열적 수축 : 수지의 온도가 낮아짐에 따라서 고분자의 자연스러운 응축에 의하여 체적 수축이 일어나는 것을 열적 수축이라 한다. 열적 수축률은 상대적으로 성형품의 냉각 속도에 따라 큰 차이가 발생하지 않는다. 또한 액체 상태에서의 열적 수축률은 크지만 고체 상태에서의 그 수축률이 상당히 작아진다.
경정화에 의한 수축 : 결정성 수지의 경우는 용융 온도 이하로 냉각되면 결정화를 시작하고, 이 결정화에 의하여 조밀한 조직을 형성함으로써 체적 수축률은 급격히 커진다. 결정의 크기와 결정의 수 등은 성형품의 냉각 속도에 따라 크게 달라진다. 냉각 속도가 빠를수록 결정의 수는 많아지지만 결정의 크기는 줄어들어 체적 수축률은 감소한다. 따라서 결정화에 의한 체적 수축률은 냉각 속도에 크게 영향을 받는다. 이러한 냉각 속도에 따른 수축률 변화는 현재 이론적으로 계산할 수 있긴 하지만, 결정화 관련 많은 추가적인 수지 물성이 필요하여 일반적으로 Moldflow에서는 실험적 방법으로 이를 해석에 반영하고 있다.
플라스틱 수지는 전단 흐름에 의하여 수지의 흐름 방향으로 고분자의 배향이 발생한다. 물론 전단율을 크게 받는 성형품의 표면은 강한 배향성을 나타내지만 중심부는 배향성이 거의 없다. 또한 유리섬유와 같이 방향성을 갖는 충전제가 포함된 복합재료의 경우는 고분자의 배향뿐만 아니라 첨가제의 배향도 발생한다. 이러한 배향은 배향 방향과 그 직각 방향으로는 수축률 편차를 유발하고, 이러한 수축률 편차는 PVT와 함께 제품 변형을 일으키는 주요한 원인이 된다. 즉 PVT는 수축의 총량을 결정하고 배향은 그 분배와 영향을 미친다.
고분자의 배향과 수축 편차 : 일반적으로 충전과정에 배향된 고분자는 냉각과정에 배향성이 일부 완화되어 원래 상태로 되돌아가려는 수축이 일어나 배향 방향의 수축이 그 직각방향에 비하여 더 큰 것으로 알려져 있으나 오히려 많은 경우에 여러 가지 원인에 의하여 배향의 직각방향 수축률이 배향 방향의 그것보다 큰 것 경우가 더 많다. 그러나 그 차이는 일반적으로 크지 않아서 변형의 주요한 원인이 되는 경우가 많지 않다. 그러나 일부 수축률 편차가 큰 수지 또는 수축률 편차가 크지 않아도 전단응력을 크게 받아 배향이 강하게 되는 경우에는 고분자 배향에 의한 변형이 크게 발생할 수 있다. 이러한 고분자 배향에 의한 수축률은 이론적으로 계산할 수 없으며, Moldflow에서는 실험적 방법으로 이를 해석에 반영하고 있다.
파이버의 배향과 수축 편차 : 방향성을 가지는 파이버는 고분자의 배향과 마찬가지로 수지의 전단 흐름에 의하여 일반적으로 배향된다. 그러나 파이버의 배향 방향 그 강도는 고분자의 경우보다 더욱 복잡하게 영향을 받는다. 또한 파이버 배향 방향으로의 수축률은 고분자의 배향의 경우와 다르게 항상 수축률이 그 직각 방향에 비하여 적고 그 편차도 상당히 크다. 이것은 감성이 강한 파이버의 배향에 의하여 고분자의 수축이 물리적으로 크게 제한받기 때문이다. 따라서 파이버의 배향은 성형품의 변형에 큰 영향을 미친다. 이러한 파이버 배향에 따른 수축률 편차는 이론적으로 계산할 수 있다.
금형 내에서는 플라스틱 수지가 냉각되는 동안 수축을 하여야 하지만 금형이라는 구속에 의하여 두께 방향 수축은 가능하지만 길이방향 수축은 제한된다. 길이 방향은 성형품이 금형으로부터 취출 된 이후부터 가능하다. 따라서 성형품의 길이 방향은 두께 방향에 비하여 수축률이 적을 수밖에 없다. 이러한 수축률 편차 역시 제품 치수와 변형에 영향을 미친다. 특히 금형 구속은 성형과정에 잔류 응력을 발생시키는 원인이다. 즉 플라스틱 수지가 수축하려고 할 때 금형 구속이 없다면 잔류 응력 발생 없이 바로 수축으로 진행된다. 성형품이 금형으로부터 취출 되면 이러한 잔류 응력은 성형품의 수축과 변형 그리고 성형품 내의 최종 잔류 응력으로 바뀐다.
금형 속에서 성형품의 수축에 의하여 발생한 잔류 응력은 취출 후 응력이 완화되면서 수축과 변형을 바뀐다. 그러나 이러한 응력 완화는 재료 특성과 수지의 온도 및 시간 이력에 따라 달라지게 된다. 이것은 플라스틱의 점탄성 성질을 가지기 때문이다. 높은 온도에서는 성형품 내의 응력이 수축과 변형으로 쉽게 변화하지만 낮은 온도에서는 많은 응력이 성형품 속에 갇히게 되고 변형과 수축은 작아질 것이다. 즉 금형 온도가 낮고 냉각시간이 길어질수록 이러한 응력 완화는 어려워져서 성형품의 수축 및 변형은 줄어들고 내부에 갇히는 잔류 응력은 증가한다. 이러한 응력 완화 거둥에 수축률 영향은 이론적으로 결산할 수 없으며, Moldflow에서는 실험적 방법으로 이를 반영하고 있다.
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