고정밀 부품을 위한 플라스틱 사출 금형 설계 시 주요 고려 사항

고정밀 부품용 플라스틱 사출 금형을 설계하려면 재료 거동, 금형 구조, 공정 매개변수에 대한 깊은 이해가 필요합니다. 잘 설계된 금형은 치수 정확도, 반복성, 긴 공구 수명을 보장하는데, 이는 모두 고품질 플라스틱 부품을 제조하는 데 중요합니다.

재료 선택 및 금형 설계에 미치는 영향
다양한 열가소성 플라스틱은 사출 성형 중에 각기 다른 특성을 보입니다. 예를 들어 ABS, 폴리카보네이트(PC), 폴리프로필렌(PP)과 같은 재료는 각각 고유한 흐름 특성, 수축률 및 열적 특성을 가지고 있습니다. 금형 설계 시 이러한 요소를 정확하게 고려하면 뒤틀림, 싱크 마크, 불완전한 충전 등의 결함을 피하는 데 도움이 됩니다.

설계자는 부품 소재와 생산량을 토대로 금형에 적합한 강철 등급을 선택해야 합니다. H13이나 P20과 같은 단단한 강철은 마모에 대한 저항성을 높이기 위해 대량 생산 금형에 일반적으로 사용되는 반면, 알루미늄은 가공성이 뛰어나 프로토타입이나 소량 생산에 선택될 수 있습니다.

금형 캐비티 및 코어 설계
원하는 최종 부품 모양을 얻으려면 금형 캐비티(암컷 부품)와 코어(수컷 부품)를 정밀한 기하학 구조로 설계해야 합니다. 드래프트 각도, 반경, 언더컷과 같은 특징은 중요합니다.:

드래프트 각도: 성형된 부품을 손상시키지 않고 쉽게 꺼낼 수 있도록 약간의 테이퍼를 제공합니다. 일반적으로 1-3° 재료에 따라 다릅니다.

필렛 및 반경: 응력 집중을 줄이고 재료 흐름을 개선합니다.

언더컷: 사이드 액션이나 리프터와 같은 추가적인 메커니즘이 필요하므로 복잡성이 증가하지만 복잡한 부품 형상이 가능합니다.

게이트 유형 및 위치
게이트는 녹은 플라스틱이 금형 캐비티로 들어가는 곳입니다. 올바른 게이트 유형과 위치를 선택하면 충전 균형, 사이클 시간, 부품 미관에 영향을 미칩니다. 일반적인 게이트 유형은 다음과 같습니다.:

엣지 게이트: 가공이 쉽고 흔히 사용되지만 눈에 띄는 게이트 자국이 남을 수 있습니다.

잠수함 게이트: 배출 중 자동으로 트리밍되어 후속 처리가 줄어듭니다.

핀포인트 또는 핫팁 게이트: 다중 캐비티 금형에서 균일한 충전을 보장합니다.

게이트 위치는 용접선, 공기 트랩, 응력 집중을 최소화하도록 선택됩니다.

냉각 채널 설계
효과적인 냉각 시스템 설계는 사이클 시간과 부품 품질을 제어하는 데 필수적입니다. 냉각 채널은 열을 효율적이고 균일하게 추출하기 위해 금형 캐비티 벽에 가깝게 위치해야 합니다.

일반적인 설계 관행에는 다음이 포함됩니다.:

복잡한 부품 형상을 따르기 위해 적층 제조를 통해 생성된 적응형 냉각 채널을 사용합니다.

냉각 회로의 유량 속도를 균형 있게 조절하여 핫스팟 발생을 방지합니다.

열전달을 극대화하기 위해 적절한 직경과 간격을 갖춘 채널을 설계합니다.

환기 시스템
통풍구는 주입 중에 갇힌 공기를 빠져나갈 수 있게 해줍니다. 적절한 환기는 갇힌 가스로 인해 발생하는 타 자국, 짧은 샷 및 기타 결함을 방지합니다. 통풍구 홈은 일반적으로 마지막 충전 지점이나 분리선 근처에 깊이 0으로 배치됩니다.02–0.05mm.

배출 시스템
배출 시스템은 냉각된 부품을 금형에서 제거합니다. 일반적인 메커니즘으로는 이젝터 핀, 슬리브, 스트리퍼 플레이트 등이 있습니다. 이러한 설계는 민감한 부품을 손상시키지 않아야 하며 일관된 배출력 분포를 허용해야 합니다.

금형 흐름 분석
엔지니어는 금형 설계를 마무리하기 전에 금형 흐름 시뮬레이션 소프트웨어를 사용하여 용융 플라스틱이 캐비티를 어떻게 채울지 예측합니다. 이 분석은 용접선, 공기 트랩 또는 고르지 않은 충전과 같은 잠재적인 문제를 강조하여 비용이 많이 드는 도구 작업을 시작하기 전에 설계를 수정할 수 있도록 합니다.

허용 오차 및 표면 마감
고정밀 부품에는 종종 엄격한 치수 허용 오차가 필요합니다. ±0.05mm 이하. 금형 제작자는 정밀한 기계 가공, 고품질 재료, 통제된 공정 매개변수를 통해 이를 달성합니다. 표면 마감 요구 사항도 금형 연마 수준을 결정하는데, 거친 마감(구조용 부품)부터 거울 마감(미용용)까지 다양합니다.