• Elastomers and Composites
• /
• 제38권4호
• /
• pp.295-302
• /
• 2003

사출성형에서 성형품의 수축현상은 사출온도, 사출압력, 금형온도와 같은 성형공정에 따라 다르게 나타나며 게이트의 크기 등과 같은 금형설계에 따라서도 다르게 나타난다. 또한 수지의 결정화 유무에 따라 다르게 나타나고 있다. 본 연구에서는 여러가지 공정변수와 수지 특성에 따른 성형 수축률을 결정성수지인 poly(butylene terephthalate) (PBT)와 비결정성 수지인 polycarbonate (PC), poly(methyl methacrylate) (PMMA)를 사용하여 연구하였다. 결정성 수지가 비결정성 수지에 비해 약 3배 정도의 큰 수축률을 보였다. 사출 성형품의 성형 수축은 사출온도와 금형온도가 높을수록 그리고 사출압력이 작을수록 수축률은 커지는 경향을 보였다. 게이트의 크기가 커질수록 캐비티내의 압력전달이 원활하여 성형수축률은 작아 졌다. 또한 수지의 흐름방향과 흐름직각방향의 수축률 실험에서는 흐름방향의 수축이 더 작은 경향을 보였다. 게이트와의 거리에 따른 성형수축률은 게이트에서 가까운쪽의 수축이 먼쪽보다 더 큰 수축을 보였는데 이 현상은 잔류응력의 차이로 인하여 나타난 현상으로 해석된다.

• Elastomers and Composites
• /
• 제48권4호
• /
• pp.300-305
• /
• 2013

사출성형에서 성형수축은 피할 수 없는 현상이다. 따라서 성형수축을 줄이기 위한 연구가 필요할 뿐만 아니라 성형수축의 특성을 명확히 파악하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 유리섬유로 보강된 폴리카보네이트를 이용하여 2.5차원형상인 환상형상의 시편에서 보이는 성형수축 현상을 조사하였다. 환상시편은 외경의 크기와 두께를 달리하여 설계하였다. 성형조건은 수지온도, 보압시간 및 보압크기를 변수로 설정하였다. 여러 성형조건으로 성형된 시편에서 내경과 외경의 크기가 변하는 양상에 대해서 분석하였다. 성형된 시편의 외경과 내경의 치수는 금형의 치수보다 작게 나타났다. 시편의 외경이 클수록, 그리고 시편의 두께가 두꺼울수록 수출율은 작게 나타났다. 또한 게이트의 위치에 따라 수축의 크기가 방향성을 보였다. 따라서 성형된 시편은 원형이 아니라 타원형으로 나타났고 게이트 방향으로 내경과 외경이 가장 큰 수축을 보였다. 수축된 제품의 형상조절을 위해서는 게이트 설계와 같은 금형설계가 중요하다고 판단된다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
• /
• 한국산학기술학회 2000년도 추계학술대회
• /
• pp.74-77
• /
• 2000

사출성형에 관한 연구는 오랜 역사를 가지고 있으며 공정 시뮬레이션을 위한 상용화된 CAE 프로그램을 포함하여 많은 연구가 진행되는 분야중의 하나이다. 그러나 다양한 고분자 재료의 성질, 금형의 복잡한 형상 및 성형조컨 둥의 변화로 인해 금형설계 및 제작 그리고 사출성형시 상당한 어려움을 겪게 된다. 사출성형 공정에서는 금형온도, 플라스틱 재료, 냉각수, 보압과 사출압 등의 여러 가지 공정변수가 있어 현장전문가의 경험에 의해 사출금형의 제작이 이루어지는 경우가 보통이다 이와 같은 경험에 의한 금형 제작은 상당한 납기지연과 노동집약적인 방식으로 흘러가게 된다. 금형 제작시 가장 고려해야 될 사항 중의 하나는 사출성형품의 수축이다. 사출성형에서 광음수지는 냉각, 고화하면서 수축하는데 성형품 치수를 유지하기 위해서는 수축하는만큼 금형의 치수를 보정하여야 한다. 이 수축률은 사용수지의 종류와 성형품 크기, 살두께 등에 따라 다르다. 또 동일한 수지일 경우에도 성형조건에 따라 변화하고 특히 배향성을 가진 수지는 유동방향에 따라서도 변화가 있다. 즉, 금형의 온도가 높으면 수축률은 증가하고 사출압력이 높으면 감소한다. 또한 살두께가 두껍고 길이가 길 때 수축률은 증가한다 방향성이 있는 수지는 유동방향에 대하여 지각방향에서 가장 적다. 특히 방향성이 현저한 HDP에서는 유동방향에 따라 수축차가 크므로 성형할 때 변형을 일으키는 경우가 많다. 일반적으로 PE, PP. PA와 같은 결정성 수지는 PS, SAM, ABS 등의 비결정성 수지보다 수축률이 크다. 본 연구에서는 한조산업사에서 제작한 '클랠프 척' 금형 제작과정에서 성형품의 수축으로 인한 금형의 치수보정에 있어서의 문제점을 유동해석 전용 CAE 프로그램인 C-mold를 사용하여 해석하고 평가하였다. 그리하여 현장 전문가가 경험적으로 여러 번의 시행착오를 거쳐 완성된 금형을 제작하던 기존의 방법보다 체계적이고 합리적이며 또한 신속하게 문제를 해결함으로써 궁극적으로 금형설계 및 제작기간을 단축하고자 한다.

• 유변학
• /
• 제9권2호
• /
• pp.66-72
• /
• 1997

사출성형품의 품질특성으로 외관, 치수, 기계적 강도 등이 있으나 조립부품으로써 사 될경우에는 치수가 주요한 품질이 된다. 성형품은 용융수지의 특성상 사출공정 중 수축을 일으키므로 이를 고려해서 금형설계가 이루어지지만 실제 사출과정에서 공정변수를 최적화 하여 관리하지 않으면 허용오차 내의 치수를 얻기가 힘들다. 본 논문에서는 주요조립부의 치수가 허용오차 내에서 얻어지도록 설계시 적용된 수축률과 측정된 수축률의 차이를 목적 함수로 하여 최소화 시키며 반복이차계획 알고리즘을 채택한 IDESIGN 프로그램을 이용해 최적 사출성형조건을 구하였다. 제약조건은 성형품의 부위별 수축률 편차 및 싱크마크 깊이 가 공정변수의 부등호 제약식으로 도출되었고 성형이 이루어지는 공정변수의 상하한 값이 최대 및 최소 경계값으로 적용되었다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
• /
• 한국산학기술학회 2003년도 춘계학술발표논문집
• /
• pp.359-361
• /
• 2003

본 연구에서는 무선부품의 일종인 cavity filter 금형을 제작하였고, 도금용 ARS 수지와 PC/ARS Alloy 수지를 사용하여 일반사출성형과 금형온도가 높은 MmSH방식, 두 타입으로 성형품을 제작하였다. 성형품의 수축률 변화는 MmSH 방식일 때 ABS 수지로 제작한 성형품의 단위캐비티 격막부분에서 수축률이 감소되었다. 중량변화는 ABS와 PC/ABS Alloy로 제작된 성형품 모두 MmSH 방식일 때 증가하였고. 성형품의 표면 거칠기도 모두 MmSH 방식일 때 거칠기가 감소되었다.

• 유변학
• /
• 제8권3_4호
• /
• pp.207-214
• /
• 1996

사출성형은 많은 장점과 유용성에도 불구하고 싱크마크나 휨과 같은 변형문제를 피 하기 어렵다. 이것은 성형품의 부위별 온도분포 및 냉각속도 차이에 의한 잔류응력에 기인 하는 것으로 구조가 복잡하거나 크기가 쿤 경우에 더욱 더 문제가 되기 쉽다. 이와 같은 문 제를 해결하기 위하여 성형품의 내부에 기포를 형성시켜 수지의 수축분을 기포의 성장으로 보상하여 주는 가스사출성형이 개발되어 많이 활용되고 있는 실정이다. 한편 일반 가스성형 과 달리 수지를 완전히 채운후 저압의 공기를 이용하여 기포를 발생시켜 수지의 체적수축분 을 보상해주는 PFP성형기술은 가스사출의 나점인 공기의 유동조절문제를 해결하고 비용이 저렴한 등의 잇점을 가지고 있다. 이 과정은 가스성형공정의 2차 침투과정과 매우 유사하나 아직까지 이에대한 이해나 연구는 매우 부족한 실정이다 본 연구는 기포의 성장이 수지의 체적수축에 의한 것이라는 가정에 근거하여 기포성장길이에 관한 모델링을 수행한 것이다. 실험결과와의 비교를 통하여 기본 가정에 대한 타당성을 검증하고 여러 인자들의 영향을 살 펴보았다. 본 연구는 PFP성형공정에 대한 이해를 증진시켜 금형설계 및 성형조건 설정에 대한 가이드라인을 제시하며 아울러 PFP공정에 대한 보다 체계적인 이해 및 일반가스성형 의 2차 침투과정 등의 관련 현상에 대한 이해 및 연구에 도움이 될것으로 기대된다.

• Elastomers and Composites
• /
• 제47권4호
• /
• pp.341-346
• /
• 2012

사출성형은 고분자성형법 중에서 가장 광범위하게 활용되고 있다. 사출성형은 전형적인 사출성형 외에 가스사출, 물사출, 그리고 사출압축성형 등과 같이 특수한 사출성형방법들이 쓰인다. 사출압축성형은 사출과 압축공정이 합쳐진 것으로 균일한 물성 및 성형의 정밀도를 향상시키기 위하여 사용된다. 또한 사출압축은 잔류응력을 줄이는데도 효과적으로 사용되고 있다. 본 연구에서는 성형품의 형상에 따라 다양하게 나타나는 사출압축성형의 특성에 대해서 컴퓨터 해석을 통해 분석하였다. 성형품에 벽이 있는 제품은 벽의 두께가 압축의 방향과 직각이므로 압축효과가 작게 나타났다. 사출압축성형을 일반사출성형과 비교하였을 때 수축의 균일성 및 수축량 또는 성형수축률이 작게 나타나서 정밀성형에 유리하게 나타났다. 실험계획법을 통해 실제로 제작되고 있는 렌즈에 대해서 최적 사출압축조건을 구하고 이의 결과를 사출성형의 결과와 비교분석하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
• /
• 한국산학기술학회 2002년도 춘계학술발표논문집
• /
• pp.130-133
• /
• 2002

금형온도가 사출 성형품에 미치는 영향 중에 결정성수지인 PP(Polypropylene)와 비결정성수지인 PS(Polysyene)는 금형온도가 높아짐에 따라 각기 다른 결과를 나타내었다. PS성형품은 금형온도가 높을수록 수축율이 줄어들고 두께 편차가 적어지는 경향을 관찰할 수 있었고, PP성형품의 경우에는 결정의 생성으로 인한 상반된 경향이 관찰되었다. 또한, 금형온도에 따른 캐비티의 매끄러운 면과 거친 면의 결과로 볼 때 금형온도가 높을수록 캐비티의 충전성 및 전사성이 향상되었다. MmSH(Momentary Mold Surface Heating)조건인 경우는 수축율과 전사성 모두다 양호한 결과를 보여주었다.

• 유변학
• /
• 제10권2호
• /
• pp.113-120
• /
• 1998

사출성형공정은 대표적인 고분자 가공공정으로 그 복잡한 특성으로 인하여 공정변 수를 최적화하는 것을 주로 경험에 의존해 왔다. 본 연구에서는 사출성형공정의 보압과정 중에 보압의 이력을 최적화하여 제품각 부분의 부피수축율차이를 최소가 되게 하는 최적화 시스템을 개발하였다. 최적화 알고리즘으로는 GA방법을 사용하였으며 본 연구에서 제안한 최적화 시스템으로 보압과정의 최적화를 수행한 결과 부피수축율의 차이가 현저히 감소하는 것을 알수 있었다. 특히 SA방법을 사용하는 경우 초기의 최적화 속도가 GA를 사용하는 경 우에 비해서 뛰어남을 알수 있었다. 또한 충전과정과 보압과정을 함께 최적화하여 보압과정 만 최적화한 결과와 비교하여 보았다.

• 동력기계공학회지
• /
• 제9권4호
• /
• pp.83-89
• /
• 2005

Molding shrinkage is one of the problems to be solved in conventional injection molding. Despite many trying-out has been to solve it, intrinsic cause of shrinkage such as orientation and thermal exchange between melt and mold has not been solved yet. For reducing shrinkage and residual stress on molding, injection compression molding process was invented. In this study, experiments about effects of injection compression molding's parameters on shrinkage of PMMA molding were conducted and compared with conventional injection molding's shrinkage. Before the injection compression molding experiment, molding shrinkage rate was predicted by analyzing pvT diagram and was compared with the results of experiment. The shrinkage rate of injection compression molding was lower than convention injection molding's one which was different from the predicted shrinkage. The reason was observed that the experimental mold was not a proper type for injection compression, flowing backward of melt into nozzle and unreasonable mechanism of injection molding machine.