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플라스틱 성형 길잡이

수지의 흐름과 웰드라인은 성형품의 성공 또는 실패를 좌우합니다.


수지의 배향성 및 웰드라인이 성형 부품의 강도 및 성능에 어떻게 영향을 줄 수 있는지에 대한 분석



그림1. 유리섬유의 배향성

그림1은 유리섬유강화 나일론의 단면이다.  수지가 금형에서 충진시 유리섬유는 유동방향으로 나열되게된다.


그림2. 웰드라인의 형성

두 개의 유로가 만나면 웰드 라인이 형성되다. 이것은 거의 모든 성형 부품에서 발생하며 그림 2에 설명되어 있다.
그림 3과 그림 4는 유리섬유강화 수지와 유리섬유 비강화 수지의 웰드라인 미세 구조 사진이다.


그림3. 웰드라인부위의 확대사진



그림4. 비강화 나일론 수지의 웰드라인


그림5


시험편은 그림 5와 같이 사출한 평판에서 잘라내어 흐름 방향, 가로 방향 및 웰드라인을 가로 지르는 세 가지 유형의 샘플로 시험. 인장 강도 시험 및 굴곡 강도 시험을 각 유형의 시험편에서 실시. 그 결과를 평균 산정했다.

 


그림6

그림 6은 인장 강도와 굴곡 강도에 대한 폴리머 배향의 영향을 보여줍니다. 응력이 유리섬유의 직각방향일 때 굴곡 강도는 약 50 % 감소하고 인장 강도는 20-30% 감소한다.
비강화 나일론은 가로 방향으로 시험했을 때 특성이 크게 저하되지 않는다.

 


그림7 웰드라인의 영향에대한 물리적 특성

그림 7은 웰드라인이 물리적 특성에 미치는 영향을 보여준다. "웰드 라인 팩터"는 웰드라인 강도를 재료 강도 (가로)로 나눈 비율로 정의된다.
유리섬유 강화 나일론에서 인장 강도와 굴곡 강도는 모두 약 5 퍼센트 감소한다는 것을 알 수 있으며 비 강화 나일론은 강도의100 % 가까이 유지된다.

 


그림8 수지의 배향성과 웰드라인의 상관 관계

마지막으로, 용접선, 흐름 방향 및 인장 강도 간의 상호 관계
유리섬유 13% 강화된 66 나일론의 경우 그림 8에 요약되었다.

이 결과는 게이트 위치의 중요성과 제품 설계자가 금형계와 협력의 필요성을 보여준다. 게이트는 고 응력 영역에서 웰드라인을 피하고 유리 섬유 강화재를 최대한 활용해야합니다. 설계자가 웰드 라인에서 응력 수준을 줄이기 위해 사용할 수있는 기술로 제품 두께를 늘리거나 리브를 추가하는 방법이 있다.
이러한 요소 (배향성 및 웰드라인)가 부품 설계에서 반영되었다 하더라도 문제가 발생될 수가있다.

가공 조건을 최적화하여 웰드 라인의 문제점 향상시킬 수 있니다. 주어진 금형 온도, 용융 온도, 사출 속도 및 압력 증가 등은 웰드라인의 강도를 개선하는데 도움이 된어지는 조치이다.
증가 된 금형의 가스벤트 또는 유동 탭의 추가는 웰드강도를 향상시키는데 도움이 되어진다.부적절한 웰드라인은은 다음을 포함하여 여러 가지 이유로 발생할 수 있다.
1) 용융 된 수지 사이에 갇혀있는 가스.
2) 웰드라인 발생 구역 수지의 낮은 압력
3) 웰드라인 부분의 공간 / 충진 시간 부족 현상 등