미성형(Short Shot) ☞금형 내에서의 원료 플라스틱의 충전량이 부족함으로 인해 발생한는 상태 성형조건 성형기기 금형

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1 미성형(Short Shot) ☞금형 내에서의 원료 플라스틱의 충전량이 부족함으로 인해 발생한는 상태 성형조건 성형기기 금형
사출 성형 불량 교안 자료 ☞금형 내에서의 원료 플라스틱의 충전량이 부족함으로 인해 발생한는 상태 성형조건 원 인 - 사출 압력이 부족하거나 수지의 유동성이 부족하다. 대 책 - 사출압력을 높이거나 수지의 온도를 높인다. - 사출속도를 올린다. (특히 살 두께가 얇은 부분에 효과가 있다)→완전한 배기구멍 확보 시 가능 성형기기 원 인 - Nozzle 선단을 지나→Sprue→gate→cavity를 지나면서 사출압력이 떨어진다. - 성형기의 사출용량이 제품의 체적(중량)과 같거나 작다 - 성형기의 역류 방지링이 마모되어 충전 시 수지가 역류한다. 대 책 - 노즐의 길이, 스프루의 길이, 게이트의 길이를 짧게 하거나 폭 또는 두께를 크게 한다. - 사출용량이 제품의 중량보다 50%이상 큰 성형기를 사용한다. - 역류 방지링은 소모품이기 때문에 정기적으로 점검 및 교체 해야 한다. 금형 원 인 - POM(폴리옥시메틸렌), 난연성 수지 등이 처음에는 잘 나오는데 작업중 미성형이 생긴것은 불순물에 의해 배기구멍이 막힌 것이다. - Multi-Cavity일 경우 Gate balance가 이루어지지 않아 sprue 가까운 부분은 먼저 충전되고, 먼 부분이 나중에 충전되어 미성형이 발생한다. - 캐비티 내의 공기가 빠지지 못할 때 미성형이 발생한다. 대 책 - 정기적인 청소, 점검, 기록등을 통해 배기구멍이 재기능을 발휘하도록 한다. - 가까운 부분의 gate는 단면적을 작게, 먼 부분은 단면적을 크게 하여 동시에 모든 cavity가 충전되도록 한다. - 금형구조상 공기가 빠지기 어려운 위치(구석진 곳 등)로 수지가 유입될 때 미처 빠지지 못하고 갇혀 버린 공기가 압력을 형성하여 수지를 밀어냄으로써 충전을 방해하게 되어 미성형이 발생한 경우이다. 배기구멍(Air bent)를 충분히 뚫어 주고 수지 유입속도를 천천히 해주면 해소할 수 있다. 수지 원 인 - 수지의 유동성이 좋지않아 발생한다 대 책 - 유동성이 좋은 수지로 교환을 하거나 금형온도·수지온도·사출압력과 속도를 높여 충전시킨다.

2 미성형(Short Shot) 미성형된 전화기 하우징 미성형의 확대 묘사 고화로 인한 미성형 AIR의 강함으로 인한 미성형
사출 성형 불량 교안 자료 미성형(Short Shot) 고화로 인한 미성형 미성형의 확대 묘사 미성형된 전화기 하우징 AIR의 강함으로 인한 미성형

3 수축(Sink Mark) ☞성형품의 표면에 발생하는 오목 현상 성형조건 성형기기 금형 수지 사출 성형 불량 교안 자료 원 인
- 사출 압력이 낮거나, 보압 시간이 짧아서 생긴다. - 수지 온도가 높거나, 금형 온도가 높거나, 쿠션량이 너무 많거나 적어서 생긴다. 대 책 - 사출압력을 높이거나 gate가 고화 될 때까지 보압 시간을 늘린다.→금형온도,수지온도저하,냉각시간증대 - 수지 온도를 내림, 금형 온도를 내림, 쿠션량을 적절하게(10mm 정도) 조절한다. 성형기기 원 인 - 노즐의 직경이 작아 압력손실이 커서, 압력전달이 잘 안 된다 대 책 - 노즐의 직경을 키운다. 금형 원 인 - 성형품의 살두께가 균일하지 못하면 두꺼운 부분이 얇은 부분보다 냉각이 늦어지므로 수축이 발생된다. - Rib, Boss의 설계가 잘못되어 제품 두께에 비해 두껍거나 길다. - 금형 내 압력이 부족하여 수축이 발생한다. 대 책 - 냉각방식을 재검토하여 두께가 두꺼운 부분의 냉각을 집중적으로 시행하고, 보스(Boss)의 외경 확대시에도 두께가 두꺼워짐은 피할 수 없으므로 그 대책으로 싱크마크 제거용 핀을 설치해야 한다. 가급적 금형제작시 살두께를 3mm 이하로 균일하게 설계하는 것이 바람직하다. - 길이는 제품본체 두께의 1.5배, 두께는 1/2배 즉 가늘고 짧게 설계한다. - 성형품까지 충분한 사출압력이 걸릴 수 있도록 보압 시간을 연장시켜 주고 보압도 높여 준다. - 게이트에서 먼 곳은 수지의 유동저항에 따른 압력손실로 인해 수축이 특히 심하므로 문제부위의 두께를 증가시켜 보압 전달이 용이해지도록 해주면 해결이 가능하다. - 게이트에서 먼 곳의 수축은 금형 냉각을 차단시켜도 효과를 볼 수 있다. 금형이 뜨거워지면 성형 중에 쉽게 고화되지 않아 문제의 수축부위까지 사출압력(특히, 보압) 전달이 용이해지기 때문이다. 수지 원 인 - 플라스틱 고유 수축률이 클수록 심하며, 특히 결정성 폴리머(PE,PP,POM)로 성형할 때 싱크마크가 크게 발생 대 책 - 수지온도를 내리고 사출압력을 높여 성형한다. 이런 조건을 취해도 해결이 불가능하면 성형품의 용도상 지장이 없는 한도 내에서 수지를 교환(비결정성 폴리머로 대체)(PC,ABS)해 보거나 수지에 무기물 충전재인 유리섬유·석면 등을 혼입한 원료로 성형하여 싱크마크가 작아질 수 있도록 해주면 어느 정도 커버(Cover)가 된다.

4 사출 성형 불량 교안 자료 수축(Sink Mark) 수축의 확대 묘사 살 두께가 균일하지 못해서 생긴 수축

5 바리(Burr, Flash) ☞금형의 성형품 이외의 부분으로 수지가 유출되어 고화하는 현상 성형조건 성형기기 금형 수지
사출 성형 불량 교안 자료 ☞금형의 성형품 이외의 부분으로 수지가 유출되어 고화하는 현상 성형조건 원 인 - 사출 압력이 필요 이상 높을 때 생긴다. - 사출압이 높은 경우에는 제품의 유동 끝 단에 Parting Line에서 버가 발생하며, 보압이 높은 경우 Gate 쪽에서 버 발생 대 책 - 사출 압력(2차 또는 보압)을 낮추거나 사출량을 줄이거나 수지온도, 금형온도를 내린다. 성형기기 원 인 - 성형기의 능력 부족(형체력 부족) 대 책 - 능력이 큰 성형기로 교체하거나 토글식 사출기의 경우 형조임 조절을 좀더 강하게 해준다. 금형 원 인 - 정밀도의 불량으로 바리 발생 - 금형 분할면에 수지찌꺼기가 붙어 있을 때 발생 - 금형 재질이 약하여 장기간 사용하여 변형이 발생하거나 금형이 노후화되어 발생 - 금형의 두께가 부족하여 사출압에 의해 중앙부가 휘거나 금형 자체가 평평하지 않은 경우 발생 대 책 - 금형 가공 정밀도를 높인다. - 성형품이 돌출과정에서 아주 미세한 긁힘이 발생하면 그로 인한 찌꺼기가 금형 분할면에 붙어 있게 된다. 이것이 매쇼트마다 누적되어 사출시 성형품에 달라 붙어 버(Burr)를 만들므로 먼저 금형면을 깨끗이 해주고 찌꺼기 발생원인을 제거하는 방안을 강구한다. - 금형 재질을 내마모 재질 등으로 고급화 한다. (단, Burr가 상습적으로 발생 할 시는 금형을 수정한다.) (금형 재질 : KP4 < KP4M < NAK80) - 금형의 두께를 증가 시키거나, 금형수정을 통해 편심이 가해지지 않도록 한다. 수지 원 인 - 수지의 유동성이 너무 좋을 때 발생 대 책 - 수지의 유동성이 좋으면 필요없는 플래시 발생부위까지 흘러 들어가므로 성형조건을 변경시키 되 수지온도·금형온도 및 사출압력을 낮추는 조건으로 한다. - Sprue/Runner/Gate의 확장을 통한 유동저항을 감소시킨다.

6 바리(Burr, Flash) 버의 확대 묘사 우레탄 성형제품의 버 수지의 온도가 높아서 생긴 버 금형의 가스빼기 부분의 버
사출 성형 불량 교안 자료 바리(Burr, Flash) 버의 확대 묘사 우레탄 성형제품의 버 수지의 온도가 높아서 생긴 버 금형의 가스빼기 부분의 버 금형 정밀도 부족으로 생긴 버

7 플로우마크(Flow Mark) 사출 성형 불량 교안 자료 ☞성형품 표면에 게이트를 중심으로 동심원상의 광택 또는 표면이 거칠어짐을 발생시키는 현상 (수지의 유동불량에 기인하여 발생한 불량현상) 성형조건 원 인 - 수지온도나 금형온도가 너무 낮아 고화층이 쉽게 형성되고, 유동성이 저하되어 수지 흐름자국이 생긴다. - 사출속도가 너무 낮아 고화층이 쉽게 형성되고, 유동성이 저하되어 수지 흐름자국이 생긴다. 대 책 - 수지온도나 금형온도를 올린다. - 사출속도를 빨리 하거나 게이트 부근을 통과하는 수지의 사출속도를 다단으로 정밀 제어한다. 성형기기 원 인 - 노즐의 구멍이 작을 경우 생길 수 있다. 대 책 - 노즐의 직경을 크게 하거나 노즐온도를 높여 수지가 쉽게 유입되도록 해 준다. 금형 원 인 - Multi-Cavity의 경우 긴 runner를 지나면서 용융수지가 식어서 생길 수 있다. - Gas Vent가 원활하지 않아 유동저항이 크므로 발생 대 책 - 배기구멍(gas vent)으로 해결할 수 있다. - Gas Vent가 원활히 이루어지도록 한다. - 금형을 살두께가 완만하도록 수정해 주거나 콜드 슬러그 웰을 크게 하여 성형기 노즐의 굳은 수지가 캐비티에 유입되는 것을 처음부터 차단시켜 주면 효과를 본다. 수지 원 인 - 수지점도가 높아서 충분한 사출압력을 전달할 수 없기 때문에 발생 대 책 - 가소화를 천천히하여 실린더내에 수지의 온도가 균일하게 한다. - 점도가 높으면 금형 내에서의 유동성이 극히 불량하므로 수지온도와 금형온도 그리고 사출압력을 올려주는 쪽으로 성형조건을 변경 조치한다. 이렇게 해도 해결되지 않으면 성형품의 용도상 지장이 없는 범위 내에서 원료의 그레이드(Grade)를 중점도 혹은 저점도로 바꾼다.

8 플로우마크(Flow Mark) 플로우마크의 확대 묘사 FG-101 END KEY의 플로우마크
사출 성형 불량 교안 자료 플로우마크(Flow Mark) 플로우마크의 확대 묘사 FG-101 END KEY의 플로우마크 게이트에서 시작된 플로우마크가 제품 전체에 퍼진 현상 동심원의 물결무늬(플로우 마크)

9 웰드라인(Weld line) ☞용융수지가 금형내를 분기해서 흐르다가 합류한 부분에 생기는 가는 선 성형조건 성형기기 금형 수지
사출 성형 불량 교안 자료 ☞용융수지가 금형내를 분기해서 흐르다가 합류한 부분에 생기는 가는 선 성형조건 원 인 - 사출속도가 너무 느려서 금형으로 열을 빼앗긴 수지가 서로 만나면 발생 - 사출속도가 너무 빨라서 gas vent가 충분히 이루어지지 않아 공기가 단열압축되면서 수지 흐름이 지체되어 금형으로 열을 빼앗긴 수지가 서로 만나면 발생.(충진말단 부위에 많이 발생) - 서로 다른 두 흐름이 만날 때의 수지 온도가 낮아서 발생한다. 대 책 - 사출속도를 높인다. (사출속도 및 압력 변경으로 웰드 위치 변경 가능) - Weldline부 Gas-vent를 점검하고 사출속도를 조절한다. - 수지온도/금형온도를 올린다. 성형기기 원 인 - 노즐의 온도가 낮아서 발생 대 책 - 노즐온도를 높여 수지가 쉽게 유입되도록 해 준다. 금형 원 인 - gas vent가 제대로 되지 않아 공기의 저항으로 수지의 흐름이 방해를 받아 체류하면서 냉각되어 웰드라인이 발생한다. - Hole이 있는 제품이나 2개 이상의 gate를 사용할 때, 수지가 서로 만나는 곳에서 웰드라인이 발생 대 책 - gas vent가 잘 이루어지도록 금형을 수정/청소한다. - gate의 위치, 갯수를 조정하여 weldline을 다른 곳으로 이동시킨다. - 금형내 가공 : 수지가 흐른 후, 보압이 걸린 상태에서 pin으로 구멍을 뚫어 weldline을 없애는 방법 수지 원 인 - 재료중에 수분이나 휘발성분이 있을시 발생 대 책 - 금형 내의 공기 또는 휘발분은 유입되는 수지에 밀려 웰드 쪽으로 몰리게 되는데, 웰드라인 쪽에 서 최종적으로 가스가 빠져주지 못하면 웰드라인이 크게 발생하거나 타버린다. 이때에는 가스가 빠질 수 있도록 배기구멍(Air bent)을 내주거나 사출속도를 천천히 해주는 조건으로 성형조건 을 개선시켜 준다.

10 웰드라인(Weldline) 웰드라인의 확대 묘사 FG-101 END KEY의 웰드라인 웰드라인 주변의 색상의 차이
사출 성형 불량 교안 자료 웰드라인(Weldline) 웰드라인의 확대 묘사 FG-101 END KEY의 웰드라인 사출속도가 느려서 생긴 웰드라인 웰드라인 주변의 색상의 차이