Thomas Chiu, 토마스 치우, 코어테크 시스템(몰덱스3D) 제품 R&D 부서 수석 아키텍처 매니저

소개

압축 성형은 일반적으로 열경화성 플라스틱에 사용됩니다.플라스틱은 예열되어 열린 몰드 캐비티에 넣습니다. 이 과정에서 몰드는 플라스틱을 압축하여 캐비티를 채우면서 경화를 위해 열을 가합니다.일반적인 용도로는 기계 부품, 식기(주방용품), 전기 자동차 배터리 등이 있습니다.

금형이 닫히기 전 압축 성형에 영향을 미치는 요인:

압축 성형 전에는 전하의 분포와 기하학적 구조가 성형 결과에 큰 영향을 미치게 됩니다. 금형 폐쇄 후 용융물을 금형 캐비티에 주입하여 서서히 캐비티를 채우고 금형 온도로 인해 응고시키는 사출 성형과 달리, 성형 결과는 주로 금형 폐쇄 상태에 따라 달라집니다. 즉, 압축 성형에서는 금형이 완전히 닫히기 전의 전하 위치와 모양에 따라 결과가 달라집니다. 전하와 몰드 사이의 접촉 면적이 달라지면 온도 변화가 발생합니다. (그림 1 및 그림 2 참조)

그림 1 다양한 시나리오에서 몰드 위 플라스틱의 초기 접촉 위치.

그림 2: 플라스틱의 초기 온도 분포에 영향을 받는 휨 방향

금형 폐쇄가 압축 성형 결과에 미치는 영향:

금형 폐쇄 후 플라스틱은 금형에 완전히 둘러싸여 있어 폐쇄 전 상태와 금형 경계와의 상호작용이 달라집니다.따라서 냉각 채널이 플라스틱에 미치는 영향도 다양합니다. 플라스틱 판을 예로 들면, 몰드가 닫힌 상태에서 플라스틱이 코어와 캐비티에 고르게 접촉하도록 몰드를 설계할 수 있습니다.그러나 금형이 열리면 냉각 채널의 한쪽이 플라스틱 부품에서 더 멀리 이동하게 됩니다. 시뮬레이션 중에 메쉬가 몰드 개방 상태에서 전하를 배치하기 위해 계산되면 냉각 채널(또는 발열체)과 플라스틱 사이의 거리가 달라집니다.이로 인해 두 금형 측면 사이의 온도 편차가 발생하여 휨 결과에 영향을 미치게 됩니다.

그림 3: 휨 방향은 플라스틱의 초기 온도 분포에 영향을 받습니다.

금형 폐쇄 전의 충전 위치와 금형 폐쇄 후 냉각 채널의 위치를 모두 고려할 때, 전처리 과정에서 금형 개방형 메쉬를 사용해야 할까요, 아니면 금형 폐쇄형 메쉬를 사용해야 할까요?

냉각 채널(또는 발열체)이 몰드를 통과합니다

Moldex3는 사용자가 몰드 개방형 메쉬를 생성하여 메쉬 이동 거리를 결정하고 몰드 개방 상태에서 몰드 폐쇄 계산을 자동으로 진행할 수 있는 솔루션을 제공합니다. 이 접근 방식은 몰드 닫힘 조건에서 전하와 메쉬 사이의 몰드 내 제약 문제를 피합니다. 후처리 기능을 통해 사용자는 금형 온도 분포를 관찰하는 동시에 시간에 따른 금형 움직임을 시각화 할 수 있어 보다 직관적인 성형 공정을 제공합니다.

그림 4: 금형 이동 중 동적 금형 온도 분포 표시

결론

압축 성형은 금형의 개방 및 폐쇄 단계에 크게 영향을 받습니다. 따라서 사출 성형과 달리 압축 성형 시 더 많은 요소를 고려해야 합니다. Moldex3D는 사용자가 몰드 개방 상태와 몰드 이동을 정의할 수 있는 강력한 솔루션을 제공합니다. 그런 다음 소프트웨어는 금형이 열리고 닫히는 과정을 자동으로 시뮬레이션하여 사용자에게 더 자세한 압축 성형 결과를 제공하고 압축 성형 과정을 더 잘 이해하도록 지원합니다.