사출기의 스펙과 금형 설계시 주의 사항-1(크기와 무게를 중심으로)

이번 포스팅에서는 사출기의 스펙과 금형 설계 시 주의 사항에 대해서 알아보겠습니다.

사출기의 스펙은 사출 금형을 설계하는데 몇가지 고려해야할 중요한 사항 중 하나입니다.

따라서 사출 금형을 설계할 때 반드시 알아야할 사출기의 스펙에 대해서 알아보겠습니다.

특수 사양의 사출기에(이중사출기, 탠덤사출기, TI 사출기등) 대해서는 한번에 설명하기에는 범위가 너무 광범위 하므로

일반적으로 사용하는 사출기에 대해서만 다루도록 하겠습니다.

사출기는 "톤수"라는 형체력 기준의 스펙이 있습니다.

형체력이라는 것은 충진과정, 보압과정에서 생기는 금형 내의 압력을 제품 형상면이 받았을 때, 금형이 열리려고 하는데

이를 잡아주는 힘이라고 보시면 됩니다.

작게는 50톤 사출기부터 초대형 3000톤 사출기 까지 그 사이에 많은 사출기가 있습니다.

성형 해석을 통해서 혹은 사용 레진의 대표적인 사출내압과 투영면적의 곱으로 나온 형체력에 맞게 양산 사출기를 선택하고,

그에 맞게 금형을 설계하는 것이 가장 중요합니다.

때때로 도너츠형태, 테두리에만 제품 형상이 있고, 중앙은 텅 비어있는 경우에 형체력은 50톤이지만,

금형의 크기가 500톤에 맞다면 500톤 사출기에 올리는 것이 합당 합니다.

다만, 금형 강도의 문제나 장착시에 혹은 작동 중에 문제 없이 사출기를 한단계 줄일 수 있다면 더욱 좋은 설계라고 볼 수 있습니다.

양산 사출기의 톤수를 줄이는 것은 생산단가를 줄이는 데 가장 큰 역할을 하기 때문입니다.

금형의 크기에 대해서 고려할 때 사출기에 문제되는 것들은,

사출기 형판의 크기, 타이바의 간격, 최대 형판 거리(daylight/데이라이트), 최소/최대 금형두께 등이 있습니다.

먼저 형판의 크기에 대해서 알아보겠습니다.

형판보다 금형의 고정판이 큰경우 발생할 수 있는 문제점은 금형이 고정되지 않는다는 점입니다.

형판에는 금형을 고정할 수 있도록 볼트 TAP 혹은 클램핑이 움직일 수 있는 T홈이 가공 되어있습니다.

이 TAP과 T홈은 당연히 형판내에 존재하므로, 형판을 벗어나는 금형은 이 두가지 방법으로는 고정 할 수 없습니다.

간혹 가로로 긴 금형을 고정할때 좌우의 클램핑을 이용하지 않고, 천지 방향의 클램핑을 이용하여 고정할 수 있지만,

이는 사출기의 형체력이 전달되는 유효면적을 벗어 날 수 있으니, 이러한 부분 까지 충분히 고려해야합니다.

(세로로 긴 금형도 동일하게 형판을 벗어나면 위험합니다.)

타이바는 이동측 형판이 고정측 형판에 전진할 때 가이드 하는 역할과 형체력을 견디는 역할을 합니다.

보통 형판의 크기보다 타이바의 간견이 좁기 때문에, 금형을 장착할 때 타이바에 걸리는 경우가 있습니다.

이 때, 타이바의 간격 사이에 고정판이 들어가는지만 고려하기 보다는 금형 외부에 작착되는 냉각 호스나 유압 파이프까지 고려해서

금형을 장착하고 해제할 때 문제가 없도록 하는 것이 중요합니다.

흔히 데이라이트라고 불리는 최대 형판 거리에 대해서 알아보겠습니다.

제품중에 높이가 높거나 혹은 언더컷이 너무 커서

제품 취출 시 이동측 형판을 일반적인 경우 보다 더 후퇴시켜하는 경우에 이를 고려해야 합니다.

또한 로봇으로 제품을 취출해야하는 경우, 형개 거리에 로봇의 작동 공간도 추가하여 확인 해야합니다.

최소 금형 두께는 이동측 형판의 최대 전진거리로 보는데,

이 거리가 정해지는 이유는 이동측 형판의 기울어짐을 막아주기 위한 다리형태의 구조물 때문이거나

혹은 토글식 사출기의 경우 최대 전진할 수 있는 거리가 토글에 의해서 정해지기 때문입니다.

최대 금형 두께와 데이라이트는 얼핏 비슷한 용어로 해석 될 수 있으나 전혀 다른 의미이므로 반드시 이해해야합니다.

앞서 설명한 데이라이트는 금형이 형체력을 받지 않고 있는 상태에서 이동측 형판이 최대로 후퇴한 거리를 말합니다.

하지만 최대 금형 두께는 금형이 사출압을 받고 있을 때, 이동측 형판이 최대로 멀어질 수 있는 거리입니다.

특히나 토글식 사출기의 경우 토글이 축소 되면 축소 될 수록 견딜 수 있는 힘이 줄어드므로,

유압사출기에 비해서 최대 금형 두께가 작습니다.

따라서 금형의 두께와 데이라이트를 비교해서 금형두께가 충분하다고 판단하는 일이 없어야 합니다.

(첨언 하자면, 토글식 사출기가 위의 최소/최대 금형두께에서 단점이 있지만, 상대적인 장점도 있습니다.)

금형의 크기만 주로 이야기 했는데, 금형의 무게 또한 고려해야할 중요한 사항입니다.

특히나 금형의 무게가 사출기가 지탱하기에 너무 무거운 경우, 금형 열 때 형판이 기우뚱 하는 경우도 있습니다.

혹은 당장에 기울어짐이 보이지 않지만, 양산 도중에 천천히 기울면서 금형 뿐만 아니라 사출기 고장의 원인이 되기도 합니다.

극단적인 경우에는 클램핑이 잡을 수 있는 무게를 넘어서 금형이 사출기에서 떨어지는 경우도 있습니다.

따라서 사출기의 상세스펙에 대해서 제조사의 카달로그를 참조하는 것이 가장 중요합니다.

추가 스펙을 적용한 경우도 있을 수 있으므로, 반드시 양산 사출기의 정확한 스펙 파악이 중요합니다.

다음 포스팅에서는 사출기의 스펙 중 성형과 관련해서 고려해야할 사항에 대해서 알아보겠습니다.

2018/03/17 - [금형설계/사출금형] - 사출기의 스펙과 금형 설계시 주의 사항-2(사출, 계량 능력 중심으로)

*해당 포스팅은 완전히 전문적인 내용이 아니며, 필자가 공부를 하며 메모하는 식으로 쓴 글입니다.

*100% 학술자료에 바탕하여 작성하지 않았으며, 일부의 내용은 학설과 다를 수 있습니다.

*따라서 포스팅의 내용은 추가되거나 수정될 수 있습니다.

*언제든 잘못된 부분이 있으면 지적해주시면 감사하겠습니다.