사출성형기 주변기기

플라스틱 사출성형은 자동화로 구현할 요소가 많다. 금형장착, 원료공급, 제품꺼내기 등 여러 부분에서 자동화 개념을 도입할 수 있다. 주변기기는 자동화를 비롯해서 성형조건 설정을 지원하는 설비가 있는데 비용절감, 생산성향상, 품질 안정화에 많은 기능을 지원한다.


호퍼로더

호퍼로더는 사출성형기 호퍼로 원료를 자동 공급하는 장치이다. 호퍼로더를 사용하면 원료이송 편의성을 제공하고 작업인력에 의한 추락사고 방지, 원료 투입시 발생하는 분진 억제 등의 효과가 있다. 수송관을 통해 원료를 호퍼까지 이동시키는 방법에는 흡입식, 압송식, 코일스크류식이 있다.


호퍼드라이어

수분을 내포하고 있는 원료로 성형하면 성형품 외관에 은줄, 탄 자국, 기포 등의 불량을 야기시킨다. 또한 수지의 가수분해가 일어나 강도가 저하된다. 호퍼드라이어는 호퍼 내에서 원료를 건조시키고 흡습을 방지하는 역할을 한다. 열풍 건조식과 탈습 건조식이 있다.


분쇄기

재활용이 가능한 스프루, 러너, 불량 성형품을 부숴 작은 입자로 만드는 장치이다. 분쇄 크기는 호퍼로더의 수송관을 통과할 수 있을 정도로 작고 균일해야 한다. 분쇄기에서 나온 재생원료를 호퍼와 연결하여 자동 이송하면 비용과 시간을 절감할 수 있다. 재생원료는 성형품질을 희생시키지 않는 범위에서 사용한다.


계량혼합장치

원재료와 안료, 재생재료를 일정한 비율로 균일하게 혼합해 주는 장치이다. 혼합시간과 혼합비율을 정확하게 제어하여 원료를 골고루 배합시켜 준다.


금형온도조절기

냉각수를 이용하여 사출성형중인 금형을 지정한 온도로 일정하게 유지해 주는 장치이다. 수지 흐름은 금형온도에 매우 민감하게 반응한다. 올바른 금형온도 설정과 유지는 불량율을 낮추고 성형품 외관 상태를 깔끔하게 해 수율을 안정화시킨다. 온조기(금형온도조절기의 약칭)는 냉각수를 이용하므로 100℃ 미만에서 사용하고, 온유기는 끓는점이 높은 기름을 사용하므로 200℃까지 가능하다. 금형의 고정측과 가동측의 온조기를 구분하여 온도를 별개로 관리하며 유량 조절을 통해 온도를 제어하기도 한다. 필요에 따라 고광택 영역 또는 넓은 성형면이 있는 슬라이드코아의 온도를 고정측, 가동측과 별개의 독립적인 냉각회로 형식으로 설정하기도 위해 온조기를 분리시키기도 한다.


금형교환장치

생산기종 변경을 위해 금형을 교체하는 경우 사출성형기가 멈춰 있는 정지시간을 최소화해야 한다. 대형금형의 교체시간은 몇 시간을 필요로 한다. 금형교환 자동화 기능이 있는 전동 대차에 금형을 싣고 조작측에서 반조작측으로 밀어넣는 방식은 안전사고를 예방하며 교체시간을 절약해 준다. 이 방식은 호이스트를 사용해서 금형을 위에서 아래로 내려오도록 하지 않고 사출성형기 옆에서 금형을 진입시킨다. 사람이 위주가 되어 금형을 교체하던 것을 금형교환장치를 이용하면 안정성과 효율이 향상된다.


성형품 취출장치

취출(取出)이란 “잡아서 빼낸다”는 뜻으로 고화되어 금형에 붙어 있는 성형품을 빼내는 기구가 필요하다. 대부분의 사출금형에 들어가는 밀핀(ejector pin)은 대표적인 취출 동작기구이다. 작업자가 손으로 성형품을 빼내는 행위는 매우 위험하다. 자동화 장비인 취출로봇은 이미 많은 사출기에 장착되어 역할을 수행하고 있다. 로봇은 성형품, 스프루, 러너를 꺼내어 각각 별도의 지정된 위치로 운반시킨다. 최근 추세를 보면 스마트공장과 맞물려 취출로봇의 기능과 활동 범위가 넓어지고 있다. 취출로봇은 후가공 분야인 인쇄, 레이저 절단, 상대물과의 조립과 같은 복합 공정을 연계하도록 협동로봇 시스템으로 진화하고 있다.


불량판독장치

금형으로부터 취출한 성형품을 카메라 촬영 비교를 통해 불량 여부를 판독한다.(비전기술) 촬영 이미지 처리 기술을 이용하여 양품과 불량품을 걸러낼 수 있다. 다수 캐비티의 경우 각 캐비티의 성형품 중량을 측정하는 방법도 있다. 소형 정밀부품에 주로 사용된다.


자동낙하 확인장치

성형품이 금형에서 완전히 이형하여 이젝팅에 의해 자동낙하가 이루어졌는지를 판독하는 장치이다. 무인성형중에 성형품이 낙하하지 않고 금형에 붙어있는 상태로 형폐가 되면 이후부터 불량품이 성형되고 결국에는 사고로 이어진다. 성형품이 지정한 위치로 떨어졌는지 확인하는 방법에는 충격식, 중량식, 광전관식이 있다. 생산량이 많은 소형부품의 자동낙하를 확인하는데 주로 사용한다.


반전기

금형 교환 및 수리를 위해 금형이 놓여 있는 상태를 90도 전환하기 위한 장비이다. 호이스트로 반전이 어려운 대형금형에 사용한다.


온도 컨트롤러

핫러너 시스템에서 노즐과 매니폴드 블록의 온도를 가열하고 관리하는 장치이다. 히터 온도를 설정하여 지정시간 내에 목표 온도로 상승시키고 성형조건에 맞게 온도를 변화시키며 설정 온도를 계속 유지하게 해 준다. 일반적으로 설정온도까지 도달하는데 걸리는 시간은 30분 이내이다.


시퀀스 타이머

핫러너 다점 시스템에서 밸브게이트 오픈 시점을 제어하는 장치이다. 충진균형을 맞추기 위해 동시 오픈할 수도 있고 각 게이트에 시간차와 순번을 지정하여 순차적으로 오픈할 수도 있다. 밸브게이트 순차 개방으로 웰드라인 위치를 다른 곳으로 옮길 수 있다.

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