플라스틱 생산 과정에서 고온 고압 하에 용융 플라스틱이 금형 캐비티에 주입되어 가압 성형됩니다. 이후 온도가 내려가면서 용융 플라스틱은 냉각되고 응고되어 플라스틱 부품을 형성합니다. 이때 성형된 부품의 크기는 금형 캐비티의 크기보다 작아지는데, 이를 수축(shortening)이라고 합니다. 수축의 주요 원인은 다음과 같습니다. 플라스틱 제조 시 금형 게이트의 단면 치수가 서로 다릅니다. 게이트 크기가 클수록 캐비티 내부 압력이 증가하고 게이트 닫힘 시간이 길어지며 용융 플라스틱이 캐비티 내부로 더 많이 유입되어 플라스틱 부품의 밀도가 높아집니다. 따라서 수축률이 감소하는 반면, 게이트 크기가 작으면 수축률이 증가합니다.
제조 공정 중 플라스틱 금형의 화학 구조 변화. 일부 플라스틱은 성형 공정 중에 화학 구조가 변합니다. 예를 들어, 열경화성 플라스틱의 경우 수지 분자가 선형 구조에서 입체형 구조로 변합니다. 입체형 구조의 부피 질량은 선형 구조보다 크기 때문에 전체 부피가 줄어들어 수축이 발생합니다. 벽 두께가 균일한 얇은 플라스틱 부품은 금형 캐비티에서 더 빨리 냉각되므로 탈형 후 수축률이 가장 작습니다. 벽 두께가 같은 두꺼운 플라스틱 부품은 캐비티에서 냉각되는 시간이 길수록 탈형 후 수축률이 커집니다. 플라스틱 부품의 두께가 다르면 탈형 후 일정 정도의 수축이 발생합니다. 이처럼 벽 두께가 급격하게 변하는 경우 수축률도 급격하게 변하여 내부 응력이 증가합니다.
잔류 응력 변화. 플라스틱 부품을 성형할 때, 성형 압력과 전단력, 이방성, 첨가제의 불균일한 혼합, 금형 온도 등의 영향으로 성형된 플라스틱 부품에 잔류 응력이 발생합니다. 이러한 잔류 응력은 시간이 지남에 따라 점차 감소하고 다시 확산되어 플라스틱 부품이 다시 수축되는 현상을 일으키는데, 이를 일반적으로 후수축이라고 합니다.
게시 시간: 2021년 7월 19일