플라스틱 금형의 게이트는 러너와 캐비티를 연결하는 짧고 좁은 러너로, 캐비티에 수지를 주입하기 위한 입구 역할을 합니다. 게이트의 모양, 수, 크기 및 위치는 플라스틱 부품의 품질에 큰 영향을 미칩니다. 따라서 게이트 선택은 플라스틱 금형 설계의 핵심 측면입니다. 다음 섹션에서는 여러 측면에서 게이트를 소개합니다.
I. 게이트의 주요 기능:
1. 캐비티가 채워진 후 용융물이 먼저 게이트에서 응고되어 역류를 방지합니다.
2. 게이트 테일 재료의 제거를 용이하게 합니다.
3. 멀티-캐비티 금형의 경우 웰드라인 위치를 제어합니다.
II. 게이트 유형
게이트는 일반적으로 무제한 게이트와 제한 게이트의 두 가지 유형으로 분류됩니다. 제한된 게이트는 사이드 게이트, 포인트 게이트 및 디스크 링 게이트의 세 가지 시리즈로 더 나뉩니다.
2.1 무제한 게이트
무제한 게이트는 직접 게이트라고도 합니다(그림 1 참조). 용융된 플라스틱이 금형 캐비티로 직접 유입되고, 압력 손실이 적으며, 공급 속도가 빠르고, 성형이 용이하다는 특징이 있어 다양한 플라스틱에 적합합니다. 우수한 압력 전달, 강력한 압력 유지 및 수축 보상, 간단하고 컴팩트한 금형 구조, 쉬운 제조 등의 장점을 제공합니다. 그러나 게이트 제거가 어렵고 게이트 자국이 뚜렷합니다. 게이트 근처에 열이 집중되면 응고 속도가 느려지고 쉽게 큰 내부 응력이 발생하며 수축 피트 또는 표면 오목이 발생하기 쉽습니다. 대형 플라스틱 부품과 두꺼운-벽으로 둘러싸인 플라스틱 부품에 적합합니다.
그림 1: 다이렉트 게이트 유형
2.2 제한된 게이트
금형 캐비티와 러너는 한쪽 끝의 거리가 매우 짧고 단면적이 작은 채널로 연결됩니다.- 이 채널을 제한된 게이트라고 하며 게이트 두께와 빠른 응고를 제한할 수 있습니다. 제한된 게이트의 주요 유형은 다음과 같습니다.
2.2.1 포인트 게이트
포인트 게이트는 단면 치수가 매우 작은 원형 게이트입니다(그림 2 참조).{0}}
포인트 게이트의 특징은 다음과 같습니다.
1. 게이트 위치에 대한 제한이 적습니다.
2. 게이트 제거 후 잔여물이 최소화되어 플라스틱 부품의 외관에 영향을 미치지 않습니다.
3. 금형 개방 중에 게이트가 자동으로 끊어져 자동화 작업이 용이합니다.
4. 게이트 액세서리의 재료 보충으로 인한 스트레스가 줄어 듭니다.
단점은 다음과 같습니다.
1. 더 높은 압력 손실; 금형은 3-플레이트 금형 구조를 사용해야 하므로 금형 구조가 복잡해지고 순차적인 분할 메커니즘이 필요합니다. 러너가 없는 2개의-플레이트 몰드 구조에도 적용할 수 있습니다.
그림 2. 포인트 게이트 유형
2.2.2 수중 게이트
수중 게이트는 포인트 게이트에서 진화되었습니다. 러너는 분할 표면에 위치하며 게이트는 분할 표면 아래에 잠겨 비스듬히 캐비티에 들어갑니다. 침지형 게이트는 포인트 게이트의 특성을 갖고 있을 뿐만 아니라 일반적으로 플라스틱 부품의 내부 표면이나 측면에 위치하므로 외관에 영향을 주지 않습니다. 플라스틱 부품과 러너에는 배출 메커니즘이 장착되어 있어 금형이 열릴 때 자동으로 게이트를 차단하고 러너의 응고된 재료가 자동으로 떨어집니다.
그림 3. 외부 수중 게이트
그림 4. 내부 수중 게이트
2.2.3 측면 게이트
엣지 게이트라고도 불리는 사이드 게이트는 일반적으로 분할 표면에 위치하며 캐비티(플라스틱 부품)의 외부 측면에서 들어갑니다(그림 5 참조). 측면 게이트는 일반적으로 직사각형 단면 게이트이므로 금형 충전 및 게이트 폐쇄 시간 동안 전단 속도를 편리하게 조정할 수 있습니다. 따라서 표준 게이트라고도 합니다. 사이드 게이트는 단순한 단면 형상, 가공 용이성 및 정밀 가공 기능이 특징입니다. 이는 금형 충전을 개선하기 위해 유연한 게이트 배치를 제공합니다. 사출성형기에서 금형을 제거하지 않고도 수정이 가능합니다. 게이트 제거가 편리하고 흔적이 최소화됩니다. 측면 게이트는 특히 2개의-플레이트 다중-캐비티 금형에 적합합니다. 그러나 용접선, 키홀, 성형 부품의 함몰이 발생하기 쉬우며, 이로 인해 상당한 사출 압력 손실이 발생하고 쉘- 모양 부품의 환기가 잘 되지 않습니다.
그림 5: 측면 게이트의 기본 유형
2.2.4 겹치는 게이트
중첩 게이트라고도 불리는 중첩 게이트는 본질적으로 측면 게이트와 동일하지만 게이트가 캐비티 측면에 위치하지 않고 캐비티 한쪽에 위치한다는 점이 다릅니다(그림 6 참조). 이는 전형적인 충격 게이트로, 용융된 플라스틱의 분사 흐름을 효과적으로 방지합니다. 그러나 부적절한 성형 조건으로 인해 게이트 표면에 구멍이 생길 수 있습니다. 게이트를 제거하는 것은 어렵고 성형된 부품 표면에 눈에 띄는 게이트 자국이 남습니다.
그림 8. 오버래핑 게이트의 기본 유형
2.2.5 부채꼴-형 게이트
부채꼴 -모양의 게이트는 측면 게이트의 변형인 점차 확장되는 게이트로, 넓은 시트-플라스틱 부품을 성형하는 데 종종 사용됩니다(그림 7 참조). 게이트는 공급 방향을 따라 점차 넓어지고, 두께는 가장 얇은 지점까지 점차 감소합니다. 용융된 플라스틱은 폭 방향으로 고르게 분포되어 플라스틱 부품의 내부 응력을 줄이고 뒤틀림을 최소화합니다. 또한 우수한 공동 환기 기능을 제공하고 갇힌 공기를 방지합니다. 그러나 게이트 제거가 어렵고 눈에 띄는 흔적이 남습니다.
2.2.6 플랫 슬릿 게이트
시트 게이트라고도 알려진 이는 측면 게이트의 또 다른 변형으로, 크고 평평한 플라스틱 부품을 성형하는 데 자주 사용됩니다(그림 8 참조). 게이트의 분배 채널은 평행 러너라고 불리는 캐비티 측면과 평행하며, 그 길이는 플라스틱 부품의 너비보다 크거나 같을 수 있습니다. 용융된 플라스틱은 먼저 평행 러너에 고르게 분포된 다음 더 낮은 선형 속도로 평행하게 흘러 캐비티에 균일하게 들어갑니다. 따라서 플라스틱 부품의 내부 응력이 낮아 응력 방향으로 인한 변형이 줄어들고 캐비티 벤팅이 좋습니다. 그러나 게이트 제거는 노동력이 많이 들고- 눈에 띄는 흔적이 남습니다.
2.2.7 디스크 게이트
디스크 게이트는 큰 내부 구멍이 있는 원통형 플라스틱 부품 또는 큰 사각형 내부 구멍이 있는 플라스틱 부품에 사용됩니다(그림 9 참조). 게이트는 내부 구멍의 전체 둘레에 위치합니다. 용융된 플라스틱은 거의 동일한 속도로 내부 구멍 주변에서 캐비티로 유입되어 플라스틱 부품에 용접선이 형성되는 것을 방지하고 코어에 균일한 응력을 보장하며 공기가 순차적으로 빠져나가도록 합니다. 당사 제품에는 디스크 게이트가 거의 사용되지 않습니다.
그림 7 부채꼴- 모양 게이트의 기본 형태
그림 8 평평한-슬릿 게이트의 기본 형태
그림 9 디스크 게이트의 기본 형태
2.2.8 원형 게이트
원형 게이트는 원통형 공동의 바깥쪽에 동심원으로 위치합니다. 따라서 이를 외부 원형 게이트라고 하며 게이트 위치는 내부 디스크 게이트와 정확히 일치합니다(그림 10 참조). 벽이 얇고-긴 긴 관형 플라스틱 부품에 적합합니다. 용융된 플라스틱이 코어 주위에 균일하게 캐비티에 들어가기 때문에 충전이 균일하고 통풍이 양호하며 부품에 용접선이 없습니다. 그러나 게이트 제거가 어렵고, 부품 외부에 뚜렷한 게이트 자국이 남는다. 원형 게이트는 주로 작은 다중-캐비티 금형에 사용됩니다.
그림 10: 원형 게이트의 기본 형태
2.2.9 스포크 게이트 및 클로 게이트
스포크 게이트는 디스크 게이트와 적용 범위가 유사하며 직사각형 내부 구멍이 있는 플라스틱 부품에도 적합합니다. 전체 주변 피드를 여러 개의 작은 호 또는 직선 피드 세그먼트로 변경하므로 내부 게이트로 간주될 수 있습니다. 이런 형태의 게이트는 제거가 용이하고, 런너에 재료의 고화 현상이 적으며, 코어 상부가 위치하게 되어 코어의 안정성이 높아집니다. 그러나 부품의 용접선은 강도와 외관 품질에 영향을 미칩니다(그림 11 참조).
클로 게이트는 코어의 테이퍼진 단면에 러너가 있는 스포크 게이트의 변형입니다.{0}} 이는 내부 구멍이 작은 긴 관형 플라스틱 부품이나 동축 요구 사항이 높은 플라스틱 부품에 주로 사용됩니다.
그림 11. 스포크-타입 및 클로-타입 게이트의 기본 형태
III. 게이트 위치 선택
게이트의 위치와 개수가 제품의 외관 품질과 성능을 결정하는 경우가 많습니다. 따라서 게이트 위치와 개수를 선택할 때 다음 사항을 고려해야 합니다.
1. 게이트는 캐비티의 모든 모서리를 동시에 채울 수 있는 위치에 위치해야 합니다.
2. 캐비티에 주입되는 플라스틱은 사출 성형 공정의 모든 단계에서 균일하고 안정적인 유량을 유지해야 합니다.
3. 게이트는 제품 벽의 더 두꺼운 부분에 위치해야 하며 용융물이 두꺼운 부분에서 얇은 부분으로 흐르도록 하여 재료 보충을 용이하게 하고 완전한 금형 충전을 보장합니다.
4. 플라스틱 충전 경로를 최소화하고 압력 손실을 줄일 수 있는 게이트 위치를 선택해야 합니다.
5. 게이트 위치는 금형 캐비티에서 가스를 쉽게 제거할 수 있도록 선택해야 합니다.
6. 게이트는 용융된 재료가 금형 캐비티로 직접 흘러 들어가는 것을 허용하지 않아야 합니다. 그렇지 않으면 소용돌이가 발생하여 플라스틱 부품에 소용돌이 자국이 남게 됩니다. 특히 좁은 게이트는 이러한 결함이 발생하기 쉽습니다.
7. 잠재적인 용접선, 기포, 함몰, 공극, 주입 부족, 스프루 등을 고려해야 합니다.
8. 게이트 위치는 부품 표면에 용접선이 생기지 않도록 선택해야 합니다. 웰드라인을 피할 수 없는 경우 웰드라인 위치가 적합한지 여부를 고려하여 게이트 위치를 선택해야 합니다.
9. 게이트 위치는 플라스틱 표면, 특히 링 또는 원통형 플라스틱 부품에 이음선이 생성되는 것을 방지해야 합니다. 게이트 표면의 용융 재료 접합부에 콜드 슬러그 웰을 추가해야 합니다.
10. 게이트 설계는 용융 파손을 방지해야 합니다.
11. 제품의 투영 면적이 큰 경우, 주입 응력이 고르지 않도록 게이트를 한쪽으로만 여는 것을 피하십시오.
12. 게이트는 제품의 외관에 영향을 주지 않는 위치에 위치해야 합니다.
13. 제품의 굽힘이나 충격 하중을 받는 부분에는 게이트를 설치하지 마십시오. 일반적으로 게이트 근처의 강도가 가장 약합니다.
14. 얇은 코어가 있는 사출 금형의 경우 게이트 위치는 코어에서 멀리 떨어져 있어야 재료 흐름에 의해 코어가 변형되는 것을 방지할 수 있습니다.
15. 크거나 평평한 플라스틱 부품을 성형할 때 이중 게이트를 사용하여 뒤틀림, 변형 및 재료 부족을 방지할 수 있습니다.
16. 게이트 제거 작업은 가능한 한 쉽게 이루어져야 하며 자동화하는 것이 바람직합니다.
IV. 게이팅 유형 및 플라스틱 매칭
다양한 플라스틱 원료에는 다양한 게이팅 유형이 필요합니다. 아래 표는 다양한 원자재에 대해 선호되는 게이팅 유형을 보여줍니다.
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V. 생산에 일반적으로 사용되는 게이팅 유형
우리 생산에서는 제품 구조, 외관 요구 사항 및 자동화 요구 사항을 기반으로 다음과 같은 게이팅 유형을 사용합니다.
1. 직접 게이팅
일반적으로 사용되는 플라스틱 회전율 상자에서는 구조적 치수가 크고 외관 게이팅에 대한 특별한 요구 사항이 없기 때문에 구조가 간단하고 처리가 쉬운 직접 게이팅을 사용합니다. 그러나 재료 손잡이를 제거하는 것은 어렵습니다. 그림 12에 표시된 대로:
그림 12 다이렉트 게이트 적용 예시(턴오버 박스)
2. 옆문
당사 제품에서는 TZ-C1041, TZ-C1051, T-C1061 렌즈 등 일부 투명 부품은 게이트 위치가 앞면이나 뒷면 모두 허용되지 않기 때문에 측면 게이트 유형(그림 13 참조)을 사용합니다. 그러나 이는 자동화된 생산 요구 사항을 충족할 수 없으며 재료를 수동으로 다듬어야 합니다.
그림 13 사이드 게이트 적용 예: 게이트 위치
3. 수중 게이트
서브머지드 게이트는 당사 사출 금형에서 가장 일반적으로 사용되는 게이트 유형입니다. 대부분의 기능 부품, 스위치 고정 프레임 등은 그림 14와 같이 외부에 게이트가 있는 침수형 게이트 유형을 사용하는 반면, 대부분의 제품 쉘은 그림 15와 같이 게이트가 내부에 있는 침수형 게이트 유형을 사용합니다. 이러한 유형의 게이트는 자동 재료 배출이 가능하고 자동화 요구 사항을 충족하며 제품 표면에 게이트 표시가 남지 않습니다.
당사 제품에 일반적으로 사용되는 게이트는 위에서 언급한 게이트입니다. 그러나 제품 요구 사항에 따라 TZ-CON01 상부 및 하부 쉘 몰드의 초승달 모양의 - 모양 게이트와 같은 몇 가지 특수 유형의 게이트도 사용됩니다(그림 16 참조). 일반적으로 말하면, 금형의 게이트 유형을 결정할 때 요구 사항의 모든 측면을 완전히 고려해야 합니다. 단일 금형은 한 가지 유형의 게이트 또는 서로 다른 게이트의 조합을 사용할 수 있으며(예: 그림 17에 표시된 것처럼 TZ-CON01 상부 및 하부 쉘 금형에는 초승달 모양의 게이트와 외부 잠수함 게이트가 모두 있음), 궁극적인 목표는 적격 제품 생산입니다.
