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  Technical > 플라스틱성형 길잡이

     

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제4장 리브
최적 리브 설계

리브
벽이 두꺼워서 생기는 문제와 관련하여, 리브는 벽의 두께를 줄이면서 강성을 높일 수 있으므로 효과적인 수단이 된다.
일반적으로, 다음과 같은 방법에 의해 부품의 강성을 높일 수 있다.

  • 벽 두께의 증가
  • 탄성률 증가 (예: 보강 섬유 함량 증가)
  • 리브 설치

원하는 강성을 얻을 수 없는 경우, 다음으로 취할 조치는 원재료보다 탄성률을 증가 시킬 수 있다. 그러나 벽 두께가 동일하다면 이 때의 강성 증가는 선형적인 증가에 지나지 않는다. 적절히 설계한 리브를 설치하면 부품의 관성 모멘트가 증가하여 강도가 매우 향상된다.
리브의 치수를 최적화하려면 일반적으로 공학적인 설계 관련 사항과 생산성 관련 기술적 요소 그리고  미적 측면까지 고려해야 한다.


그림.1

최적 리브 치수
높고 두꺼운 리브를 사용하면 관성모멘트가 커지지만, 엔지니어링 플라스틱의 경우에는 싱크나 동공, 휨등의 문제가 발생하기 쉽다. 또한 리브가 너무 높으면 리브의 구조가 과부하로 부풀 우려가 있다. 따라서 리브의 치수를 적정 범위 이내로 유지해야만 한다.(그림 1)
리브가 있는 부품 사출시 문제가 없도록 하려면 디몰딩 테이퍼를 사용해야 한다.(그림 2)

제품의 리브 두께 제한
휠캡처럼 표면 처리가 매우 중요한 부품의 리브 치수는 특히 중요하다. 리브 설계가 올바른 경우 싱크마크 현상이 줄어들어 부품의 품질이 향상된다.리브 베이스에서 제품의 두께는 그림1의 가상원에 의해 정의된다. DUPONT에서 권장하는 치수를 유지하면 이  원 의 크기를 최소로 줄여 싱크를 줄일 수 있게 된다. 제품의 리브 교차지점의 가상 원이 너무 크면 빈틈이 생겨 기계적 특성이 심하게 나빠진다.


그림. 2  


그림. 3 

리브 베이스의 스트레스 감소
리브 설치 부품에 과부하가 걸리면 리브 베이스에 스트레스가 생길 수 있다. 이 곳에 곡율반경(R)이 없으면 스트레스가 상당히 집중되어 (그림 3) 부품이 갈라지거나 망가질 수 있다. 이때에는 곡율반경(R) 을 충분히 주어(그림1) 리브 베이스의 스트레스가 잘 분산되도록 해 주어야 한다.
그러나, 곡율반경(R)이 너무 크면 가상원의 직경이 커져서 위에 언급했던 문제가 발생할 수도 있다.

리브 구조의 선택
다양한 하중을 분산시켜 처리할 수 있다는 장점 때문에 십자형 리브 구조가 널리 사용되고 있다
(그림 4). 미리 스트레스에 적합하게 설계된 십자형 리브 구조는 성형시 스트레스 분포를 균일하게 해 준다. 리브 교차점에 수축이나 동공이 생기는 (그림 5)이유는 제품의 두께가 두껍게 되었기 때문이며, 둥근 코어로 처리하여 해결할 수 있다. 리브가 부품의 모서리와 접하는 지점에서도 부품의 두께가 과도하게 두껍게 되지 않도록 주의해야 한다(그림 6).


그림. 4


그림. 5


그림. 6

 

발췌 : 듀폰
편집 : 이엔지폴리머