지난 5월 28일(금) 오후 2시 (주)우진플라임이 ‘제1회 사출성형기술 온라인 웨비나’를 전격 개최했다. 이번 웨비나는 고사양 및 고품질의 사출성형기술이 요구되고 있는 현 시점에 맞게 우진플라임이 생산 공급하는 장비들에서 발생할 수 있는 다양한 불량 원인을 분석하고 성형조건을 통한 이상적인 사출품을 추출할 수 있는 과정을 소개하며 사용자의 편의성 개선과 이해력 향상을 도왔다. (주)우진플라임 측은 향후에도 지속적인 웨비나를 통해 고객 만족 서비스를 향상시켜 생산성 향상에 이바지하겠다는 의지를 드러냈다.

우진플라임 기술교육원 한선근 교수(사진. 우진플라임 웨비나 갈무리)

사출 조건 명확해야

사출성형의 혁신을 선도하고 있는 (주)우진플라임(이하 우진플라임)이 지난 5월 28일(금) ‘제1회 사출성형기술 온라인 웨비나’를 전격 개최했다. 이번 웨비나는 고사양 및 고품질의 사출성형기술이 요구되고 있는 현 시점에 맞게 우진플라임이 생산 공급하는 장비들에서 발생할 수 있는 다양한 불량 원인을 분석하고 성형조건을 통한 이상적인 사출품을 추출할 수 있는 과정을 소개하며 사용자의 편의성 개선과 이해력 향상을 도왔다.

행사는 이론·실습시간의 두 파트로 나눠 진행했으며 이론시간을 담당한 우진플라임 기술교육원 한선근 교수는 ‘사출성형품 불량 원인 분석과 대책’이라는 주제로 발표를 진행했다.

사출성형을 통해 제품을 생산하는 과정 중 ▲사출성형기 내부의 관리 부족에서 발생하는 문제 ▲압력, 온도, 배압, 속도 등의 핵심 성형조건의 부적절한 요인 ▲금형의 래핑이나 조립불량에 따름 결함 ▲원료의 불량 ▲장비 설계상의 결함 등 다양한 원인에 의해 성형불량이 발생한다. 이와 관련해 한선근 교수는 문제를 파악하기 전 작업자가 기본에 충실할 것을 권고했다.

그는 “많은 엔지니어들에게 전달하고 싶은 사안은 기교를 부리지 말고, 기본에 충실하라는 점이다. 사출성형기가 가지고 있는 기능으로 최대의 효과를 발휘하기 위해서는 기본적인 기능들을 충분히 익히는 방법을 우선시해야 하며 이러한 경험이 축적이 되면 문제의 원인을 쉽고 빠르게 파악할 수 있어 대처가 가능하다”라고 강조했다.

사출성형 과정에서 불량으로 분리되는 ‘미성형(충전 불량, Short Shot)’은 많은 사출 엔지니어들이 고민하는 부분이다. 미성형은 형상이 불완전하게 추출된 것으로 ▲수지량 부족 ▲충분치 못한 사출압력 ▲낮은 사출속도 및 금형온도 등이 원인으로 지목된다. 또한 금형의 문제로도 이러한 문제가 발생하는데 Spure, Runner, Gate의 통과면적이 작아서 발생하기도 한다.

한선근 교수는 “통과 면적이 부족할 경우, 캐비티로 들어가는 재료가 압력을 받고 부하를 받아 원하는 위치로 이동하지 못해 이상적인 사출품을 완성해내지 못한다. 아울러 수지온도, 상출온도, 금형온도 등이 적절하지 못하고 낮게 설정될 경우, 수지의 흐름을 방해하곤 한다. 이러한 문제를 개선하기 위해서는 결정성수지와 비결정수지의 적절한 공급온도를 파악해 Hopper Throat 장비에 적용할 수 있어야 한다.”라고 강조했다.

우진플라임 기술교육원 조성기 교수(사진. 우진플라임 웨비나 갈무리)

한편, 웰드라인(Weld Line)도 사출성형 과정에 문제점으로 지목된다. 웰드라인은 수지와 수지가 만나는 구간으로 노치현상(V자 혹은 U자로 라인 발생)이 발생, 기계적 결함으로 이어져 이에 따른 강도 저하가 발생하는 것이다. 이는 자연스레 적절한 사출품이 추출되지 못하는 결과를 낳게 된다. 물론, 금형 온도를 높이면 일정 부분 해소될 수 있으나 사이클 타임이 길어지고 후변형이 발생되는 문제가 있어 적절한 온도를 조절하는 과정이 필요하다. 

한선근 교수는 “웰드라인은 사출 속도가 느리거나 압력이 낮아 발생할 수도 있고 재료온도나 금형온도가 낮아서 발생할 수도 있으며 Gate의 위치가 적절치 못해서 발생할 수도 있다. 또한, 금형 PL면의 고정 측과 이동 측이 있는데 이 부분이 0.04㎜의 간격을 두고 AirVent가 설치돼 있지 않을 경우에도 발생할 수 있다. AirVent는 가스를 외부로 방출하는 기능이 탑재돼 있어 유분이나 휘발성 성분이 축적되는 것을 방지한다.”라며 “웰드라인은 화학적, 기계적 한계로 인해 완전히 제거하는 것은 불가능하지만 불량 현상을 최소화할 수 있는 방안을 고려해야하는데 엔지니어분들이 조건의 다양화를 통해 비교평가를 반드시 진행하길 권장한다. 공정기록의 데이터 값을 확인하며 압력, 속도 등의 조건이 적절한지를 확인하고 이 과정에서 포괄적인 수용을 통해 장비의 적절한 조건을 찾는 것이 중요하다.”라고 강조했다.

한편, 실습시간에는 ‘다단사출 성형조건 설정’이라는 주제로 조성기 교수가 방송을 진행하며 다양한 성형 조건을 통한 이상적인 사출품을 구현하는 방식을 안내했다.