유동기구의설계

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목차

1.유동기구의 설계
1.1 스프루, 러너, 게이트, 시스템의 중요성
1-2 게이트
1-3 러너

본문내용

1.유동기구의 설계
1.1 스프루, 러너, 게이트, 시스템의 중요성
플라스틱 금형에 수지를 사용하여 제품을 성형할 때는 성형기의 노즐에서 스프루러너게이트캐비티의 순서로 용융수지가 흘러간다. 용융상태의 수지가 흘러가는 홈이나 통로 또는 수지의 흐름을 유도하거나 제한하는 요소들을 유동기구라 한다. 이 유동기구는 금형설계에서 매우 중요한 항목이며, 이 시스템의 양부에 따라 외관, 물성, 치수 정밀도, 성형사이클 등에 많은 영향을 끼친다.
용융수지는 금형 내의 스프루, 러너및 게이트를 통과하는 동안의 마찰에 의해 압력은 저하하면서 캐비티를 채운다. 이 러너와 게이트는 성형성이나 내부변형, 성형품의 품질 등을 좌우하는 중요한 역할을 하고 있음에도 불구하고, 실제로는 성형품의 형상크기, 수지의 특징 등에 따라 단순히 결정하는 경우가 많다. 이것은 수지가 금형에 압입됨으로써 유동성이 좋아지고, 또 러너, 게이트 등의 마찰에 의한 근소한 온도상승이 간단한 계산식으로 표시되지 않기 때문이다. 러너와 게이트를 금형설계의 중요한 부분으로 취급할 뿐만 아니라 제품설계 때에 러너, 게이트 방식을 고려해서 설계함으로써 기구적으로 가장 잘 맞는 방식을 선택할 수 있을 것이다. 이들에게 공통되는 기본요소는 노즐에서 사출된 용융수지의 온도와 압력을 저하시키지 않고 캐비티에 압입충전하는 데 적합한 기구라야 한다. 그러기 위해서는 스프루, 러너, 게이트는 될 수 있는 대로 굵고 짧게 하여야 한다. 그러나 성형기의 사출용량, 가소화 능력, 성형품의 외관, 뒷마무리, 치수 정밀도, 성형 사이클 등을 고려하여 금형온도를 적정하게 유지하기 위해서는 가늘고 짧게 해야만 한다.
1-2 게이트
1)게이트의 역할
사출 성형기의 놀즐에서 사출된 용융수지는 1개 빼기금형일 경우는 스프루에서 직접캐비티에 충전되지만. 다수 개 빼기금형일 경우는 스프루에서 분기된 러너를 통하여 캐비티에 충전된다. 이 때 캐비티 입구는 가늘고 좁게 이루어져 있는데, 이것을 게이트라고 한다. 게이트는 러너의 종점이고, 캐비티의 입구이다. 게이트의 위치, 개수, 형상및 치수는 성형품의 외관이나 성형효율 및 치수 정밀도에 큰 영향을 준다. 따라서 게이트는 성형품 형상으로 정하는 것이 아니고, 캐비티 내의 용융수지가 흐르는 방향, 웰드라인의 생성, 게이트의 처리등을 고려하여 정한다, 게이트는 다음과 같은 역할을 한다.
①충전되는 용융수지의 흐름방향과 유량을 제어함과 동시에 성형품이 충분한 고화상태로 될 때까지의 캐비티 내에 수지를 봉입하여 러너측에의 역류를 막는다.
②스프루, 러너를 통과하여 차가워진 수지는 가는 게이트를 지남으로써 마찰열이 발생한다. 이 열에 의해 수지온도를 상승시켜 플로마크나 웰드라인을 경감한다.
③러너와 성형품의 절단을 쉽게 하고, 마무리 작업을 간단하게 한다.
④다수 개 빼기나 다점 게이트의 경우는 폭, 길이의 조정에 의해 캐비티에의 충전 밸런스를

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