휨(Warpage, 뒤틀림) ☞제품에서 특정 방향으로의 수축이나 뒤틀림 성형조건 금형 휨의 유형 수지

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1 휨(Warpage, 뒤틀림) ☞제품에서 특정 방향으로의 수축이나 뒤틀림 성형조건 금형 휨의 유형 수지
사출 성형 불량 교안 자료 ☞제품에서 특정 방향으로의 수축이나 뒤틀림 성형조건 원 인 - 사출압력이 높거나 사출속도가 느린 경우 발생 - 보압시간이 길거나 보압이 높을 경우 발생 대 책 - 사출압력을 낮추거나 사출속도를 증가 시킨다. - 보압시간을 단축시기거나 보압을 낮춘다. 금형 원 인 - 불균일한 살두께로 인해 두꺼운 부분은 수축이 크고, 얇은 부분은 수축이 작아서 수축률차이에 의해 발생 - 금형의 냉각이 불균일하여 금형온도가 높은 부분이 수축이 크고, 온도가 낮은 부분은 수축이 작은 수축차이에 의해 발생한다. (PP의 경우 안쪽으로 휘는 것이 일반적) - Hole이 있는 제품이나 2개 이상의 gate를 사용할 때, 수지가 서로 만나는 곳에서 웰드라인이 발생 대 책 - 두께변화를 최소화하는 제품을 설계한다. - 성형품 내부를 저온으로 하여 급냉시키고 외부를 서냉시키면 정상으로 된다. (안쪽 휨을 제거하기 위해서 내부를 과냉각하면 바깥쪽 휨이 발생한다.) - 금형내 가공 : 수지가 흐른 후, 보압이 걸린 상태에서 pin으로 구멍을 뚫어 weldline을 없애는 방법 휨의 유형 측벽 안쪽 휨 - 안쪽휨은 코어(Core)의 온도가 캐비티(Cavity) 온도보다 높을 때 주로 발생하며 특히 상자형 성형품은 그 구조가 '4코너'가 서로 보강된 구조이므로 코어온도가 높고 캐비티 온도가 낮으면 구조적으로 가장 취약한 측벽의 중앙부가 활 모양처럼 안쪽으로 인장되어 안쪽휨으로 나타난다. 리브쪽과 그 반대쪽으로의 휨 - 리브로 인한 변형 발생이 성형품(본체)의 변형으로 이어진 케이스다. 살두께와 성형 수축률과의 관계에서 성형품(본체)의 살두께보다 리브의 살두께가 얇고 높으면 급랭되어 본체의 냉각속도보다 빨라져 리브치수가 성형품에 비해 길어지고, 그로 인해 리브 쪽이 볼록해지면서 젖혀진다. 게이트 쪽으로의 휨 과다한 사출 2차압력(보압)과 보압시간이 주원인이다. 압력을 낮추고 시간을 단축시킬 수 있는 조건으로 재구성한다. 수지 원 인 - 고분자 사슬이나 보강된 Fiber의 배향이 수지 흐름 방향으로 나타나고, 흐름 방향과 흐름에 직각 방향의 수축 차이로 인해 휨이 발생 대 책 - 금형설계시 수지의 흐름방향과 흐름에 직각인 방향의 수축률을 별도로 적용하여야 원하는 치수의 제품을 생산할 수 있다.

2 FG-101 END KEY의 휨(고압으로 인해 발생)
사출 성형 불량 교안 자료 휨(Warpage, 뒤틀림) 휨의 확대 묘사 FG-101 END KEY의 휨(고압으로 인해 발생) 안쪽 휨(오목 휨) 뒤틀림

3 기포(Bubble) ☞성형품 내부에 공동을 일으키는 현상 성형조건 성형기기 금형 수지 사출 성형 불량 교안 자료 원 인 현 상
- 사출압력이 낮거나 사출속도가 부적당하다. - 보압이 부족하거나 유지시간이 짧다. - 수지온도가 너무 낮아 유동성이 부족해서 발생 - 수지온도가 높아서 생긴 가스로 인해 발생 대 책 - 사출속도를 높이거나 사출속도를 적절하게 조절한다. - 보압을 높인다. - 수지온도를 적절하게 조절 한다. 성형기기 현 상 - 두꺼운 부분의 중앙에 생길 때 - 가는 기포가 전면에 생길 때 대 책 - 사출속도를 증가시켜 보거나 보압을 높여 보거나 보압 시간을 늘려본다. - 스크류 배압을 상승시키거나 호퍼 아래 부분의 냉각을 강화해 본다. 금형 원 인 - 살두께가 급격히 변화하면 압력전달이 원활하지 못해 수지가 수축되는 양 만큼 내부에 미세 기포가 생기거나, 수지 내에 있던 섞여 있던 Gas들이 합쳐져서 성장하면서 발생한다. - 금형온도가 낮아지면 발생한다. - 게이트의 위치가 부적당하거나 게이트, 런너, 스프루가 작을 경우 발생한다. 대 책 - 살두께의 급격한 변화를 방지하는 설계를 해야 한다. - 금형온도를 올리고 주기적으로 온수기를 점검해야 한다. - 게이트의 위치를 조정하거나 게이트, 런너, 스프루의 직경을 확대한다. 수지 원 인 - 재료중에 수분이나 휘발성분이 있을시 발생 - 재료의 수축률이 크거나 공기가 혼입(펠릿현상)되어서 발생 대 책 - 재료의 건조시간을 정확히 준수해야 한다. - 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 성형한다.

4 기포(Bobble) 기포의 확대 묘사 수지속의 공기로 인한 기포 기포에 의해 표면이 부풀어 오르는 현상
사출 성형 불량 교안 자료 기포(Bobble) 기포의 확대 묘사 수지속의 공기로 인한 기포 평판상의 제품에 나타난 기포 기포에 의해 표면이 부풀어 오르는 현상

5 흑점(흑줄, Black Steak) ☞성형품의 표면에 흑갈색의 반점 또는 줄무늬가 생기는 현상 성형조건 성형기기 금형 수지
사출 성형 불량 교안 자료 ☞성형품의 표면에 흑갈색의 반점 또는 줄무늬가 생기는 현상 성형조건 원 인 - gate에서의 마찰열에 의한 탄화되어 나타난다. - 배압이 부족하여 산소가 유입되어 탄화되어 나타난다. - 작업 종료 후 purge과정없이 동종 수지를 사용할 때 과열/냉각/과열과정을 받아 탄화되어 나타난다. 대 책 - 사출속도를 낮추거나 사출압력을 내린다. - 배압을 올린다. - 보온공정을 실시(아크릴의 경우 220℃로 작업하다가 휴일에 그냥 상온으로 내리면 흑점의 소지가 있다. 100℃로 계속 유지시켜 놓으면(보온), 다음 사출작업시 흑점이 발생하지 않을 수 있다.) 성형기기 원 인 - 실린더 내의 노즐 부근의 틈에 끼어서 오래 체류하여 검게 탄 수지가 제품으로 유입되어 발생한다. - screw의 역류방지 ring 사이에 끼어서 오래 체류한 수지가 검게 탄 수지가 제품으로 유입되어 발생한다. 대 책 - 노즐 내부 틈 사이를 자주 청소하여 사용한다. - 역류방지 ring 등을 자주 청소하여 사용한다. 금형 원 인 - 금형 내에서 배기불량에 의해 수지가 검게 탄 것. - 금형의 윤활유가 흘러나와 금형표면에 묻어있다가, 유입된 수지에 의해 탄화해서 생긴다. 대 책 - Gas vent가 잘 이루어지도록 vent를 청소하거나 키운다. - 금형 청소를 자주 한다. 수지 원 인 - 입자속의 불순물 혹은 수지 자체의 불안정성 - 사출시 유리 섬유를 함유한 수지는 차가운 금형의 벽면에 부딪치게 되는데 이때 용융수지가 유리 섬유를 충분히 감싸지 못할경우 발생 - ABS로 사출 후 PC/ABS로 수지를 변경하여 사출하면 흑점 발생. 고온에서 용융되는 PC때문에 기존에 스크류 내에 있는 ABS가 탄화되거나, 이미 고온과정을 거친 PC가 스크류에 달라붙어 있다가 탄화되어 사출시 찌꺼기가 조금씩 묻어 나옴. 대 책 - 수지나 첨가제가 열분해를 일으키지 않도록 수지온도를 낮춘다. - 수지 교체시 고점도 PE로 배럴 내부 청소를 잘하면 개선된다.

6 흑점(흑줄, Black Steak) 흑점의 확대 묘사 수지 교체로 인한 흑점 흑줄 수지의 과열로 인한 흑점
사출 성형 불량 교안 자료 흑점(흑줄, Black Steak) 흑점의 확대 묘사 수지 교체로 인한 흑점 수지의 과열로 인한 흑점 흑줄

7 표면 광택 불량 ☞성형품의 표면이 수지 원래의 광택과 다르고 층상에 유백색의 막이 덮힘 성형조건 성형기기 금형 수지
사출 성형 불량 교안 자료 ☞성형품의 표면이 수지 원래의 광택과 다르고 층상에 유백색의 막이 덮힘 성형조건 원 인 - 성형 조건에 따라 성형품 광택도가 변한다. ◎ 사출 속도 차이 → 사출 속도(압력)가 증가되면 성형품 광택도가 증가된다. ◎ 금형 온도 차이 → 금형 온도가 높아지면 성형품 광택도가 향상된다. ◎ 수지 온도의 변화에 따른 광택의 차이 → 수지 온도가 높으면 수지의 유동성 증가로 일반적으로 광택 도가 증가 될수 있다. 대 책 - 금형온도·수지온도·사출속도를 높여 주면 광택은 현저히 좋아진다. 성형기기 원 인 - 노즐의 냉각이 불균형 하거나 노즐의 과소 - 수지의 과열 분해 - 쿠션량의 부족으로 광택이 불량할 수 있다. 대 책 - 노즐을 주기적으로 점검하고 관리한다. - 적절한 성형온도와 실린더 내의 체류 시간이 짧도록 성형하면 좋다. - 쿠션량을 늘린다. 금형 원 인 - 금형의 연마(사상)가 나쁜 경우 발생. - 금형 표면에 남아 있는 이형제에 의한 경우와 금형 표면에 다른 물질이 묻어 있는 경우 발생 대 책 - 금형의 연마를 좋게 한다. (완전 투명 제품의 경우에는 금형면을 도금 하면 광택이 좋아진다. ) - 금형 표면을 cleaning 한다. 이형제의 사용을 엄격히 규제한다. 수지 원 인 - 유동성이 부족하다. (유동성이 부족하면 일반적으로 광택도가 저하된다. )- 사출시 유리 섬유를 함유한 수지는 차가운 금형의 벽면에 부딪치게 되는데 이때 용융수지가 유리 섬유를 충분히 감싸지 못할경우 발생 - 수지 중에 휘발분(gas)으로 광택도가 저하된다 (수지 열분해가 gas 증가의 원인이 된다.) 대 책 - 수지온도를 증가 시킨다. - 수지 건조를 충분히 하여 Gas 발생을 억제한다.

8 표면 광택 불량 광택 불량의 확대 묘사 살 두께 차이로 인한 광택 차이 수지 유동성 부족으로 인한 광택 차이
사출 성형 불량 교안 자료 표면 광택 불량 광택 불량의 확대 묘사 살 두께 차이로 인한 광택 차이 웰드라인 주변 광택 차이 수지 유동성 부족으로 인한 광택 차이

9 그 외의 사출 불량 백화 크랙 , 크레이징 은줄 사출 성형 불량 교안 자료 현상 원 인 현상 대 책 원 인 현상 대 책 원 인
제품의 일부가 하얗게 변하는 현상 원 인 - 과잉 충전으로 Cavity 압이 높아서 발생. - 이형 불량으로 발생하는 경우. - 화학 약품에 의하여 발생 하는경우. 대 책 - 사출속도와 보압(보압 시간)을 단계적으로 낮춘다. - 금형의 빼기 구배를 키우고, 발생부 표면을 조도(사상)를 개선 한다. - 이형제등 기타 용액의 접촉 유무를 확인하고, 발생부 금형을 세척한다. 크랙 , 크레이징 현상 성형품 표면에 가는 선 모양의 금이 가거나 균열하는 것. 원 인 - 성형시 금속과 수지의 열팽창(수축율)의 차이에 의해 발생한다 - 사출압이나 압력이 지나쳐서 전단응력이 심하고, 잔류응력으로 발생- 화학 약품에 의하여 발생 하는 경우. - 이형시 성형품에 따라서 코어부에 꽉 끼면 이형이 잘 안 되고, 이형이 되어도 이형 상태가 매우 불량하여 변형이 발생한다. 대 책 - 금속을 50∼60℃(100℃의 경우도 있다)로 예열 후 사출하면 개선가능 - 금형 제작시 급격한 살두께나 날카로운 코너를 피하고 특히 모서리 부분에는 충분한 곡률(R)을 취해서 응력발생을 방지 - 코어부에 공기가 통하지 않고 밀폐됨으로써 발생한 것으로, 이젝터 핀의 클리어런스(Clearance)를 크게 해서 공기가 쉽게 들어가도록 해주면 해결된다. 은줄 현상 성형품의 표면 또는 근처에 수지의 흐름 방향으로 발생하는 가는 선의 다발 원 인 - 가소화시 배압이 부족하여 공기를 흡입하고, 이 공기가 cavity 내에 빨려 들어가는 중에 수지로 둘러싸인 공긱가 파열되면서 금형의 표면에 나타남 - 계량시 혹은 성형시 받는 마찰열로 인해 열분해된 수지가 가스로 되어 금형내부에서 파열되면서 발생 대 책 - 배압(PB)을 높여 가소화시 공기가 흡입되지 않게 한다. - RPM등을 적절한 범위내로 설정