폴리카보네이트 사출 성형: 종류, 공정 및 기술

폴리카보네이트 사출 성형

폴리카보네이트 사출 성형은 현대 플라스틱 공학에서 가장 다재다능한 공정 중 하나입니다. 이 열가소성 고분자는 탁월한 투명성, 내열성 및 내충격성을 제공합니다. 의료 기기부터 자동차 부품에 이르기까지 다양한 분야에 사용됩니다.사출 성형 폴리카보네이트의 미묘한 차이를 이해하는 것은 제품 품질, 제조 효율성 및 비용에 상당한 영향을 미칩니다.

프로젝트에 가장 적합한 재료를 선택할 때는 다양한 옵션을 비교하는 것이 중요합니다. 사출 성형에 폴리프로필렌이 ABS보다 더 나은가요?? Boda Tech는 고객이 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있도록 지원합니다. 이 회사는 폴리카보네이트 플라스틱 성형 전문 기업으로 종합적인 서비스를 제공합니다. 관습 사출 성형 서비스 정밀한 사양에 맞춰 설계되었습니다. Boda Tech의 엔지니어와 첨단 장비는 까다로운 환경에서도 최적의 결과를 보장합니다.

 

사출 성형에서 폴리카보네이트의 기본 원리

복잡한 플라스틱 부품을 만들기 위해 용융된 폴리카보네이트를 고압 및 고온에서 금형에 주입합니다. 폴리카보네이트는 비정질 열가소성 물질입니다. 고분자 사슬에 카보네이트기(OC(=O)-O-)를 포함하는 물질입니다. 이 소재는 비스페놀 A와 포스겐을 이용한 중합 공정을 통해 생산됩니다. 

 

PC는 고성능 열가소성 수지로, 뛰어난 투명성, 내열성 및 내충격성으로 인해 널리 사용됩니다. 플라스틱 사출 성형 제조 기술은 예산을 과도하게 들이지 않고 대량 생산하기에 가장 적합합니다.

 

PC 사출 성형의 기본 매개변수

사출 성형을 통한 제품 생산

PC 성형의 몇 가지 기본 매개변수에 대해 아래에서 설명합니다.

밀도

폴리카보네이트의 밀도는 일반적으로 1.20~1.22g/cm³ 범위입니다. 유리보다 가볍습니다. 밀도가 낮기 때문에 설계자는 무게를 과도하게 늘리지 않고도 견고한 부품을 제작할 수 있습니다.

녹는 점

폴리카보네이트는 비정질 고분자이므로 진정한 녹는점이 없습니다. I한 번에 녹지 않습니다. 고체에서 액체로 서서히 변합니다. 가공 과정에서 세심한 온도 조절이 필요합니다.

사출 성형 온도

사출 성형 온도는 일반적으로 270~320°C 범위입니다. 열화 현상을 방지하기 위해 배럴 온도 구역을 설정하고 세심하게 제어합니다.

유리 전이 온도 (Tg)

폴리카보네이트의 유리전이온도(Tg)는 약 135~150°C입니다. 이 매개변수는 사용 가능 최대 온도를 정의하며, 고온 환경에서의 사용 시 설계 결정에 중요한 영향을 미칩니다.

캔틸레버 빔 노치 충격 강도

폴리카보네이트의 뛰어난 특성 중 하나는 탁월한 캔틸레버 빔 노치 충격 강도입니다. 이 강도는 약 60kJ/m²에 달합니다. 높은 인성 덕분에 폴리카보네이트는 파손 방지 및 안전이 중요한 용도에 사용됩니다.
인장 강도

인장 강도는 약 60~70MPa(메가파스칼) 범위로, 탁월한 구조적 안정성을 제공합니다. 높은 연신율 덕분에 파손 없이 많은 응력을 견딜 수 있습니다.

굽힘 강도

폴리카보네이트의 굽힘 강도는 약 90~120MPa에 달할 수 있습니다. 이러한 특성은 하중 지지 능력이 요구되는 용도에 유용합니다.

투명성

폴리카보네이트는 가시광선 영역에서 최대 90%의 투명도를 자랑합니다. 뛰어난 투명도와 강한 충격 저항성을 갖추고 있어 보호 유리 및 광학 분야에 널리 사용됩니다.

내 화학성

이 소재는 약산과 약염기에 대해서는 내성이 우수합니다. 하지만 일부 용제 및 강화학 물질에는 민감합니다. 이러한 한계를 이해하면 잘못된 소재 선택을 피하는 데 도움이 됩니다. 

물 흡수

폴리카보네이트는 수분 흡수율이 중간 정도이므로 성형 전에 건조가 필요합니다. 하지만 고온 조건에서 가수분해될 것입니다.

 

PC 종류 및 개조된 PC

이 섹션에서는 폴리카보네이트(PC)의 종류와 변성 PC의 특성에 대해 논의합니다. 변성 PC는 기본 PC 수지에 보강재 또는 첨가제를 첨가하여 원래의 물성을 향상시킨 것입니다. 일반적인 변성 PC의 종류는 다음과 같습니다.

고분자량 및 저분자량 PC

고분자량 폴리프로필렌(PC)은 강도가 높고 내열성 및 기계적 특성이 우수합니다. 사슬 길이가 길기 때문에 고성능 기계 부품이나 방탄 소재 제작과 같은 고성능 응용 분야에 가장 적합합니다.

저분자량 ​​폴리프로필렌(PC)은 사슬 길이가 짧습니다. 사슬 길이가 짧기 때문에 성형 및 가공이 용이합니다. 하지만 내열성과 기계적 강도가 낮습니다. 따라서 중하중 용도가 아닌 일반 소비재 제조에 사용할 수 있습니다.

유리섬유 강화 PC

구조용으로 사용될 경우 높은 하중 지지력이 요구됩니다. 유리 섬유로 PC를 보강하면 기계적 강도와 치수 안정성이 향상됩니다. 따라서 높은 강도와 ​​강성이 요구되는 용도에 적합합니다.

난연성 PC

난연성 폴리프로필렌(PC)은 기계적 특성을 유지합니다. 난연제를 첨가하면 PC의 내화성이 향상됩니다. 난연 처리되지 않은 PC는 V2 등급의 난연성을 가지지만, 많은 제품에 필요한 수준은 아닙니다. 난연제를 첨가하면 V0 등급까지 도달할 수 있습니다. PC는 할로겐화 또는 비할로겐화될 수 있습니다.

난연성 폴리카보네이트는 전기 및 운송 분야에서 흔히 사용됩니다.

자외선 차단 PC

자외선 안정제를 첨가하면 PC의 내후성이 향상됩니다. 장기간 자외선 노출로 인한 변색 및 열화를 최소화합니다.

PC/ABS 합금

폴리프로필렌(PC)에 ABS(아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌)를 혼합하면 PC의 높은 강도와 ​​내열성을 얻을 수 있습니다. ABS와 혼합된 PC는 성형이 용이하고 표면이 매끄러우며 응력 하에서 균열이 발생하기 쉬워집니다. 이러한 특성 덕분에 자동차 부품이나 전자 기기 케이스 등 다양한 분야에 널리 사용됩니다.

탄소 섬유 강화 PC

탄소 섬유를 첨가하면 소재의 강도와 열 안정성이 향상됩니다. 따라서 자동차 및 항공우주 산업과 같은 분야에서 경량 고성능 제품에 적합합니다.

PC/PBT 또는 PC/PET 합금

PBT(폴리부틸렌 테레프탈레이트) 또는 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)와 혼합하면 내화학성 및 충격 강도가 향상됩니다. 높은 내화학성 및 강력한 충격 성능이 요구되는 제품에 적합합니다.

투명한 PC

투명 PC는 본래 투명한 소재입니다. 특정 공정을 통해 투명도를 더욱 높일 수 있으며, 장식용이나 광학 제품처럼 높은 투명도가 요구되는 제품에 사용됩니다. 응용 분야에서, 특수 처리를 통해 유선이나 오염과 같은 광학적 결함을 최소화할 수 있습니다.

PC/ASA 합금

ASA(아크릴레이트-스티렌-아크릴로니트릴)가 혼합된 폴리카보네이트는 자외선 저항성과 내후성을 향상시킵니다. 이러한 조합은 장기간 야외에 노출되는 용도에 가장 적합합니다.

 

폴리카보네이트 사출 성형 공정

사출 성형기 도면

다음은 PC 사출 성형의 단계별 공정입니다. 이 공정을 통해 일관된 품질과 최적의 생산 효율을 확보할 수 있습니다. 고품질 결과를 얻기 위해서는 각 단계에서 세심한 주의를 기울여야 합니다.

1단계: 금형 준비

이 단계에서는 금형을 제거합니다. 이전 생산 과정에서 발생한 오염 물질이나 잔여물을 제거하기 위해 철저한 세척이 필요합니다. 가스 발생 문제를 방지하기 위해 금형 통풍구가 깨끗한지 확인하십시오. 기계의 원활한 작동을 위해 공정 전에 적절하게 윤활유를 도포하십시오.

2단계: 재료 준비

PC 사출 성형에서 가장 중요한 전처리 단계는 재료 준비입니다. 먼저 생산에 필요한 열가소성 수지를 준비합니다. 그런 다음 가공 요구 사항에 따라 전용 건조기에서 재료의 수분을 제거합니다. 원하는 색상을 얻으려면 마스터배치를 혼합합니다.

3단계: 프로세스 설정

설정 과정에서 배럴 온도, 사출 속도, 압력 및 냉각 시간을 설정합니다. 이 단계는 전체 공정의 효율성과 편의성을 보장하는 데 중요한 역할을 합니다. 먼저 금형을 프레스에 단단히 고정합니다. 기계 내에서 금형 전체에 대한 배출 시스템을 올바르게 설정합니다. 

온도를 주의 깊게 조절하십시오. 컨베이어 벨트, 작업대, 공구 보호 장치 등 필요한 추가 보조 장비를 작업 공간에 준비하십시오. 준비가 완료되면 공급 장치를 통해 폴리카보네이트 과립을 기계에 넣으십시오. 원하는 결과를 얻으려면 기계 설정을 신중하게 조정하십시오.

4단계. 사출 성형 공정

이는 냉각, 수지 가소화, 사출, 러너 및 포장재 제거가 이루어지는 최종 단계입니다. 펠릿이 호퍼를 통해 자동으로 공급되면 기계 아래로 흘러내려 스크류에 도달하고, 스크류는 가열되어 플라스틱 재료를 녹입니다. 

배럴은 여러 설정 온도 구역으로 가열되어 재료가 연화되고 녹아 스크류를 따라 제어된 방식으로 이동할 수 있도록 합니다. 제품 사출 후에는 금형의 온도를 일정하게 유지하여 재료가 원활하게 흐르도록 합니다. 공정이 완료되면 완성된 제품은 수집 상자에 모입니다.

 

폴리카보네이트 사출 성형 기술

다음은 PC 사출 성형에 일반적으로 사용되는 기술들입니다.

급속 가열 및 냉각(RH&C)

폴리카보네이트는 투명 부품 제조에 가장 일반적으로 사용됩니다. 사출 성형 공정에서 용융된 재료가 금형으로 유입됩니다. 플라스틱과 금형의 온도 차이로 인해 금형 표면에 얇은 막이 형성됩니다. 이 막은 용접선이나 표면 결함을 유발할 수 있습니다.

급속 가열 및 냉각(RH&C) 성형에서는 이러한 층의 형성을 방지하기 위해 사출 직전에 금형을 가열한 다음 급속 냉각합니다.

물을 이용한 사출 성형

폴리카보네이트로 크고 얇은 벽을 가진 부품이나 속이 빈 부품을 사출 성형하는 것은 어려운 일입니다. 이러한 경우, 고압 사출 성형이 이상적인 해결책이 될 수 있습니다. 이 공정에서는 금형 내부에 고압의 물을 사용하여 플라스틱을 금형 벽면에 밀착시킵니다. 이를 통해 균일한 두께와 매끄러운 내부 표면을 얻을 수 있습니다.

압축 사출 성형

 낮은 압력에서 특정량의 용융 플라스틱을 열린 금형에 주입한 다음, 금형을 닫아 플라스틱을 원하는 모양으로 성형합니다. 이 기술은 플라스틱 사출 성형에서 흔히 발생하는 내부 응력을 줄여줍니다.

오버 몰딩

인서트 몰딩이나 오버몰딩과 같은 기술은 여러 재질로 구성된 부품이 필요할 때 사용할 수 있습니다. 이 공정에서는 용융된 플라스틱을 금형 내부에 미리 넣어둔 부품 위에 주입합니다.

폴리카보네이트 사출 성형 시 흔히 발생하는 문제점

PC 사출 성형의 응용 분야

이 공정은 복잡하고 많은 어려움이 따릅니다. PC 사출 성형에서 흔히 발생하는 문제점은 다음과 같습니다.

흐름선

유동선은 부품 표면에 나타나는 색조가 어긋난 선이나 무늬입니다. 이는 냉각 속도 또는 재료 점도의 변화로 인해 발생합니다. 금형 온도, 사출 속도 또는 재료 온도를 높이면 일반적으로 이 결함을 제거할 수 있습니다.

사출 속도가 느리면 용융된 수지가 금형을 통과하면서 각기 다른 단계에 걸쳐 응고됩니다. 문제의 실제 원인에 따라 해결 방법은 매우 간단합니다. 사출 속도와 압력을 높이면 금형의 모든 캐비티를 완전히 채울 수 있습니다.

플래시

금형 표면 사이, 이젝터 핀 또는 분할선을 통해 재료가 새어 나오는 현상을 말합니다. 플래시는 일반적으로 클램핑력이 부족하거나 사출 압력이 과도하거나 금형 분할면이 마모되었을 때 발생합니다. 해결책은 클램프의 체결 압력을 높이는 것입니다. 적절한 금형 유지 관리를 통해 플래시 발생 문제를 재발 방지할 수 있습니다.

싱크 마크

최종 제품이 수축되면서 사출 성형된 폴리카보네이트의 두꺼운 부분에 작은 함몰 자국이 생깁니다. 이는 냉각 시간이 부족하거나 가공 과정이 잘못되어 금형 내부에서 재료가 충분히 냉각되지 않았기 때문일 수 있습니다. 이러한 문제를 해결하는 가장 좋은 방법은 유지 압력을 높이고 금형 온도를 낮추는 것입니다.

웰드 라인

용접선은 두 유동 전선이 만나는 지점에 형성되어 눈에 보이는 선이자 잠재적인 약점이 됩니다. 이는 여러 개의 유동 전선이 존재하고 전선 간의 접합이 불량하기 때문에 발생합니다. 용융 재료의 온도를 높이면 용접선 문제를 제어할 수 있습니다. 사출 속도를 높이거나, 점도가 낮은 플라스틱 재료를 사용하거나, 유동 패턴을 단일 소스 유동으로 조정하면 이 문제를 해결할 수 있습니다.

제팅

용융된 재료가 캐비티 벽에 닿지 않고 게이트를 통해 분출될 때, 제팅 현상이 발생하여 뱀처럼 구불구불한 변형이 생깁니다. 이는 용융된 수지가 금형 표면에 제대로 접착되지 않아 부품 표면에 물결 모양의 주름이 생기는 현상입니다. 이러한 현상은 용융 온도가 낮거나, 플라스틱 재료의 점도가 너무 높거나, 사출 속도가 낮은 경우에 발생할 수 있습니다.

뒤틀림

 의도치 않은 여러 가지 이유로 최종 제품이 뒤틀리거나 휘어지거나 일부 부분이 고르지 않게 보일 수 있습니다. 이는 냉각 속도의 차이로 인해 변형이 발생하기 때문일 수 있습니다. 이러한 문제를 해결하려면 냉각 과정을 서두르지 마십시오. 

진공 공극

사출 성형 부품의 표면 근처 또는 내부에 형성되는 기포를 말합니다. 이는 유지 압력이 부족할 경우 발생할 수 있으며, 용융된 플라스틱이 수축하여 금형 내부에서 응축되는 현상을 유발합니다. 게이트 시스템을 성형 부품의 가장 두꺼운 부분에 더 가깝게 배치함으로써 이 문제를 해결할 수 있습니다.

화상 자국

사출 성형 공정을 통해 제품을 생산할 때, 과도한 가열이나 상대적으로 빠른 가열은 문제가 될 수 있습니다. 사출 속도가 너무 빠르면 시제품에 그을음 자국이 생길 수 있습니다. 내부에 갇힌 공기 또는 과도한 온도로 인한 재료 열화 때문에 이러한 자국이 생깁니다. 주입 속도를 낮추고 탈기 품질을 향상시키면 연소 자국을 제어할 수 있습니다.

표면 박리

표면 박리는 부품 표면의 층이 벗겨지거나 떨어져 나가는 현상을 말합니다. 이는 일반적으로 이물질이 재료에 혼입되어 발생하는 오염 때문이며, 이형제를 과도하게 사용한 경우에도 발생할 수 있습니다. 성형 전 예비 건조 과정을 거치면 이러한 문제를 해결할 수 있습니다.

짧은 샷

쇼트샷은 용융된 수지가 금형 캐비티를 완전히 채우지 못할 때 발생합니다. 이는 잘못된 캘리브레이션이나 지나치게 점도가 높은 플라스틱 사용으로 인해 발생할 수 있습니다. 이 문제를 해결하는 가장 좋은 방법 중 하나는 점도가 낮은 재료를 사용하는 것입니다. 재료의 유동성을 개선하려면 금형 온도 또는 용융 온도를 높이십시오.

 

PC 사출 성형의 장점

폴리카보네이트 플라스틱 성형의 장점은 다음과 같습니다.

높은 투명성

폴리카보네이트는 광학적으로 투명합니다. 유리와 비교했을 때 빛 투과율이 90%에 달합니다. 또한 가볍고 깨지기 쉬운 성질이 적습니다. PMMA 및 PS와 함께 투명 플라스틱 제품에 널리 사용됩니다.

탁월한 내열성 및 내한성

폴리카보네이트는 넓은 온도 범위에서 기계적 특성을 유지합니다. 폴리카보네이트는 취성 없이 안정적인 상태를 유지하며, 고온(일반적으로 140°C~150°C)에서도 사용 가능하고, 저온(-60°C~-40°C)에서도 사용할 수 있습니다.

고 충격

폴리카보네이트(PC)는 일반 유리보다 충격에 250~300배 강하고, 같은 두께의 아크릴보다 30배 더 강합니다. 이러한 특성 덕분에 폴리카보네이트는 내구성이 뛰어납니다.

난연제

많은 폴리카보네이트 등급은 첨가제 없이도 UL94 V2 등급을 달성합니다. 일반적인 폴리카보네이트 등급은 UL94 V2 등급을 충족하지만, 본질적으로 난연성은 아닙니다. 난연성 등급을 얻으려면 첨가제가 필요합니다.이러한 특성 덕분에 전기 하우징, 조명 기구 및 운송 분야에 적합합니다.

우수한 전기 절연성

폴리카보네이트는 뛰어난 전기 절연성을 가지고 있으며, 높은 유전 강도를 지니고 있어 전자 제품에 널리 사용됩니다.

우수한 치수 안정성

이 소재는 크리프 현상에 대한 저항성이 우수하며, 가공 중에도 치수 안정성을 유지합니다. 적절한 후가공을 통해 치수 변화를 최소화할 수 있습니다.

 

PC 사출 성형의 단점

폴리카보네이트는 많은 장점을 가지고 있지만, 재료를 선택하고 응용 분야를 설계할 때 고려해야 할 한계점도 있습니다.

쉽게 긁힘

폴리카보네이트는 비교적 부드럽고 긁힘에 매우 취약합니다. 투명성과 내마모성 요구 사항을 충족하기 위해 폴리카보네이트에 긁힘 방지 코팅 처리를 하는 경우가 많습니다.

스트레스 크래킹

PC 소재는 기계적 하중이나 특정 화학 물질에 노출될 경우, 특히 모서리나 약한 부분 주변에서 응력 균열이 발생할 수 있습니다. 이 문제는 주로 내부 응력이나 부적절한 가공 조건으로 인해 발생합니다. 응력 균열은 부품의 외관을 손상시키고 기계적 강도를 저하시킵니다.

처리 문제

폴리프로필렌(PC)의 가공 난이도는 상대적으로 낮은 유동성과 높은 용융 온도(일반적으로 220°C~260°C)에 기인합니다. 플라스틱 사출 성형 및 기타 열가소성 가공 공정에는 더 높은 가열 온도가 필요하며, 이는 에너지 소비 증가와 가공 장비에 대한 요구 조건 상승으로 이어집니다. PC는 다른 플라스틱에 비해 유동성이 낮습니다. 이로 인해 금형 충진이 불완전하거나 고르지 않게 될 수 있으며, 특히 복잡한 형상이나 얇은 벽의 금형 설계에서 이러한 문제가 발생할 수 있습니다.

자외선 감도

PC는 자외선에 장시간 노출되면 황변 현상이 발생하고 취성이 강해질 수 있습니다. 이러한 문제를 방지하기 위해 자외선 안정제를 첨가하거나 표면에 보호 코팅을 적용하는 경우가 많습니다.

화학적 민감도

PC는 케톤, 에스테르, 염소화 탄화수소와 같은 유기 용매에 특히 민감하지만, 일반적으로 약산과 약염기에는 비교적 잘 견딥니다.균열이나 손상을 유발할 수 있습니다.

고비용

폴리카보네이트는 가격이 훨씬 더 비쌉니다. 다른 종류의 플라스틱.

환경적인 우려

폴리프로필렌(PC)의 주성분은 비스페놀 A(BPA)입니다. BPA는 내분비 교란 물질로 주목받고 있으며, 특히 유아 및 어린이 제품에서 잠재적인 건강 영향이 두드러지게 나타납니다. 이는 공중 보건 및 규제 당국의 주요 관심사로 대두되었습니다.

사출 성형에서 폴리카보네이트의 응용 분야

폴리카보네이트 제품 

폴리카보네이트(PC)는 다양한 사출 성형 제품에서 중요한 역할을 합니다. 고유한 특성 덕분에 여러 분야에서 널리 사용됩니다.

투명 케이스 및 고글

PC는 강도가 높고 투명도가 뛰어나 다양한 분야에서 널리 사용됩니다. 보호 고글 및 보호 케이스를 포함한 안전 장비.

광학 렌즈

광학적 특성과 가벼운 무게 덕분에 광학 렌즈에 사용됩니다.예를 들어 LED 램프 렌즈, 자동차 조명 렌즈 및 자동차 헤드라이트 커버를 생산하는 데 사용됩니다.

전기 제품 케이스

난연성, 높은 강도 및 내후성 덕분에 전기 계량기 하우징과 같은 전기 제품 케이스 제조에 사용됩니다. 이는 전기 제품의 안전성과 내구성을 보장합니다.

광학 디스크

뛰어난 광학적 특성과 가공성 덕분에 CD, DVD 및 광디스크에 사용됩니다.

자동차 제품

폴리카보네이트는 내열성과 충격 강도가 뛰어나 자동차 산업에 사용됩니다. 

안전 헬멧

PC는 건설업, 스포츠 및 기타 머리 보호가 필요한 분야에서 사용되는 안전 헬멧 제조에 사용됩니다. 장시간 착용 시, 경량 소재 덕분에 착용감이 향상됩니다.

 

폴리카보네이트(PC) 사출 성형 매개변수

최적의 제품 품질을 얻기 위해서는 PC 사출 성형에 적합한 매개변수를 이해하는 것이 매우 중요합니다.

러너 및 게이트 디자인

러너는 가능한 한 두껍고 짧게, 굽힘을 최소화하도록 설계하십시오. 원형 단면과 매끄러운 표면의 러너는 용융 흐름 저항을 줄이는 데 도움이 됩니다.

어떤 게이트 설계든 사용할 수 있습니다. 단, 직경은 1.5mm 이상이어야 합니다. 투명 부품의 경우, 그리고 기포나 응력 자국과 같은 결함을 최소화하기 위해서는 더 큰 게이트를 사용하는 것이 좋습니다.

매개 변수	권장 범위
러너 직경	6-10mm
게이트 깊이	0.5-1.5mm
게이트 랜드 길이	0.5-1.0mm
게이트 수	채우는 것을 보장하면서 최소화합니다.

건조 온도 및 시간

PC 소재는 가공 전에 100~120°C에서 3~4시간 동안 적절히 건조해야 합니다. 이렇게 하면 제품의 균열을 방지하고 표면 결함을 줄일 수 있습니다.

주입 온도

사출 온도는 PC 소재를 녹이는 데 중요하며, 일반적으로 270°C에서 320°C 사이입니다.

금형 온도

복잡한 형상과 얇은 벽을 만들기 위해서는 더 높은 온도가 필요합니다. 일반적으로 80°C에서 120°C 정도입니다. 이 온도는 금형의 열 변형 온도를 초과해서는 안 됩니다. 성형 응력을 줄이고 제품의 투명도를 높이기 위해서는 적절한 온도가 필수적입니다.

사출 압력

금형을 채우기 위해 고압이 사용됩니다. 일반적으로 50~150MPa 범위입니다.

유지 압력

 PC 제품의 내부 응력은 유지 압력의 크기와 지속 시간에 따라 달라집니다. 압력이 너무 낮으면 진공 기포가 발생하거나 표면이 함몰될 수 있습니다. 반대로 압력이 너무 높으면 게이트 부근에 높은 내부 응력이 발생할 수 있습니다. 따라서 낮은 유지 압력에서 높은 재료 온도를 사용하는 것이 가장 좋은 방법입니다.

주입 속도 

 사출 속도는 제품의 모양과 크기에 따라 조절됩니다. 벽이 얇거나 유동성이 긴 제품의 경우 더 빠른 사출 속도가 필요합니다. 대부분의 경우 중간 또는 저속이 적합합니다.

나사의 속도

PC는 점도가 높기 때문에 스크류 회전 속도가 너무 빠르면 안 됩니다. 원활한 용융, 배출 및 기계 작동을 위해서는 30~60rpm 범위에서 회전 속도를 조절하고, 배압은 사출 압력의 10~15%로 유지해야 합니다.

기계 크기

기계 선택은 부품 요구 사항에 따라 사출량, 클램핑력 및 사출 용량을 일치시키는 것을 의미합니다. 이상적인 제품 중량은 사출기 용량의 40~60%입니다. 용량을 폴리스티렌 온스로 측정할 경우 10%를 줄여야 합니다.

나사 설계

PC는 열 안정성이 우수하고 점도가 높습니다. 길이 대 직경비(L/D)는 20:1 이상, 최소 15:1 이상인 스크류를 사용하는 것이 권장되며, 이는 스크류가 더 길고 가늘어야 함을 의미합니다. 압축비는 1.5:1에서 3:1 사이로 유지해야 합니다.

클램핑 압력

클램핑 압력은 제품의 투영 면적을 기준으로 제곱센티미터당 0.47~0.78톤(또는 제곱인치당 3~5톤)으로 계산됩니다.

배압

이는 재료의 열화를 줄이는 데 도움이 됩니다. 일반적으로 5~20MPa 범위입니다.

냉각 시간

제품의 두께와 금형 온도에 따라 냉각 시간을 조절합니다.

 

폴리카보네이트 사출 성형 시 흔히 발생하는 문제점

폴리카보네이트 사출 성형 시 발생할 수 있는 일반적인 문제점은 다음과 같습니다.

수분 제어

사출 성형 전 폴리카보네이트는 수분을 쉽게 흡수하여 표면에 보기 싫은 줄무늬가 생길 수 있습니다. 또한 수분 함유로 인해 폴리카보네이트의 기계적 특성이 저하될 수 있습니다. 따라서 성형 전 폴리카보네이트 펠릿은 적절한 건조제 또는 제습 건조기를 사용하여 건조해야 합니다. 최적의 수분 함량은 0.02% 미만이어야 합니다.

금속 접착

크롬은 사출 금형 재료에 잘 달라붙는 경향이 있습니다. 또한 철 함량이 높은 합금으로 만들어진 기계 재료에도 잘 달라붙습니다. 금형이나 나사 등의 기계 부품에 철이 많이 함유되어 있는 경우, 이러한 달라붙음을 방지하기 위해 크롬 도금을 해야 합니다.

고점도

높은 점도로 인해 얇은 벽 부품이나 복잡한 유동 경로를 가진 부품을 성형하기 어렵습니다. 높은 사출 압력과 높은 사출 온도를 사용하면 이 문제를 제어할 수 있습니다. 하지만 온도가 높아질수록 사출 속도를 낮춰야 합니다.

맺음말

 폴리카보네이트 사출 성형은 투명성, 내충격성 및 열 안정성이 요구되는 응용 분야에서 탁월한 성능을 제공합니다. 재료 특성, 공정 변수 및 문제 해결 방법을 이해하는 것은 성공에 필수적입니다. 최적의 금형 온도부터 적절한 건조 절차에 이르기까지 모든 변수는 최종 제품의 품질에 영향을 미칩니다.

폴리카보네이트 플라스틱은 자동차, 의료기기, 전자제품, 안전 장비 등 다양한 산업 분야에서 사용됩니다. Boda Tech는 맞춤형 사출 성형 서비스에 대한 전문적인 지침을 제공합니다. 귀사의 프로젝트 성공을 위해 최상의 결과를 달성할 수 있도록 최선을 다해 지원해 드리겠습니다. 견적 전문적인 PC 사출 성형이 제품의 성능과 내구성을 어떻게 향상시킬 수 있는지 알아보세요.