사출성형 센서

사출성형 품질관리에는 금형 내부에서 일어나는 충진상황을 파악하기 위한 실시간 모니터링 기술이 필요하다. 품질에 영향을 주는 인자를 파악하기 위해서는 설치하려는 센서의 위치와 수량이 적절해야 하고, 수집한 데이터를 분석하여 양산관리에 필요한 기준값을 선별해내는 지식과 이해를 갖추어야 한다. 센서에서 얻어지는 곡선과 데이터 값들에 대한 의미있는 분석이 필요하며 이러한 값들의 변화가 품질에 어떤 영향을 끼치는지를 고민할 필요가 있다. 센서를 사용하여 사출성형기와 금형 내부에서 발생하고 있는 현상을 실시간으로 파악하고, 이를 사출성형기의 유지보수와 제품의 품질관리에 적용할 데이터로 축적한다. 센서는 사출공정 변화가 가장 잘 감지되는 영역에 설치하는 것이 좋다.


압력센서

금형내압을 측정하는 압력센서는 기본적으로 2개 이상을 설치하며 위치는 용융수지의 최초 입구인 게이트 부근(최대압력)과 유동 끝단부(최소압력)이다. 게이트 부근의 센서는 V/P 절환 등의 공정제어에 사용하는데 압력을 감지하여 용융수지가 캐비티에 들어가는 시점을 알 수 있다. 또한 최초 입구인 노즐에서 케비티에 도달하기까지 손실된 압력크기, 충진속도, 게이트 고화 등의 정보를 제공한다. 유동 끝단부의 센서는 성형불량관련 모니터링 목적으로 사용한다. 제품 중앙부 위치에 설치하는 압력센서는 금형내 평균압력을 나타낸다. 유동 끝단부의 센서는 미성형과 같은 불량품을 분류하는데 사용하며 캐비티 끝까지 도달하는데 나타난 압력 손실과 완전 충진시키는데 필요한 압력 정보를 제공한다. 소형 정밀부품의 다수 캐비티에서는 충진양상이 미세하게 차이나기 때문에 다른 캐비티에 설치한 센서로 연관성을 찾기가 매우 어렵다. 정교한 양산품질관리를 위해서는 비용이 들더라도 캐비티 수만큼의 센서를 각 캐비티의 유동 끝단부에 설치하는 것이 바람직하다. 사출성형기에서는 일정한 사출압을 설정하지만 금형 내압은 변화가 매우 심하다. 금형내압의 변동은 일정하지 않은 재료의 유동 점성, 핫러너시스템의 불안정성, 불안정한 유로, 불균일한 계량 등에 영향을 받는다.


온도센서

용융수지가 온도센서 위를 통과하면 온도가 재빠르게 상승하기 때문에 유동선단이 특정 지점을 지나가는 시간을 감지할 수 있다. 온도센서가 게이트 부근에 위치해 있을 경우 핫러너 밸브게이트의 개방 시점 측정이 가능하다. 냉각은 성형품 변형과 휨에 많은 영향을 끼치는데 온도센서를 이용하여 금형표면 가까운 지점의 온도를 측정한 후 양산품질관리에 필요한 금형온도 관리기준을 설정할 수 있다.


위치센서

사출성형기의 위치센서는 사출기 성능과 동작에 매우 긴밀한 관계를 갖는 스크류 위치를 감지한다. 위치센서를 이용해 스크류의 최대 전진위치, 쿠션량, V/P 절환위치, 사출량 등의 실시간 데이터를 얻을 수 있다. 스크류의 위치 변화가 과도하게 일어나면 체크밸브나 사출성형기 실린더의 마모가 원인을 제공한다고 볼 수 있다. 이로 인해 사출 단계에서 용융수지의 역류가 발생한다.


유압센서

유압센서는 시간에 따른 사출성형기 유압의 변화를 감지한다. 센서에서 나타내는 값은 사출성형기 유압시스템 밸브 동작과 성능에 따라 변화한다. 유압센서를 이용해 최대사출압, 보압, 배압 등과 관련한 실시간 데이터를 얻을 수 있다.

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