금형생산중 용융물이누출되는세 가지이유

공정요인으로인한용융물누출

부적절한작동기술은금형생산중 용융물누출의주요원인중 하나입니다. 핫러너시스템부품의열팽창을보상하기위해금형을설계하고조립할때 부품사이에일정한콜드갭이있는경우가많습니다. 지정된작동온도에서만부품의열팽창으로인해콜드갭을완전히제거하고밀봉및 누출방지를달성할 수있습니다. 부적절한작동으로인한용융누출은주로다음과같은상황에서발생합니다:

반면, 게이팅시스템의온도가작동온도로낮아지면가장자리가단단한써멀노즐의열 팽창에대한적응성이떨어지기때문에용융물누출도발생하게됩니다.

요약하면, 용융물누출을방지하려면올바른단계와공정조건에따라작동하는것이전제조건입니다. 일반핫 러너금형은다음단계에따라작동할수 있습니다:

핫러너시스템의씰링설계

핫러너시스템의열팽창보정

실온에서조립된금형은핫 러너시스템부품의열팽창과정에서부품의상대적위치가변경될수 있습니다. 부품의열팽창을보정하기위해표시된콜드갭 A 및 C와같은적절한팽창갭을남겨두어야합니다. 중앙위치지정핀 7에의해고정템플릿 1에고정되고가열된후 주위로늘어납니다. 핫러너플레이트의횡방향열팽창은핫 러너플레이트와회전방지핀 2 사이의간격 A를줄입니다. A 값이설계에서핫 러너플레이트의횡방향열팽창보다작은경우회전방지핀은가열후 핫러너플레이트의횡방향확장을방지합니다.

핫러너플레이트의뒤틀림과변형을유발하여핫 러너플레이트와노즐사이의밀봉을비효율적으로만들고용융물누출을유발합니다. 지지링 6, 핫러너플레이트 5 및게이트노즐 4의축 방향열팽창은콜드갭 C를제거합니다. 콜드갭이너무크고축 방향열팽창이충분하지않으면사출중 용융압력으로인해게이트노즐 4와핫 러너플레이트 5가분리되어용융이누출됩니다. 콜드갭이너무작고시스템의열팽창압력이너무크면시스템부품이구부러지거나압축응력이고정템플릿의항복응력을초과하여지지링이고정템플릿을분쇄하여핫 러너플레이트의측면열팽창을제한하고게이트노즐과핫 러너플레이트사이에용융누출이발생합니다.

따라서금형을설계할때 시스템의열팽창을정확하게계산하고적절한열팽창간격을두는것이용융물누출을방지하기위한전제조건입니다. 시스템의선형열팽창은다음공식으로계산할수 있습니다: L=TL (1) 시스템의열팽창저항으로인한열 응력은 =EL-CL (2) 고정금형고정판의압력은다음공식 p(3)로확인합니다. 여기서 p(3)은다음과같습니다: L은핫 러너시스템의선형열 팽창, mm; 시스템부품재료의선형열 팽창계수; T는핫 러너시스템부품과금형사이의온도차이; L은상온에서팽창방향의러너시스템부품길이, mm; 시스템열 팽창저항으로인한열 스트레스, MPa; C는예약간격의양, mm; E는시스템부품의탄성계수, MPa; p는고정금형플레이트재료의허용압축응력입니다.

핫러너시스템의밀봉형태

핫러너플레이트와노즐사이의평면씰은외국핫 러너시스템에서일반적인씰링형태입니다. 시스템이축 방향으로열팽창된후, 지지링이고정몰드플레이트에눌려지고핫 러너플레이트와노즐의접합면에일정한열압이발생하여용융압력을상쇄하여밀봉하고누출을방지합니다. 이러한유형의구조는냉간밀봉을보장할 수없으며과열보호조치가없습니다. 설정된온도조건에서만핫 러너플레이트와노즐을밀봉할수 있습니다. 설계시 열팽창을정확하게계산하고적절한콜드갭 C를남겨두어야합니다.

b. O형씰링링은노즐과핫 러너플레이트의접합면에사용됩니다. O형씰링링은스테인리스강관으로만들어집니다. 조립시용융물누출을방지하기위해강관직경 2030의예압이있습니다. 이구조는강성이낮은핫 러너플레이트및 금형에매우적합합니다.

탄성연결을채택하고스프링은냉각상태에서밀봉을실현하기위해사전장력을제공합니다. 과열시 스프링이열팽창을흡수하여시스템손상및 누출을방지합니다. 이상적인씰링형태입니다.

게이트노즐은핫 러너플레이트에나사산으로고정되어있으며, 시스템이열 팽창할때 노즐과슬라이딩압력링이핫 러너플레이트와함께움직입니다. 노즐의움직임으로인해고정템플릿에서노즐러너축과게이트축의정렬이잘못될수 있으므로노즐위치를설계할때 측면열팽창을고려해야합니다. 이유형의씰링은사출지점이적고노즐간격이작은경우에적합합니다.

핫러너플레이트조립공정

핫러너시스템의조립정확도와설치순서는용융물누출여부와직접적인관련이있습니다. 노즐높이가일정하지않으면가장짧은노즐과핫 러너플레이트사이의간격으로인해용융물이누출되고, 지지패드와노즐높이의불일치로인한핫 러너플레이트의변형으로인해용융물이누출될수 있습니다.

다음은핫 러너플레이트의조립과정을설명하기위해 1몰드 4 캐비티플라스틱박스핫 러너몰드를예로들어설명합니다: