사출속도가 너무 빨라서 gas vent가 충분히 이루어지지 않아 공기가 단열압축 되면서 수지 흐름이 지체되어 금형으로 열을 빼앗긴 수지가 서로 만나면 발생한다. 충진말단 부위에 많이 발생한다.
→ 대책 :
Weldline부 Gas-vent를 점검하고 사출속도를 조절한다.
원인 :
서로 다른 두 흐름이 만날 때의 수지 온도가 낮아서 발생한다.
→ 대책 :
수지온도/금형온도를 올린다.
원인 :
사출압력이 낮아서 충분한 속도를 유지하지 못하여 발생한다.
→ 대책 :
사출압력을 높인다.
원인 :
gas vent가 잘 안되면 weldline 이 생길 수 있다.
→ 대책 :
Tub를 만들어 weldline을 tub로 이동시키고 tub에 vent를 설치하여, 생긴 weld는 tub를 제거함으로 해결한다.
원인 :
gas vent가 제대로 되지 않아 공기의 저항으로 수지의 흐름이 방해를 받아 체류하면서 냉각되어 weldline이 발생한다.
→ 대책 :
gas vent가 잘 이루어지도록 금형을 수정/청소한다. Parting line, Slide pin, Core pin, Porous steel 등을 이용하여 gas vent를 한다.
원인 :
Hole이 있는 제품이나 2개 이상의 gate를 사용할 때, 수지가 서로 만나는 곳에서 Weldline이 발생한다.
→ 대책 :
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gate의 위치, 갯수를 조정하여 weldline을 다른 곳으로 이동시킨다.
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가열냉각
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Weldline에 Halogen Lamp로 가열하여 weldline을 없애고 냉각한다.
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금형표면 온도를 200℃로 가열하므로 금형의 치수가 변한다.
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내구성 : 가열, 냉각이 반복되므로 금속의 내구성이 요구된다.
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금형내 가공
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수지가 흐른 후, 보압이 걸린 상태에서 pin으로 구멍을 뚫어 weldline을 없애는 방법이다.
SCORIM : Weld를 완전히 제거하는 방법 (영국에서 개발하였고, 일본 미쓰비시화학이 영국의 허가를 얻어 실시)
→
Twin head nozzle을 이용하여 alternative하게 사출
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GF사용시 유리하다. : Weldline에서 강도가 요구될 때 배향시킨다.
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살두께가 두꺼워야 가능하다.
사출압축성형
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Cavity 내로 수지를 사출하고는 압력을 가해 압축시킨다.
박리 (Delamination)
별칭 : 벗겨짐, 나미, Delamination
현상설명
성형품의 Skin층(얇은부)이 벗겨지는 현상(Gate부,얇은 부분에서 주로 바랭)성형품이 층상으로 겹친 상태가 되어, 벗기면 마치 운모같이 층층으로 벗겨지는 현상
원인 및 조치사항
원인 :
섞이지 않는(상용성이 없는) 이종 수지가 혼합된 경우에 발생되며, 이러한 경우는 퍼어지(Purge)가 불완전하여 생기는 경우 (사출시 실린더 내에서 혼합인 경우) 와 원료 자체가 오염되었을 경우이다
→ 대책 :
퍼어지를 충분히 한다
→ 대책 :
경우에 따라 실린더 안을 청소한다.
원인 :
수지온도, 금형온도가 매우 낮을때, 금형면에 접촉한 수지가 즉시 고화하여 발생한다. (매우 극단적인 경우이나 이종 수지가 혼합된 경우 더 심하게 발생할수 있다)
→ 대책 :
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수지 온도, 금형 온도 올린다.
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배압, RPM을 조절한다.
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수지 건조를 충분히 한다.
원인 :
Runner, Gate가 너무 적거나, 성형품이 얇고 복잡하여, 충진시 전단응력이 과다하여 발생 한다.
→ 대책 :
Runner, Gate를 키우고, 충진시 전단응력을 고려하여 금형을 설계한다.
Crazing/Cracking (Crazing/Cracking)
별칭 : 깨짐
현상설명
제품 두께 차이에 의한 냉각속도 차이로 인해 고화층과 용융층 사이의 계면에서 고점도로 인해 전단응력이 생기고 탄성한계를 넘으면 제품의 내부 혹은 외부에 균열이 발생한다.
원인 및 조치사항
원인 :
Insert 성형시 금속과 수지의 열팽창(수축율)의 차이에 의해 crack 발생한다.
→ 대책 :
Insert 금속을 50∼60℃(100℃의 경우도 있다)로 예열 후 사출하면 개선가능하다.
원인 :
사출압이나 압력이 지나쳐서 전단응력이 심하고, 잔류응력으로 발생한다.
→ 대책 :
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사출압력을 낮춘다.
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보압을 낮춘다.
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보압작용 시간을 낮춘다
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수지온도를 올린다
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금형온도를 올린다.
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Annealing하여 Crack/Crazing을 방지한다(열변형 온도보다 15 ∼ 20℃ 낮은 환경에서 실시한다).
흑점/흑화/회색반점/ 흑조/갈흔 (Black steak, Brown striation)
별칭 : 흑조,갈흔,탄화,흑과,회색반점
현상설명
표면에 흑갈색의 반점/줄무늬가 발생한다.
원인 및 조치사항
원인 :
cylinder 내의 nozzle 부근의 틈에 끼어서 오래 체류하여 검게 탄 수지가 제품으로 유입되어 발생한다.
→ 대책 :
Nozzle 내부 틈 사이를 자주 청소하여 사용한다.
원인 :
screw의 역류방지 ring 사이에 끼어서 오래 체류한 수지가 검게 탄 수지가 제품으로 유입되어 발생한다.
→ 대책 :
역류방지 ring 등을 자주 청소하여 사용한다.
원인 :
screw 표면에 상처가 생겨서 channel에 끼어서 흐르지 않고 있다가 탄화된 것이 제품으로 유입되어 발생한다.
→ 대책 :
screw의 표면을 수리하고, 필요하다면 Coating하여 수지가 점착되는 정도를 낮춘다.
원인 :
용융이 용이한 수지를 압축 zone이 짧거나 계량 zone이 긴 screw를 사용하여 과열/분해된 수지가 제품으로 유입되어 발생한다.
→ 대책 :
screw의 교체를 통해 가소화 과정 중 압축,계량영역에서 과열을 받지 않도록 한다.
원인 :
gate에서의 마찰열에 의한 탄화되어 나타난다.
→ 대책 :
사출속도를 낮춘다.
→ 대책 :
사출압력을 내린다.
원인 :
배압이 부족하여 산소가 유입되어 탄화
→ 대책 :
배압을 높인다.
원인 :
작업 종료 후 purge과정없이 동종 수지를 사용할 때 과열/냉각/과열과정을 받아 탄화되어 나타난다.
→ 대책 :
보온공정을 실시한다.
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Acryl의 경우 220℃로 작업하다가 휴일에 그냥 상온으로 내리면 흑점의 소지가 있다. 100℃로 계속 유지시켜 놓으면(보온), 다음 사출작업시 흑점이 발생하지 않는 경우가 있다.
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PP(식품용 grade-첨가제 없는 것), PE(의료용 grade-첨가제 없는 것), PMMA 등도 보온하면 흑점 제거에 효과를 많이 볼 수 있다. 완전히 없앨 수는 없다.
원인 :
금형 내에서 배기불량에 의해 수지가 검게 탄 것.
→ 대책 :
Gas vent가 잘 이루어지도록 vent를 청소하거나 키운다.
원인 :
금형의 윤활유가 흘러나와 금형표면에 묻어있다가, 유입된 수지에 의해 탄화해서 생김.
→ 대책 :
금형 청소를 자주 한다.
원인 :
ABS로 사출 후 PC/ABS로 수지를 변경하여 사출하면 10% 이상의 불량률이 나올 정도로 흑점이 많이 발생한다. 고온에서 용융되는 PC/ABS 때문에 기존에 스크류 내에 있는 ABS가 탄화되거나, 이미 고온과정을 거친 PC/ABS가 스크류에 달라붙어 있다가 탄화되어 사출시 찌꺼기가 조금씩 묻어 나옴.
→ 대책 :
PC/ABS , ABS 수지 교체시 고점도 PE로 배럴 내부 청소를 잘하면 개선된다.
Void
별칭 : 핀홀
현상설명
제품의 내부/외부에 기포자국이 발생한다.
원인 및 조치사항
원인 :
두꺼운 부분의 부피 수축 만큼 수지가 보충되지 않아 Void가 발생한다.
→ 대책 :
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사출압력을 높인다.
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보압을 올린다.
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보압시간을 올린다.
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사출속도를 높인다.
원인 :
보압을 충분히 올리더라도 수지온도와 금형온도를 올리지 않으면 유동거리에 따른 압력손실이 발생하여 수축을 보상할 만큼의 수지가 공급되지 못한다.
→ 대책 :
수지온도를 올린다.
→ 대책 :
금형온도를 올린다.
원인 :
살두께가 급격히 변화하면 압력전달이 원활하지 못해 표면은 쉽게 고화되고, 내부는 수축이 심하여 발생한다.
→ 대책 :
살두께의 급격한 변화를 방지하는 설계를 해야 한다.
원인 :
보압을 충분히 가하여도 gate가 얇은 부위에 있으면 압력전달이 어려워서 수축량 만큼의 수지가 공급되지 못하여 발생한다.
→ 대책 :
gate 위치는 살이 두꺼운 부분에 둔다.
원인 :
Runner와 gate의 단면적이 작으면 압력손실이 많아 보압이 전달되지 못하여 발생한다.
→ 대책 :
Runner, gate를 키운다.
원인 :
결정성 수지 중에서 결정화 속도가 느린 수지의 경우 표면은 쉽게 고화되고, 내부는 온도가 높기 때문에 고화가 늦어져 내부에 Void가 발생한다.
→ 대책 :
결정화 속도가 빠른 수지를 사용한다.
Bubble
별칭 : 버블
현상설명
제품의 내부/외부에 기포가 발생한다.
원인 및 조치사항
bubble
→ 배압을 높인다.
→ 수지온도를 낮춘다.
원인 :
살두께가 급격히 변화하면 압력전달이 원활하지 못해 수지가 수축되는 양 만큼 내부에 미세 기포가 생기거나, 수지 내에 있던 섞여 있던 gas들이 합쳐져서 성장하면서 발생한다.