과거 10여년간, 리시프로컬(reciprocal) 사출성형공정에서 적용되는 초미세 발포공정은 잘 개발되어 왔으며, 특허획득 상용공정으로 MuCell® 이 잘 알려져 있다. 이 공법은 자동차, 소비재 및 산업응용에 널리 사용되고 있다. 소성화단계에서 임계유체를 용융폴리머와 혼합시키는 실공법으로, 유동단계에서 복잡한 세포핵생성과 성장 미케니즘에 의하여, 기계적 성질의 손상없이 제품무게를 감소시킨다. 조밀저항과 같은 기계적성질은 오히려 개선된다.
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초미세 공법을 섬유(fiber)나 나노급 복합재와 조합하여, 제품설계자는 고유한 제품품질기준을 준수하는 재료를 다양하게 조작할 수 있다. 예를들면, 섬유재질 내포 사출품의 이방성 기계적성질의 주원인되는 유동기인 섬유배향을 발포공정에서 감소시킬 수 있다. 물론, 무지향 섬유배향이 비균일 제품변형 또는 제품수축을 방지하는데 바람직하다.
사출품의 성능을 결정하고 금형/제품/공정조건의 설계에 도움을 주기위하여, 발포거동은 정확히 예측되어야만 한다. Moldex3D R11의 신규 초미세 사출성형모듈은 발포공정에서의 세포핵생성과 세포성장을 결정하는 새로운 해를 제공한다. 보통 발포시뮬레이션에 앞서, 세포핵생성수와 균등 세포밀도함수를 가정하는데, 이 가정에따라 시뮬레이션의 결과는 실제와 크게 다를 수 있다. Moldex3D R11은 두 주요요소인 세포핵생성과 세포성장의 상호간 거동현상을 실제적으로 표현하는 모델을 적용하고 있다. 특히, 세포크기분포, 세포수 분포, 무게감소 등을 포함한다. 실험검증된 결과를 Figure 1에서 볼 수 있다. 실험적 검증에 관한 더 상세한 초미세 발포거동에 대하여 본 주제의 Conference Paper에 소개되는 기술문서를 확인바랍니다.
Fig. 1 LDPE/N2 시스템의 경우, 세포크기와 밀도의 계산결과과 실험결과의 비교.
(Y축 오류바는 최저 실험가스농도 0.1 wt%의 30% 추정치)
Moldex3D는 초미세 사출성형 시뮬레이션 분야의 최근 기술을 탑재하여, 제품설계자나 금형설계자가 발포공정의 제어를 할 정도로 완전한 식견을 얻을 수 있으며, 나아가 공정설계와 제품품질을 기할 수 있다. 초미세 사출성형과 그 사례에 대한 보다 상세한 내용은 당사 웹사이트 kr.moldex3d.com 을 방문하여 주시기 바랍니다. 참신하고 새로운 해석기법을 만나실 수 있습니다