세 가지 종류의 "거품"과 이들이 다른 이유
누군가 자신의 부품에 거품이 있다고 말할 때 이는 일반적으로 세 가지 중 하나를 의미하며, 이를 혼동하면 잘못된 수정 사항을 쫓게 됩니다.
에어 트랩: 용융된 플라스틱이 금형 밖으로 밀어낼 수 없는 갇힌 공기 포켓
공극: 플라스틱이 냉각되고 수축되면서 두꺼운 부분 내부에 형성되는 진공 기포모터 기어 사출 금형모터 기어 사출 금형
수분거품(스플레이) : 성형 전 플라스틱에 물에 의해 생긴 은빛 줄무늬 또는 기포
각각은 조금씩 다르게 보이고 완전히 다른 소스에서 나옵니다. 에어 트랩은 금형이 배출되지 못하기 때문에 발생합니다. 두꺼운 벽과 수축으로 인해 보이드가 발생합니다. 소재가 건조되지 않아 수분거품이 발생합니다. 먼저 어떤 문제가 있는지 분류한 다음 해당 특정 원인을 해결하세요.
에어 트랩: 금형이 배출되지 않는 경우
용융된 플라스틱이 금형 캐비티로 돌진하면 공기가 금형 캐비티 앞으로 밀려납니다. 그 공기는 어딘가로 가야만 합니다. 금형에 공기가 빠져나갈 곳이 없으면 플라스틱이 금형을 가두어 공기가 압축되고 과열된 곳에서 기포나 탄 자국이 생깁니다.
이는 기포가 발생하는 가장 일반적인 원인 중 하나이며 순전히 금형 설계 문제입니다. 플라스틱 공학회(Society of Plastics Engineers)의 기술 리소스는 갇힌-가스 결함의 주요 원인으로 부적절한 환기를 일관되게 지적합니다. 공기는 일반적으로 마지막으로 채워지는 위치, 즉 모서리, 갈비뼈 또는 흐름 경로의 맨 끝 부분에 갇히게 됩니다.
가스 트랩 사출 성형 문제에서 -말할 수 없는 징후는 촬영할 때마다 항상 같은 지점에 나타나는 작은 탄 자국이나 공백입니다. 이러한 반복성은 이것이 무작위 프로세스 결함이 아니라 환기 문제임을 알려줍니다.
벤트 설계: 에어 트랩의 진정한 해결책
에어 트랩에 대한 해결책은 적절한 환기입니다. 즉, 갇힌 공기에 플라스틱이 따라갈 수 없을 만큼 작은 탈출 경로를 제공하는 것입니다. 우수한 환기 설계 사출 금형 실습에는 다음이 포함됩니다.
공기가 모이는 마지막 채우기 영역에 통풍구 배치
공기를 배출할 수 있을 만큼 얕은 벤트 깊이(일반적으로 플라스틱이 아님)(일반적으로 수백 분의 1밀리미터)
공기 배출 경로로도 사용되는 이젝터 핀의 통풍구
깊은 리브와 보스 바닥의 벤팅
금형 밖으로 공기를 유도하는 적절한 벤트 채널
에 대한모터 기어 사출 금형, 기어 톱니와 허브와 림 사이의 영역은 주의 깊은 환기가 필요한 일반적인 지점입니다. 설계 중에 채우기 패턴을 매핑하여 공기가 끝날 위치를 예측한 다음 강철이 절단되기 전에 통풍구를 배치합니다. 나중에 통풍구를 추가하는 것은 가능하지만 처음부터 디자인하는 것만큼 깨끗하지는 않습니다.
두꺼운 부분이 진공 기포를 가두는 이유
공백은 다릅니다. 그들은 갇힌 공기가 아닙니다. 이는 플라스틱의 두꺼운 부분이 냉각될 때 형성되는 진공 기포입니다.
일어나는 일은 다음과 같습니다. 두꺼운 부분의 바깥쪽이 먼저 냉각되어 응고되어 표피가 형성됩니다. 내부는 아직 녹은 상태입니다. 그 내부가 식으면 수축되지만 단단한 껍질은 그 모양을 유지합니다. 수축하는 내부는 스스로 멀어지고 중앙에 빈 공간을 만듭니다. 단면이 두꺼울수록 상태가 더 나빠집니다.
두꺼운 허브가 있는 모터 기어가 고전적인 후보입니다. 허브는 기어의 가장 두꺼운 부분이므로 공극이 형성되는 곳입니다. ASTM D3417 및 관련 열{3}}분석 방법은 결정질 플라스틱이 냉각되면서 어떻게 수축하는지 설명하며, 이러한 수축은 정확히 두꺼운 부분에서 보이드 형성을 유발하는 원인입니다.
벽 두께 및 코어링 솔루션
보이드에 대한 해결책은 우선 두꺼운 단단한 부분을 피하는 것입니다. 디자인 규칙은 간단합니다.
부품 전체에 걸쳐 벽 두께를 최대한 균일하게 유지하십시오.
두꺼운 부분을 코어 아웃하여 단단하지 않고 속이 비게 만듭니다.
두꺼운 허브가 불가피한 경우에는 코어 중심과 리브로 재설계하여 강도를 높였습니다.
새로운 두꺼운 반점이 생기지 않도록 리브를 주 벽 두께의 약 60%로 유지하십시오.
우리가 흔히 볼 수 있는 시나리오는 다음과 같습니다. 고객이 CAD로 그린 방식으로 단단하고 두꺼운 허브가 있는 기어를 가져왔습니다. 있는 그대로 성형되어-허브는 매번 빈 공간을 형성합니다. 해결책은 허브 중앙에 코어를 형성하고 지지 리브를 추가하는 것입니다. 이렇게 하면 강도를 유지하면서 빈 공간 없이 냉각될 수 있을 만큼 벽을 얇게 만들 수 있습니다. 이것은 디자인 변경이며, 완전히 작동하지 않는 프로세스 조정으로 성형 바닥에서 추적하는 것보다 화면에서 만드는 것이 훨씬 저렴합니다.
적절한 보이드 방지 몰딩은 주로 벽 디자인에 관한 것입니다. 프로세스는 가장자리에 도움이 될 수 있지만, 단단하고 두꺼운 덩어리가 있는 부품을 안정적으로 처리할 수는 없습니다.
수분 거품: 건조 문제
세 번째 종류의 거품은 곰팡이와 전혀 관련이 없습니다. 일부 플라스틱은 공기 중 수분을 흡수합니다. 먼저 건조하지 않고 성형하면 물통 안의 물이 증기로 변해 부품 표면에 은빛 줄무늬나 거품이 나타납니다. 이 결함을 스플레이(splay)라고 합니다.
수정은 간단하지만 흔히 건너뜁니다. 수지 공급업체가 권장하는 온도와 시간에 따라 성형하기 전에 재료를 적절하게 건조시킵니다. 나일론, PC, ABS와 같은 소재는 특히 이런 경향이 있습니다. 거품이 은빛으로 보이고 고정된 한 지점이 아닌 표면 전체에 흩어져 있는 것처럼 보인다면 곰팡이를 비난하기 전에 습기를 의심해 보세요.
공백 없이 기어 금형을 설계하는 방법
우리의 접근 방식은 금형을 제작하기 전에 세 가지 기포 유형을 모두 방지하는 것입니다. 제조 검토를 위한 설계-과정에서 충전 분석을 실행하여 에어 트랩을 예측하고 공기가 모이는 곳에 통풍구를 배치합니다. 우리는 벽 두께를 검토하고 보이드를 형성할 수 있는 두꺼운 부분을 코어 아웃합니다. 그리고 우리는 선택한 재료에 대해 올바른 건조를 지정합니다.
모터 기어와 같은 정밀 부품의 경우 -앞서 작업을 통해 표면뿐만 아니라 전체적으로 소리가 나는 부품을 얻을 수 있습니다. 눈으로 볼 수 없는 공백은 육안 검사를 통과했지만 현장에서는 실패하기 때문에 가장 위험한 종류입니다.
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질문: 사출 성형 부품에 기포가 발생하는 원인은 무엇입니까?
답: 크게 세 가지 원인이 있습니다. 에어 트랩은 흐르는 플라스틱 앞으로 공기를 배출할 수 없는 금형에서 나옵니다. 보이드는 냉각되고 수축되면서 두꺼운 부분 내부에 형성되는 진공 기포입니다. 수분거품은 먼저 건조되지 않은 성형플라스틱에서 발생합니다. 각각에는 다른 수정 사항이 있으므로 어떤 수정 사항이 있는지 확인하는 것이 첫 번째 단계입니다.
질문: 사출 성형 시 에어 트랩을 어떻게 방지합니까?
A: 에어 트랩은 금형 내 적절한 환기를 통해 방지됩니다. 통풍구는 공기가 모이는 곳, 일반적으로 마지막으로 채울 영역으로 이동하며 공기를 배출할 수 있는 크기이지만 플라스틱은 아닙니다. 좋은 벤팅 설계 사출 금형 작업은 먼저 채우기 패턴을 매핑한 다음 금형이 절단되기 전에 트랩 지점에 벤트를 배치합니다.
질문: 내 플라스틱 부품의 두꺼운 부분에 빈 공간이 있는 이유는 무엇입니까?
A: 두꺼운 부분이 고르지 않게 냉각되기 때문입니다. 외부가 먼저 응고되고, 여전히-용융된 중심이 냉각되고 수축되면서 당겨져 빈 공간이 남습니다. 해결책은 두꺼운 부분을 코어 아웃하여 벽이 균일해지도록 하는 것입니다. 이는 기어 허브와 같은 부품에서 흔히 발생합니다. 따라서 잘 설계된 모터 기어 사출 금형이 허브를 견고한 상태로 두지 않고 코어에 넣습니다.-
질문: 공정 설정으로 기포를 고칠 수 있습니까, 아니면 항상 틀에 끼어 있습니까?
A: 원인에 따라 다릅니다. 재료를 건조시키면 수분거품이 고정됩니다. 에어 트랩과 보이드는 대부분 금형 및 설계 문제이지만, 유지 압력과 냉각 시간이 약간의 도움이 될 수 있습니다. 기포를 줄이기 위해 극단적인 프로세스 설정을 실행하는 경우 실제 문제는 일반적으로 금형이나 부품 설계에 있습니다.
질문: 보이드를 방지하는 모터 기어 사출 금형 제조업체를 어디에서 찾을 수 있습니까?
A: 철재 절단 전 설계 단계에서 충진 분석을 실행하고 벽 두께를 검토하는 공급업체를 찾으세요. 앞쪽에 통풍구와 코어의 두꺼운 부분을 설계하는 공장에서 사운드 부품을 제공할 것입니다. 첫 번째 시도가 실패한 후에만 거품을 해결하는 방법은 이미 뒤쳐져 있습니다.
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모터 기어 사출 금형 또는 두꺼운 단면과 기능적 강도 요구 사항이 있는 부품을 소싱하는 경우 기포와 보이드를 방지해야 하는 시기는 첫 번째 시도 이후가 아니라 설계 중에입니다. 귀하의 부품을 보내주시면 제조 검토를 위한 무료 디자인을-실행해-드리겠습니다.
