사출 성형기의 사출장치 구조와 원리 완벽 이해하기

사출 성형기의 핵심 구성 중 하나인 사출장치는 제품 품질과 직결되는 매우 중요한 요소입니다. 이번 포스팅에서는 사출장치의 구조, 작동 원리, 그리고 성형 품질에 미치는 영향까지 자세히 살펴보겠습니다.

사출 성형기의 사출장치 구조와 원리

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🔗 목차

1. 사출장치의 기본 개념과 구분 방식 🚀
2. 역류 방지변(Check Valve)의 구조와 역할 🔧
3. 사출 공정과 보압 공정의 절환 제어 🔄
4. 속도와 압력의 관계 이해 ⚙️
5. 결론 및 실무 팁 💡

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1. 사출장치의 기본 개념과 구분 방식 🚀

사출장치는 성형기의 주요 구성 요소 중 하나로, 용융된 수지를 금형 내부로 사출하는 역할을 담당합니다. 이 장치는 계량 방식에 따라 크게 두 가지로 나뉩니다:

• Plunger 방식: 별도의 계량 장치를 사용하여 고정된 수지를 사출하는 구조
• In-line Screw 방식: 스크류 자체가 계량과 사출을 동시에 수행함

특히 In-line Screw 방식에서는 가소화 중 스크류가 후퇴하며 스크류의 유효 길이가 변화합니다. 이로 인해 용융의 균일성 유지가 어려운 단점이 발생합니다. 이를 보완하기 위해 Screw Pre-plasticize Plunger 방식이 사용되기도 하나, 장치 구조가 복잡하고 수지 누출 위험이 있어 일반적이진 않습니다.

📌 결론적으로, 현재 성형기에서는 In-line Screw 방식이 표준적으로 사용되고 있습니다.

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2. 역류 방지변(Check Valve)의 구조와 역할 🔧

사출 시, 용융 수지의 역류를 방지하기 위해 스크류 선단에는 역류 방지변(Check Valve)이 장착됩니다. 이 장치는 다음과 같은 부품으로 구성됩니다:

• Check Ring: 스크류에 대해 앞뒤로 움직이는 가동부
• Spacer: Check Ring이 밀착되는 고정 지지부

🛠 작동 원리 자세히 살펴보기:

• 가소화 시: Check Ring이 앞으로 이동하여 용융 수지가 앞쪽으로 흐름
• 사출 시: Check Ring이 후퇴하여 Spacer에 밀착되며 역류 방지

하지만 Check Valve가 마모되거나 손상될 경우 용융 수지의 역류 현상이 발생하여 성형 품질이 불안정해질 수 있습니다. 또한 사출 실린더의 노즐 온도가 적절히 유지되지 않으면 스트링(string)과 같은 성형 불량의 원인이 되기도 합니다.

➡️ 정기적인 유지보수와 점검이 매우 중요합니다.

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3. 사출 공정과 보압 공정의 절환 제어 🔄

💡 사출 공정: 속도 제어 중심

• 다단 속도로 제어되며, 일반적으로 스크류 위치 기준으로 절환이 발생합니다.
• 고속 충진이 필요한 부품의 경우 속도 제어가 품질을 결정짓는 요인이 됩니다.

💡 보압 공정: 압력 제어 중심

• 사출 후 제품의 수축을 방지하기 위한 단계로, 설정된 압력으로 보충 주입이 이루어집니다.
• 보압 절환은 스크류 위치 또는 타이머, 금형 내부 센서 등 다양한 방식으로 수행됩니다.

📌 절환 방식의 선택이 중요한 이유:

• 사출 속도가 변하면 절환 시점도 달라지고, 이는 전체 사이클 타임 및 제품 품질에 직접적인 영향을 미칩니다.
• 게이트 실링(Gate Seal)이 보압 중에 완료되지 않으면 수축 및 공극 등의 불량이 발생할 수 있습니다.

🛠 따라서 조건 설정 시에는 절환 타이밍과 보압 시간의 균형을 정밀하게 조절해야 합니다.

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4. 속도와 압력의 관계 이해 ⚙️

사출 공정과 보압 공정은 각각 속도와 압력을 중심으로 제어되지만, 실제 성형 품질을 확보하기 위해서는 이 둘의 상호작용을 고려한 설정이 필수입니다.

 

공정 단계	주요 제어 요소	설명
사출 공정	속도 제어	충진 속도 조절로 제품 형상 확보
보압 공정	압력 제어	수축 보정 및 밀도 확보

📌 실무 예시:

• 빠른 속도를 설정했으나 압력 설정이 낮으면 → 충진이 제대로 이루어지지 않음
• 느린 속도 설정 시 → 압력에 도달하지 못하고 충진 부족 발생

이런 현상은 흔히 Natural Flow(자연 흐름)이라고 하며, 이는 압력 한계에 도달했을 때 속도가 자연적으로 감소하는 것을 의미합니다. 속도와 압력을 단독으로 설정하는 것이 아니라, 하나는 조작변수로, 다른 하나는 종속변수로 설정하여 상호 제어해야 이상적인 사출 조건을 유지할 수 있습니다.

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💡 결론 및 실무 팁

사출장치는 단순히 수지를 주입하는 기능을 넘어서, 제품 품질과 성형 안정성에 핵심적인 역할을 합니다. 특히 속도, 압력, 절환 조건의 상호 관계를 정확히 이해하고 설정하는 것이 품질 확보의 핵심이라 할 수 있습니다.

🔍 실무 적용 팁 정리:

• 사출 조건 설정 시, 속도와 압력의 관계를 고려한 정밀 제어 필요
• 절환 방식을 신중하게 선택하고, 타이머 설정에 따라 사이클 안정성을 확보
• Gate Seal이 보압 중에 완료되도록 사출 속도 및 보압 시간을 조정
• Check Valve는 마모와 손상을 방지하기 위해 정기 점검 필수
• 노즐 온도가 적절히 제어되지 않으면 성형 불량 발생 → 온도 관리 중요

사출장치에 대한 충분한 이해와 정밀한 조건 설정은 고품질 성형과 불량률 최소화를 실현하는 핵심 열쇠입니다.