성형품에 나타날 수 있는 불량의 종류

 

5. 용접 선(Weld Line)
플라스틱 부품 상 Weld Line은 흔히 광학적/기계적 결함으로 나타난다. 또 노치 현상 및 색상 변화가 나타날 수 있다. 노치 현상은 특히 표면이 곱고, 고광택을 가진 블랙 또는 짙은 색상에서 많이 나타나며 투명 제품에는 더욱 선명하게 나타난다.

 

- 원인
Weld Line은 2개 이상의 유동 선단이 만날 때 발생하는 현상이다. 수지 흐름의 볼록한 유동 선단은 서로 접촉해 납작해지고 서로 붙는데, 이 과정은 이미 높아진 점성을 가진 유동 선단의 퍼짐이 요구된다. 따라서 높아진 점성으로 인해 온도와 압력이 충분하지 못하면 유동 선단의 모서리는 충분히 Purge하지 못하고 노치를 형성한다.
또한 유동 선단은 더 이상 균일하게 용융·융합되지 못하고 약한 지점을 만든다. 첨가제(안료, 윤활제)가 포함된 수지를 사용할 경우 Weld Line 주변에서 이들 첨가제가 심한 방향성을 나타내며, 이로써 Weld Line 주변에서 색상이 달라지는 것을 유발한다. 가장 중요한 해결책은 금형 온도를 올리는 것이며, 금형 온도를 올리면 Cooling Time은 정상적인 금형 온도에 비해 약 2%/℃ 만큼 길어진다.

 

 

- Weld Line 원인/대책 요약
Weld Line은 성형 재료가 Cavity 내에서 Core Pin 주위를 흐를 때 또는 2개 이상의 흐름이 완전히 결합되지 않을 때 생기는 라인이다. 이 라인은 게이트로부터 분류가 있는 한 Weld Line을 완전히 제거하는 것은 불가능하므로 불량 현상이 최소한으로 되도록 방안을 모색해야 한다.

 

 

문제점과 현상 : Weld Line 부근에서 색이 다른가?
대책 : - 미세한 안료를 사용한다.
       - 가벼운 수지를 사용한다.

 

문제점과 현상 : 금형 구조상 개선이 가능한가?
대책 : - Sprue Runner 사이즈를 + 방향으로 조절한다.
       - 게이트 사이즈를 + 방향으로 조절한다.
       - 게이트 추가 및 위치를 이동한다(Weld Line 은폐).
       - Weld Line부의 Air Vent를 확인하고 조치한다.
       - 수지 유동을 저해하는 부분을 확인하고 조치한다.
       - 금형의 성형부를 Polishing한다.

 

문제점과 현상 : 성형 조건으로 개선이 가능한가?
대책 : - 금형 온도를 + 방향으로 조절한다.
       - 수지 온도를 + 방향으로 조절한다.
       - 사출 속도를 + 방향으로 조절한다.

6. 수분 줄(Silver Streak)
수분 줄은 성형품의 표면에 열린 U자 모양으로 나타난다. 수분 줄 주위의 표면은 흔히 거칠고 기공을 나타내며 금형 표면상의 수분 때문에 발생한 수분 줄은 폭이 넓고 거친 얇은 층 모양으로 나타나는 현상이다.

 

 

- 원인
보관 또는 성형 중에 수지 입자, 수지의 수증기 형성으로 수분이 흡수된다. 유동 선단에서 속도 때문에 가스의 기포 및 수증기가 수지의 표면으로 밀고 들어간다. 성형에서 보압을 가하기 때문에 터진 기포는 움직이는 유동 선단에 의해 변형되어 금형 벽면에 고화된다.
(수분 줄이 생길 수 있는 원인 : 금형 Cooling Line 누수, 금형 표면의 결로 현상, 수지 건조 불충분, 수지 보관 불량)

 

 

- 문제점 분석

수분 줄은 재료 안에 함유된 수분의 영향으로 나타나는 현상이라도 해도 과언이 아니기 때문에 재료의 건조 상태를 늘 확인해야 한다.

 

 

7. 공기 줄(Air Streak)
대개의 경우 공기 줄은 망 모양 또는 백색 줄로 나타나고 Domes, Rib 및 살 두께의 변화가 있는 주위에서 찾아볼 수 있는데 Sprue 및 게이트 주위에서 시작해 박막 모양의 줄이 나타날 수 있다. 또는 Air Hooks는 글자와 같은 조각부의 오목부나 돌출부 근처에 나타날 수 있다.

 

- 원인
금형 내로 수지 충전 중 시간 내에 빠져 나가지 못하는 공기는 성형품 표면까지 밀려 유동 방향으로 퍼진다. 특히 글자, Icon, Mark 등과 Rib, Dome 등 오목부 부근의 공기는 휘말려 수지에 의해 갇힌다. 그 결과 Air Hooks가 형성된다.
사출성형기 가소화 장치에 수지를 계량할 때 스크류 앞쪽(노즐) 부위에서 공기가 흡입되면, 공기는 사출 중 Cavity로 운반되어 수지가 고화되는 금형 벽을 향해 밀린다. 따라서 이 경우는 게이트 주변에 공기 줄이 많이 나타난다.

 

- 공기 줄 원인/대책 요약
성형품 표면에 수지의 유동 방향으로 나타나는 은색의 선이나 구상의 점을 말한다. 이것은 성형수지에 수분이 흡수되었거나 성형 수지의 일부 또는 전부가 실린더 내에서 과열되어 분해되는데, 가스 발생 시 특히 잘 나타난다.

 

- 원인과 대책