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CAE

CAE-사출성형해석(Moldflow)21

by 뭉형 2022. 5. 26.

2-shot sequential overmolding : 2-shot sequential overmolding 해석은 배럴이 두 개인 회전 금형 사출 성형기를 이용하여 성형할 때 나타내는 문제점들을 해결하가 위하여 수행한다. 1차 성형은 일반 성형과 동일한 조건이지만 2차 성형은 1차 성형품이 인서트로 삽입된 상태에서 진행되기 때문에 1차 성형품의 결과가 2차 성형품의 결과에 영향을 미친다.

1차 성형품의 영향 : 1차 성형품은 완전히 상온까지 냉각된 상태가 아니라 사이클이 종료된 시점 이므로, 2차 성형의 인서트로 삽입될 때 상당한 온도를 유지한다. 따라서 2차 수지 온도는 금형과 접하는 부분과 인서트와 접하는 부분에 상당한 차이를 나타낸다. 특히 인서트와 접하는 부분은 금형 온도가 균일하여도 낮은 인서트의 열전도도에 의하여 두께 방향의 큰 수축률 편차를 유발한다. 또한 1차 성형품과 2차 성형품이 하나의 제품으로 만들어 지기 때문에 각각 성형품의 수축률이 제품 전체의 변형에 영향을 미친다.

2D mesh 생성 : 1차 성형품 모델과 2차 성형품 모델에 대하여 각각 2D mesh를 생성한다. 물론 러너 설계는 2D 단계에서 진행하는 것이 편리하다. 그 이후에 각각의 모델에 대하여 3D mesh를 생성하고 두 모델을 결합하여 최종 해석 모델을 완성한다. 따라서 두 모델의 좌표는 일치하도록 관리하여야 한다.

3D mesh 생성 해석 공정 변경 : 1차 성형품 모델과 2차 성형품 모델에 대하여 각각 다시 3D mesh를 생성한다. 2-shot sequential overmolding 해석을 위한 성형공정을 각각 "Thermoplastic Overmolding"으로 변경한다. 반드시 변경하여야 2차 성형에 대한 수지 선택, Injection location 지정 그리고 공정조건 설정 등이 가능하다.

<< Analysis → Set Molding Process → Thermoplastic Overmolding >>

2차 성형 모델 속성 변경 : 2차 성형 모델의 제품 3D mesh는 "Overmolding second component(3D)"로 속성을 변경하고 러너 시스템은 속성의 "Overmolding Component" 탭에서 가각 2nd Shot"로 변경한다.

모델의 합병 및 해석 조건 설정 : 1차 성형 모델에서 "Add" 명령어를 이용하여 2차 성형 모델의 .sdy 파일을 합병한다. 러너 시스템이 겹치는 경우가 발생하지만 해석에는 문제가 없다. "Analysis sequence"는 "Fill + Pack + Overmodling Fill + Pack + Warp"로 변경하고, 1차 성형 2차 성형을 위한 각각의 수지 선택, Injection Location 지정 그리고 공정 조건 설정을 수행한다.

2-shot sequential overmolding 해석은 수지의 re-melt zone과 변형 등의 결과를 제공한다. 2차 유동에 의하여 1차 성형품의 표면이 re-melt 되는 경우가 발생한다. re-melt는 두 제품의 결합력을 증가시키는 긍정적인 요인이 있지만, 1차 성형품의 외관이 변형되거나 2차 성형품 표면에 re-melt 된 1차 수지에 의한 착색이 발생할 수 있다. 또한 각각의 성형품 자체의 수축률 편차와 두 제품 결합에 의한 수축률 편차가 합해져서 더 큰 제품 변형이 유발될 수 있다. 이것은 두 성형품의 수지 PVT 특성, 제품 두께, 게이트 위치 등이 다르기 때문이다.

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