Moldex3D를 이용한 유체 보조 사출 성형의 푸시 백 프로세스 시뮬레이션 방법

코어테크 제품 부관리자 중쉬판(鍾旭帆)

가스/물 보조 사출 성형(GAIM/WAIM)은 제품 품질 향상에 도움이 될 뿐 아니라, 재료와 비용 절감 및 제품 중량 감소 목적 달성을 위해 광범위하게 사용됩니다. 가스/물 보조 사출 단계에서 가스는 두께가 더 두꺼운 영역(저항력이 작다)으로 흘러가는 경향이 있기 때문에 제품 중심에 중공이 형성되고, 성형 프로세스가 완료되면 중량이 가벼운 중공 제품이 생산됩니다. 이 프로세스는 유체 주입 시간점에 따라 쇼트 샷과 풀 샷 방법으로 구분할 수 있습니다.  

 

풀 샷 푸시 백(Push-back) 프로세스는 다른 쪽에서 가스/물을 주입해 용융물을 노즐 위치로 푸시하는 것입니다. 푸시 백 기술을 이용하면 오버플로 영역을 설정할 필요가 없고, 푸시 백된 플라스틱을 다시 이용할 수 있기 때문에 플라스틱의 낭비를 크게 줄일 수 있습니다. 푸시 백 프로세스 역시 일반적인 GAIM/WAIM에서 발생되는 플로우 마크 등의 성형 결함을 방지하는 데 도움이 됩니다.

 

Moldex3D GAIM/WAIM기능은 코어 아웃(Core-out) 효과를 최적화할 수 있는 용융물과 보조 유체의 유입구를 설계할 수 있도록 푸시 백 프로세스의 시뮬레이션을 지원합니다. Moldex3D는 사용자가 초기 설계 단계에서 잠재적인 성형 결함을 평가하고 동시에 보조 유체가 과도하게 배럴로 푸시 백되는 위험을 피하도록 도움을 줄 수 있습니다. 아래 단계들은 GAIM/WAIM시뮬레이션에서 푸시 백 프로세스가 수행되는 방법을 설명하고 있습니다.


Step 1 : Moldex3D Studio에서 GAIM프로젝트를 생성하고 (보조 유체가 물인 경우 WAIM으로 변경), 각각 가스와 용융(일반적으로 서로 다른 측)으로 구분되는 두 개 이상의 유입구가 포함된 푸시 백 프로세스에 적합한 모델(MFE)을 가져옵니다. 용융과 가스의 유입구 및 플라스틱 재료를 선택하면, Moldex3D가 사전 설정된 공정 조건과 계산 매개변수를 자동으로 생성합니다.


Step 2 : 홈 탭의 공정 조건(Process)을 클릭해 가공 조건의 마법사를 불러옵   니다. 충전/보압 설정 탭에서 적절한 충전, 보압 및 가스 설정을 지정해 용융물과 가스가 유입구를 통과해 캐비티로 들어가는 시기와 방법을 선택합니다 (일반 IM시뮬레이션 과정과 유사).


주의:푸시 백 프로세스는 풀 샷 방법일 때 적용되는 기술이기 때문에, 가스가 캐비티에 진입할 때 용융물이 거의 가득 채워졌는지 반드시 확인해야 합니다.


Step 3 : 용융 유입구의 보압 설정 영역에서푸시 백 설정(Push-back)란을네(Yes)로 변경해 푸시 백 프로세스 시뮬레이션을 활성화합니다. 그후 플라스틱 용융이 다시 흐를 수 있도록 노즐이 열리는 시기와 노즐 오픈 지속 시간을 결정해푸시 백 시작 시간(Push-back start time)푸시 백 지속 시간(Push-back duration time)의 값을 지정합니다.


Step 4 : 모든 설정을 완료하고, 분석 순서로충전&보압(Filling & Packing, F/P)을 선택한 후, 계산을 시작하도록 제출합니다. 계산이 종료된 후 결과를 Moldex3D Studio로 다운로드하면, 각 결과를 확인하고 코어 아웃 성능 등 항목의 설계 효과를 평가할 수 있습니다. 푸시 백 설정을 사용하지 않는 사례(아래 그림 오렌지색 선)와 비교하면 푸시 백 프로세스(18초 시작)가 마지막 코어 아웃 결과를 결정하는 것을 분명하게 알 수 있습니다.

충전/보압-캐비티중량

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