는 벽 두께의 여러 배가 될 수 있지만 키가 큰 갈비뼈는 적절한 초안 각도를 가져야합니다.
- 간격 : 갈비뼈 사이의 적절한 간격은 적절한 냉각 및 재료 흐름을 가능하게합니다.
모서리와 가장자리를 지원하기위한 Gussets 디자인 :
- 목적: Gussets는 코너, 스탠드 오프 또는 부착 지점을 강화하는 데 사용되는 삼각지지 구조입니다. 그들은 두 표면이 만나는 안정성과 강도를 제공합니다.
- 설계 규칙 : 갈비뼈와 마찬가지로, 가셋 두께는 싱크 자국을 피하기 위해 공칭 벽 두께에 비례해야합니다. 그들은 관대 한 반경과 부드럽게 통합되어야합니다.

초안 각도

드래프트 각도는 손상없이 금형에서 성형 부품을 쉽게 배출 할 수있는 중요한 설계 기능입니다.

쉬운 부품 배출을위한 초안 각도의 중요성 : 드래프트가 없으면 부품은 마찰로 인해 곰팡이 표면에 달라 붙거나 진공 청소기를 만들거나 방출시 심각한 응력과 손상을 유발할 수 있습니다.
ABS 권장 초안 각도 :
- 최소 초안 측면 당 0.5 ° ~ 1 ° 부드러운 표면에 종종 권장됩니다.
- 텍스처링 된 표면의 경우 일반적으로 더 높은 초안 각도가 필요합니다. 0.025 mm (0.001 인치) 당 1 ° ~ 3 ° 증가 된 표면 마찰로 인해 텍스처 깊이의.
- 깊은 갈비뼈, 보스 또는 공동과 같은 기능은 더 쉽게 출시 할 수 있도록보다 관대 한 초안 각도의 혜택을 누릴 수 있습니다.

반경과 필렛

내부 및 외부의 날카로운 모서리는 응력 집중점이며 구조적 약점과 곰팡이 마모로 이어질 수 있습니다.

반경 및 필렛으로 응력 농도 감소 :
- 내부 반지름 (필렛) : 필레로 내부 모서리를 연화 시키면 스트레스를 고르게 분배하여 균열이나 골절을 방지합니다. 특히 부품에 충격 또는 굽힘 하중이 적용될 때. 또한 금형 내의 재료 흐름을 돕고 유량 라인을 줄입니다.
- 외부 반경 : 외부 모서리를 둥글게하면 치핑이나 손상이 발생하기 쉬운 날카로운 모서리가 줄어 듭니다. 또한 부품 미학 및 사용자 안전을 향상시킵니다.
부품 강도 및 외관 향상 :
- 일반적으로 내부 반경은 공칭 벽 두께의 0.5 배 이상이어야합니다. , 그리고 외부 반경은 내부 반경과 벽 두께가되어야합니다. . 이것은 모서리 주위에 균일 한 벽 두께를 유지합니다.
- 둥근 모서리가 충격 이벤트 중에 에너지를보다 효과적으로 흡수하고 소산하는 데 도움이되므로 ABS는 넉넉한 반경으로부터 큰 이점을 얻습니다.

이러한 설계 원칙을 세 심하게 적용함으로써 엔지니어는 ABS 부품이 제조 가능할뿐만 아니라 의도 한 수명 전반에 걸쳐 최적으로 성능을 발휘할 수 있으므로 ABS의 고유 한 재료 이점을 최대한 활용할 수 있습니다.

ABS 분사 성형의 응용

강도, 강성, 미적 매력 및 비용 효율성의 다재다능한 조합은 ABS가 다양한 산업에 걸쳐 주입 성형을위한 매우 인기있는 재료입니다. 쉽게 처리되고 완료 될 수있는 능력은 유틸리티를 더욱 확대합니다.

다음은 ABS 주입 성형이 뛰어난 주요 부문 및 일반적인 응용 분야입니다.

자동차 산업

ABS는 자동차 부문의 필수 요소이며, 충격 저항, 표면 마감, 쉽게 페인트되거나 도금 될 수있는 능력으로 평가됩니다.

대시 보드 구성 요소 : 계기판, 센터 콘솔 및 내부 트림 조각은 미적 매력, 내구성 및 자동차 객실 내의 온도 변동을 견딜 수있는 능력으로 인해 ABS를 자주 사용합니다.
내부 트림 : 도어 패널, 글러브 박스 구성 요소, 기둥 덮개 및 시트 백 패널은 종종 ABS를 사용하며 때로는 다른 재료와 결합하여 향상된 촉각 느낌 또는 외관을 향상시킵니다.
외부 부분 (비 구조적) : 1 차 구조 성분에는 사용되지 않지만 ABS는 휠 커버, 그릴, 거울 하우징 및 스포일러와 같은 외부 부품에서 특히 도금 될 때 (예 : 크롬 도금 그릴)를 찾습니다.

소비자 전자 장치

우수한 미학, 충격 저항 및 전기 단열재의 균형으로 인해 ABS는 전자 장치 하우징의 재료가됩니다.

TV, 컴퓨터 및 가전 제품을위한 주택 : 텔레비전 베젤과 컴퓨터 모니터 케이스에서 노트북 쉘 및 프린터 케이싱에 이르기까지 ABS는 내구성이 뛰어나고 단단하며 미적으로 유쾌한 인클로저를 제공합니다.
소규모 기기 : 블렌더, 커피 메이커, 진공 청소기 및 헤어 드라이어의 구성 요소는 종종 내열성 (어느 정도)와 강력한 특성으로 인해 신체와 손잡이의 복근을 활용합니다.
리모콘 및 키보드 : 촉각적인 느낌, 내구성 및 버튼 및 키 캡에 대한 세부 사항을 고정시키는 능력으로 인해 자주 처리되는 항목에 대한 ABS가 탁월한 선택이됩니다.

가전 제품

ABS는 내구성, 청소 용이성 및 구조적 무결성을 유지하는 능력으로 인해 다양한 국내기구에서 널리 사용됩니다.

냉장고 구성 요소 : 냉장고의 내부 라이너, 도어 선반 및 선명한 서랍은 종종 저온 충격 저항성과 식품 산에 대한 화학 저항으로 인해 ABS로 만들어집니다.
세탁기 및 식기 세척기 : 뜨거운 물이나 가혹한 화학 물질과 직접 접촉하지 않는 제어 패널, 세제 디스펜서 및 내부 구조 구성 요소는 종종 ABS를 사용합니다.
진공 청소기 : 메인 하우징, 노즐 및 내부 구성 요소는 ABS의 충격 저항 및 경량 특성의 이점을 얻습니다.

장난감 및 레크리에이션 제품

ABS의 내구성, 안전성 및 밝은 색상의 능력은 어린이 제품 및 레크리에이션 장비의 주요 재료입니다.

빌딩 블록 : 상징적 인 빌딩 블록 세트 (예 : LEGO® 브릭)는 정확한 치수 안정성, 생생한 색 보유 및 우수한 클러치 파워 (함께 스냅하고 붙잡는 능력)로 인해 ABS로 유명합니다.
장난감 자동차 및 액션 피규어 : 충격 저항은이 장난감이 거친 놀이를 견딜 수 있도록하는 반면, 좋은 표면 마감으로 복잡한 세부 사항과 생생한 그림이 가능합니다.
스포츠 용품 (구성 요소) : 운동 장비, 보호 장비 부품 및 스포츠 전자 제품의 핸들은 종종 ABS를 사용합니다.

의료 기기

의료 분야에서 ABS는 생체 적합성 (특정 등급), 치수 안정성 및 비 침습적 응용을 위해 쉽게 멸균 및 복잡한 형태로 성형 할 수있는 능력으로 선택됩니다.

의료 장비 인클로저 : 진단 도구, 모니터링 장치 및 실험실 장비를위한 주택은 ABS의 견고성 및 청소 성으로부터 이익을 얻습니다.
진단 도구 : 의료기구 (예 : otoscopes, Ophthalmoscopes) 및 혈액 분석 기계 또는 포도당 측정기의 구성 요소에 대한 핸들.
약물 전달 시스템 구성 요소 (비 이식 불가) : 직접 약물 접촉이없는 자동 주사 또는 특수 디스펜서 하우징의 일부.

다양한 응용 분야는 주입 성형 플라스틱 세계에서 ABS의 위치를 진정으로 다재다능한 작업으로 강조하여 성능, 외관 및 비용의 균형이 필요한 새로운 용도를 지속적으로 찾습니다.

표면 마감 및 후 처리

ABS의 중요한 장점 중 하나는 광범위한 표면 마감 처리와 다양한 후 처리 기술에 대한 우수한 수용성을 달성하는 데있어서의 다양성입니다. 이를 통해 제조업체는 다양한 응용 분야에 대한 특정 미학, 촉각 및 기능 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다.

일반적인 표면 마감

ABS 부분의 표면 마감은 주로 금형 공동 자체의 표면 질감에 의해 결정됩니다.

광택 (광택) : 금형 표면을 미러와 같은 마감으로 고도로 연마하여 달성합니다. 이것은 반짝이고 반사되는 부분을 초래합니다. 광택 마감재는 프리미엄, 세련된 외관이 원하는 소비자 전자 제품 및 장식 품목에 인기가 있습니다. 그들은 또한 청소하기가 더 쉬운 경향이 있습니다.
무광택 : 곰팡이 표면을 에칭 또는 폭파하여 둔하고 비 반사 마감 처리를 만듭니다. 무광택 표면은 지문, 작은 흠집 및 유량 라인을 숨기는 데 효과적이므로 자동차 인테리어, 도구 핸들 및 특정 전자 케이싱에 적합합니다.
질감 : 곰팡이 표면에 특정 패턴 (예 : 가죽 곡물, 스티플, 샌드 블래스트)을 적용하여 생성됩니다. 텍스처는 그립을 향상시키고, 시각적 관심을 더하고, 곰팡이 결함을 숨기고, 눈부심을 줄일 수 있습니다. ABS는 곰팡이에서 복잡한 질감을 쉽게 선택합니다.
금형 설계 및 공정 제어를 통해 원하는 표면 마감 처리 :
- 곰팡이 표면 준비 : 표면 마감을 제어하는 가장 직접적인 방법. 광택, 구슬 폭파 또는 매트/텍스처 마감재에 대한 화학 에칭을위한 연마.
- 곰팡이 온도 : 더 높은 금형 온도는 일반적으로 용융 플라스틱이 금형 표면을보다 정확하게 복제 할 수있게함으로써 글로저 마감을 촉진합니다. 더 낮은 온도는 더 무광택 모양으로 이어질 수 있습니다.
- 주입 속도 및 압력 : 최적화 된 분사 매개 변수는 유량 마크 또는 마무리를 방해하는 다른 흠을 만들지 않고 표면 세부 사항의 완전한 금형 채우기 및 복제를 보장합니다.
- 재료 건조 : 제대로 건조 된 복근이 중요합니다. 수분은 표면 미학을 파괴하는 스플레이 자국으로 이어질 수 있습니다.

그림과 코팅

ABS의 화학 구조는 페인트와 코팅을 매우 수용하여 넓은 색상 팔레트와 강화 된 특성을 허용합니다.

페인팅을위한 복근 부품 준비 : 페인팅하기 전에 ABS 부품은 일반적으로 표면 준비가 필요하며, 여기에는 청소 (곰팡이 방출 제 또는 오염 물질 제거), 탈지 및 때로는 가벼운 스커핑 또는 프라이머 응용 프로그램이 포함될 수 있습니다.
사용 된 페인트 및 코팅 유형 :
- 폴리 우레탄 (PU) 페인트 : 우수한 접착력, 내구성 및 광범위한 미적 옵션 (광택, 무광택, 소프트 터치)을 제공합니다.
- 아크릴 페인트 : 범용 응용 분야에 적합하며 좋은 색상 유지 및 날씨를 제공합니다.
- 수성 페인트 : 접착력에는 특정 프라이머가 필요할 수 있지만 환경상의 이유로 점점 더 많이 사용됩니다.
- 특수 코팅 : EMI/RFI 차폐 코팅 (전자 인클로저 용), UV 보호 코팅 (실외 응용 분야) 또는 의료 기기의 항균제 코팅과 같은.

도금

ABS는 성공적으로 전기 도금 될 수있는 몇 가지 일반적인 플라스틱 중 하나이며, 금속성 외관과 향상된 표면 특성을 제공합니다.

장식 또는 기능적 목적을위한 전기 도금 ABS :
- 프로세스: 이 과정에는 ABS 표면을 에칭하여 미세한 구덩이를 생성하여 니켈 또는 구리의 화학 층이 접착 될 수 있습니다. 이것은 표면을 전도성으로 만듭니다. 그 후에 니켈, 크롬 또는 황동과 같은 금속 층이 전극화 될 수 있습니다.
- 장식 : 자동차 그릴, 트림, 욕실 비품 및 소비자 전자 제품에 널리 사용되어 플라스틱 부품에 금속 모양과 느낌을줍니다.
- 기능적 : 도금은 표면 경도, 내마모성, 전기 전도도를 향상 시키거나 EMI (Electromartic Interference) 차폐를 제공 할 수 있습니다.

집회

ABS 부품은 다양한 방법을 사용하여 쉽게 조립하여 다양한 설계 요구 사항 및 생산량을 제공합니다.

ABS 부품에 가입하는 방법 :
- 스냅 피트 : 추가 패스너없이 부품이 함께 스냅 할 수있는 통합 설계 기능. 이것은 전자 장치 하우징 및 장난감에 일반적으로 사용되는 비용 효율적이고 효율적인 조립 방법입니다. ABS의 유연성과 충격 저항은 살아있는 힌지 및 스냅 기능에 적합합니다.
- 나사 및 삽입물 : 셀프 테이핑 나사 또는 나사산 인서트 (열이 발생, 초음파 또는 성형 된)와 같은 기계식 패스너는 강력하고 재 작업 가능한 조인트를 제공합니다. ABS는 좋은 나사 보유를 제공합니다.
- 접착제 : 용매 시멘트 (ABS 표면을 용해시키기 위해 화학적 결합을 생성), 시아 노 아크릴 레이트 (슈퍼 접착제) 및 2 부 에폭시는 일반적으로 강력하고 영구적 인 결합에 사용됩니다.
- 용접:
  - 초음파 용접 : 고주파 진동은 조인트 인터페이스에서 열을 생성하여 플라스틱을 녹이고 강한 결합을 만듭니다.
  - 진동 용접 : 한 부분을 다른 부분에 진동하여 생성 된 마찰은 열을 생성하고 연결을 위해 플라스틱을 녹입니다.
  - 핫 플레이트 용접 : 가열 된 플레이트가 표면을 녹여서 함께 눌렀습니다.

다양한 마감 처리를 달성하고 다양한 사후 처리 및 조립 기술과 완벽하게 통합하는 기능은 ABS가 매우 다양한 기능을 선택하여 고도로 맞춤화되고 기능적으로 최적화 된 제품을 제공 할 수 있도록합니다.

ABS 분사 성형 결함 문제 해결

비교적 우수한 가공성에도 불구하고, ABS 주입 성형은 여전히 다른 열가소성과 유사한 다양한 결함을 나타낼 수있다. 결함을 식별하고, 근본 원인을 이해하고, 올바른 솔루션을 적용하는 것이 성공적인 생산의 핵심입니다. 많은 문제는 재료 준비, 처리 매개 변수 또는 금형 설계에서 비롯 될 수 있습니다.

일반적인 결함

ABS 주입 성형에서 가장 자주 발생하는 결함 중 일부는 다음과 같습니다.

싱크 자국 : 부품의 두꺼운 부분의 표면에 우울증이나 보분이.
warpage/distasion : 부품은 방출 후 의도 된 모양을 변형 시키거나 비틀어줍니다.
짧은 샷 (FILL) : 금형 공동이 완전히 채워지지 않아 불완전한 부분이 발생합니다.
플래시 (burr) : 의도 된 부분 경계를 넘어 확장되는 과도한 재료, 일반적으로 금형의 이별 라인에서.
용접 라인 (니트 라인) : 두 개의 용해 전선이 만나 융합되는 부분의 눈에 보이는 선 또는 노치.
스플레이 마크 / 은색 줄무늬 : 물 자국과 비슷한 부품 표면의 줄무늬 또는 은빛 선.
화상 자국 : 변색 된, 보통 검은 색 또는 갈색, 부분적으로, 종종 흐름의 끝이나 통풍구 영역 근처에있는 부위.
공극 / 거품 : 빈 공간이나 공기 주머니, 부분 내에, 특히 두꺼운 부분에 갇혀 있습니다.
분사 : 녹은 플라스틱이 매끄럽게 흐르지 않고 캐비티로 뻗어있는 게이트 영역의 뱀 같은 또는 물결 패턴.
유량 라인 : 부품 표면의 가시 줄무늬, 패턴 또는 선으로, 용융 물질의 흐름 경로를 나타냅니다.

원인과 솔루션

이러한 결함을 해결하려면 종종 처리 매개 변수 조정, 금형 수정 또는 적절한 재료 처리 보장이 포함됩니다.

결함	주요 원인	일반적인 솔루션
싱크 자국	- 두꺼운 벽 섹션- 부족한 유지 압력 또는 유지 시간- 높은 용융 온도- 너무 짧은 냉각 시간- 너무 작거나 잘못 배치	- 벽 두께를 줄입니다. 코어 아웃 두꺼운 섹션- 유지 압력 증가 및/또는 유지 시간- 낮은 용융 온도- 냉각 시간 증가- 게이트 크기 증가 또는 두꺼운 섹션으로 게이트를 옮기십시오.
Warpage/Distortion	- 불균일 한 냉각 또는 곰팡이 온도- 고르지 않은 벽 두께- 높은 내부 응력 (예 : 과도한 사출 압력/속도)- 초기 방출	- 곰팡이 냉각 최적화 (균형 냉각 채널)- 곰팡이 온도 조정 (종종 뜨거운면 증가)- 균일 한 벽 두께를 보장하십시오. 갈비뼈를 첨가하십시오- 주입 압력/속도 증가- 냉각 시간을 줄입니다
짧은 샷	- 재료 불충분 (샷 크기)- 낮은 주입 압력 또는 속도- 너무 낮은 용융 온도 (높은 점도)- 제한된 흐름 (작은 게이트/러너, 막힌 통풍구)- 갇힌 공기	- 샷 크기 증가- 주입 압력 증가 및/또는 속도 증가 배럴/용해 온도- 게이트/러너 확대; 곰팡이 벤팅- 재배치 게이트를 두꺼운 부분으로 향상시킵니다
플래시	- 과도한 클램핑 력 (Mold Deflection)- 너무 높은 주입 압력 또는 고정 압력- 마모 된 금형 (파리 라인 마모)- 곰팡이가 제대로 닫히지 않음- 너무 높은 용융 온도	- 클램핑 력 감소 (필수 바로 위로)- 주입 압력을 줄이고 압력 수리 또는 마모 된 금형 섹션을 교체- 금형이 깨끗해 지도록하십시오. 타이 바 장력 조정- 용융 온도를 줄입니다
용접 라인	- 용융 온도 (융합 불량)- 낮은 주입 압력/속도 부적절한 게이트 위치 (용융 전면이 너무 일찍/차가운데 충족)- 열악한 환기 (갇힌 공기)	- 용융 온도 증가- 융자 전면이 더 높은 온도/압력에서 충족 할 수 있도록 사출 압력/속도- 재배치 게이트- 용접 라인 위치에서 곰팡이 환기 개선
스플레이 마크 / 은색 줄무늬	- 재료의 과도한 수분 (ABS의 경우 가장 일반적)- 너무 높은 용융 온도- 배럴의 재료 저하 (끊기)- 너무 빠른 주입 속도	- 철저하게 건조한 ABS 펠릿 (ABS에 중요합니다!)- 용융 온도 감소- 깨끗한 배럴 및 나사- 분사 속도 감소; 등 압력 증가 (더 나은 혼합/균질화)
화상 자국	- 금형 공동에 갇힌 공기 (열악한 통풍구)- 과도한 주입 속도- 유량 끝에서의 재료 분해- 너무 제한적	- 곰팡이 벤팅 향상 (벤트 추가, 기존 확대)- 주입 속도 감소- 용융 온도 감소- 노즐 크기가 적절하고 부분적으로 차단되지 않도록하십시오.
공극 / 거품	- 유지 압력/시간이 충분하지 않음 (재료가 코어에서 수축)- 너무 높은 용융 온도 (가스 형성)- 고르지 않은 냉각- 과도한 수분 갇힌 공기	- 유지 압력 증가 및/또는 유지 시간- 용융 온도 감소- 곰팡이 냉각- 재료를 올바르게 건조시켜- 환기를 개선하고, 주입 속도 조정 (갇힌 공기의 경우)
분사	- 게이트가 너무 작은 주입 속도가 너무 높아서 게이트 직접 게이팅 얇은 섹션으로 게이팅	- 게이트 크기 확대- 게이트에서의 분사 속도 감소 (초기 채우기 느린)- 곰팡이 벽 또는 두꺼운 섹션에 대한 직접 흐름으로 게이트 위치를 재 설계합니다.
흐름 라인	- 너무 낮은 용융 또는 곰팡이 온도- 너무 느린 주입 속도- 고르지 않은 벽 두께- 너무 작거나 잘못된 위치	- 용융 또는 금형 온도 증가- 분사 속도 증가 (부드러운 흐름 보장)- 벽 두께 설계 최적화- 게이트 확대 또는 재배치

프로세스 최적화 및 금형 설계를 통한 결함 해결 : 변경 :

체계적으로 문제 해결에 접근하는 것이 중요합니다. 재료 건조 및 기본 기계 설정을 확인하여 시작하십시오. 그런 다음 원인을 분리하기 위해 한 번에 하나의 매개 변수를 작고 점진적으로 변경하십시오. 지속적인 문제의 경우 금형 설계 (환기, 게이트, 냉각 라인, 벽 두께)에 대한 검토가 종종 필요합니다. 금형 디자이너, 프로세스 엔지니어 및 재료 공급 업체 간의 협업은 효과적인 문제 해결의 핵심입니다.

ABS 주입 성형의 품질 관리

일관된 품질을 유지하는 것이 주입 성형, 특히 중요한 응용 분야에 사용되는 ABS 부품의 경우 가장 중요합니다. 품질 관리 (QC)에는 원자재 검사에서 최종 부품 검증에 이르기까지 제조 공정 전반에 걸쳐 구현 된 다양한 검사 및 테스트 절차가 포함됩니다.

검사 기술

시각적 및 치수 검사는 일반적으로 결함을 식별하고 부품이 설계 사양을 준수하도록하는 첫 번째 방어선입니다.

육안 검사 :
- 목적: 싱크 마크, 플래시, 스플레이 자국, 화상 자국, 변색, 흐름 선 및 표면 결함과 같은 미용 결함을 식별합니다.
- 방법: 훈련 된 운영자는 기준 샘플 또는 정의 된 수락 기준에 대해 각 부분 (또는 통계적으로 유의 한 샘플)을 시각적으로 검사합니다. 적절한 조명 및 검사 부스가 종종 사용됩니다.
치수 측정 :
- 목적: 부품의 치수가 엔지니어링 도면의 지정된 공차에 부착 된 것을 확인합니다.
- 방법: 다양한 정밀 기기가 사용됩니다.
  - 캘리퍼 및 마이크로 미터 : 길이, 너비, 두께 및 직경의 기본 측정.
  - 높이 게이지 : 수직 치수의 경우.
  - GO/NO-GO 게이지 : 특정 임계 기능 (예 : 구멍 직경, 핀 길이)을 빠르게 검증하려면.
  - 좌표 측정 기계 (CMMS) : 매우 정확하고 복잡한 3D 차원 측정을 위해서는 종종 첫 번째 기사 검사 또는 도전적인 형상에 사용됩니다.
  - 광학 비교기 / 비전 시스템 : 비접촉 측정 및 CAD 모델과의 비교, 특히 작거나 복잡한 부품에 특히 유용합니다.
비파괴 테스트 (NDT) :
- 목적: 내부 구조를 검사하거나 부품을 손상시키지 않고 숨겨진 결함을 감지합니다.
- 방법 (예제) :
  - 초음파 테스트 : 음파를 사용하여 내부 공극, 박리 또는 다공성을 감지합니다.
  - X- 선 검사 (방사선 촬영) : 공극, 짧은 샷 또는 외국 포함과 같은 내부 결함을 보여줄 수 있습니다.
  - 열 화상학 : 열 이미징을 사용하여 냉각 또는 재료 분포의 불일치를 감지하여 결함을 나타낼 수 있습니다.

테스트 방법

시각적 및 치수 점검 외에도 ABS 부품의 기계적, 열 및 화학적 특성을 평가하기 위해 다양한 파괴 및 비파괴 테스트가 수행됩니다.

영향 테스트 :
- 목적: 고속 충격 하에서 재료의 골절에 대한 저항을 측정합니다. 이것은 유명한 강인성으로 인해 ABS에 특히 중요합니다.
- 행동 양식:
  - IZOD 영향 테스트 : 스윙 진 진자에 의해 골절 된 노치 표본에 의해 흡수 된 에너지를 측정합니다.
  - Charpy Impact 테스트 : izod와 유사하지만 다른 시편 지지대와 인상적인 방법을 사용합니다.
인장 테스트 :
- 목적: 장력 하에서 재료의 강도와 신장을 측정합니다 (당기 힘). 그것은 인장 강도, 항복 강도 및 파손시 신장에 대한 데이터를 제공합니다.
- 방법: 시편은 파손될 때까지 양쪽 끝에서 당겨지고 힘-통합 데이터가 기록됩니다.
굴곡 테스트 (굽힘 테스트) :
- 목적: 재료의 강성과 굽힘 변형에 대한 저항을 측정합니다. 굽힘 강도와 굴곡 모듈러스 데이터를 제공합니다.
- 방법: 시편은 두 지점에서지지되며 지정된 양을 파손하거나 편향시킬 때까지 3 점에서 하중이 적용됩니다.
열 변형 온도 (HDT) 테스트 :
- 목적: 중합체 샘플이 지정된 하중 하에서 변형되는 온도를 결정합니다. 온도 상승에 노출 된 응용 분야에 중요합니다.
화학 저항 테스트 :
- 목적: 특정 화학 물질 (산, 염기, 용매)에 노출 될 때 ABS 재료가 어떻게 반응하는지 평가합니다.
- 방법: 샘플은 특정 기간 동안 화학 물질에 침지 된 다음 중량, 치수, 외관 또는 기계적 특성의 변화를 검사합니다.

표준 및 인증

산업 표준 준수와 관련 인증을 얻는 것은 특히 규제 산업에서 재료 품질, 공정 일관성 및 제품 안전을 보장하는 데 중요합니다.

ASTM (미국 테스트 및 재료 협회) ABS 재료 및 주입 성형 공정에 대한 표준 :
- ASTM D4673 : 아크릴로 니트릴-부타디엔-스티렌 (ABS) 성형 및 압출 물질에 대한 표준 사양. 이 표준은 충격 강도, 인장 강도 및 열 변형과 같은 특성을 기반으로 다양한 ABS 등급을 정의합니다.
- ASTM D3935 : 폴리 (아크릴로 니트릴-부타디엔-스티렌) (ABS) 플라스틱 파이프 및 피팅 화합물에 대한 표준 사양.
- 다른 ASTM 표준은 특정 테스트 방법 (예 : IZOD 영향의 경우 ASTM D256, 인장 특성의 경우 ASTM D638, HDT의 ASTM D648)에 적용될 수 있습니다.
ISO (국제 표준화기구) 표준 :
- ISO 19067 : 플라스틱-아크릴로 니트릴-부타디엔-스티렌 (ABS) 성형 및 압출 물질. ASTM D4673과 유사하게 ABS에 대한 요구 사항 및 테스트 방법을 지정합니다.
- ISO 9001 : 품질 관리 시스템. ABS에만 국한되지는 않지만이 인증은 사출 성형을 포함한 모든 작업에서 강력한 품질 관리 시스템에 대한 제조업체의 약속을 보여줍니다.
산업 별 인증 :
- UL (Underwriters Laboratories) : 전기 제품 안전을 위해, ABS는 종종 전자 인클로저에 사용되는 경우 특정 가연성 등급 (예 : 불꽃 등급의 경우 UL 94 V-0)을 충족해야합니다.
- FDA (식품의 약국) : 의료 또는 식품 접촉 응용의 경우 특정 등급의 ABS는 재료 안전을위한 FDA 규정을 준수해야 할 수도 있습니다.
- IATF 16949 : 자동차 산업의 경우이 표준은 자동차 생산 및 관련 서비스 부품 조직에 대한 품질 관리 시스템 요구 사항을 정의합니다.

이러한 엄격한 품질 관리 조치를 구현함으로써 제조업체는 ABS 주입 성형 부품이 시장에서 신뢰와 명성을 얻는 최고 수준의 성능, 신뢰성 및 안전성을 지속적으로 충족 시키도록 할 수 있습니다.

ABS 주입 성형의 비용 분석

ABS 주입 성형 프로젝트의 총 비용은 초기 설계 단계에서 생산량 및 후 처리 요구 사항에 이르기까지 다양한 요인에 의해 영향을받습니다. 철저한 비용 분석은 제품 품질과 경제적 생존력을 보장하기 위해 정보에 근거한 결정을 내리는 데 도움이됩니다.

비용에 영향을 미치는 요인

몇 가지 주요 요소는 ABS 주입 성형의 전체 지출에 기여합니다.

재료 비용 :
- RAW ABS 가격 : 가장 직접 비용. ABS 수지 가격은 글로벌 공급, 수요, 석유 가격 (공급 원료) 및 특정 등급 (예 : 일반 목적, 불꽃, 불꽃, 색상 또는 맞춤형 등급에 따라 변동합니다.
- 스크랩과 폐기물 : 퍼지, 결함이있는 부품 또는 러너 시스템 중에 손실 된 자료 (완전히 재활용되지 않은 콜드 러너 시스템을 사용하는 경우) 효과적인 재료 비용이 추가됩니다.
- 건조 비용 : hygroscopic abs 건조에 소비되는 에너지는 미성하지만 현재 운영 비용을 추가합니다.
툴링 비용 (금형 비용) :
- 곰팡이 설계 복잡성 : 복잡한 부품 형상에는 더 복잡한 곰팡이 설계가 필요하므로 설계 비용과 가공 시간이 높아집니다.
- 공동 수 : 곰팡이는 단일 공동 또는 다중 공동 (예를 들어, 2-cavity, 4-cavity, 16-cavity)을 가질 수 있습니다. 더 많은 캐비티는 툴링 비용이 증가하지만 높은 양의 속도 당 생산 비용을 줄입니다.
- 곰팡이 재료 : 강철 금형은 내구성이 뛰어나고 비용이 많이 들고 (예 : P20, H13, S7), 알루미늄 금형은 저렴하고 기계에 더 빠르지 만 수명이 짧습니다. 대량 생산을위한 강화 강철 금형이 가장 비싼 선구자입니다.
- 금형 기능 : 핫 러너, 측면 액션 (슬라이더, 언더컷 리프터), 복잡한 방출 시스템 또는 복잡한 냉각 채널을 포함하면 곰팡이 비용이 크게 증가합니다.
- 곰팡이 수명 기대 : 수백만 사이클을 위해 설계된 곰팡이는 수만 사이의 곰팡이보다 더 비쌉니다.
생산량 :
- 규모의 경제 : 사출 성형은 대량 생산에 매우 유리합니다. 부피가 증가함에 따라 초기 툴링 비용은 더 많은 부품에 대해 상각되어 단위당 비용을 크게 줄입니다.
- 저용량의 도전 : 매우 낮은 볼륨 (프로토 타입 또는 소규모 실행)의 경우, 툴링 비용이 높기 때문에 주입 성형 성형이 비용이 많이 걸리면 3D 프린팅 또는 가공과 같은 다른 프로세스가 더 매력적입니다.
부품 복잡성 :
- 기하학적 복잡성 : 복잡한 기능, 언더컷, 얇은 벽, 단단한 공차 또는 매우 미세한 세부 사항이있는 부품은 곰팡이 복잡성,주기 시간 및 결함 가능성을 증가시킵니다.
- 표면 마감 요구 사항 : 고도로 세련되거나 복잡한 텍스처 마감 처리에는 더 비싼 금형 마감 공정이 필요하고 잠재적으로 더 긴 사이클 시간이 필요합니다.
- 공차 요구 사항 : 더 엄격한 공차는 금형의보다 정확한 가공과 더 엄격한 프로세스 제어를 요구하여 비용이 증가합니다.
노동 및 오버 헤드 비용 :
- 기계 운영자 임금 : 기계를 작동하고 모니터링하는 직원 비용.
- 품질 관리 : 검사, 테스트 및 문서를위한 노동.
- 어셈블리 및 후 처리 : 페인팅, 도금 또는 복잡한 조립이 필요한 경우 상당한 노동력과 재료 비용이 추가됩니다.
- 에너지 소비 : 사출 성형기, 건조기, 냉각기 및 보조 장비에 필요한 전력.
- 시설 간접비 : 임대, 유틸리티, 유지 보수, 관리.
사이클 시간 :
- 한 부분을 생산하는 데 걸리는 시간 (또는 다중 캐비티 곰팡이에서 한 샷). 사이클 시간이 짧은 시간당 더 많은 부품을 시간당 생산할 수 있으므로 부분 당 생산 비용이 낮아집니다. 부품 설계 (벽 두께, 냉각), 재료 특성 및 프로세스 매개 변수에 의해 영향을받습니다.

비용 절감 전략

스마트 전략을 구현하면 품질을 손상시키지 않고 ABS 주입 성형 프로젝트의 전체 비용을 크게 줄일 수 있습니다.

부품 설계 최적화 (제조 가능성 설계 -DFM) :
- 형상 단순화 : 불필요한 기능을 줄입니다. 조립을 최소화하기 위해 부품을 통합합니다.
- 균일 벽 두께 : 일관된 벽 두께로 디자인하여 사이클 시간을 줄이고 결함 (싱크 자국, 워프)을 방지하며 더 쉬운 성형을 보장합니다.
- 갈비뼈와 거렛을 현명하게 통합하십시오. 전체 벽 두께를 증가시키는 대신 강도로 사용하십시오.
- 초안 각도 추가 : 쉬운 방출, 사이클 시간 및 곰팡이 마모 감소를위한 적절한 초안을 보장하십시오.
- 반경과 필레 사용 : 스트레스 농도를 줄이고 흐름을 개선하며 부품 강도를 향상시켜 고장과 재 작업을 방지 할 수 있습니다.
- 언더컷 최소화 : 언더컷은 종종 곰팡이에서 값 비싼 측면 동작이 필요합니다. 가능하면 피하기 위해 디자인하거나 Living Hinges 또는 Snap과 같은 대체 기능을 사용하십시오.
사이클 시간 단축 :
- 효율적인 냉각 시스템 : 신속하고 균일 한 열 소산을 위해 최적화 된 냉각 채널로 금형을 설계하십시오.
- 재료 선택 : 유량 특성이 우수한 ABS 등급을 선택하고 더 빠른 냉각을 허용하는 적절한 열 변형 온도를 선택하십시오.
- 프로세스 최적화 : 미세 조정 주입 속도, 압력 및 냉각 시간 품질 부품에 필요한 최소값으로.
- 핫 러너 시스템 : 러너 폐기물을 제거하고 종종주기 시간을 크게 줄이기 위해 대량 생산을위한 핫 러너 금형에 투자하십시오.
스크랩 및 폐기물 최소화 :
- 최적의 건조 : ABS가 철저하게 건조되어 기타 수분 관련 결함을 방지하여 거부 된 부품을 줄입니다.
- 프로세스 제어 : 강력한 품질 관리 및 프로세스 모니터링을 구현하여 편차를 조기에 잡아서 큰 부품의 큰 배치를 방지합니다.
- 활용을 다시 만듭니다 : 재료 특성이 크게 저하되지 않은 경우 Sprues와 주자 (Cold Runner Systems) 및 비 임계 거부 부품을 다시 연쇄 및 재사용합니다.
전략적 툴링 투자 :
- 금형 일치 부피 : 예상 생산량에 적합한 곰팡이 재료와 복잡성을 선택하십시오. 짧은 생산 실행을 위해 강화 된 강철 금형에 과도하게 투자하지 마십시오.
- 표준 구성 요소 : 사용자 정의 가공 비용을 줄이기 위해 가능한 한 표준 금형베이스, 이젝터 핀 및 기타 구성 요소를 사용하십시오.
오토메이션:
- 인건비를 줄이고 대량 실행의 일관성을 높이기 위해 부품 제거, 축제 및 2 차 운영에 대한 로봇 공학에 투자하십시오.

환경 및 규제 준수

점점 더 세계화되고 환경적인 의식이있는 시장에서 ABS 주입 성형을 활용하는 제조업체는 복잡한 환경 규제 및 지속 가능성 지침을 탐색해야합니다. 이러한 표준을 준수하는 것은 법적 의무 일뿐 만 아니라 기업의 책임 및 시장 접근의 중요한 측면이기도합니다.

ROH, Reach 및 Prop 65 고려 사항

이 세 가지 규정은 ABS와 같은 플라스틱을 포함하는 재료 및 제품에 가장 중요합니다.

ROHS (유해 물질 지침의 제한) :
- 범위: 주로 다양한 유형의 전자 및 전기 장비 (EEE)의 제조에서 특정 유해 물질의 사용을 제한하는 EU 지침 (2011/65/EU). Weee (폐기물 전기 및 전자 장비) 지침과 밀접한 관련이 있습니다.
- ABS와의 관련성 : ABS는 EEE 하우징 및 부품에 광범위하게 사용됩니다. 제조업체는 사용하는 ABS 등급에 지정된 임계 값 위의 제한된 물질 (예 : 납, 카드뮴, 수은, 육각형 크롬, 특정 프탈레이트)이 포함되어 있지 않도록해야합니다. 많은 평판이 좋은 ABS 공급 업체는 ROHS 준수 등급 및 인증을 제공합니다.
- 영향: 비준수는 유사한 규정, 상당한 벌금 및 평판 손상을 채택한 EU 및 기타 지역의 제품 판매 금지로 이어질 수 있습니다.
도달 범위 (화학 물질의 등록, 평가, 승인 및 제한) :
- 범위: 화학 물질의 생산 및 사용을 관리하는 또 다른 포괄적 인 EU 규정 (EC No 1907/2006), 인간 건강과 환경에 대한 잠재적 영향. 회사는 EU로 제조하거나 수입하는 화학 물질에 대한 등록, 평가 및 잠재적 인 승인을 요구합니다.
- ABS와의 관련성 : 중합체로서의 ABS는 일반적으로 "기사의 물질", 개별 단량체 (아크릴로 니트릴, 부타디엔, 스티렌)로 간주되고 제형에 사용 된 첨가제는 도달 할 수있다. 공급 업체는 ABS 제형이 도달 범위를 준수해야합니다. 특히 후보자 목록에 나열된 매우 높은 관심사 (SVHC)의 물질에 관한 것입니다. 의도적으로 추가 된 미세 플라스틱을 제한하는 것과 같은 최근에 도달해야 할 개정은 특정 응용 또는 첨가제에도 영향을 줄 수 있습니다.
- 영향: ABS 내의 화학 물질과 생산량이 공급망 전체에 안전하게 관리되어 원료 소싱 및 제형에 영향을 미칩니다.
캘리포니아 발의안 65 (소품 65- 1986 년 안전한 식수 및 독성 집행법) :
- 범위: 캘리포니아 법률은 기업이 암, 선천적 결함 또는 기타 생식 피해를 유발하는 화학 물질에 대한 상당한 노출에 대해 캘리포니아 주민들에게 경고를 제공하도록 요구합니다. 화학 물질 목록 (900 이상)은 광범위하고 정기적으로 업데이트됩니다.
- ABS와의 관련성 : ABS 자체가 직접 나열되지는 않지만, 일부 구성 단량체 (스티렌 또는 아크릴로 니트릴) 또는 일반 첨가제 (특정 불꽃 지연자 또는 가소제와 같은)가 소품 65 목록에 있습니다. 완성 된 ABS 부분에 특정 "Safe Harbor"수준 이상의 이러한 화학 물질이 포함되어 있고 소비자를 노출시키는 경우 캘리포니아에서 판매되는 제품에 경고 레이블이 필요할 수 있습니다.
- 영향: 재료 선택에 근면이 필요하며 필요한 경우 특히 소비자 제품에 명확하고 합리적인 경고 라벨을 적용해야합니다. 제조업체는 종종 위험 평가를 수행하거나주의해서 경고를 적용합니다.

재활용 인프라 및 수명 종료 고려 사항

규제 준수를 넘어서, 순환 경제에 대한 광범위한 추진은 수명이 끝날 때 ABS를보고 관리하는 방식에 영향을 미칩니다.

ABS 재활용 성 : ABS는 열가소성이므로 이론적으로 녹고 여러 번 재 처리 될 수 있습니다. 이것은 종종 파쇄, 세척 및 재 펜싱을 통해 기계적으로 재활용 가능합니다.
재활용 인프라의 과제 : 재활용 가능성에도 불구하고 ABS는 종종 전자 폐기물 (전자 폐기물) 또는 내구성있는 상품의 복잡한 재료 혼합물로 인해 종종 광범위한 시립 재활용 스트림 (Curbside Collection)에서 어려움에 직면 해 있습니다. 이로 인해 대규모 컬렉션에는 효율적인 정렬 및 고품질 재활용 생산이 어렵습니다.
산업 이니셔티브 : 많은 제조업체는 소비자 (PCR) 및 산업화 후 (PIR) 재활용 ABS를 새로운 제품에 통합하는 방법을 모색하고 있습니다. 분류 기술 (정전기 분리와 같은)의 발전과 화학적 재활용 방법 (중합)의 발전은이 소중한 재료의 루프를 닫는 것을 목표로 미래의보다 효과적이고 고품질 ABS 재활용을위한 유망한 길을 제공합니다.

최근의 발전과 미래 추세

ABS 분사 성형의 조경은 정적이 아닙니다. 지속적인 연구 개발은 가능한 것의 경계를 높이고 새로운 시장 요구를 해결하고보다 지속 가능한 생산 방법을 위해 노력하고 있습니다.

ABS 재료의 혁신

ABS의 다양성은 향상되고 전문화 된 특성으로 새로운 등급의 개발을 통해 끊임없이 확장되어 넓은 범위의 응용 분야를 제공합니다.

강화 된 특성을 가진 새로운 ABS 등급 개발 :
- 개선 된 화염 지연 (FR ABS) : 표준 FR 등급 외에도 새로운 제형은 할로겐 함량이 감소하거나 완전히 할로겐이없는 옵션으로 더 높은 V-0 등급을 제공하여 환경 및 안전 문제를 해결합니다.
- 향상된 내열성 : 새로운 ABS 블렌드 및 합금 (예 : PC/ABS 합금)이 더 높은 온도를 견딜 수 있도록 개발 중이며, 하중 자동차 부품 또는 더 까다로운 전자 주택에서의 사용을 확장합니다.
- UV 안정성 향상 : 실외 응용 분야의 경우 새로운 UV 안정화 ABS 등급은 장기간의 태양 노출로 인한 분해, 컬러 페이딩 및 재산 손실에 대한 우수한 저항성을 제공하여 고가의 홀딩 후 코팅의 필요성을 줄입니다.
- 의료 등급 ABS : 생체 적합성 향상, 더 나은 멸균 저항성 (예 : 감마 방사선) 및 엄격한 의료 기기 요구 사항에 대한 추적 성이있는 등급의 개발.
- 고광택 및 저글로스 제형 : 곰팡이에서 직접 특정 미적 마감을 일관되게 달성하기 위해 최적화 된 재료는 2 차 페인팅 작업에 대한 의존도를 줄입니다.
- 전도성 및 반 정적 ABS : 전기 전도도를 제공하거나 정적 전하를 소산하기위한 특정 첨가제가있는 등급, 민감한 전자 구성 요소 또는 폭발 환경에 중요합니다.

사출 성형 기술의 발전

사출 성형기 및 보조 장비의 기술 진보는보다 정확하고 효율적이며 지능적인 제조 공정으로 이어지고 있습니다.

자동화 및 로봇 공학 :
- 자동화 된 부품 제거, 변형, 로딩 인서트, 어셈블리 및 포장을위한 로봇 암의 통합 증가. 이는 인건비를 줄이고주기 일관성을 향상 시키며 인적 오류를 최소화합니다.
- 공동 작업 로봇 (COBOT)도 인간 운영자와 함께보다 유연한 제조 세포에서 인간과 함께 일하는 견인력을 얻고 있습니다.
프로세스 모니터링 및 제어 시스템 :
- 실시간 데이터 수집 : 금형 및 기계 내 고급 센서는 이제 온도, 압력, 유량 및 냉각 프로파일에 대한 방대한 양의 데이터를 실시간으로 수집합니다.
- 예측 분석 및 AI 통합 : 인공 지능 및 기계 학습 알고리즘은이 데이터를 분석하고, 잠재적 결함이 발생하기 전에 잠재적 결함을 예측하고, 프로세스 매개 변수를 자율적으로 최적화하며, 지속적인 개선을위한 패턴을 식별하는 데 사용됩니다.
- 폐쇄 루프 제어 : 실시간 피드백에 대한 응답으로 기계 매개 변수 (예 : 주입 속도, 유지 압력)를 자동으로 조정하여 약간의 재료 또는 환경 변화에도 불구하고 일관된 부품 품질을 보장하는 시스템.
- 클라우드 기반 모니터링 : 원격 모니터링 및 제어 기능을 통해 제조업체는 여러 위치에서 여러 기계를 관리하고 어디서나 문제를 해결할 수 있습니다.
정밀 및 마이크로 홀딩 : 기계 제어 및 곰팡이 기술의 발전으로 인해 매우 단단한 공차가있는 점점 더 작고 복잡한 ABS 부품을 생산하여 의료 기기, 마이크로 전자 공학 및 전문 소비자 제품의 새로운 가능성을 열어줍니다.

지속 가능한 관행

환경 인식이 높아짐에 따라 ABS 처리를 포함한 주입 성형 산업은 지속 가능성에 더 중점을두고 있습니다.

재활용 ABS 재료 :
- 소비자 후 및 산업화 후의 사용 증가 : 성능에 대한 상당한 타협없이 더 많은 재활용 ABS를 신제품에 통합하려는 노력이 진행 중입니다. 여기에는 강력한 수집 및 정렬 프로그램이 포함됩니다.
- 화학적 재활용 : 신흥 기술은 ABS 폴리머를 구성 단량체로 분해하기 위해 화학 공정을 탐구하고, 처녀 품질의 ABS로 재생하여 재료에 대한 진정한 원형 경제를 제공 할 수 있습니다.
에너지 소비 감소 :
- 모든 전기 사출 성형기 : 이 기계는 기존 유압 기계보다 에너지 효율이 훨씬 높아 전력을 덜 소비하고 열을 줄이며 정밀도를 더 많이 제공합니다.
- 최적화 된 냉각 시스템 : 보다 효율적인 냉각기와 곰팡이 냉각 설계는 온도 제어에 대한 에너지 수요를 줄입니다.
- 폐 열 회수 : 성형 공정에서 생성 된 폐 열을 캡처하고 재사용하도록 설계된 시스템.
바이오 기반 및 분해 가능한 대안 (연구 단계) : ABS와 같은 성능 열가소성 성능에 어려움을 겪고 있지만, 연구는 장기적으로 유사한 응용 분야를 제공 할 수있는 바이오 기반 또는 생분해 성 폴리머를 개발하여 화석 연료에 대한 의존도를 줄입니다.
경량 : 부품 무결성을 유지하면서 자재 사용을 줄이는 데 중점을 둔 설계 전략은 원료 소비를 낮추고 운송의 에너지 감소에 기여합니다.

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ABS 분사 성형 : 재료, 공정 및 응용 분야에 대한 포괄적 인 안내서