다단사출
사출성형조건의 5대 요소는 속도, 압력, 위치, 시간, 온도이다. 이 중 속도, 압력, 위치를 2단계 이상으로 조건 설정해서 수지를 금형에 주입시키는 방법을 다단 사출(multi-stage injection)이라 한다. 성형품 특성을 고려하지 않고 한가지 속도와 압력으로 사출을 하면 살두께와 단면적 편차에 따라 충진 상태가 불안정해진다. 다단사출의 목적은 불량이 나타날 수 있는 구간을 구분한 후 구간별로 속도와 압력을 조정하는 것이다. 다단사출은 최소 2단계에서 최대 10단계까지 설정할 수 있다. 사출 단계에서는 전체 체적의 95~98%를 충진시키고 이 시점에서 보압절환점(V/P 절환점)으로 넘어간다. 아래는 3단 금형의 사이드 게이트 구조에서의 4단사출과 보압 적용 예이다.
구분 | 충진영역 | 관리대상 | 사출속도 |
1단계 | 스프루, 러너 | 해당 없음 | 중속 |
2단계 | 게이트 통과 직후 최소 구간 | 게이트마크, 제팅 | 저속 |
3단계 | 대부분의 캐비티 제품면적의 80~90% | 플로우마크, 웰드라인 | 고속 |
4단계 | 캐비티 말단 제품면적의 95~98% | 가스탄화 | 저속 |
보압
사출이 마무리되면 용융수지의 냉각이 시작되면서 수축이 발생하기 시작하는데 수축량을 보상하기 위해 보압을 사용한다. 보압은 적정 압력으로 적정 시간동안 스크류를 전진시켜 용융수지를 캐비티로 공급하는 역할을 한다. 수축에 의해 생긴 빈 공간을 채우기 위해 필요한 양만큼 용융수지를 추가로 공급하는 공정이다. 다단사출과 적정한 크기의 보압은 불량 현상을 충진흐름과 특성에 맞게 구분한 후 성형품질 확보에 적합한 속도와 압력 조건을 단계별로 차등적용하여 문제를 해결하는 방식이다. 사출 단계에서는 속도를, 보압 단계에서는 압력을 최적화시키도록 한다.
구분 | 관리대상 | 압력크기 |
1단계 | 플래시 | 저압 |
2단계 | 수축, 치수안정성 | 고압 |
3단계 | 과충진, 변형, 잔류응력 | 저압 |