사출성형 불량의 유형 및 대책-2 (실버스트리크,은줄)

실버스트리크

실버스트리크 발생의 메커니즘

실버스트리크란 수지 내에 발생한 기포가 확대됨으로써 힘줄 모양으로 된 유동 흔적을 말하는데, 은색의 힘줄 형상으로 보이는 것 때문에 은상이라고 부르고 있다.

건조부족 및 수분, 가스의 혼입에 의한 실버스트리크

 

발생원인

건조 부족에 의해 수지 중의 수분에서 발포 상태가 되고, 수지가 가수 분해를 일으켜 성형품 전체에 나타나는 현상이다. 예비 건조를 필요로 하는 모든 수지가 건조 부족이 되는 일이 발생한다. 또 주의 해야할 것은 재료 투입구 보디를 너무 낮은 온도로 냉각하면 결로에 의한 물방울이 부착해서 건조된 수지에서도 실버스트리크가 발생되기도 한다.

대책

수지를 잘 건조시킨다.
건조가 원인인지 아닌지를 확인하는 방법은 퍼지를 해서 수지가 발포되어 있는지 않은지 확인한다. 건조가 부족한 경우 전체가 발포 상태가 된다.

배압 부족에 의한 실버스트리크

 

발생원인

배압이 낮은 경우, 가소화 시에 에어가 말려들어서 성형품 전체에 불규칙적으로 실버스트리크가 점처럼 생기거나 작은 기포를 동반하는 현상이 발생하는 것도 있다. 또 계량 스트로크가 크고 스크류의 회전이 빠른 경우 등은 성형품 전체에 발생해서 탄화를 동반하는 경우도 있다.
또 배압을 급격하게 뺀 경우나 높은 보압이 끊어짐과 동시에 고속으로 스크류를 회전시킨 경우도 석백을 너무 많이 취했을 때와 마찬가지로 게이트 부근에 2,3개 발생하는 경우도 있다. 이 현상은 특히 고점성 수지에 많다.

대책

배압을 올린다.
가열 통 온도를 올린다.
스크류 회전을 늦춘다.
배압의 급격한 빼기를 방지한다.
보압을 서서히 떨어뜨린다.

수지의 파고듦 불량에 의한 실버스트리크

 

발생원인

가열 통 후부 온도가 높은 상태에서 수지가 체류한 경우, 스크류의 압축부의 시작 부근에 수지가 부착하여, 이 수지가 벗겨져서 가소화 된 경우, 에어를 포함한 상태로 가소화, 사출 되어서 실버스트리크가 발생한다.
또 역류한 수지가 압축이 걸려있지 않은 미용융 수지를 감싸버린다. 이 에어를 포함한 수지가 가소화, 사출되는 것에 의해 실버스트리크가 발생하는 경우도 있다.
계량 스트로크가 풀 스트로크에 가깝고, 그리고 스크류의 회전이 빠른 경우, 미용융 수지인 채로 가소화, 계량 되어 위와 동일한 현상이 일어나 실버스트리크가 발생하는 경우도 있다.

대책

가열 통 후부 온도를 필요 이상으로 올리지 않는다.
수지의 역류 체크와 역류 방지 밸브의 마모를 체크한다.
스크류의 회전수를 내리고, 배압을 올린다.
재료 퍼지나 스크류의 청소를 한다.
스크류 디자인을 검토한다.
가소화 능력이 크고, 계량 스트로크를 적게 할 수 있는 1랭크가 큰 스크류 경을 선택한다.

스크류 회전이 너무 빠를 때의 실버스트리크

발생원인

스크류 회전이 너무 빠른 경우, 가소화 불량이 발생해서 미가소 사태에서 계량된다. 이때 미가소 수지에 포함된 작은 에러를 휘감는다. 특히 계량 스트로크가 길고, 배압이 낮은 경우, 또 가열 통 온도 설정이 낮은 경우는 블랙 스트림을 동반하는 경우가 있다. 고점성인 수지에서 이 현상이 발생하기 쉽다.

대책

스크류 회전을 떨어뜨린다.
배압을 올린다.
가열 통 온도를 올린다.

석 백을 너무 많이 취하거나 수지의 스프링 백에 의해 발생하는 실버스트리크

발생원인

필요 이상으로 석백을 취하면 노즐로부터 에어를 흡입한다. 그리고 다음 사이클에서 이 에어가 수지와 함께 캐비티에 사출되어 실버스트리크가 발생한다. 또 스트로크 크기에 따라 실버스트리크의 크기도 변한다.

대책

배압의 다단 제어를 사용해서 충진 완료 직전부터 배압을 서서히 떨어뜨려 석백의 스트로크를 최소한 으로 한다.
스크류의 회전 개시와 종료 시의 속도를 저속으로 한다.
수지의 스프링백을 억제하기 위해 보압의 다단 제어를 사용해서 압력을 서서히 내린다.
스크류의 회전 개시 시간을(회전 지연) 잡는다.
노즐의 온도를 조금 낮게 해서 수지의 두루링(코 흘림)을 방지하고, 노즐에 냉각된 수지가 남지 않도록 역 테이퍼
노즐등의 노즐 팁 형상을 검토한다.

가열 통, 노즐 온도 설정 불량의 원인 때문에 수지 분해에 의해 에어, 가스가 혼입되어 발생하는 실버스트리크

발생원인

노즐, 가열 통의 온도 설정이 이상하게 너무 높은 경우, 수지가 분해되고 일부가 기화해서 발포 상태가 되어 실버스트리크가 발생한다. 더욱이 이 수지의 분해, 열화가 심할 때에는 노즐에서 분해 가스를 동반해서 수지가 뿜어져 나오는 일도 있다.
또 노즐의 온도가 너무 낮더라도 수지의 전단에 의한 발열로 수지가 분해되어서 실버스트리크가 발생할 때도 있다.

대책

온도 설정을 적절하게 한다.
히터가 끊어지지 않았는지를 조사해서 대책을 세운다.
서머커플이 떠 있지 않은지 확인한다.

가열 통 내에 수지의 일부가 체류하고, 이것이 원인인 수지 분해에 의한 실버스트리크

발생원인

가열 통 내에서 수지의 일부가 체류를 한 경우, 퍼지를 하면 일시적으로 실버스트리크가 발생하지 않게 되지만 시간 경과 후 다시 발생하기 시작한다. 이때 탄화를 동반하는 것이 있다. 또 가열통 온도 설정을 내린 경우, 실버스트리크가 발생하는 주기가 길어지지만 발생하기 시작하면 마찬가지로 발생한다.
노즐 팁 노즐 익스텐션, 스크류 헤드 등에 나사부의 풀림이 있는경우는 성형품의 일부에 발생하지만 심한 경우는 크게 발생한다. 또 탄화를 동반하는 경우가 많고, 퍼지를 하면 일시적으로 좋아지지만 금방 또 발생하기 시작한다.

다른 재료 혼입에 의한 실버스트리크

 

발생원인

다른 재료가 혼입된 경우, 웰드 라인부나 게이트 부근에 실버스트리크와 유사한 현상이 발생한다. 박리 현상이나 탄화를 동반하는 것이 많다. 성형을 해 가면 서서히 좋아진다. 이재 혼입의 정도에 따라 이 상태는 크게 변한다.

대책

확실하게 퍼지를 한다
호퍼 내에 이재가 들어가 있지 않은지 조사한다.
가열 통 내에 체류되어 있던 이전의 성형 수지가 박리되어 나오는 경우 등이 성형 현장에서는 많이 보이는데, 이와 같은 때에는 스크류의 분해, 청소등을 실시한다.

성형품의 보스부, 리브부의 반대 측에 발생하는 실버스트리크

 

발생원인

성형품의 보스부를 통과하는 수지의 유속이 빠르기 때뭉네 에어가 남겨지고, 이 에어가 뒤차라 충전된 수지에 의해 압출되어서 실버스트리크가 되는 현상이다. 리브부도 동일한 현상이 생기는 경우가 있다.

대책

사출 속도를 조정해서 에어가 휘감지 않도록 한다.

웰드 라인부의 선단에 소량 발생하는 실버스트리크

 

발생원인

웰드 라인부의 수지 흐름이 빠르기 때문에 에어가 남겨지고 이 에어가 밀려나와 실버스트리가 되는 현상

대책

사출 속도를 조정해서 에어가 휘감지 않도록 한다.

살이 두꺼운 변동부에 의한 에어의 휘말림으로 발생하는 실버스트리크

 

발생원인

성형품의 일부에 살이 두꺼운 변동부가 있는 경우, 살 두께 일부의 에어가 완전히 빠지지 않고 수지에 휘말려 성형 표면으로 에어가 밀려나와 실버스트리크가 된다.

대책

사출 속도를 조정해서 에어가 휘감지 않도록 한다

가스나 기름, 물뱡울 등의 부착물에 의한 실버스트리크

 

원인

금형에 이형제, 물방울, 기름(그리스 포함), 수지에서 나오는 가스의 액화물 등이 부착하는 것 떄문에 발생하는 경우로 부착물에 따라서 발생하는 형태가 서로 다르다.
이형제인 경우, 이형제를 도포한 후 잠시 실버스트리크가 나오지만 성형을 계속하면 서서히 얇아 져서 나오지 않게 된다.
물방울인 경우, 냉각수나 누수가 결로가 원인으로 주기적으로 발생하지만 누수 대책이나 결로 대책을 하지 않는 한 바로잡히지 않는다.
기름이 경우, 서서히 엷어지지만 장기간에 걸쳐서 나온다. 또 나오는 위치가 정해져 있다.
수지에서 나오는 가스의 액화물인 경우, 성형 초기는 문제가 없지만 몇 소트인가 성형을 하면 실버스트리크가 발생하기 시작해서 이후는 잡히지 않는다.

대책

부착물을 제거하는 것이 기본이다. 이형제의 사용은 될 수 있는 한 적게, 그리고 얇게 도포할 것. 또 필요 이상으로 사용하지 말것.
물방울인 경우, 누수나 결로에 주의 한다. 특히 여름철이나 온도가 높을 때에는 금형 냉각수 온도를 18~20도 이하로 하면 냉각 배관 등에 결로하지 쉬우므로 주의를 요한다.
수지에서 나오는 가스의 액화물이 부착하는 경우는 정기적으로 금형의 매인터넌스를 실시한다. 또 가열 통 진공 장치나 금형 진공 장치등을 사용하는 것도 하나의 대책이 된다.

노즐 온도가 너무 낮아, 노즐의 드루링에 의한 실버스트리크

발생원인

노즐온도가 너무 낮은 경우나 노즐에서 드루링된 수지가 무리하게 사출되면 사출 압력으로 노즐이나 러너, 게이트 등에서 전단 발열이 일어나고, 또 에어를 휘감아서 실버스트리크가 생긴다.

대책

노즐 온도가 너무 낮은 경우 - 노즐온도를 올린다, 노즐을 반복하여 사용한다. 노즐의 형상을 검토해서 교환한다(역테이퍼)
드루링이 원인인 경우 - 노즐의 온도를 내린다. 가소화 완료 직전에 배압을 내린다. 석 백을 사용한다. 실처럼 늘어지는 것을 방지하는 노즐을 사용한다.

기타 원인에 의한 실버스트리크

발생원인

기타 예로서 게이트의 절단 가스가 원인으로 에어를 휘감아 실버스트리크가 발생하는 경우가 있다. 게이트 가스의 유동 연장선에서 에어를 휘감아 실버스트리크가 발생한다. 이와 같은 사례에서는 연속해서 실버스트리크가 발생하는 것이 아니라 단속적으로 발생하는 것이 대부분이다. 이와 같은 불량은 핀 게이트나 서브마린 게이트 등에서 발생하기 쉽다.

대책

게이트의 절단 가스가 남지 않도록 게이트의 경을 크게 하고 형상의 검토가 필요하다.