사출 성형 표면 마감 설계 가이드 - DFM

사출 성형 표면 마감재란 무엇입니까?

I사출 성형 표면 마무리성공적인 부품 설계에 매우 중요하며 엔지니어링 제품용 플라스틱 사출 성형 부품의 미적 및 기능적 이유로 사용됩니다.표면 마감은 적절한 표면 마감으로 인해 제품의 인지된 가치와 품질이 높아지므로 제품의 외관과 느낌을 향상시킵니다.
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플라스틱 케이스(출처:XR USA 클라이언트) 

사출 성형에 표면 마감을 사용하는 이유는 무엇입니까?

부품 미적 향상

부품 설계자는 다양한 미적 목적으로 텍스처를 사용할 수 있습니다.매끄러우거나 무광택 표면 질감은 외관을 개선하고 세련된 느낌을 줍니다.또한 공구 가공 마크, 싱크 마크, 웰드라인, 흐름 라인, 섀도우 마킹 등 사출 성형으로 인해 발생하는 결함도 다룹니다.우수한 표면 품질을 지닌 부품은 비즈니스 관점에서 고객에게 더 큰 매력을 선사합니다.

부품 기능을 향상하려면

사출 성형 표면 마감재를 선택할 때 미적 고려 사항 외에도 중요한 실제 고려 사항이 있습니다.

최적의 기능을 위해서는 디자인을 단단히 잡아야 할 수도 있습니다.질감이 있는 플라스틱 마감 처리로 그립 품질이 향상되었습니다.따라서 미끄럼 방지 제품에는 사출 성형 표면 처리가 자주 사용됩니다.질감이 있는 주형은 갇혀 있는 가스가 빠져나가는 데도 도움이 될 수 있습니다.

매끄러운 SPI 표면 마감으로 인해 페인트가 벗겨질 수 있습니다.그러나 표면이 거칠면 페인트가 성형품에 더 잘 접착될 수 있습니다.또한 질감 있는 SPI 표면 처리로 부품의 강도와 안전성이 향상됩니다.

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텍스처에는 다음과 같은 여러 가지 장점이 있습니다.

  • 플라스틱 흐름 주름—강도와 미끄럼 방지 특성을 높이면서 질감 있는 두께를 추가하면 이러한 주름을 제거할 수 있습니다.
  • 그립감 향상—구성 요소에 질감을 추가하면 취급이 더 쉬워지고 특정 응용 분야에서 유용성과 안전성이 높아집니다.
  • 페인트 접착- 후속 성형 중에 페인트가 질감이 있는 물체에 단단히 부착됩니다.
  • 언더컷 만들기—일관되게 금형의 움직이는 절반으로 넘어가지 않는 부분이 있는 경우 표면에 텍스처링을 하면 필요한 PU를 제공할 수 있습니다.ll.

사출 금형 공구 표면 마감 사양

사출 성형 표면을 지정하는 가장 일반적인 방법은 다음을 사용하는 것입니다.PIA(또는 SPI), VDI그리고몰드테크표준.전 세계적으로 사출 성형 도구 제작자, 제조업체 및 설계 엔지니어는 이 세 가지 표준을 인식하고 있으며 PIA 표준은 약간 더 일반적이며 "SPI 등급"으로 널리 알려져 있습니다.

 

광택 마감 – A등급 – 다이아몬드 마감

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(SPI-AB 사출성형 표면조도)

 

이 등급 "A" 마감재는 매끄럽고 광택이 있으며 가장 비쌉니다.이러한 등급에는 다양한 등급의 다이아몬드 버프를 사용하여 버프되는 강화된 공구강 주형이 필요합니다.미립자 버핑 페이스트와 랜덤 방향 회전 연마 방식으로 인해 질감이 선명하지 않고 광선이 산란되어 매우 광택있는 마무리를 제공합니다.이는 "다이아몬드 마감", "버프 마감" 또는 "A 마감"이라고도 합니다.

마치다 SPI 표준 마무리 방법 표면 거칠기(Ra 값)
매우 높은 광택 마감 A1 6000 그릿 다이아몬드 버프 0.012~0.025
고광택 마감 A2 3000 그릿 다이아몬드 버프 0.025~0.05
일반 광택 마감 A3 1200 그릿 다이아몬드 버프 0.05 ~ o.1

SPI 광택 등급은 미용적, 기능적 이유로 표면 마감이 매끄러운 제품에 적합합니다.예를 들어, A2는 업계에서 가장 일반적으로 사용되는 다이아몬드 마감재로, 우수한 릴리스와 함께 시각적으로 만족스러운 부품을 만들어냅니다.또한 렌즈, 거울, 바이저 등 광학 부품에는 "A" 등급 표면 마감이 사용됩니다.

 

반광택 마감 - B등급

주입 (2)

(그림 2.SPI-AB 사출성형 표면 마감)

이러한 반광택 마감재는 합리적인 툴링 비용으로 가공, 성형 및 툴링 자국을 제거하는 데 적합합니다.이러한 표면 마감은 선형 운동을 적용한 다양한 등급의 사포를 사용하여 생산되며 그림 2와 같은 선형 패턴을 제공합니다.

마치다 SPI 표준 마무리 방법 표면 거칠기(Ra 값)
미세한 반광택 마감 B1 600방 종이 0.05~0.1
중간 반광택 마감 B2 400방 종이 0.1~0.15
일반 emi 광택 마감 B3 320 그릿 페이퍼 0.28 ~ o.32

SPI(B 1-3) 반광택 표면 마감은 시각적으로 보기 좋고 금형 도구 자국을 제거합니다.제품의 장식적이거나 시각적으로 중요한 부분이 아닌 부분에 자주 사용됩니다.

무광택 마감 – C등급

주입 (3)

이것은 가장 경제적이고 대중적인 표면 마감재로 미세한 석재 분말을 사용하여 광택 처리됩니다.스톤 마감이라고도 불리는 이 마감재는 이형성이 좋고 가공 흔적을 숨기는 데 도움이 됩니다.C등급은 A등급과 B등급 표면 마감의 첫 번째 단계이기도 합니다.

마치다 SPI 표준 마무리 방법 표면 거칠기(Ra 값)
중간 무광택 마감 C1 그릿 스톤 600개 0.35~0.4
중간 무광택 마감 C2 400방 종이 0.45~0.55
일반 무광택 마감 C3 320 그릿 페이퍼 0.63~0.70

질감 있는 마감 – D등급

주입 (3)

부품에 합리적인 미적 시각적 외관을 부여하며 산업 부품 및 소비재에 널리 사용됩니다.특별한 시각적 요구 사항이 없는 부품에 적합합니다.

마치다 SPI 표준 마무리 방법 표면 거칠기(Ra 값)
새틴 질감 마감 D1 건식폭풍 유리구슬#11 이전 600석 0.8~1.0
드라이 텍스처 마감 D2 건식 분사 유리 #240 산화물 이전 400석 1.0~2.8
거친 질감의 마무리 D3 건식 폭발 전 320석 #24 산화물 3.2~18.0

성형 부품을 설계하고 제조하는 것이 쉽다고 말한 사람은 아무도 없습니다.우리의 목표는 고품질 부품을 사용하여 신속하게 문제를 해결하는 것입니다.

VDI 사출 성형 표면 마감

VDI 3400 표면 마감(일반적으로 VDI 표면 마감으로 알려져 있음)은 독일 엔지니어 협회인 VDI(Verein Deutscher Ingenieure)가 정한 금형 질감 표준을 나타냅니다.VDI 3400 표면 마감은 주로 금형 가공 시 방전가공(EDM)으로 처리됩니다.SPI와 같은 전통적인 텍스처링 방법으로 수행할 수도 있습니다.표준은 독일 엔지니어 협회에서 설정했지만 북미, 유럽 및 아시아를 포함한 전 세계의 도구 제조업체에서 일반적으로 사용됩니다.

 

VDI 값은 표면 거칠기를 기준으로 합니다.이미지에서 다양한 표면 거칠기 값에 따라 표면 마감의 다양한 질감을 볼 수 있습니다.

주입 (4)
VDI 가치 설명 응용 표면 거칠기(Ra µm)
12 스톤 600개 저광택 부품 0.40
15 스톤 400개 저광택 부품 0.56
18 건식 폭발 유리 구슬 새틴 마감 0.80
21 건식 폭발 # 240 산화물 둔한 마무리 1.12
24 건식 폭발 # 240 산화물 둔한 마무리 1.60
27 건식 폭발 # 240 산화물 둔한 마무리 2.24
30 건식 폭발 # 24 산화물 둔한 마무리 3.15
33 건식 폭발 # 24 산화물 둔한 마무리 4.50
36 건식 폭발 # 24 산화물 둔한 마무리 6.30
39 건식 폭발 # 24 산화물 둔한 마무리 9.00
42 건식 폭발 # 24 산화물 둔한 마무리 12시 50분
45 건식 폭발 # 24 산화물 둔한 마무리 18.00

결론

사출 성형 표면 마감의 두 가지 범주 중에서 SPI 등급 A와 B는 표면 거칠기가 매우 낮고 가장 매끄러운 것으로 간주되며 가격이 더 비쌉니다.반면, 표면 거칠기 관점에서 볼 때 최고 품질의 VDI인 VDI 12는 SPI C 등급과 동일합니다.

성형 부품을 설계하고 제조하는 것이 쉽다고 말한 사람은 아무도 없습니다.우리의 목표는 고품질 부품을 사용하여 신속하게 문제를 해결하는 것입니다.

적합한 사출 성형 표면 마감을 선택하는 방법은 무엇입니까?

부품 기능, 사용된 재료 및 시각적 요구 사항을 고려하여 사출 성형 표면 마감을 선택하십시오.대부분의 일반적인 플라스틱 사출 성형 재료는 다양한 표면 마감을 가질 수 있습니다.

표면 마감 선택은 제품 설계의 초기 구현 설계 단계에서 설정되어야 합니다. 왜냐하면 표면은 재료 선택과 드래프트 각도를 결정하고 툴링 비용에 영향을 미치기 때문입니다.예를 들어, 코스 또는 질감이 있는 마감에는 부품이 금형에서 취출될 수 있도록 더 큰 구배 각도가 필요합니다.

그렇다면 사출 성형 플라스틱의 표면 마감을 선택할 때 고려해야 할 주요 요소는 무엇입니까?

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광택 마감 A 등급(출처:XR 미국 클라이언트)

툴링 비용

표면 마감과 재료는 공구 설계 및 비용에 큰 영향을 미치므로 실시예 설계 초기에 표면 측면의 기능성을 고려하고 평가하십시오.표면 마감이 기능에 중요한 경우 제품 디자인의 개념 단계에서 표면 마감을 고려하십시오.

사출 성형 공정의 많은 부분이 자동화되었지만 연마는 예외입니다.자동으로 연마할 수 있는 것은 가장 단순한 모양뿐입니다.이제 연마공은 작업할 수 있는 더 나은 장비와 재료를 갖게 되었지만 그 과정은 여전히 ​​노동 집약적입니다.

구배 각도

대부분의 부품에는 1½~2도의 구배 각도가 필요합니다.

이는 최대 2인치 깊이의 성형 부품에 적용되는 경험 법칙입니다.이 크기에서는 약 1½도의 드래프트가 금형에서 부품을 쉽게 분리하는 데 충분합니다.이는 열가소성 소재가 수축할 때 부품이 손상되는 것을 방지하는 데 도움이 됩니다.

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금형 도구 재료

금형 도구는 사출 성형의 표면 매끄러움에 큰 영향을 미칩니다.주형은 다양한 금속으로 만들 수 있지만 강철과 알루미늄이 가장 많이 사용됩니다.성형된 플라스틱 부품에 대한 이 두 금속의 효과는 크게 다릅니다.

일반적으로 경화 공구강은 알루미늄 합금 공구에 비해 부드러운 플라스틱 마감을 생성할 수 있습니다.따라서 조각이 낮은 수준의 표면 거칠기를 요구하는 미적 기능을 가지고 있는 경우 강철 주형을 고려하십시오.

 성형재료

모든 종류의 부품과 기능을 포괄하는 광범위한 사출 성형 플라스틱을 사용할 수 있습니다.그러나 모든 플라스틱이 동일한 사출 성형 표면 마감을 얻을 수 있는 것은 아닙니다.일부 폴리머는 매끄러운 마감 처리에 더 적합한 반면, 다른 폴리머는 보다 질감이 있는 표면을 위해 거칠게 만드는 데 더 적합합니다.

화학적, 물리적 품질은 사출 성형 재료마다 다릅니다.예를 들어, 용융 온도는 특정 표면 품질을 제공하는 재료의 성능에 중요한 요소입니다.첨가제는 완성된 제품의 결과에도 영향을 미칩니다.따라서 표면 질감을 결정하기 전에 다양한 재료를 평가하는 것이 중요합니다.

또한 필러나 안료와 같은 재료 첨가제는 성형품의 표면 마감에 영향을 미칠 수 있습니다.다음 섹션의 표는 다양한 SPI 마감 지정에 대한 여러 사출 성형 재료의 적용 가능성을 보여줍니다.

SPI-A 등급 표면 마감에 대한 재료 적합성

재료

A-1

A-2

A-3

ABS

평균

평균

좋은

폴리프로필렌(PP)

권장되지 않음

평균

평균

폴리스티렌(PS)

평균

평균

좋은

HDPE

권장되지 않음

평균

평균

나일론

평균

평균

좋은

폴리카보네이트(PC)

평균

좋은

훌륭한

폴리우레탄(TPU)

권장되지 않음

권장되지 않음

권장되지 않음

아크릴

훌륭한

훌륭한

훌륭한

SPI-B 등급 표면 마감에 대한 재료 적합성

재료

B-1

B-2

B-3

ABS

좋은

좋은

훌륭한

폴리프로필렌(PP)

좋은

좋은

훌륭한

폴리스티렌(PS)

훌륭한

훌륭한

훌륭한

HDPE

좋은

좋은

훌륭한

나일론

좋은

훌륭한

훌륭한

폴리카보네이트(PC)

좋은

좋은

평균

폴리우레탄(TPU)

권장되지 않음

평균

평균

아크릴

좋은

좋은

좋은

SPI-C 등급 표면 마감에 대한 재료 적합성

재료

C-1

C-2

C-3

ABS

훌륭한

훌륭한

훌륭한

폴리프로필렌(PP)

훌륭한

훌륭한

훌륭한

폴리스티렌(PS)

훌륭한

훌륭한

훌륭한

HDPE

훌륭한

훌륭한

훌륭한

나일론

훌륭한

훌륭한

훌륭한

폴리카보네이트(PC)

평균

권장되지 않음

권장되지 않음

폴리우레탄(TPU)

좋은

좋은

좋은

아크릴

좋은

좋은

좋은

SPI-D 등급 표면 마감에 대한 재료 적합성

재료

D-1

D-2

D-3

ABS

훌륭한

훌륭한

좋은

폴리프로필렌(PP)

훌륭한

훌륭한

훌륭한

폴리스티렌(PS)

훌륭한

훌륭한

좋은

HDPE

훌륭한

훌륭한

훌륭한

나일론

훌륭한

훌륭한

좋은

폴리카보네이트(PC)

훌륭한

권장되지 않음

권장되지 않음

폴리우레탄(TPU)

훌륭한

훌륭한

좋은

아크릴

평균

평균

평균

성형 매개변수

사출 속도와 온도는 몇 가지 이유로 표면 마감에 영향을 미칩니다.빠른 사출 속도와 더 높은 용융 온도 또는 금형 온도를 결합하면 결과적으로 부품 표면의 광택이나 매끄러움이 향상됩니다.실제로 사출속도가 빠르면 전체적인 광택과 매끄러움이 향상됩니다.또한, 금형 캐비티를 빠르게 채우면 눈에 잘 띄지 않는 웰드 라인을 생성하고 부품에 대한 강력한 미적 품질을 생성할 수 있습니다.

부품의 표면 마감을 결정하는 것은 전체 제품 개발에서 필수적인 고려 사항이며 원하는 결과를 얻으려면 설계 과정에서 고려해야 합니다.사출 성형 부품의 최종 용도를 고려해 보셨나요?

Xiamen Ruicheng이 부품의 미학과 기능성을 향상시키는 표면 마감을 결정하는 데 도움을 드립니다.

 

 


게시 시간: 2023년 5월 22일