플라스틱 금형을 설계할 때 금형 구조를 결정한 후 금형의 다양한 부분을 자세히 설계할 수 있습니다. 즉, 각 템플릿과 부품의 크기, 캐비티와 코어의 크기 등이 결정됩니다. 이때 재료의 수축률과 같은 주요 설계 매개변수가 관련됩니다. 따라서 성형된 플라스틱의 수축률을 구체적으로 파악해야만 캐비티의 각 부분 크기를 결정할 수 있습니다. 선택한 금형 구조가 정확하더라도 사용된 매개변수가 부적절하면 적합한 품질의 플라스틱 부품을 생산하는 것이 불가능합니다.
플라스틱 수축률 및 영향 요인
열가소성 수지의 특성은 가열하면 팽창하고 냉각하면 수축하는 것입니다. 물론 가압 후에도 부피는 줄어들게 됩니다. 사출 성형 공정에서는 용융된 플라스틱이 먼저 금형 캐비티에 주입됩니다. 충전이 완료되면 용융된 재료가 냉각되어 응고됩니다. 플라스틱 부품을 금형에서 꺼내면 수축됩니다. 이러한 수축을 성형 수축이라고 합니다. 금형에서 플라스틱 부품을 제거한 후 안정화될 때까지 크기는 여전히 약간 변경됩니다. 한 가지 변화는 지속적인 수축이며, 이를 사후-수축이라고 합니다. 또 다른 변화는 일부 흡습성 플라스틱이 수분 흡수로 인해 팽창한다는 것입니다. 예를 들어, 나일론 610의 수분 함량이 3%이면 크기 증가는 2%입니다. 유리 섬유 강화 나일론 66의 수분 함량이 40%일 때 크기 증가는 0.3%입니다. 그러나 주요 요인은 성형 수축입니다. 현재 다양한 플라스틱의 수축률(성형 수축 + 사후{19}}수축)을 결정하는 방법은 일반적으로 독일 국가 표준의 DIN16901 조항을 권장합니다. 즉, 23도 ±0.1도에서의 금형 캐비티 크기와 성형 24시간 후 23도, 상대습도 50±5%에서 측정된 해당 플라스틱 부품 크기 간의 차이로 계산됩니다.
수축률 S는 다음 공식으로 표현됩니다. S={(D-M)/D}×100%(1)
여기서: S-수축률; D-금형 크기; M-플라스틱 부품 크기.
알려진 플라스틱 부품 크기와 재료 수축률을 기반으로 금형 캐비티를 계산하면 D=M/(1-S)입니다. 금형 설계 계산을 단순화하기 위해 일반적으로 금형 크기를 계산하는 데 다음 공식이 사용됩니다.
D=M+MS(2)
보다 정확한 계산이 필요한 경우 다음 공식이 사용됩니다: D=M+MS+MS2(3)
그러나 수축률을 결정할 때 실제 수축률은 여러 요인의 영향을 받기 때문에 대략적인 값만 사용할 수 있습니다. 따라서 캐비티 크기를 계산하기 위해 공식 (2)를 사용하면 기본적으로 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 금형 제작시 캐비티는 하부편차에 따라 가공하고 코어는 상부편차에 따라 가공하므로 필요시 적절한 트리밍이 가능합니다.
수축률을 정확하게 측정하기 어려운 가장 큰 이유는 각종 플라스틱의 수축률이 고정된 값이 아닌 범위에 있기 때문입니다. 서로 다른 공장에서 생산된 동일한 소재의 수축률이 다르기 때문에 동일한 공장의 서로 다른 배치에서 생산된 동일한 소재의 수축률도 다릅니다. Mold Master WeChat: mojuren 따라서 각 공장은 공장에서 생산된 플라스틱의 수축률 범위만 사용자에게 제공할 수 있습니다. 둘째, 성형 공정 중 실제 수축률은 플라스틱 부품의 형상, 금형 구조 및 성형 조건과 같은 요인의 영향을 받습니다. 다음은 이러한 요소의 영향에 대한 소개입니다.
그림
플라스틱 부품 형상
성형 부품의 벽 두께의 경우 그림 1과 같이 두꺼운 벽의 냉각 시간이 길기 때문에 일반적으로 수축률이 더 큽니다. 일반 플라스틱 부품의 경우 용융 흐름 방향의 L 치수와 용융 흐름 방향에 수직인 W 치수의 차이가 크면 수축률 차이도 큽니다. 용융 유동 거리의 관점에서 볼 때 게이트에서 멀리 떨어진 부품의 압력 손실이 크기 때문에 게이트에 가까운 부품의 수축률보다 수축률도 더 큽니다. 리브, 구멍, 보스, 조각 등의 형상은 수축 저항성을 갖기 때문에 이러한 부품의 수축률은 작습니다.
금형 구조
게이트 형태도 수축률에 영향을 미칩니다. 작은 게이트를 사용하면 압력 유지가 끝나기 전에 게이트가 굳어지기 때문에 플라스틱 부품의 수축률이 증가합니다. 사출 금형의 냉각 회로 구조도 금형 설계의 핵심입니다. 냉각 회로가 제대로 설계되지 않으면 플라스틱 부품의 온도 불균형으로 인해 수축 차이가 발생하여 플라스틱 부품의 크기가 허용 범위를 벗어나거나 변형됩니다. 벽이 얇은- 부품에서는 성형 온도 분포가 수축에 미치는 영향이 더욱 뚜렷합니다.
영상
성형조건
배럴 온도: 배럴 온도(플라스틱 온도)가 높으면 압력 전달이 더 좋아지고 수축력이 감소합니다. 그러나 작은 게이트를 사용하는 경우 게이트가 일찍 응고되기 때문에 수축이 여전히 큽니다. 벽이 두꺼운-플라스틱 부품의 경우 배럴 온도가 높더라도 수축이 여전히 큽니다.
공급: 성형 조건에서는 플라스틱 부품의 크기를 안정적으로 유지하기 위해 공급을 줄이십시오. 그러나 공급이 충분하지 않으면 압력을 유지할 수 없어 수축도 증가합니다.
사출 압력: 사출 압력은 수축, 특히 충전 후 유지 압력에 더 큰 영향을 미치는 요소입니다. 일반적으로 압력이 높을수록 소재의 밀도가 높아 수축이 적습니다.
사출 속도: 사출 속도는 수축에 거의 영향을 미치지 않습니다. 그러나 벽이 얇은-플라스틱 부품이나 매우 작은 게이트의 경우 강화 재료를 사용하는 경우 사출 속도를 높이면 수축이 적습니다.
금형 온도: 일반적으로 금형 온도가 높을수록 수축이 더 커집니다. 그러나 벽이 얇은-플라스틱 부품의 경우 성형 온도가 높을수록 용융물의 흐름 저항이 작아지고 수축률도 낮아집니다.
성형주기: 성형주기와 수축률 사이에는 직접적인 관계가 없습니다. 그러나 성형 사이클이 가속화되면 금형 온도, 용융 온도 등이 필연적으로 변하고 이는 수축률 변화에도 영향을 미친다는 점에 유의해야 합니다. 재료를 시험할 때에는 요구되는 출력에 따라 결정된 성형주기에 따라 성형하여야 하며, 플라스틱 부품의 크기를 검사하여야 한다. 다음은 이 금형을 사용하여 플라스틱 수축률을 테스트하는 예입니다. 사출기 : 체결력 70t 스크류 직경 Φ35mm 스크류 속도 80rpm 성형조건 : 최대사출압력 178MPa 배럴온도 230도 (225-230-220-210) 240도 (235-240-230-220) 250도 (245-250-240-230) 260도 (225-260-250-240) 정도 사출속도 57cm3/s 사출시간 0.44~0.52s 유지시간 6.0s 냉각시간 15.0s
그림
금형 크기 및 제조 공차
D=M(1+S) 공식을 통해 기본 크기를 계산하는 것 외에도 금형 캐비티 및 코어의 가공 크기에도 가공 공차 문제가 있습니다. 관례에 따르면 금형의 가공 공차는 플라스틱 부품 공차의 1/3입니다. 그러나 플라스틱의 수축 범위와 안정성의 차이로 인해 서로 다른 플라스틱으로 형성된 플라스틱 부품의 치수 공차를 먼저 합리적으로 결정해야 합니다. 즉, 수축 범위가 크거나 수축 안정성이 낮은 플라스틱으로 형성된 플라스틱 부품의 치수 공차는 더 커야 합니다. 그렇지 않으면 과도한 크기의 폐기물이 많이 나타날 수 있습니다. 이러한 이유로 국가에서는 플라스틱 부품의 치수 공차에 대해 특별히 공식화한 국가 표준 또는 산업 표준을 가지고 있습니다. 중국은 또한 장관급 전문 기준을 제정했습니다. 그러나 대부분은 금형 캐비티에 대한 해당 치수 공차가 없습니다. 독일 국가 표준은 플라스틱 부품의 치수 공차에 대한 DIN16901 표준과 금형 캐비티의 치수 공차에 대한 해당 DIN16749 표준을 구체적으로 규정합니다. 이 표준은 전 세계적으로 큰 영향력을 갖고 있으며 플라스틱 금형 산업의 참고 자료로 사용될 수 있습니다. 업계 최초 몰드피플 매거진 위챗!
플라스틱 부품의 치수 공차 및 허용 편차에 대해
다양한 수축 특성을 지닌 재료로 형성된 플라스틱 부품의 치수 공차를 합리적으로 결정하기 위해 표준에서는 성형 수축 차이 △VS라는 개념을 도입했습니다.
△VS=VSR_VST(4)
여기서: VS - 성형 수축률 차이 VSR - 용융 흐름 방향의 성형 수축률 VST - 용융 흐름에 수직인 방향의 성형 수축률입니다.
플라스틱의 △VS 값에 따라 다양한 플라스틱의 수축 특성은 4가지 그룹으로 나뉩니다. 가장 작은 △VS 값을 갖는 그룹은 높은-정밀도 그룹이고, 가장 큰 △VS 값을 갖는 그룹은 낮은-정밀도 그룹입니다. 기본 치수, 정밀 기술에 따라 110, 120, 130, 140, 150 및 160 공차 그룹이 컴파일됩니다. 또한 가장 안정적인 수축 특성을 지닌 플라스틱으로 형성된 플라스틱 부품의 치수 공차는 그룹 110, 120 및 130에서 선택할 수 있다고 규정되어 있습니다.
적당히 안정적인 수축 특성을 지닌 플라스틱으로 형성된 플라스틱 부품의 치수 공차는 그룹 120, 130 및 140에서 선택됩니다. 이러한 유형의 플라스틱으로 형성된 플라스틱 부품의 치수 공차가 그룹 110에서 선택되면 -공차 치수를 벗어난-플라스틱 부품이 많이 생산될 수 있습니다. 수축 특성이 좋지 않은 플라스틱으로 형성된 플라스틱 부품의 치수 공차는 130, 140 및 150 그룹입니다.
수축 특성이 가장 나쁜 플라스틱으로 형성된 플라스틱 부품의 치수 공차는 140, 150 및 160 그룹입니다. 이 공차표를 사용할 때 다음 사항에도 주의해야 합니다. 표의 일반 공차는 공차를 나타내지 않는 치수 공차에 사용됩니다.
직접적인 편차가 있는 공차는 플라스틱 부품 치수에 대한 공차 범위를 표시하는 데 사용됩니다. 상한 및 하한 편차는 설계자가 결정할 수 있습니다. 예를 들어 공차 범위가 0.8mm인 경우 다음과 같은 상한 및 하한 편차를 선택할 수 있습니다.. 0.0;-0.8;±0.4;-0.2;-0.5 등. 각 공차 그룹에는 두 개의 공차 값 그룹 A와 B가 있습니다. 그 중 A는 금형부품의 결합으로 형성된 사이즈로, 금형부품의 접합부의 견고성이 부족하여 오차가 증가한다.
이 추가된 값은 0.2mm입니다. 그 중 B는 금형 부품에 의해 직접 결정되는 크기입니다. 정밀 기술은 고정밀 요구 사항이 있는 플라스틱 부품에 대해 특별히 설정된 공차 값 집합입니다. 플라스틱 부품 공차를 사용하기 전에 먼저 사용된 플라스틱에 적용할 수 있는 공차 그룹을 알아야 합니다.
