금형 표면 급속 가열 기술이 사출성형 공정에 미치는 영향

Abstract

연구에서는 금형 표면 급속 가열 기술을 적용하여 성형했을 때의 수지 유동 및 제품의 변화를 평가하기 위해 CAE해석과 실험을 실시하였다. CAE해석을 통해 서로 다른 공정에 따른 변화를 예측하여 실험에서의 조건을 도출하였다. 해석 결과 금형 표면 급속 가열 공정을 적용했을 때 압력이 상승하였고, 고화층이 엷어지고 형체력이 증가하는 특징을 파악하였다. PC를 주재료로 ABS 수지를 보조 재료로 하였다. 각각의 수지에 대해 일반 사출 성형과 금형 표면 급속 가열 기술을 적용했을 때 수지의 온도와 압력 변화를 살펴보기 위해서 금형 코어부에 센서를 설치하여 데이터를 수집하였다. 그리고 가열판의 온도 상승 효과를 살펴보기 위해 가열판에 열전대를 설치하여 온도를 측정하였다. 실험 결과 전체 사이클 시간에 비해 빠른 속도로 가열판의 가열과 냉각이 이루어졌고, 금형 급속 가열 공정에서 두 재료 모두 압력과 온도가 상승하였다. 또한 PC의 경우 시편의 압력이 고르게 분포 되는 것을 확인하였으나 ABS 수지에 대해서는 그 정도가 적었다. 그리고 PC에 대한 실험에서 금형 급속 가열 공정을 통해 얻은 시편의 무게가 줄어드는 것이 발견되었고, 그 시편의 무게를 일반 사출 성형을 통해 얻은 시편의 무게와 동일하게 만들기 위해 보압 크기를 늘렸다. ABS 시편의 표면 광택도 측정 결과 금형 급속 가열 공정에서 높은 광택도가 측정 되었다. 본 연구의 결과로 금형 표면 급속 가열 기술이 사출 성형 공정에 미치는 영향을 파악할 수 있었다. 그리고 이 기술의 효과와 개선점을 파악함으로써 기술의 활용 범위에 대해 고찰해 볼 수 있었다.