주입 성형의 짧은 샷 이해 : 원인, 솔루션 및 예방

제조 세계에서 주입 성형 자동차 대시 보드에서 병 캡에 이르기까지 모든 것을 만드는 데 사용되는 강력한 프로세스입니다. 그러나 현대 기술에도 불구하고 결함이 발생할 수 있습니다. 이것들 중 가장 흔하고 실망스러운 것 중 하나는 짧은 샷 . 이 결함은 단지 나쁘게 보이지 않습니다. 비 기능 부품을 생성하여 재료 낭비,,, 생산 지연 및 더 높은 비용으로 이어집니다. 플라스틱 부품 제조와 관련된 모든 사람에게는 짧은 샷이 발생하는 이유와이를 해결하는 방법을 이해하는 것이 필수적입니다. 이 안내서는 원인, 솔루션 및 예방 방법을 안내하여 매번 고품질의 완전한 부품을 생산할 수 있도록 도와줍니다.

사출 성형의 짧은 샷은 무엇입니까?

간단히 말해, a 짧은 샷 용융 플라스틱 수지가 금형 공동을 완전히 채우지 못하는 성형 결함입니다. 완전하고 완벽한 부분 대신, 불완전하거나 "짧은"구성 요소로 끝납니다. 유리를 물로 채우려고하지만 유리가 가득 차기 전에 튀어 나오는 것과 같습니다. 결과는 종종 플라스틱이 주입 된 곳에서 가장 먼 지점에서 섹션이 누락 된 부분입니다. 시각적으로, 짧은 샷은 부분적으로 형성된 부분으로 나타날 수 있거나 플라스틱 흐름이 갑자기 멈추는 부드럽고 둥근 가장자리가있을 수 있습니다. 짧은 샷은 불완전한 부분이기 때문에 즉시 사용할 수 없으며 폐기해야합니다. 그것은 종종 진단 및 수정 해야하는 기계, 곰팡이 또는 재료의 근본적인 문제의 증상입니다.

짧은 샷의 원인은 무엇입니까?

짧은 샷을 진단하려면 주입 성형 공정의 여러 다른 영역에서 유래 할 수 있으므로 체계적인 접근이 필요합니다. 가장 일반적인 문제는 재료, 기계 설정 또는 금형 설계 자체로 거슬러 올라갈 수 있습니다.

1. 재료 문제

당신이 성형하는 플라스틱은 짧은 샷의 근본 원인 일 수 있습니다. 수지의 상태 또는 준비 문제는 곰팡이로 올바르게 흐르지 않도록 할 수 있습니다.

• 부족한 자료 : 가장 간단한 원인은 단순히 금형을 채우기에 충분한 플라스틱이 없기 때문입니다. 사출 성형기의 나사가 필요한 플라스틱의 부피를 밀어 내거나 피드 시스템에 막힘이있는 경우에는 발생하지 않는 경우 발생할 수 있습니다.

  • 솔루션 : 기계의 재료 호퍼 및 공급 메커니즘을 점검하여 비어 있거나 차단되지 않은지 확인하십시오. 기계 제어판의 샷 크기를 늘려 더 많은 양의 재료를 전달하십시오.

• 잘못된 용융 온도 : 플라스틱이 적절한 온도로 가열되지 않으면 점도 (흐름에 대한 저항)가 너무 높습니다. 두껍고 "차가운"용해는 좁은 주자와 문을 통해 흐르기 위해 투쟁하며 전체 공동을 채우기 전에 굳어 질 수 있습니다.

  • 솔루션 : 권장 용융 온도 범위에 대해서는 자료 공급 업체의 데이터 시트를 참조하십시오. 기계의 배럴 및 노즐 히터 온도를 조정하여 플라스틱 온도를 높이고 점도를 낮추십시오.

• 물질 점도 : 올바른 온도에서도 일부 플라스틱은 본질적으로 다른 플라스틱보다 더 점성 (두껍게)입니다. 폴리 카보네이트 및 고 충격 폴리스티렌과 같은 재료는 흐름 특성으로 인해 짧은 샷이 발생하기 쉽습니다. 또한 흡습성 플라스틱 (나일론과 같이 물을 흡수하는 수분)의 수분으로 인해 흐름 특성이 저하되어 손실 될 수 있습니다.

  • 솔루션 : 제조업체 사양에 따라 사용하기 전에 재료가 올바르게 건조되도록하십시오. 동일한 재료의 저소득 등급 또는 더 나은 흐름 특성을 가진 다른 재료를 사용하는 것을 고려하십시오.

2. 기계 문제

사출 성형기의 설정이 중요합니다. 올바른 재료와 곰팡이가 있더라도 잘못된 매개 변수는 쉽게 짧은 샷으로 이어질 수 있습니다.

• 부적절한 주입 압력 : 압력은 용융 플라스틱을 금형으로 밀어 넣는 힘입니다. 주입 압력이 너무 낮 으면 플라스틱은 공동의 가장 먼 끝으로 이동하기에 충분한 힘이 없습니다.

  • 솔루션 : 기계의 사출 압력 설정을 증가시킵니다. 이것은 종종 시도해 보는 첫 번째이자 가장 간단한 솔루션입니다. 그러나 플래시와 같은 다른 결함을 유발할 수 있으므로 과도한 압력을 사용하지 않도록주의하십시오.

• 잘못된 주입 속도 : 플라스틱이 주입되는 속도도 중요한 역할을합니다. 속도가 너무 느리면 구멍이 가득 차기 전에 플라스틱이 식히고 조기에 굳어 질 수 있습니다. 이것은 얇은 벽 부품에 특히 해당됩니다.

  • 솔루션 : 주입 속도를 높이십시오. 더 빠른 주입 속도는 플라스틱이 열과 점도를 잃기 전에 곰팡이의 모든 부분에 도달하는 데 도움이 될 수 있습니다.

• 환기 문제 : 플라스틱이 곰팡이를 채울 때 내부에 갇힌 공기는 탈출 할 수있는 방법이 있어야합니다. 곰팡이의 통풍구가 차단되거나 부적절한 크기 인 경우 갇힌 공기는 플라스틱의 흐름에 저항하는 등받이를 생성하며 효과적으로 "단락"합니다.

  • 솔루션 : 곰팡이의 통풍구와 이별 라인을 청소하십시오. 통풍구 깊이가 정확한지 확인하십시오 (일반적으로 0.0005 ~ 0.001 인치 또는 0.013 ~ 0.025mm). 복잡한 곰팡이에 대한 추가 통풍구 또는 진공 환기 시스템을 추가하는 것을 고려하십시오.

3. 금형 설계 문제

완벽한 재료 및 기계 설정이 있더라도 제대로 설계되지 않은 금형은 완전한 부품을 생성 할 수 없습니다. 이러한 문제는 종종 툴링을 물리적으로 수정해야하기 때문에 해결하기 가장 어려운 문제입니다.

• 게이트 크기 및 위치 : 게이트는 녹은 플라스틱이 금형 공동으로 들어가는 개구부입니다.

  • 게이트 크기 : 게이트가 너무 작 으면 제한 역할을하여 충분한 재료가 공동으로 흘러 들어가는 것을 방지 할 수 있습니다. 작은 게이트의 마찰로 인해 재료가 조기에 식히도록 할 수 있습니다.

    • 솔루션 : 게이트 크기를 확대하십시오. 더 넓거나 두꺼운 게이트는 더 빠르고 효율적인 플라스틱 흐름을 허용합니다.

  • 게이트 위치 : 부적절하게 위치한 게이트는 또한 짧은 샷으로 이어질 수 있습니다. 특히 마지막으로 채워야하는 지역과는 거리가 멀다면. 이것은 공동의 끝에 도달하기 전에 유량 길이와 플라스틱 냉각의 위험을 증가시킵니다.

    • 솔루션 : 부분의 모든 영역을 고르게 채울 수 있도록 게이트를보다 중앙 또는 최적의 위치로 이전하십시오. 복잡한 부품의 경우 여러 게이트가 필요할 수 있습니다.

• 러너 시스템 설계 : 러너 시스템은 기계 노즐에서 게이트로 플라스틱을 지시하는 채널 네트워크입니다.

  • 러너 크기 및 레이아웃 : 너무 작거나 너무 긴 러너 시스템은 상당한 압력 강하를 일으킬 수 있습니다. 즉, 플라스틱을 금형 공동 끝까지 밀어 넣을 힘이 충분하지 않습니다.

    • 솔루션 : 압력 손실을 줄이고 흐름을 개선하기 위해 러너의 직경을 높이십시오. 러너 레이아웃을보다 직접적이고 균형 잡히도록 재 설계하여 모든 캐비티 (다중 캐비티 금형)가 동일한 속도로 채우도록합니다.

• 벽 두께 : 부품 디자인의 얇은 벽 섹션은 짧은 샷의 주요 원인이 될 수 있습니다. 녹은 플라스틱은 매우 빨리 식 히고, 매우 얇은 영역을 통해 흐르면 다른쪽에 도달하기 전에 굳어 질 수있어 불완전한 부분이 발생할 수 있습니다.

  • 솔루션 : 부품 설계를 수정하여 문제가있는 영역에서 벽 두께를 높이십시오. 이것이 항상 가능하지는 않지만 초기 설계 단계에서 중요한 고려 사항입니다. 기존 금형의 경우 더 유체 물질, 더 높은 온도 또는 더 빠른 주입 속도를 사용하여 보상해야 할 수도 있습니다.

짧은 샷을 식별하는 방법

짧은 샷을 식별하는 것은 일반적으로 매우 눈에 띄는 결함이므로 간단합니다. 그러나 체계적인 접근 방식은 문제를 확인하고 정확한 위치를 정확히 지적하는 데 도움이되며, 이는 효과적인 문제 해결에 중요합니다.

육안 검사

짧은 샷을 발견하는 가장 일반적인 방법은 빠른 시각적 검사를 통하는 것입니다. 부품이 불완전하기 때문에 짧은 샷은 즉시 분명합니다. 부품의 섹션이 누락되었거나 부품이 플라스틱 흐름이 멈추는 둥근 미완성 가장자리로 갑자기 끝나는 것을 알 수 있습니다. 녹은 플라스틱의 표면 장력으로 인해 단색이 발생할 때 약간 뒤로 당겨지기 때문에 이것은 일반적으로 매끄럽고 구부러진 표면입니다. 이것은 금형 공동이 채워지지 않았다는 징후입니다.

치수 점검

시각적 검사가 종종 충분하지만, 치수 점검을 수행하면 특히 복잡한 형상이있는 부품에 대해보다 구체적인 정보를 제공 할 수 있습니다. 당신이 외모가 있다면 거의 완료하지만 확실하지 않으면 길이, 너비 및 높이를 측정하십시오. 부품이 전체 금형 공동을 채우지 않았기 때문에 짧은 샷은 필요한 치수를 충족시키지 못합니다. 벽이 얇은 부품의 경우 처음에는 짧은 샷이 눈에 띄지 않을 수 있지만, 치수 점검은 문제를 확인합니다.

짧은 샷의 일반적인 위치

짧은 샷은 거의 항상 그에서 발생합니다 흐름 경로의 끝 , 이것은 플라스틱이 공동으로 들어가는 게이트에서 가장 먼 지점입니다. 녹은 플라스틱은 여행 할 때 열과 압력을 잃게되므로 마지막으로 채워야 할 영역은 짧은 샷에 가장 취약합니다. 이 영역은 종종 다음과 같습니다.

• 얇은 벽 섹션.

• 갈비 또는 작은 보스.

• 게이트에서 멀리 떨어진 특징.

• 열악하거나 환기가없는 지역.

어디를보아야하는지 알면 짧은 샷을 신속하게 확인하고 앞에서 논의한 잠재적 원인에 연결하기 시작할 수 있습니다.

짧은 샷을위한 솔루션

짧은 샷을 해결하려면 전략적 접근이 필요합니다. 더 복잡하고 비싼 솔루션으로 이동하기 전에 가장 쉽고 비용 효율적인 솔루션으로 시작하는 것이 가장 좋습니다. 기계 설정으로 시작한 다음 재료를 고려한 다음 마지막으로 금형 자체를보십시오.

1. 사출 성형 매개 변수 조정

짧은 샷을 수정하는 가장 빠르고 가장 일반적인 방법은 기계 설정을 조정하는 것입니다. 이러한 변경은 종종 생산을 오랫동안 중단하지 않고 제어판에서 이루어질 수 있습니다.

• 주입 압력 증가 : 이것은 일반적으로 첫 번째이자 가장 효과적인 솔루션입니다. 압력을 높이면 용융 플라스틱에게 곰팡이를 통과 할 수있는 더 많은 힘을 주어 가장 어려운 지역조차 채우는 데 도움이됩니다. 부품이 완료 될 때까지 압력을 작은 단위 (예 : 50-100 psi)로 증가시킵니다.

• 주입 속도 최적화 : 더 빠른 주입 속도는 플라스틱이 냉각되고 굳어 질 수있는 기회를 갖기 전에 곰팡이를 채우는 데 도움이 될 수 있습니다. 이것은 얇은 벽 부품이나 긴 흐름 경로가 긴 부품에 특히 중요합니다. 압력과 마찬가지로, 플래시 나 화상과 같은 다른 결함을 피하기 위해 속도를 점차적으로 증가시킵니다.

• 용융 온도 수정 : 용융 온도가 높으면 플라스틱이 낮아집니다 점도 , 더 쉽게 흐릅니다. 권장 온도 범위가 재료의 데이터 시트를 점검하고 유동성을 향상시키기 위해 배럴 및 노즐 온도를 늘리십시오. 이것은 매우 효과적인 솔루션이 될 수 있지만 재료를 과열하지 않도록 염두에 두어 분해를 유발할 수 있습니다.

2. 금형 수정

기계 매개 변수를 조정하면 문제가 해결되지 않으면 문제는 금형 자체에 문제가있을 수 있습니다. 이러한 솔루션은 기계를 차단하고 도구를 물리적으로 수정해야합니다. 더 많은 비용이 들지만 장기적인 수정을 제공합니다.

• 게이트 및 러너 조정 : 게이트와 러너의 크기와 디자인은 적절한 흐름에 중요합니다. 너무 작 으면 플라스틱의 흐름을 제한 할 수 있습니다. 게이트를 확대하거나 러너를 넓히면 더 많은 재료가 저항이 적은 공동으로 흘러 들어갑니다. 다중 경력 금형의 경우 각 공동이 고르게 채워 지도록 러너의 균형을 잡는 것도 핵심입니다.

• 환기 개선 : 곰팡이에 갇힌 공기는 쿠션 역할을하여 플라스틱이 공동을 채우지 못하게 할 수 있습니다. 기존 통풍구를 청소하는 것은 간단한 첫 단계입니다. 문제가 지속되면 곰팡이 제조업체는 짧은 샷이 발생하는 지점에서 곰팡이에 추가 통풍구를 추가해야 할 수도 있습니다. 어떤 경우에는 a 진공 환기 시스템 곰팡이에서 공기를 적극적으로 끌어 당기기 위해 설치할 수 있습니다.

• 난방 시스템 향상 : 복잡한 곰팡이 또는 두꺼운 벽 부품의 경우 a 핫 러너 시스템 사용할 수 있습니다. 추운 러너와 달리 핫 러너는 플라스틱 용융을 게이트까지 바로 유지하여 재가열을 제거하고보다 일관된 온도와 더 쉬운 흐름을 보장합니다.

3. 재료 선택

때로는 가장 간단한 솔루션은 재료를 전환하거나 현재 재료를 올바르게 준비하는지 확인하는 것입니다.

• 올바른 재료 등급 선택 : 단일 유형의 플라스틱 내에는 다양한 흐름 특성을 가진 다양한 등급이 있습니다. 용융 유량 (MFR)이 낮은 재료를 사용하는 경우 더 쉽게 흐르는 MFR 등급으로 전환하는 것을 고려하십시오.

• 재료 건조 기술 : 많은 흡습성 플라스틱 (나일론, 에이BS 및 폴리 카보네이트)은 공기에서 수분을 흡수합니다. 성형되면이 수분은 증기로 바뀌어 플라스틱 흐름을 방해하고 짧은 발사를 유발할 수 있습니다. 가공하기 전에 항상 뜨거운 공기 또는 건조제 건조기에서 재료가 제대로 건조되도록하십시오.

짧은 샷 방지

짧은 샷을 다루는 가장 좋은 방법은 처음에 발생하지 않도록하는 것입니다. 설계 및 유지 보수 단계의 사전 조치는 상당한 시간과 비용을 절약 할 수 있습니다.

• 제조 설계 (DFM) 원칙 : 이것은 중요한 첫 단계입니다. DFM에는 제조 공정을 염두에두고 부품을 설계하는 것이 포함됩니다. 사출 성형과 관련하여 이것은 다음을 의미합니다.

  • 균일 벽 두께 : 벽 두께의 극적인 변화를 피하십시오. 이렇게하면 플라스틱 흐름이 일관된 속도로 흐르고 냉각되어 얇은 부분에서 짧은 샷을 방지합니다.

  • 적절한 리브 및 보스 디자인 : 갈비뼈, 보스 및 기타 기능이 적절한 초안 각도와 필레로 설계되어 플라스틱 흐름을 쉽게 촉진하고 에어 트랩을 방지해야합니다.

  • 흐름 길이 최소화 : 플라스틱이 게이트에서 지나치게 먼 거리를 이동할 필요가 없도록 부품을 설계하여 조기 냉각의 위험을 줄입니다.

• 일반 기계 유지 보수 : 잘 관리 된 기계는 신뢰할 수있는 기계입니다. 주입 성형기를 정기적으로 확인하고 서비스하면 짧은 샷으로 이어지는 많은 문제를 방지 할 수 있습니다.

  • 깨끗한 노즐과 배럴 : 재료 흐름을 제한 할 수있는 고형화 된 플라스틱의 막힘이나 축적이 없도록하십시오.

  • 히터 밴드 및 열전대를 확인하십시오. 플라스틱이 균일하게 녹고 원하는 온도에 도달하기 위해 모든 가열 요소가 올바르게 작동하는지 확인하십시오.

• 자료 처리 모범 사례 : 적절한 재료 저장 및 준비가 필수적입니다.

  • 올바른 건조 : 공급 업체가 권장하는 항상 마른 흡습성 재료. 이것은 아마도 이러한 재료의 가장 중요한 예방 단계 일 것입니다.

  • 적절한 보관 : 수분 흡수 및 오염을 방지하기 위해 밀봉 된 기후 제어 환경에 수지를 저장합니다.

사례 연구

실제 예는 짧은 샷 문제 해결 원칙이 실제로 어떻게 적용되는지를 보여줍니다. 이 사례 연구는 체계적인 진단의 중요성을 강조합니다.

• 사례 연구 1 : 얇은 벽 전자제 케이싱

  • 문제: 제조업체는 소비자 전자 장치를위한 얇은 벽 케이스를 생산하고있었습니다. 부분은 게이트에서 가장 먼 곳에서 짧은 샷으로 일관되게 나왔습니다.

  • 진단: 압력과 속도를 높이려는 초기 시도는 실패하여 금형의 다른 부분에 플래시 (과잉 플라스틱)를 유발합니다. 상세한 분석에 따르면 플라스틱이 얇은 부분을 통해 흐르면서 플라스틱이 너무 빨리 냉각되고 있음을 보여주었습니다.

  • 해결책: 팀은 용융 온도 부품의 얇은 기하학에 비해 너무 낮았습니다. 그들은 배럴과 노즐 온도를 20 ° F 증가 시켰으며, 이는 과도한 압력없이 전체 공동을 채울 수있을 정도로 플라스틱의 점도를 낮추었습니다. 그런 다음 부품은 결함없이 생성되었습니다.

• 사례 연구 2 : 다중 카비티 캡 몰드

  • 문제: 4 개의 동일한 구멍이있는 곰팡이는 하나 또는 두 개의 공동에서 짧은 발사를 생성하는 반면 다른 구멍은 완벽하게 채워졌습니다.

  • 진단: 짧은 샷은 특정 공동에 국한되었으므로 문제는 기계 설정이나 재료와 관련이 없었습니다. 그것은였다 곰팡이 설계 문제 . 주자의 육안 검사 결과, 단락 공동으로 이어지는 러너는 다른 것보다 약간 길고 얇아서 압력 불균형 .

  • 해결책: 곰팡이는 러너가 균일 한 길이와 직경으로 재 모시 된 도구 상점으로 보내졌습니다. 이것 러너 시스템의 균형 , 플라스틱이 4 개의 캐비티 모두에 동일한 압력으로 흐르도록하여 짧은 샷을 제거합니다.

고급 기술

대량 생산 또는 복잡한 부품의 경우 짧은 샷을 진단하고 예방하는 데있어보다 과학적인 접근 방식은 엄청난 시간과 비용을 절약 할 수 있습니다.

• 금형 흐름 분석 : 곰팡이가 제작되기 전에 금형 흐름 분석 (MFA) 소프트웨어는 사출 성형 공정을 시뮬레이션 할 수 있습니다. 녹은 플라스틱이 구멍을 채우는 방법을 예측하여 짧은 샷, 에어 트랩 및 용접 라인과 같은 잠재적 인 문제 영역을 식별합니다. MFA를 사용하여 엔지니어는 최적화 할 수 있습니다 게이트 위치 , 러너 시스템 강철 절단 전에 결함을 방지하기 위해 벽 두께.

• 센서 및 모니터링 시스템 : 최신 분사 성형기에는 압력, 온도 및 속도에 대한 실시간 데이터를 제공하는 센서가 장착 될 수 있습니다. 대역 압력 센서 특히 유용합니다. 그들은 공동 내부의 압력을 측정하고 1 초 만에 짧은 샷을 감지하여 기계를 자동으로 중지 할 수 있습니다. 이 수준의 모니터링을 통해 운영자는 정확하고 데이터 중심 조정을 수행하고 일관된 부품 품질을 보장 ​​할 수 있습니다.

결론

A 짧은 샷 가시적 결함 이상입니다. 사출 성형 공정, 기계 또는 금형 설계의 무언가가 동기화되지 않는다는 것이 분명한 신호입니다. 제조업에있어 일반적인 좌절감이 있지만 해결 가능한 문제이기도합니다. 재료, 기계 설정 또는 금형 자체에 문제가 있든 근본 원인을 체계적으로 진단함으로써 효과적인 솔루션을 구현하고 생산을 다시 추적 할 수 있습니다.

그러나 장기적인 성공의 열쇠는 있습니다 방지 . 같은 원칙을 받아들이려고합니다 제조 설계 (DFM) 정기적 인 유지 보수 및 적절한 자재 취급을 구현하면 짧은 샷이 발생하기 전에 짧은 샷의 위험을 최소화 할 수 있습니다. 복잡하거나 대량의 프로젝트의 경우 고급 도구와 같은 고급 도구 금형 흐름 분석 또한 대형 센서는 처음부터 품질과 효율성을 보장하는 강력한 방법을 제공합니다. 궁극적으로 짧은 샷을 이해하고 해결하는 것은 결함을 해결하는 것뿐만 아니라 일관된 고품질 결과를 위해 전체 사출 성형 작업을 최적화하는 것입니다.