사출공법으로 부품을 성형하려면 적합한 형체력(Clamping force)을 보유한 사출성형기를 선정해야 한다. 필요한 형체력 크기는 성형품의 투영면적에 비례한다. 투영면적은 사출성형기 노즐에서 용융수지가 발사되는 방향으로 광선을 비추었을 때 생기는 성형품 그림자의 총면적을 말한다. 제품 내부에 구멍과 같은 빈 공간이 있으면 투영면적에서 빼고, 러너와 게이트 등은 투영면적에 포함시킨다. 리브, 보스 등은 투영면적 내부에 존재하므로 해당면적을 별도로 계산하여 추가하지 않는다. 형체력 크기는 투영면적을 기본으로 하지만 유동지수, 제품형상과 두께, 게이트 수량과 위치 및 크기에도 영향을 받는다. 정확한 값을 구하려면 Mold flow 유동해석(CAE, Mold flow 또는 Moldex3D)을 실시해야 한다. 일반적인 형체력 계산은 아래 식을 따른다.
F = ( P x A ) ÷ 0.8
F : 형체력(kgf)
P : 금형내압(kgf/mm2)
A : 투영면적(mm2)
기계 노후화에 따른 성능 저하를 감안할 필요가 있다. 안전율 0.8을 적용하여 계산값보다 약간 큰 형체력의 사출성형기를 선정하는 것이 좋다. 적합한 크기의 형체력을 초과하게 되면 성형품, 금형, 사출성형기에 중대한 문제를 일으키게 되므로 신중한 결정이 필요하다.
과도한 형체력이 성형품 품질에 미치는 영향
- 태움(Burn) 발생
- 미성형(Short shot) 발생
- 표면광택 불균일
과도한 형체력이 금형에 미치는 영향
- 에어벤트(Air vent) 손상
- 파팅면 손상
- 코아(캐비티) 크랙 발생
과도한 형체력이 사출성형기에 미치는 영향
- 금형부착판 변형 발생
- 유압실린더 고정장치 파손
- 프레임 균열 발생
유동해석 결과와 금형크기, 사출성형기 성능이 조화를 이룰 때 우수한 품질의 플라스틱 성형품을 얻을 수 있다.