LS엠트론 기술교육아카데미에서 누구나 쉽게 사출성형을 이해할 수 있도록 사출성형 입문자를 대상으로 한 LS사출기 기술 자료를 공개했다. 기술 자료에는 사출성형기의 개요부터 구조, 프로세스, 종류까지 사출성형기에 대한 기본 내용으로 구성되어 있다. 

* 자료 : LS엠트론 기술교육아카데미(http://lsmtronacademy.com)

1.2.2. 사출장치 구조에 따른 분류

사출장치란 고체상태의 수지를 고온 용융시켜 공급하고, 높은 압력과 속도를 이용해 금형 내로 주입하는 장치이다. 사출장치는 다음의 3가지 공정으로 이루어진다.
- 계량 : 과립상 또는 대상(帶狀)수지의 일정량을 용융하고 혼련한다(가소화).
- 사출 : 용융한 수지를 금형에 주입해 금형 공간부(Cavity)를 수지로 충전한다.
- 보압 : 수지가 냉각 및 고화하는 과정에서 수축이 되는 것을 방지하기 위해 압력을 가한다.
사출장치는 일반적으로 사출, 보압을 담당하는 사출 기구와 계량을 담당하는 가소화 기구로 구성된다. 사출장치는 가소화 방식에 따라 크게 4가지로 분류된다.

1.2.2.1. 인라인 스크류(In-Line Screw) 방식
Screw만으로 가소화 기능과 사출 기능을 수행하는 방식으로 전 세계 사출성형기의 약 98%가 이 방식을 채택하고 있으며, Pre-Plunger에서 발전한 방식이다.
장점으로는 계량의 조정이 용이(Screw의 회전수, 거리 조정 용이)하며, 수지의 체류가 적고, 재료의 교체가 용이하다. 또한 계량, 사출, 보압 등의 기능을 한 개의 Screw로 실현하고 있기 때문에 구조가 간편하다.
단점은 계량 위치에 따라 Screw 길이가 변해 가소화 품질이 떨어지는 면이 있다.

1.2.2.2. Screw Pre-Plastication 방식
Screw는 가소화 기능을 Plunger 하는 사출 기능을 각각 수행하는 방식으로서 장점으로는 균일한 가소화 품질을 얻을 수 있다. 단점은 Plastic 소재의 체류가 많아 재료의 교체가 어렵고, 구조가 복잡하다.

1.2.2.3. Plunger Pre-Plastication 방식
재료의 예비가소화용 가열실린더에 Plunger식 사출장치와 유사한 구조이며, 용융 재료를 사출용 가열실린더에 옮겨 저장한 후(계량) 금형 내 사출하는 방식이다.

1.2.2.4. Plunger 방식
가열실린더 내의 성형재료를 피스톤형의 Plunger로 가압해 사출하는 방식으로, 1960년 초 무렵까지 광범위하게 이용되었으나, 재료 가소화의 균일성이 떨어지고 사출압력의 손실이 발생하는 단점이 있어 지금은 거의 사용되지 않고 있다.
참고로, 사출장치에서 계량을 담당하는 가소화 장치에 대해 간략하게 설명한다.

☞ 가소화(Plastication)
외부의 열(히터)이나 스크류와 수지와의 마찰열을 이용해 수지를 용융, 혼련시키는 과정을 말하며, 가소화의 원리 및 가소화 장치의 기본 구조와 각 부 명칭은 아래와 같다.
- Screw : 가열실린더 내에서 계량, 혼련, 사출의 역할을 하는 매우 중요한 부분으로서 재료 공급부, 압축부, 용융부로 나누어지며, 수지의 특성에 따라 Screw의 길이 및 내경의 비(L/D)와 압축비(나사산 높이의 비), 그리고 회전속도 등을 달리한다.
- Screw Head Assy : 수지 압력에 의해 밸브(체크링)가 열리며 용융수지가 앞으로 유동하도록 하고, 사출 및 보압 시 사출압력에 의해 밸브(체크링)가 닫히고 Screw 앞부분의 용융수지가 역류하는 것을 방지하는 부품이다.

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