정체현상 : 성형품에서 상대적으로 두께가 두꺼운 부분은 저항이 적어 수지가 잘 흘러 가지만, 상대적으로 얇은 부분은 저항이 커서 수지가 잘 흘러가지 못한다. 따라서 두꺼운 부분은 유동 선단 속도가 충분히 빨라서 유동 선단 온도가 일정하게 유지될 수 있지만, 얇은 부분은 유동 선단 온도가 점점 더 낮아짐과 동시에 유동 선단 속도도 점점 더 느려지게 된다. 이러한 현상을 정체현상이라고 한다. 정체 현상이 심한 경우 성형품의 얇은 리비와 보스에서 미성형이 발생할 수 있고, 외관 두께가 국부적으로 작은 경우에는 에어 트랩 또는 에어 트랩에 의한 미성형이 발생할 수도 있다.
사출 압력 : 압력은 용유 수지의 유동 저항을 극복하게 하는 구동력이다. 즉 수지는 물이 낮은 곳으로 흐르는 것과 같이 높은 압력 영역에서 낮은 압력 영역으로 흐른다. 따라서 수지를 금형 끝까지 충전하기 위해서는 그 사이에서 발생하는 유동 저항 즉 압력 강하를 극복하도록 더 높으 압력으로 수지를 밀어야 한다. 수지가 보압 전환점에 도달하였을 때 스크루 앞 단의 압력을 최대 사출 압력이라 한다. 이때 유동 선단 끝단의 압력은 0 MPa가 된다. 그런데 사출 성형기는 가용 가능한 최대 사출 압력이 정해져 있다. 따라서 수지를 금형 끝까지 충전하는데 필요한 최대 사출 압력이 기계가 제동 하는 최대 사출 압력보다 충분히 낮아야 제품 성형이 가능하다. 그렇지 않으면 미성형이 발생할 수 있고, 이를 방지하기 위해서는 사출 압력을 줄일 수 있는 방법을 찾아야 한다. 일반적으로 안전율을 고려하여, 성형 최대 사출 압력이 사출 성형기의 최대 사출 압력의 80% 이하가 되도록 제품 설계, 금형 설계, 사출 성형 조건 그리고 수지 등이 설정되어야 한다.
제품 성형을 위한 사출 압력이나 형체력을 정확히 계산하기 위해서는 기본적으로 수지가 금형 내로 흘러가는 동안의 압력 강하를 정확히 계산하여야 한다. 압력강하에는 러너 시스템과 제품을 통과할 때도 발생하지만 러너 시스템에서 러너와 게이트의 경계와 같이 단면적이 갑자기 크게 변하는 경우 추가적인 압력 손실(juncture loss)이 발생한다. Juncture loss에 의한 추가적인 압력강하를 계산하기 위해서는 수지 DB에 아래 Juncture loss 계수 값들이 측정되어 있어야 한다. 계숙 값들이 없는 경우에는 이러한 추가적인 압력 강화는 계산되지 않는다.
사출 압력에 여향을 미치는 인자. 1) 제품 설계(part design) : 제품 두께가 얇을수록 캐비티 내의 유동 저항이 증가하여 사출 압력은 증가한다. 이러한 캐비티 내의 유동 저항의 증가는 기본적으로 게이트 수를 증가하여야 함을 의미한다. 그렇지 않은 경우 수축률 편차에 의하여 제품 치수 문제와 싱크 문제가 발생한다. 따라서 게이트를 추가하지 않고 제품 두께만을 줄인다면 사출 압력이 높아지는 것과 동시에 수지를 충전에 필요한 형체력도 크게 증가한다. 제품 면적이 증가할수록 동일한 조건에서 금형으로의 열손실이 증가하여, 수지의 유동 선단 온도 강하와 고화층의 두께 증가로 인한 실제 유동 단면 감소로 유동 저항이 증가하여 사출 압력이 증가한다. 일반적으로 다수의 미세한 홀이 존재하는 제품은 그렇지 않은 제품에 비하여 사출 압력이 상승한다.
2) 금형 설계(mold design) : 러너의 직경을 줄이는 경우 제품 두께를 줄인 경우와 같은 이유로 동일한 이유로 러너에서의 유동 저항 증가로 사출 압력이 증가한다. 그러나 캐비티 내의 유동 저항은 동일하므로 사출 압력 증가에 따라 게이트를 추가할 필요도 없으며 충전에 필요한 형체력도 크게 변화가 없다. 다만 러너의 직경을 너무 작게 설계를 하면 러너의 빠른 고화 시간으로 인하여 충분한 보압을 가할 수 없는 문제가 발생하고, 너무 크게 설계하면 사출 압력은 낮아지지만 러너의 고화 시간이 증가하여 전체 사출 성형 사이클 시간이 증가한다. 사출 압력의 정의에서 알 수 있듯이 유동거리가 증가하면 사출 압력은 증가한다. 따라서 유동길이를 줄이면 사출 압력은 낮아진다. 유동길이를 줄이는 방법은 바로 게이트의 위치와 수에 관련된다. 일반적으로 금형 설계에서 결정하여야 할 가장 중요한 항목이다. 또한 게이트는 유동 밸런스를 고려하여 설계하여야 한다. 한쪽이 아무리 빨리 충전되어도 다른 한쪽이 충전되지 않았다면 이 부분을 채우기 위하여 사출 압력이 계속적으로 증가한다.
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