업계의 과제
플라스틱 자재는 의료기기 산업에서 널리 사용되고 있습니다. 플라스틱 사출성형의 응용범위는 외과수술, 진단 시험, 약물 전달, 노인용품, 자가 치료, 예방 의학 등에 이릅니다. 최근 수년간 보철 장치 및 침습 외과기구에서 플라스틱 용용기술이 개발되면서 비용 효율성 및 내항성 측면에서 주목을 끌고 있습니다. 의료기기는 섬세하고 결함이 없어야 하기 때문에 제조 과정에서 품질 관리가 중요합니다. 또한, 부품의 크기가 작기 때문에 대부분의 의료기기는 생산성을 증대하기 위해 멀티캐비티 사출성형 으로 제조합니다. 제품 품질을 일정하게 유지하고 생산율을 높이기 위해서는 모든 캐비티를 균일하게 충진하는 것이 중요합니다. 전통적으로 설계를 실증하고 검증하기 위하여 시행착오 방법을 사용합니다. 그러나, 이 방법을 사용할 경우 제품 제조 주기가 길어지고 생산 비용이 증가하게 됩니다. 게다가, 많은 의료기기가 조립 부품으로 제작됩니다. 완벽하게 조립하기 위해서는 각 사출품의 변형을 정밀하게 제어해야 합니다. 시간과 비용이 한정된 상태에서 모든 설계문제를 해결하는 것은 의료기기 산업에서 큰 과제입니다.
Image courtesy of ADVANGENE
Moldex3D의 솔루션과 장점
여러 제품개발 단계에서 전문 CAE 시뮬레이션 소프트웨어인 Moldex3D를 이용할 수 있습니다.
사전 개발 단계에는 금형이 아직 제작되지 않았지만 엔지니어는 시뮬레이션 도구를 사용하여 잠재적인 미성형 및 웰드 라인 위치 등 자신의 설계를 검토할 수 있습니다. 또한, 사전 문제감지 외에 Moldex3D은 설계를 검증하고 최적화하는데 사용할 수 있습니다. 사용자는 시뮬레이션 도구를 사용하여 게이트 수, 런너 시스템 및 냉각 시스템 레이아웃 등을 고려한 여러 이종설계들을 비교하여 최적설계를 성취할 수 있습니다. 각 설계는 반복 시뮬레이션 실행단위(run)로 생성되어 시행착오 실험방법처럼 시간과 비용을 낭비하지 않습니다.
Moldex3D는 충진, 보압, 냉각, 변형 해석등 의료용품의 사출성형 제조 공정을 위한 완벽한 시뮬레이션 솔루션을 제공합니다. Moldex3D의 목표는 문제를 도출, 그 해결책을 제시하고, 나아가 시장출시의 단축과 최고수준의 제품표준에 공헌하여 모든 회사에 가치를 부여하는 것입니다.
Moldex3D로 해결하는 난제
다중 금형 캐비티 제품
-
과제
-
해결안
-
- 다중 금형 캐비티 제품은 의료 영역에서 가장 광범위하게 응용되고 있습니다. 다중 금형 캐비티 공정에 있어, 플라스틱을 균등하고 평행하게 각 금형 캐비티에 주입하는 것은 언제나 해결해야 할 과제입니다. 재료 점성은 가열되면 변화하므로, 기하학적인 평형의 런너 설계에서는 여전히 발생할 수 있는 유동 불평형 현상을 고려하므로, 런너 시스템을 어떻게 개선할 것인지가 중대한 도전이 되고 있습니다.
-
- Moldex3D는 성형 시뮬레이션을 이용해 사용자가 유동 불균형 및 단사 문제를 미리 예측할 수 있도록 돕습니다. 사용자는 시뮬레이션 결과를 이용해 런너 배치를 수정할 수 있으며, 공정을 한층 개선하고 제품 품질을 높일 수 있습니다. Moldex3D는 런너 시스템에서 리얼 3D 그리드를 이용해 분석을 실시하며, 가장자리층은 사출 성형에서 가장 중요한 계산 구역 중 하나이므로 Moldex3D는 가장자리층 그리드(BLM)을 이용해 보다 정확한 시뮬레이션 결과를 산출합니다.
다중 인서트 제품
-
과제
-
해결안
-
- 의료 보건은 관리가 엄격한 산업 분야이므로, 효과적이며 정확한 품질 관리로 제품 품질을 보장하고, 산업의 높은 표준을 유지하는 것이 필수적이며 중요한 요건입니다.
-
- Moldex3D를 활용해 유동파 전 작용을 정확하게 예측하고, 유동과 주입 시스텝 설계를 수정함으로써, 용융물이 얇은 영역에 접촉되기 전에 두꺼운 구역을 먼저 충진하게 하고, 두께 불균등으로 인한 용융 온도의 빠른 하강 및 유동 둔화 문제를 해결해 순조롭고 균등한 금형 캐비티 충진이 가능하게 합니다. 그 외에도, Moldex3D는 완벽한 유체 구조 교차 분석을 제공해 제조 생산에 있어 매우 중요한 기능을 담당합니다.
