사출성형기는 사용방식과 구동원리에 따라 분류된다. 형체방식에 따른 구분에는 토글식, 직압식, 토글직압식이 있다. 사출방향에 따른 구분에는 수평식과 수직식이 있으며, 가소화방식에 따른 구분에는 스크류식과 플런저식, 프리플러식이 있다.
형체방식에 따른 분류
사출성형기의 형체력을 발생시키기 위한 형체장치 종류는 토글식과 직압식이 대표적이며 두 방식을 혼합한 토글직압식(복합식)이 있다. 토글직압식은 토글식과 직압식의 장점을 살린 방식이지만 가격이 비싸다.
구분 | 토글식 | 직압식 | 토글직압식 |
형체압력 | 형체압력이 우수하여 플래시 발생을 억제함 | 유압을 사용하므로 형체압력 확보가 제한적임 | 직압식과 유사 |
형개압력 | 매우 큼 | 형체압력의 20% 수준 | 직압식과 유사 |
소요동력 | 작음 | 큼 | 토글식과 유사 |
개폐속도 | 빠름 | 느림 | 토글식과 유사 |
스트로크 | 금형두께와 관계 없음 | 금형두께의 영향을 받아 주의 필요 | 토글식과 유사 |
기계수명 | 금형의 평행도에 영향을 받음 | 우수함 | 직압식과 유사 |
유지보수 | 윤활유 관리에 주의 필요 | 편리함 | 직압식과 유사 |
기계가격 | 저렴함 | 토글식보다 비쌈 | 가장 비쌈 |
사출방향에 따른 분류
사출방식은 작동방향에 따라 수평식과 수직식으로 구분한다. 대부분의 사출성형기는 수평식이다. 나사 등의 인서트가 있는 경우 수직식 사출성형기를 주로 사용한다. 초기 모델의 스마트폰에서 유행했던 알루미늄 바디에 플라스틱을 접합시켜 이종소재부품을 만드는 인서트 사출성형에는 수직식 사출성형기가 사용되었다. 이 경우 알루미늄 블록을 금형에 인서트한 후 금속과 밀착성이 우수한 플라스틱 원료를 사용하여 사출을 실시하는 순서로 진행한다.
수평식 사출성형기
- 성형품을 빼내기 쉽고 자동운전에 적합하다.
- 고속화가 가능하여 생산성이 높다.
- 기계높이가 낮으므로 원료공급과 유지보수가 편리하다.
- 가열실린더와 노즐의 수리 및 점검이 편리하다.
수직식 사출성형기
- 인서트 사출에서는 금형으로의 부품삽입이 수평사출보다 쉽고 안정적이다.
- 노즐부가 수직으로 놓여있어 수지흐름이 균일하다.
- 삽입한 인서트의 고정 상태를 안정적으로 유지할 수 있다.
- 기계 설치면적이 작다.
- 크고 무거운 금형을 장착해도 안정성이 좋아서 대평부품 성형이 가능하다.
가소화방식에 따른 분류
사출기구를 구성하는 요소 중 가소화 방식에는 전 세계 사출성형기의 98%를 차지하는 스크류식이 대표적이다. 그 밖에 플런저식과 프리플러식이 있다.
스크류식(Screw type)
- 스크류 회전수에 따라 거리를 쉽게 조정할 수 있으므로 계량 관리가 편리하다.
- 수지의 체류가 적어 재료의 교체가 편리하다.
- 계량, 사출, 보압 기능이 한 개의 스크류에서 이루어지므로 구조가 간단하다.
- 가소화 능력은 크지만 계량 설정에 따라 스크류 위치가 변하기 때문에 가소화 품질이 다소 떨어진다.
- 유동성이 나쁜 재료도 성형이 가능하다.
플런저식(Plunger type)
- 가소화 균일성이 떨어진다.
- 피스톤형 플런저로 가압하여 사출하므로 사출압력 손실이 크게 발생한다.
- 특수한 용도를 제외하고는 거의 사용하지 않는다.
프리플러식(Pre-plastication)
- 가소화 기능과 사출 기능을 분리한 복합 형식이다.
- 균일한 가소화 품질을 얻을 수 있다.
- 수지의 체류가 많아 재료의 교체가 어렵다.
- 구조가 복잡하다.