인서트 크랙에 대한 자료입니다.
WorkingBear라는 분이 쓴 글을 번역한 것인데, 글 내용이 길어서 요약만 했습니다.
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사출 성형 인서트크랙 예방을 요약 해보면,
- 재생 수지 사용하지 말 것과 재생수지를 일부 섞지 말 것
- 인서트를 예열하고, 10분 기다린 후 인서트작업 할 것과, 사출 압력을 낮추고 냉각시간을 천천히 할 것.
- (동과 플라스틱 열팽창 계수 틀림 ; 플라스틱은 빠르게 냉각되나, 인서트는 계속 팽창이 되므로.)
- 설계 디자인 변경 (보스 주변 살두께 등)
- 베어링 압입 검토 (압입시 응력 균열 발생 여부 판단)
마지막으로 WorkingBear는 몰드 인 스크류 너트 인서트 후에 나사 보스 균열을 일으킬 수있는 잠재적인 근본 원인에 대해 언급했습니다. 실제 현장에서 불만 사항을 접수 한 후 EMS 및 플라스틱 공급 업체에 인벤토리를 다시 확인하고 상자 조립 전 금형 나사 너트 삽입 후 스크류 보스의 약 1 %가 금이 갔음을 확인했습니다. 즉, 스크류 보스에 여분의 힘과 스크류 드라이버가 없으며 균열은 내부 응력에서 발생합니다.
불량률은 플라스틱 케이스에 나사를 결합한 후 30%까지 증가합니다.
불량률은 플라스틱 케이스에 나사를 결합한 후 30%까지 증가합니다.
그럼, Workingbear는 몰드 인 너트 스크루 인서트 공정에 스크류 보스 균열을 초래할 수있는 4 가지 근본 원인을 지적했습니다.
너무 많은 재 갈림 수지(재생수지) 사용
나사에 예열 없이 부품 삽입
부적절한 성형 파라미터
설계 위험
플라스틱 사출 성형 공구가 이미 110 ° C로 예열되기 때문에 왜 INSERT 너트를 예열해야합니까?
몰드 인 삽입 스크류 보스가 파손 된 사례 연구
거의 INSERT 부품은 구리 재질로 만들어지며 열팽창 계수 (Coefficient of Thermal Expansion : CTE)는 환경에 20 ℃ ~ 100 ℃를 유지하면서 16.4 μm / m²입니다. 플라스틱 수지는 PC이며 CTE는 -40 ° C ~ + 40 ° C에서 66.6 μm / m-° C입니다. CTE가 약 4 배 정도 다릅니다.
물론, 사출 기계는 공구 및 INSERT 너트 부품의 예열을 수행 할 수 있습니다. 문제는 INSERT 너트 부품이 실제로 온도에 도달하는지 확인하는 방법입니다. 그런데 플라스틱 공구와 INSERT 부품 간의 유일한 접촉은 볼트입니다. 우리는 플라스틱 툴링 예열 공정이 단시간 내에 INSERT 부품을 그 위치로 가열 할 수 있음을 보장 할 수 없습니다.
고온으로 용융 된 수지가 툴링의 공동으로 흘러 들어가는 동안 INSERT 부품이 온도를 높이고 크기를 확장시킵니다. 조만간 수지는 공구 설비의 냉각 시스템에 의해 견고 해지고 크기가 줄어들지 만 INSERT 부품은 여전히 고온에 머물러있을 수 있습니다. 수지와 인서트 부품의 팽창 속도가 다릅니다. 내부 응력은 수지와 INSERT 부품의 계면에서 발생합니다. 소성 강도가 내부 응력보다 작 으면 균열 / 파손이 약점에서 발생합니다.
우리는 일반적으로 INSERT 부품을 50 ° C ~ 60 ° C로 예열해야한다고 요청하고 적어도 10 분 정도 유지 한 다음 금형에 넣으십시오. INSERT 파트가 안정적인 확장 크기에 도달하게하려면 10 분을 유지해야합니다. 60 ° C까지 예열 만하면 작업자가 열을 내지 않도록 안전을 위한 것입니다.
기본적으로 스크류 보스 직경이 커질수록 몰드 인 프로세스에 스크류 보스 균열이 생길 수 있습니다. 수지 치수 때문에 냉각 단계에서 줄어들 것입니다. 외경과 내경은 줄어들 것입니다.
WorkingBear는 스크류 보스 균열에 대한 잠재적인 원인을 열거하고 나 자신을 위해 메모를 작성하고 있습니다.
1. 재생 분쇄 수지 사용
우리는 일반적으로 MFI (Mold Flow Index) 값을 사용하여 재사용 수지가 혼합 된 플라스틱 원료로 판단합니다. 경험에 의하면, 성형 플라스틱 재료는 Virgin regin과비교하여 MFI 값의 25 ~ 30 %를 증가시킵니다. 주입을 위해 virgin resin 에 재 분쇄 수지 (이미 적어도 한 번 발사 됨)가 혼합되면 MFI 값은 원래 값의 30 % 이상이 됩니다.
MFI (Mold Flow Index) 값 측정 장비
2. 스크류 INSERT 부품이 성능 예열 공정을 거치지 않았습니다.
경험에 비추어 볼 때 INSERT 부품은 내부의 응력과 크리프 위험을 줄이기 위해 몰딩 도구에 넣기 전에 예열 과정을 거쳐야합니다. INSERT 부품이 예열 프로세스를 구현하지 않으면 플라스틱 성형 환경 온도에 따라 달라집니다.
성형 캐비티 (PC 수지)는 일반적으로 120 ° C로 예열되어 25 ° C (실내 온도 가정)의 캐비티에 삽입됩니다. 캐비티도 접촉에 의해 ISNERT 부품을 120 ° C까지 빠르게 가열 할 수 있습니다. Cooper INSERT(황동 인서트)는 단시간 내에 안정된 크기로 확장되지 않을 수 있습니다. 용융 된 고온 수지는 310 ° C 주변의 공동으로 들어가 INSERT 부품을 다시 가열합니다. 몇 초 후에 플라스틱이 냉각 단계로 바뀝니다. 불행히도 INSERT 부품은 여전히 크기가 확대되고 있으며 플라스틱 부품은 냉각되고 크기가 줄어들고 있습니다. 내부 응력은 플라스틱 재료가 결합 된 INSERTS 부품 표면에서 발생합니다.
3. 플라스틱 성형 매개 변수 효과
더 낮은 사출 압력과 시간을 적용하면 보스 주변의 내부 응력이 줄어들어 보스의 잠재적 인 균열을 예방할 수 있습니다. 그러나 패킹 압력이 낮 으면 더 두꺼운 부분에 싱크 자국이 생기고 강도 능력이 떨어집니다.
4. 설계 위험
몰드 인 부품에 대한 설계 지침 (DUPONT 문서 "몰드 인 삽입 :주의 사항 및 지침"참조)에 따라. 인서트 보스 직경은 12.9mm (0.5 ")보다 큰 인서트를 제외하고는 INSERT 직경의 1.5 배가 되어야합니다. 보스 벽 두께가 두꺼울수록 INSERT 주변에서 발생하는 응력이 소재에 따라 더 높아져서 시원하게 팽창합니다. 예열 섹션 이유와 동일합니다.
몰드 인 나사 보스 직경은 인서트 직경의 1.5 배가되어야 한다.
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