[사출금형 성형 기술 실무 4] 러너 밸런싱 [사출금형 성형 기술 실무 4] 러너 밸런싱 사례 이번 연재는 컴퓨터 해석을 기반으로 하는 사출금형 설계의 핵심 기술인 유동시스템 설계를 중심으로 사례를 들어 설명하고, 요소 기술의 특성들을 분석하여 설계자들에게 관련 기술 정보를 제공하고자 한다. 사출성형 기술은 유체 성질에 관한 이론적 배경을 근거로 사출성형의 다양한 파라미터의 특성을 분석하여 성형기술자에게 유익한 정보를 제공할 것이다. Runner Balancing 러너 밸런스는 러너의 직경을 변화시켜 성형품에 작용하는 사출압력이 동일하게 충진할 수 있도록 돕는 역할을 한다. 여기서 게이트의 크기는 동일한 전제 조건으로 러너의 밸런스를 맞추는 것이며, 캐비티 내에서 사출압력을 균일하게 함으로써 성형품의 트러블을 최소화하고 품질을 안정화하는데 있다. 지난 달에는 러너의 배치를 ‘H’형으로 배치하여 수지 유동의 균일성을 확인했고, 아울러 러너 크기를 구하여 전사모사를 통해 검증한 바 있다. 이번에는 같은 형상을 가지고 ‘일자’형으로 배치하여 러너 밸런스의 치수 결정하기와 전사모사를 통해 러너의 밸런스를 자동으로 결정할 수
[사출금형 성형 기술 실무 1] 러너 밸런싱 [사출금형 성형 기술 실무 2] 러너 밸런싱 사례 이번 연재는 컴퓨터 해석을 기반으로 하는 사출금형 설계의 핵심 기술인 유동시스템 설계를 중심으로 사례를 들어 설명하고, 요소 기술의 특성들을 분석하여 설계자들에게 관련 기술 정보를 제공하고자 한다. 사출성형 기술은 유체 성질에 관한 이론적 배경을 근거로 사출성형의 다양한 파라미터의 특성을 분석하여 성형기술자에게 유익한 정보를 제공할 것이다. Runner Balancing 러너 밸런스는 러너의 직경을 변화시켜 성형품에 작용하는 사출압력이 동일하게 충진할 수 있도록 돕는 역할을 한다. 여기서 게이트의 크기는 동일한 전제 조건으로 러너의 밸런스를 맞추는 것이며, 캐비티 내에서 사출압력을 균일하게 함으로써 성형품의 트러블을 최소화하고 품질을 안정화하는데 있다. 지난 달에는 러너의 배치를 ‘H’형으로 배치하여 수지 유동의 균일성을 확인했고, 아울러 러너 크기를 구하여 전사모사를 통해 검증한 바 있다. 이번에는 같은 형상을 가지고 ‘일자’형으로 배치하여 러너 밸런스의 치수 결정하기와 전사모사를 통해 러너의 밸런스를 자동으로 결정할 수
[사출금형 성형 기술 실무 4] 러너 밸런싱 [사출금형 성형 기술 실무 4] 러너 밸런싱 사례 Runner Balancing 사례 우선 성형품 용량은 CAD 데이터에서 추출한 값으로 개당 11g이다. 러너 레이아웃은 그림 4 와 같으며, 편의 상 변수는 6개로 러너의 길이와 러너 직경으로 a, b, c 구분했다. 계산 순서에 따라 성형품 중량(g), 초기 러너 길이와 직경, 단계별 용융수지 용량, 사출 시간, 초당 사출량, 전단 변형률 속도, 점도와 압력저항 즉 압력손실을 구한다. 그림 5는 전단률(19,174.84/s)에서의 PA66 점도값을 구한 것이며, 그림 6은 실제 계산값이다. 그림 4. 러너 레이아웃 및 변수 그림 5. 전단률(11624.56/s)에서의 PA66 점도 그림 6. 2차 러너 밸런스 계산 결과 다음은 위의 계산식에 따라 적용한 사례와 해석 프로그램을 통해 자동으로 러너 밸런스한 결과를 제시하며 비교하고자 한다. 먼저 그림 6은 2차 러너 밸런스를 위하여 계산한 결과이다. 사출 시간은 1.1초이다. 초기 1차 러너 직경 (‘φa’)은 ‘H’형 러너에 비하여 약 10% 크게 하여 적용했고,
[사출금형 성형 기술 실무 1] 러너 밸런싱 [사출금형 성형 기술 실무 2] 러너 밸런싱 사례 Runner Balancing 사례 우선 성형품 용량은 CAD 데이터에서 추출한 값으로 개당 11g이다. 러너 레이아웃은 그림 4 와 같으며, 편의 상 변수는 6개로 러너의 길이와 러너 직경으로 a, b, c 구분했다. 계산 순서에 따라 성형품 중량(g), 초기 러너 길이와 직경, 단계별 용융수지 용량, 사출 시간, 초당 사출량, 전단 변형률 속도, 점도와 압력저항 즉 압력손실을 구한다. 그림 5는 전단률(19,174.84/s)에서의 PA66 점도값을 구한 것이며, 그림 6은 실제 계산값이다. 그림 4. 러너 레이아웃 및 변수 그림 5. 전단률(11624.56/s)에서의 PA66 점도 그림 6. 2차 러너 밸런스 계산 결과 다음은 위의 계산식에 따라 적용한 사례와 해석 프로그램을 통해 자동으로 러너 밸런스한 결과를 제시하며 비교하고자 한다. 먼저 그림 6은 2차 러너 밸런스를 위하여 계산한 결과이다. 사출 시간은 1.1초이다. 초기 1차 러너 직경 (‘φa’)은 ‘H’형 러너에 비하여 약 10% 크게 하여 적용했고,
이번 연재는 컴퓨터 해석을 기반으로 하는 사출금형 설계의 핵심 기술인 유동시스템 설계를 중심으로 사례를 들어 설명하고, 요소 기술의 특성들을 분석하여 설계자들에게 관련 기술 정보를 제공하고자 한다. 사출성형 기술은 유체 성질에 관한 이론적 배경을 근거로 사출성형의 다양한 파라미터의 특성을 분석하여 성형기술자에게 유익한 정보를 제공할 것이다. Runner Balancing 러너 밸런스는 러너의 직경을 변화시켜 성형품에 작용하는 사출압력이 동일하게 충진할 수 있도록 돕는 역할을 한다. 여기서 게이트의 크기는 동일한 전제 조건으로 러너의 밸런스를 맞추는 것이며, 캐비티 내에서 사출압력을 균일하게 함으로써 성형품의 트러블을 최소화하고 품질을 안정화하는데 있다. 지난 달에는 러너의 배치를 ‘H’형으로 배치하여 수지 유동의 균일성을 확인했고, 아울러 러너 크기를 구하여 전사모사를 통해 검증한 바 있다. 이번에는 같은 형상을 가지고 ‘일자’형으로 배치하여 러너 밸런스의 치수 결정하기와 전사모사를 통해 러너의 밸런스를 자동으로 결정할 수 있는 기법을 다루고자 한다. 그림 1은 ‘H’형 러너 레이아웃과 &lsq
[사출금형 성형 기술 실무 6] 게이트 시스템이란 무엇인가? [사출금형 성형 기술 실무 6] 게이트의 종류 / 직접 게이트...사이드 타입 비표준 [사출금형 성형 기술 실무 6] 게이트의 종류 / 표준 제한 게이트 2. 표준(제한) 게이트 게이트에서의 충진량을 조정하고 게이트 부분에서 급속한 고화를 얻을 수 있도록 단면적을 제한한 것이다. 특징으로 다음과 같은 것들이 있다. ① 게이트 부근의 잔류응력이 감소된다. ② 성형품의 변형이 감소되기 때문에 굽힘, 크랙 등이 감소된다. ③ 수지가 게이트를 통과할 때 재가열되기 때문에 점도가 저하되어 유동성이 개선된다. ④ 게이트의 고화 시간이 짧으므로 성형 사이클을 단축시킬 수 있다. ⑤ 다수 캐비티, 다점 게이트일 때 게이트 밸런스를 얻기가 용이하다. ⑥ 게이트의 제거 및 끝손질이 쉽다. ⑦ 게이트 통과 시의 압력 손실이 크다. (1) 사이드 게이트 (Side Gate) 소형에서 중형까지의 다수 캐비티 성형품에 많이 사용되고 있으며, 이것은 게이트에 의해서 충진량이 제한되고 게이트부에서 급속히 고화시켜서 사출압력의 손실을 방지하는 방식이다.
[사출금형 성형 기술 실무 6] 게이트 시스템이란 무엇인가? [사출금형 성형 기술 실무 6] 게이트의 종류 / 직접 게이트...사이드 타입 비표준 [사출금형 성형 기술 실무 6] 게이트의 종류 /표준(제한) 게이트 게이트의 종류 게이트는 일반적으로 표 1과 같이 비표준 게이트와 표준 게이트, 핫러너 게이트 등 3종류로 분류한다. 표준 게이트는 비표준 게이트에 비해 용융수지의 응고가 급속히 일어나도록 크기를 제한하는 것을 말하며 제한 게이트라고도 한다. 반면에 비표준 게이트는 게이트를 급속히 고화되지 않아도 되는 게이트를 말하며 직접 게이트가 여기에 속한다. 표 1. 게이트 분류 표 2는 게이트 종류에 따라 형상과 선정 기준을 요약했으며, 현장에서 주로 사용되고 있는 게이트에 따라 사이드 타입, 핀 포인트 타입, 핫러너 타입의 게이트 적용과 설계 기준을 제시했다. 아울러 엣지 게이트 형상에 따라 유동특성이 어떻게 변화되는지를 전산모사를 통해 구현하고, 나아가 최적화 과정과 결과를 공유하고자 한다. 1. 직접 게이트 일명 스프루 게이트(Sprue Gate)라고도 하며 널리 이용된다. 직접 게이트의 장단점은 다음과 같다. ① 압력 손실이 적다. ]
[사출금형 성형 기술 실무 6] 게이트 시스템이란 무엇인가? [사출금형 성형 기술 실무 6] 게이트의 종류 /직접 게이트...사이드 타입 비표준 [사출금형 성형 기술 실무 6] 게이트의 종류 /표준(제한) 게이트 이번 연재는 컴퓨터 해석을 기반으로 하는 사출금형 설계의 핵심 기술인 유동시스템 설계를 중심으로 사례를 들어 설명하고, 요소 기술의 특성들을 분석하여 설계자들에게 관련 기술 정보를 제공하고자 한다. 사출성형 기술은 유체 성질에 관한 이론적 배경을 근거로 사출성형의 다양한 파라미터의 특성을 분석하여 성형기술자에게 유익한 정보를 제공할 것이다. 게이트 시스템 1. 게이트의 기능 게이트는 러너와 캐비티를 연결하는 중간 매체이다. 그림 1에서와 같이 게이트는 캐비티에 용융수지를 충진하도록 안내하는 기능과 충진 완료 후 캐비티 내의 수지가 역류하는 것을 방지하는 기능을 가지고 있다. 게이트는 게이트의 위치, 게이트의 수, 형상 치수는 성형품의 외관이나 성형 효율 및 치수 정밀도에 큰 영향을 준다. 따라서 게이트는 용융수지가 캐비티 안에서 흐르는 방향, 웰드라인(Weld Line)의 생성, 성형 후 게이트의 제거 등을 고려하여 결정해야 하며, 설계자가 어떤 결
[사출금형 성형 기술 실무 1] 다수 캐비티 러너 밸런스 [사출금형 성형 기술 실무 2] 러너와 스프루 러너와 스프루 러너를 마무리하기 전에 러너와 밀접한 관계를 가지고 있는 스프루에 대하여 기본 지식을 공유하고자 한다. 우선 러너 치수를 결정하기에 앞서 검토해야 할 사항은 스프루의 크기와 사출기 실린더 노즐의 상관관계를 확인할 필요가 있다. 대부분의 사출기 노즐은 선단부는 그림 5와 같이 노즐의 선단부 치수를 기준에 비례하여 따를 수밖에 없다. 사출기 용량에 따라 다르기 때문이다. 일반적으로 중소형 사출기에서는 보통 노즐 선단부의 직경은 φ3.0mm을 적용하고 있다. 그렇다면 스프루 끝단(φdA), 즉 노즐 선단부(φdD)와 연결되는 부분 φdA는 +1.0mm를 크게 해주어야 한다. 일반적으로 콜드러너에서의 스프루 길이(L)는 스프루 끝단과 러너 위치까지 보통 50mm~200mm 범위에서 설계하고 있으며 고정측 형판의 두께에 따라 달라질 수 있다. 러너의 직경은 φ5mm~φ13mm를 주로 사용하고 있다. 왜냐하면 스프루의 구배가 편측 1.0°~2.0°로 표준화되어 있어 러너와 연결되는 스프루 끝단 치
[사출금형 성형 기술 실무 1] 다수 캐비티 러너 밸런스 [사출금형 성형 기술 실무 2] 러너와 스프루 이번 연재는 컴퓨터 해석을 기반으로 하는 사출금형 설계의 핵심 기술인 유동시스템 설계를 중심으로 사례를 들어 설명하고, 요소 기술의 특성들을 분석하여 설계자들에게 관련 기술 정보를 제공하고자 한다. 사출성형 기술은 유체 성질에 관한 이론적 배경을 근거로 사출성형의 다양한 파라미터의 특성을 분석하여 성형기술자에게 유익한 정보를 제공할 것이다. 다수 캐비티 러너 밸런스 지난 회에서는 사례로 독립된 캐비티가 다수일 때 ‘일자’형과 ‘H’형의 러너 밸런스를 고찰했다. 이번에는 멀티 캐비티로서 다수 게이트가 요구되는 제품 성형의 경우를 고찰하고자 한다. 여기서는 Knob Push Preset을 일체형으로 성형하는 것으로, 성형품의 형상이 조금씩 상이한 편이다. 일체형으로 되어 있어 동작 기능에는 인근 Knob Push Preset에 영향이 미치지 않도록 레이아웃 설계를 했고, 대량 생산에 필요한 금형과 성형 기술이 관건이 된 제품이다. 러너의 형태를 ‘일자’형과 ‘H’형 중심으로
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