사출 성형에서 파팅라인과 구조적 요소 형상 구멍 설계

사출 성형은 복잡한 플라스틱 부품을 대량으로 생산하는 데 널리 사용되는 공정으로, 자동차, 전자, 소비재 산업 등에서 필수적인 제조 기술로 이 공정에서 성공적인 부품 제조를 위해서는 세심한 설계가 요구됩니다.

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또한 효과적인 사출 성형품 설계를 위한 기본 요령을 상세히 설명함으로써 설계자가 고품질의 부품을 개발할 수 있도록 지원합니다.

파팅라인(Parting Line)의 결정 및 설계

파팅라인은 금형의 분할면을 나타내며, 성형품에서 가장 중요한 설계 요소 중 하나로 잘 설계된 파팅라인은 성형품의 미적 외관과 구조적 무결성을 결정짓습니다.

파팅라인의 위치: 파팅라인은 금형이 열리는 방향과 수직이 되도록 배치하는 것이 이상적입니다. 이는 성형품의 외관을 개선하고 거스러미 발생을 최소화하는 데 도움이 됩니다.
파팅면의 형태: 파팅면은 가능한 한 평면이어야 하지만, 금형 가공의 용이성을 위해 경사면 또는 곡면을 사용할 수도 있습니다. 이러한 설계는 금형의 제작비용을 절감하고 생산성을 향상시킬 수 있습니다.
파팅라인의 최적화: 파팅라인이 제품의 외관에 눈에 띄지 않도록 배치하는 것이 중요합니다. 성형품의 양단에 언더컷이 있는 경우, 파팅라인을 세로로 분할하여 더 나은 외관과 구조적 안정성을 제공할 수 있습니다.

사출 성형품의 형상은 제품의 기능과 직결되므로, 적절한 형상 설계는 제품의 성공을 좌우합니다.

살두께의 결정: 살두께는 성형품의 강도와 열 분산을 결정하는 중요한 요소입니다. 일반적으로 살두께는 수지의 특성과 성형 공정의 요구 사항을 고려하여 결정되어야 합니다. 가능한 한 전체 제품에 걸쳐 균일한 살두께를 유지하는 것이 성형품의 품질을 보장합니다.
빼기 구배 (Taper and Draft Angle): 성형품을 금형에서 쉽게 취출하기 위해 필수적입니다. 적절한 빼기 구배는 성형품의 표면 손상 없이 금형에서의 원활한 제거를 가능하게 합니다. 일반적으로 빼기 구배는 1도에서 3도 사이가 적당하며, 세부 사항은 성형품의 형상과 크기에 따라 달라질 수 있습니다.

구멍과 리브는 성형품의 기계적 특성과 금형의 충진 특성에 중대한 영향을 미칩니다.

구멍의 설계: 구멍은 성형품의 냉각 시간과 구조적 강도에 영향을 줍니다. 구멍의 지름과 위치는 성형품의 기능과 강도 요구 사항에 따라 신중하게 결정되어야 합니다. 구멍과 구멍 사이의 최소 거리는 구멍 지름의 2배 이상이 되어야 하며, 구멍의 깊이는 구멍 지름에 비례하여 결정됩니다.
리브의 설계: 리브는 성형품의 강성과 강도를 높이기 위해 사용됩니다. 리브의 위치, 방향, 두께, 그리고 높이는 모두 최적의 구조적 성능을 위해 고려되어야 합니다. 리브의 두께는 일반적으로 살두께의 50%에서 70% 사이이며, 리브 사이의 간격은 적어도 살두께의 2배 이상이 되어야 합니다.

성형품의 변형을 방지하고 필요한 기계적 특성을 보장하기 위해 다양한 설계 기법이 사용됩니다.

모서리 R 적용: 모서리에 R(반경)을 적용하는 것은 응력 집중을 감소시키고, 균열을 방지하는 효과가 있습니다. 모든 내부 모서리에는 최소 0.5mm의 R을 적용하고, 외부 모서리에는 성형품 두께의 1.5배 이상의 R을 적용하는 것이 좋습니다.
보스 설계: 보스는 나사나 핀과 같은 부속품을 고정하기 위해 사용됩니다. 보스의 높이와 지름은 성형품의 크기와 기능에 따라 조정됩니다. 보스 주변에는 충분한 두께와 지름이 확보되어야 하며, 하중이 가해질 경우에는 보강 리브를 추가하는 것이 좋습니다.

이러한 설계 원칙을 철저히 적용함으로써, 설계자는 고품질의 사출 성형품을 개발할 수 있습니다.

사출금형에서 성형품의 구조적 무결성, 미적 외관 및 생산 효율성을 최적화할 수 있으며, 이는 최종 제품의 성공적인 시장 진입을 가능하게 합니다.