사출금형을 위한 배기슬롯 설계의 특징!

사출 금형

사출 금형은 플라스틱 제품을 생산하는 도구이며, 플라스틱 제품에 완전한 구조와 정밀한 치수를 부여하는 도구이기도 합니다. 사출 성형은 특정 복잡한 형상의 부품을 대량 생산하는 데 사용되는 가공 방법입니다. 구체적으로, 열 용융된 플라스틱을 사출 성형기를 통해 고압으로 금형 캐비티에 주입하고, 냉각 및 경화 과정을 거쳐 성형품을 얻습니다.

곰팡이 구성

금형의 구조는 플라스틱의 종류와 특성, 플라스틱 제품의 형상 및 구조, 사출기의 종류에 따라 크게 달라질 수 있지만, 기본적인 구조는 동일합니다. 금형은 주로 주입 시스템, 온도 조절 시스템, 성형 부품, 그리고 구조 부품으로 구성됩니다. 이 중 주입 시스템과 성형 부품은 플라스틱과 직접 접촉하고 플라스틱 및 제품에 따라 변화하는 부품으로, 금형에서 가장 복잡하고 변화하기 쉬운 부품으로, 최고의 가공 정밀도와 정밀성을 요구합니다.

사출 성형 도구는 이동 금형과 고정 금형, 두 부분으로 구성되며, 이동 금형은 사출 성형기의 이동 템플릿에 장착되고, 고정 금형은 사출 성형기의 고정 템플릿에 장착됩니다. 사출 성형 공정 중 이동 금형과 고정 금형은 닫혀 주입 시스템과 캐비티를 형성하며, 금형이 열리면 이동 금형과 고정 금형이 분리되어 플라스틱 제품을 꺼냅니다. 금형 설계 및 제작의 부담을 줄이기 위해 대부분의 사출 금형은 표준 금형 프레임을 사용합니다.

배기구

금형 내부에 슬롯 모양의 공기 배출구가 있어 원래 용융된 재료와 가스를 배출합니다. 용융물이 캐비티에 주입될 때, 캐비티 내부의 원래 공기와 용융물이 유입된 가스는 재료 흐름이 끝날 때 배출구를 통해 금형 외부로 배출되어야 합니다. 그렇지 않으면 제품에 기공이 생기고, 연결 불량, 금형 충진이 발생하며, 압축으로 인해 발생하는 고온으로 인해 축적된 공기가 연소될 수 있습니다. 일반적으로 배출구는 캐비티 내 용융물 흐름의 끝부분이나 금형의 이형면에 위치할 수 있습니다. 이형면은 오목한 금형 측면에 0.03~0.2mm 깊이, 1.5~6mm 폭의 얕은 홈으로 뚫려 있습니다.

사출 중에는 용융물이 냉각되어 응고되어 통로를 막기 때문에 배출구에서 용탕이 많이 새어 나오지 않습니다. 용탕이 우발적으로 분출되어 사람에게 부상을 입히는 것을 방지하기 위해 배출구는 작업자가 볼 수 없도록 열려 있어야 합니다. 또한, 이젝터 로드와 이젝터 구멍 사이의 간극, 이젝터 블록과 스트리퍼 플레이트, 코어 사이의 간극 등을 이용하여 공기를 배출할 수 있습니다.

1. 배기탱크의 역할

배기 슬롯의 역할은 두 가지입니다. 하나는 용융된 재료를 사출할 때 금형 캐비티 내 공기를 배출하는 것이고, 다른 하나는 재료 가열 과정에서 발생하는 다양한 가스를 배출하는 것입니다. 제품의 두께가 얇고 게이트에서 멀리 떨어져 있을수록 배기 슬롯의 개방이 더욱 중요합니다.

또한, 소형 부품이나 정밀 부품의 경우, 배출 슬롯의 개방에도 주의를 기울여야 합니다. 이를 통해 제품 표면이 타거나 사출량이 부족해지는 것을 방지할 수 있으며, 제품의 다양한 결함을 없애고 금형 오염을 줄이는 효과도 있습니다.

그렇다면 금형 캐비티의 적절한 배기는 어느 정도일까요? 일반적으로 용융물이 최고 사출 속도로 사출되고 제품에 그을음이 남지 않으면 금형 캐비티의 배기가 적절한 것으로 간주됩니다.

2. 배기 방법

금형 캐비티를 배기하는 방법은 여러 가지가 있지만, 각 방법마다 다음 사항을 보장해야 합니다. 배기 슬롯은 배기 중 재료가 슬롯으로 넘치지 않도록 설계되어야 합니다. 둘째, 막힘을 방지해야 합니다. 또한, 배기 슬롯이 너무 많은 것은 해롭습니다. 배기 슬롯이 없는 금형 캐비티의 이형면에 작용하는 클램핑 압력이 너무 크면 금형 캐비티 재료의 저온 유동이나 균열이 발생하기 쉽고, 이는 매우 위험합니다.

이형면에서 금형 캐비티의 배기를 하는 것 외에도, 주조 시스템의 재료 흐름 끝에 배기 슬롯을 설치하고 이젝터 로드 둘레를 따라 틈새를 두는 방식으로 배기를 할 수 있습니다. 배기 슬롯의 깊이, 너비, 위치가 플라잉 버(flying burr) 발생을 방지하기 위해 적절하게 선택되지 않으면 제품의 외관과 정확도에 영향을 미치기 때문입니다. 따라서 이젝터 로드 주변의 날림을 방지하기 위해 위에서 언급한 틈새의 크기를 제한합니다.

여기서 기어와 같은 부품의 배기는 가장 작은 날개 모서리에도 바람직하지 않을 수 있다는 사실과, 이런 부품의 배기는 다음과 같은 방식으로 하는 것이 가장 좋다는 사실에 특별히 주의해야 합니다.

(1) 유로내의 가스를 완전히 제거한다.

(2) 이형면 표면은 200# 입자 크기의 탄화규소 연마재로 쇼트피닝 처리됩니다. 또한, 주조 시스템의 재료 흐름 끝부분에는 배출 슬롯이 열려 있으며, 주로 매니폴드 끝부분에 배출 슬롯이 있습니다. 배출 슬롯의 너비는 매니폴드 너비와 같아야 하며, 높이는 재료에 따라 달라집니다.

3. 디자인 방법론

사출 금형 설계 및 제품 금형 시험에 대한 다년간의 경험을 바탕으로, 본 논문에서는 여러 가지 배기 슬롯 설계를 간략하게 소개합니다. 제품 금형의 형상이 복잡하기 때문에 배기 슬롯의 개구부는 여러 번의 금형 시험 후 결정하는 것이 가장 좋습니다. 금형 설계의 전반적인 구조에서 가장 큰 단점은 배기 불량입니다.
 전체 캐비티 코어에는 여러 가지 배기 방법이 있습니다.

1) 캐비티 슬롯 또는 인서트 설치 부품의 사용

2) 삽입 솔기 측면의 사용

3) 현지에서 만든 나선형 모양

4) 슬롯이 있는 격자형 하트의 세로 위치에 가공 구멍을 엽니다.

5) 배기가 매우 어려울 때.
6) 배기가 극히 어려울 경우 인레이 구조 등을 사용합니다. 금형의 일부 막다른 부분에서 배기 슬롯을 열기 어려운 경우 먼저 제품의 외관과 정확도에 영향을 미치지 않도록 금형을 적절히 인레이 가공으로 변경해야 합니다. 이렇게 하면 배기 슬롯 가공에 도움이 될 뿐만 아니라 원래 가공의 어려움과 유지 보수의 용이성을 개선할 수도 있습니다.

4. 열경화성 플라스틱 성형을 위한 배기 탱크 설계

열경화성 재료는 열가소성 재료보다 배기가 더 중요합니다.우선, 게이트 앞의 모든 매니폴드를 배기해야 합니다.배기 슬롯의 너비는 매니폴드 너비와 같아야 하며 높이는 0.12mm여야 합니다.캐비티 주변 전체에 배기가 이루어져야 하며, 각 배기 슬롯은 25mm 간격으로 설치해야 하며, 너비는 6.5mm, 높이는 재료의 흐름에 따라 0.075-0.16mm입니다.더 부드러운 재료는 더 낮은 값을 가져야 합니다.이젝터 로드는 가능한 한 크게 해야 하며, 대부분의 경우 이젝터 로드의 원통형 표면에 0.05mm 높이의 3-4개 평면을 연삭해야 하며 연삭 자국의 방향은 이젝터 로드의 길이를 따라야 합니다.연삭은 더 미세한 그릿 연삭 휠을 사용하여 수행해야 합니다. 이젝터의 끝면은 플랜지가 형성된 경우 부품에 부착되도록 0.12mm만큼 모따기해야 합니다.

5. 결론

배기 탱크를 적절히 열면 사출 압력, 사출 시간, 유지 시간 및 클램핑 압력을 크게 줄일 수 있으므로 플라스틱 부품을 성형하기 어려운 상태에서 쉽게 성형할 수 있으며, 생산 효율을 높이고 생산 비용을 절감하며 기계의 에너지 소비를 줄일 수 있습니다.