엔지니어링 플라스틱은 산업용 부품이나 쉘로 만들어진 산업용 플라스틱입니다. 강도, 충격 저항, 내열성, 경도 및 노화 저항이 모두 좋습니다. 일본에서는 업계에서는 '100℃ 이상의 내열성을 갖고 주로 산업용으로 기계 부품으로 사용되는 고성능 플라스틱'으로 정의하고 있다.

그들의 재산은 다음과 같습니다:

1. 열적 특성: 높은 유리 전달 온도(T _g ) 및 녹는점(T _m ), 고온 변형, 높은 장기 사용 온도(UL-746B), 넓은 사용 온도 범위, 낮은 열팽창 계수.

2. 기계적 성질: 고강도, 높은 기계적 모드, 낮은 크리프, 내마모성, 피로 저항.
3. 기타: 내약품성, 전기 저항성, 연소 저항성, 내후성, 치수 안정성이 우수합니다.

범용 플라스틱으로 사용되는 것은 폴리카보네이트, PC, 나일론, 폴리아미드, PA, 폴리아세탈, 폴리옥시메틸렌, POM, M-폴리페닐렌옥사이드, M-PPE, PETP, PBTP, 폴리페닐렌 설파이드, PPS 등이 있으며, 열경화성 플라스틱에는 포화 폴리에스터, 페놀 플라스틱, 에폭시. 그들은 모두 50Mpa 이상의 신축 강도와 500kg/cm ² 이상의 인장 강도, 50J/m 이상의 내충격성, 24000kg/cm ² 의 굽힘 탄성, 100℃ 이상의 하중 유연성 온도를 갖습니다. 좋은 경도와 노화 특성. PP는 경도와 내한성이 향상되면 엔지니어링 플라스틱으로 분류됩니다. 또한, 강도가 낮고 내열성 및 약품 저항성이 우수한 불소계 플라스틱, 내열성이 우수한 실리콘 용융 화합물, 폴리에테르이미드, 폴리이미드, 폴리비스말레이미드, 폴리술폰(PSF), PES, PP 플라스틱, M-밀리틱 아민 플라스틱, BT 수지 등이 포함됩니다. 、PEEK, PEI, 결정질 플라스틱. 화학 구조의 차이로 인해 약품 저항성, 마찰 특성, 전기적 특성이 다릅니다. 또한 성형 특성으로 인해 일부는 모든 종류의 성형에 적합하고 일부는 특정 유형에만 적합하므로 적용이 제한됩니다. 열경화성 엔지니어링 플라스틱은 충격 저항성이 낮기 때문에 일반적으로 유리 섬유가 첨가됩니다. 내충격성이 높은 PC를 제외하면 일반적으로 신율이 낮고 단단하고 부서지기 쉬운 특성을 가지고 있으나, 유리섬유를 20~30% 첨가하면 개선이 가능합니다.

플라스틱은 얇은 선형 고분자 화합물의 집합체입니다. 분자 배열의 규칙성을 결정성, 즉 결정화 정도라고 하며 X선으로 측정할 수 있습니다. 유기화합물은 구조가 더욱 복잡하고 결합도 다양(선형, 컬, 폴딩, 스파이럴 등)하여 성형조건에 따라 구조에 큰 변화를 가져옵니다. 결정성이 높은 플라스틱은 결정성 플라스틱으로, 분자간 상호작용이 높아 단단한 플라스틱이 됩니다. 결정화되고 규칙적인 배열이 이루어지기 위해서는 부피가 작아지고 수축률과 열팽창률이 커집니다. 따라서 결정성이 높을수록 투명성이 떨어지고 강도가 높아집니다.

결정성 플라스틱은 겉보기 융점( _Tm )을 가지며, 고체 상태에서는 규칙적으로 배열되어 강도가 높고 인장력이 좋습니다. 용융되면 비체적 변화가 더 크고 응고 후 수축하기 쉽습니다. 내부 스트레스는 풀리기가 덜 쉽습니다. 성형품이 불투명합니다. 성형 중 열 방출이 느립니다. 콜드 몰드를 사용하여 생산하면 수축률이 크지만 핫 몰드를 사용하면 수축률이 더 작습니다. 이와 대조적으로 비결정질 플라스틱이 있습니다. 겉보기 녹는점이 없으며 분자가 고체 상태에서 규칙적으로 배열되지 않습니다. 용융시 비체적의 변화가 적고, 응고시 수축이 거의 발생하지 않습니다. 제품의 투명성이 좋습니다. 재료 온도가 높을수록 광택이 황색을 띕니다. 성형시 열소산이 빠릅니다. 다음은 서로 다른 두 종류의 속성을 비교한 것입니다.

MI의 정식 명칭은 용융 흐름 지수(Melt Flow Index) 또는 용융 지수(Melt Index)로, 작업 시 플라스틱의 유동성을 나타내는 값입니다. Du Pont가 일반적으로 사용하는 방법을 채택하여 ASTM에 의해 확립되었으며 플라스틱의 특성을 테스트합니다. 테스트 방법은 특정 온도 및 압력 하에서 10분 이내에 2.1mm의 둥근 튜브를 통해 흐르는 플라스틱 재료의 무게(g)입니다(플라스틱 재료의 종류에 따라 다릅니다). 값이 높을수록 특정 플라스틱 재료의 작업 유동성이 좋아지거나 낮아집니다. 가장 자주 사용되는 테스트 표준은 ASTM D 1238입니다. 이 표준의 측정 장비는 Melt Indexer이며 플라스틱 재료에 대해 하나의 홈통을 구성합니다. 직경 2.095mm의 튜브. 홈통 끝에는 8mm 길이가 장착되어 있습니다. 일정 온도로 가열되면 상단의 피스톤이 일정 중량을 가한 후 아래로 눌러 10분 동안 압출되는 소재의 중량, 즉 MI를 측정합니다. 때로는 25g/10min으로 표시되는데, 이는 MI가 25이고 10분에 25g이 압착된다는 것을 명확하게 나타냅니다. 자주 사용되는 플라스틱의 MI 값은 1에서 25 사이입니다. MI가 높을수록 점도와 몰 중량이 낮아지고, MI가 작을수록 플라스틱의 점도는 높아지고 몰 중량이 커집니다.

유리전이온도(Tg)는 일종의 전이온도이다. Tg에서 폴리머는 더 높은 온도에서는 고무 상태를 나타내고 더 낮은 온도에서는 단단하고 부서지기 쉬운 유리 같은 상태를 나타냅니다.

결정질 플라스틱에는 겉보기 Tg와 잠열이 있습니다. 고무 또는 유리 상태의 폴리머는 Tg와 사용 온도에 따라 달라지므로 Tg는 폴리머 사용에 중요한 지표입니다.

다음은 일부 플라스틱 재료의 Tg입니다.

열변형 온도(HDT)는 압력 하에서 플라스틱이 프로파일을 변경하지 않고 유지하는 최고 온도를 의미합니다. 일반적으로 이는 플라스틱의 단기 내열성으로 표시됩니다. 안전계수를 고려하여 사용시 최고온도는 HDT보다 10℃ 낮아야 합니다. 가장 자주 사용되는 측정 방법은 ASTM D648(127×13×3mm 표준의 중심에 455kPa 1820kPa 충전 하에서 변형률이 0.25mm가 될 때까지 2℃/min의 온도 상승을 적용)입니다. 비결정성 플라스틱의 경우 HDT는 10~20℃ Tg입니다. 결정질 플라스틱의 경우 HDT는 Tm에 가깝습니다. 일반적으로 섬유 강화재를 첨가하면 HDT가 상승합니다. 섬유가 플라스틱의 기계적 강도를 크게 증가시킬 수 있기 때문입니다. 따라서 온도 상승 유연성 테스트 중에 HDT가 급격하게 상승합니다.

수축률은 원래 금형의 치수와 성형, 냉각 및 응고된 제품의 치수 편차를 백분율로 측정한 것을 의미하며 이는 ASTM D955에 따라 측정할 수 있습니다.

금형 설계 시 수축률을 먼저 고려하여 치수 차이로 인한 제품 불일치를 방지해야 합니다.

자주 사용되는 특정 플라스틱의 적용 범위:

일부 플라스틱 재료의 성형 조건은 다음 표에 나열되어 있습니다.

사출 금형은 핫 러너 금형과 콜드 러너 금형으로 나눌 수 있습니다. 전자는 스프루나 런너에 히터를 삽입해 이 부분에 용융수지가 응고되면서 흐르는 것을 유지하는 '노러너 몰드'라고도 불린다. 각 사출 후 러너의 재료는 거기에 남아 제품에서 꺼내집니다. 즉, 수지가 금형 캐비티인 동안 러너의 수지는 용융된 상태로 유지되며, 금형을 열면 제품만 꺼냅니다. 후자의 금형에서는 런너의 수지가 금형 캐비티의 수지와 함께 냉각되어 함께 꺼냅니다. Cold Runner 2-platen 금형과 Cold Runner 3-platen 금형으로 더 나뉩니다.

Cold Runner 2-Platen 금형에서는 제품과 Gate가 함께 인출되며, Submersible Gate를 제외하고 제품과 Runner가 연결됩니다. 콜드러너 3판 금형에서는 금형을 개봉한 후 제품과 게이트도 함께 꺼내지만 대부분 포인트 게이트를 사용합니다. 차이점은 콜드 러너 3판 금형의 경우 러너가 금형 분할 표면의 다른 평면에 설정된다는 것입니다. 이는 코어와 캐비티를 제외하고 또 다른 러너 해제 플레이트가 있음을 의미합니다. 금형은 기본적으로 이 3개의 금형판으로 구성되며, 고정금형판과 런너 이형판은 고정부의 설치판에 있는 긴 가이드키를 따라 슬라이딩 되어 움직인다.

사출성형 시 특별한 방법으로 스프루와 런너 내부의 수지를 용융상태로 유지하며, 제품이 금형에서 이형될 때에도 런너는 금형 내부에 그대로 유지됩니다. 이것이 소위 핫 러너 사출성형이다. 장점과 단점은 다음 표에 나열되어 있습니다.

암금형에서 제품을 꺼낼 때 금형을 두 부분으로 나누어야 하는데, 분할선(PL)은 두 부분이 분리되어 있는 부분으로 분할면 또는 금형 분할선이라고도 합니다. 이 선을 기준으로 고정된 부분을 고정형, 암형이라 하고, 움직이는 부분을 이동형, 수형이라고 합니다. PL이 결정되면 암캐비티와 수캐비티의 프로파일이 결정될 수 있습니다. 그리고 측면 동심형이 필요한지 결정합니다.

금형 설계의 어려움을 이해하는 데 사용할 수 있습니다. PL을 선택할 때 다음 사항을 준수해야 합니다.

1. 성형품의 외관에 영향을 주지 않도록 덜 눈에 띄는 위치나 모양을 선택하십시오.
2. 금형 개구부에서는 금형 증가를 피하기 위해 사각지대를 두지 않는 것이 좋습니다.

비용.

3. 작업이 용이하고 가공이 용이하며 제품 완성이 용이한 위치에 있어야 합니다.
4. 게이트 모양과 위치를 고려해야 합니다.

러너 시스템의 기능은 사출 성형기의 노즐에서 주입되는 용융 수지를 금형 캐비티로 안내하는 것입니다. 이 시스템은 스프루, 메인 러너, 브랜치 러너, 게이트로 구성됩니다. 러너 시스템의 설계 및 준비는 품질, 정밀도, 외관 및 성형 주기에 상당한 영향을 미칩니다. 스프루(Sprue)는 용융수지를 채우는 포트입니다. 금형에서 분리하기 위해 일반적으로 2°~4°챔퍼로 설계됩니다. 메인 러너와 브랜치 러너는 용융된 수지가 금형 캐비티로 흘러 들어가는 경로이므로 유동성과 열 손실을 특별히 고려해야 합니다. 게이트는 용융된 수지가 금형 캐비티로 들어가는 입구입니다. 게이트의 디자인은 제품의 성형 및 내부응력에 큰 영향을 미칩니다. 자세한 러너 시스템은 다음 그림에 나와 있습니다.

콜드 슬러그웰은 “Material Stay”라고도 합니다. 용융된 수지에 의해 다음 성형품에 Flow Mark가 남지 않도록 하기 위함입니다. 일반적으로 사출기의 노즐 팁에는 약간의 용융된 재료가 남아 있으며 다음 사출 전에 응고됩니다. 성형품에 들어가면 흐름자국이 남습니다. 이를 방지하기 위해 사출물 전면의 고형물을 콜드슬러그에 잘 보관하여 제품의 외관을 손상시키지 않습니다. 콜드 슬러그 웰은 위 그림에 표시된 것처럼 일반적으로 스프루와 메인 러너의 교차점에 위치합니다. 그래서 콜드 슬러그 웰은 마지막 성형의 사출노즐 앞부분에 더 차가운 소재를 유지시켜주고, 용융된 소재가 균일한 온도로 금형 캐비티에 주입될 수 있도록 하는 것입니다. 이는 제품의 밀도와 품질을 균일하게 하는 데 도움이 됩니다.

게이트는 성형 특성과 내부 응력에 상당한 영향을 미칩니다. 일반적으로 성형되는 제품의 형상에 따라 적합한 Type을 선택합니다. 제한 게이트(Restricted Gate)와 비제한 게이트(Non-Restricted Gate)로 나눌 수 있습니다. 전자는 러너와 금형 캐비티 사이의 입구가 좁습니다. 가공이 용이하고 런너로부터 성형된 제품을 절단하는 작업이 용이합니다. 잔류응력을 줄이는데 도움이 됩니다. 다중 제품의 다중 캐비티 게이트 균형을 온샷에서 쉽게 맞출 수 있습니다. 이 유형은 일반적으로 금형 캐비티에 용융된 수지가 역전될 가능성이 없을 때 채택됩니다. 이 카테고리에는 사이드 게이트, 오버랩 게이트, 탭 게이트, 팬 게이트, 필름 게이트, 링 게이트, 디스크 게이트, 포인트 게이트 및 서브마린 게이트가 있습니다. 후자는 스프루에서 캐비티에 직접 주입되는 용융 재료용 게이트입니다. 비제한 게이트(Non-restricted Gate)의 대표 제품입니다. 게이트의 유형, 위치, 크기, 수는 성형 제품의 외관, 변형, 수축 및 강도에 직접적인 영향을 미칩니다. 따라서 설계 시에는 다음 사항을 고려해야 합니다.

1. 게이트 모양:

게이트의 모양은 캐비티 내부의 용융수지 유동성, 성형품의 외관, 재료의 흐름방향에 영향을 미칩니다. 따라서 재질의 종류나 성형품의 형상, 흐름 방향에 미치는 영향을 고려하여 게이트 베이스의 종류를 선택해야 합니다.

2. 게이트 위치 및 개수:

(1) 게이트의 위치는 용융된 재료가 금형의 모든 부분에 걸쳐 흐를 수 있도록 해야 합니다.

성형품의 중앙이나 두꺼운 부분에 위치하는 것이 좋습니다.

(2) 성형품에 있는 구멍에는 금형에 키가 있습니다. 주입된 물질이 들어가지 않도록

해당 키를 구부리거나 이동하세요.

(3) 2개소 이상 시공시 용접선이나 기포의 손상이 없도록 할 것

제품의 외관이 저하되고 강도가 저하됩니다.

(4) 잔류 응력은 게이트 근처에 집중되는 경향이 있으며, 이는 강모가 될 수 있습니다.

금이 가다. 따라서 위치유지력은 선택하지 않는 것이 좋습니다.

(5) 제품 표면에 눈에 띄지 않고 가공이 용이한 위치를 선택합니다.

3. 게이트 유형(모양):

그 기능에 있어서 게이트는 제한 게이트(Restricted Gate)와 비제한 게이트(Non-Restricted Gate)로 구분될 수 있습니다. 전자는 재료의 흐름을 유지하기 위해 메인/브랜치 러너와 금형 사이의 접합부에 좁은 부분을 만듭니다. 나중에는 재료가 암금형의 입구로 직접 흐르도록 하는 스프루가 있습니다. 일반적으로 제한된 게이트가 더 많이 선택됩니다. 기능, 반바지 및 이점은 다음 표에 나열되어 있습니다.