코너 효과(corner effect). 변형의 원인 : 박스 형상의 제품에서 성형과정에 제품 코너가 내측으로 변형되는 현상을 통칭한다. 그러나 코너 효과의 원인은 두 가지로 구분해 볼 수 있다. 그 하나는 코너의 열 집중(heat build-up)이고 다른 하나는 코너의 수축 편차(differential shrinkage)이다. 코너의 열 집중(heat build-up) : 냉각 채널에 의한 코너 안쪽의 열 방출 속도보다 코너 바깥쪽의 열 방출 속도가 빨라서 코너 두께 위치에 따라 냉각속도 차이에 의한 체적 수축률 편차가 발생한다. 즉 코너 두께 방향으로 내칙이 외측에 비하여 상대적으로 수축률이 커서 코너가 내측으로 변형되는 현상이 발생한다. 이러한 현상은 이미 AMI 냉각(Cool) 해석을 통하여 이미 반영된 항목이다. 따라서 변형 해석의 원인으로 구분하자면 이것은 냉각에 의한 변형이고, 그 해결방법도 코너 안쪽과 바깥쪽의 금형 온도를 개선하는 방향으로 냉각 설계를 변경하면 개선할 수 있다. 코너의 수축률 편차(differential shrinkage) : 코너는 제품의 다른 부분과 다른 게 금형 구속이 상당히 강하게 되어 있는 부분이다. 그래서 코너 부분은 다른 부분에 비하여 두께 방향 수축이 길이 방향 수축에 비하여 상당히 커서 코너가 내측으로 변형되는 현상을 말한다. 이러한 현상을 해석에 반영해 주기 위해서는 변형 해석 옵션에서 "Corner Effect" 옵션을 선택하여만 반영이 된다. 그 이유는 코너 효과가 아직 확정된 이론으로써 정립되지 못하였기 때문이다. 따라서 사용자들은 이 옵션을 사용할 것인지를 제품 형상을 고려하여 자의적으로 판단하여야 한다. 또한 이 옵션은 아직 3D mesh 형식에서는 지원되지 않는다.
변형의 계산 방법 : Residual Stress 또는 residual Strain 방법에 의하여 계산된 수축률 응력(shrinkage stress) 값은 Stress 프로그램에서 변형을 계산하는 데 사용된다. 변형을 계산하는 방법에는 선형(linear) 또는 소변형(small deflection) 해석과 비선형(non-linear) 또는 대변형(large deflection) 해석이 있다. 요소의 특성상 Midplane 모델은 선형과 비선형 해석 모두를 지원하고, Dual-domain 모델의 경우는 선형 해석만 지원한다. 여기서 비선형이라 함은 기하학적 비선형 (geometric non-linear)을 말하고 재료적 비선형 (material non-linear)은 고려하지 않는다. 선형(linear) 또는 소변형(small deflection) 해석 : 유동해석에서 계산된 수축률 응력의 범위가 임계 하중 이하인 경우는 선형 해석이 가능하다. 이때 강성은 일정한 값을 가지는 상수이다. 대부분의 플라스틱 제품은 임계 하중 이하의 응력을 받기 때문에 선형 해석으로 충분하다. 비선형(non-linear) 또는 대변형(large deflection) 해석 : 유동해석에서 계산된 수축률 응력의 범위가 임계 하중 이상인 경우는 비선형 해석을 진행하여야 한다. 이때 강성은 하중의 증가에 따라 일반적으로 작아지므로 선형에서 보다 변형량이 커진다. 만약 선형 해석으로 이러한 모델을 해석한다면 잘못된 변형 값을 계산하게 된다. 비선형 거동을 나타내는 모델의 경우는 그 변형량을 파악하는 것도 중요하지만 선형 거동이 되도록 제품 설계를 변형하는 것이 더욱 중요하다. 제품의 구조가 아주 취약하거나 설계가 부적합하여 성형 과정에 높은 응력을 받는 일부 플라스틱 제품의 경우 임계 하중 이상의 응력을 받기 때문에 비선형 해석을 진행하여야 한다.
좌굴(buckling) 해석 : 좌굴 해석이란 어느 정도의 응력이 추가적으로 가해져야 제품에 좌굴이 발생할 것인가를 계산하는 것이다. 좌굴이 발생하는 응력보다 낮은 수축 응력이 제품에 가해진다면 선형 해석이 가능하며, 그렇지 않다면 비선형 해석으로 변형량을 계산하여야 한다. 따라서 변형 해석 이전에 좌굴 해석을 선행하여 선형 또는 비선형을 결정하여야 한다.
변형 해석의 절차(warpage analysis procedures) : Midplane 모델의 경우는 buckling, Small deflection 그리고 Large deflection 해석이 모두 가능하다. 그러나 Dual-domain 모델의 경우는 Small deflection 해석 만이 가능하다.
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