뮤셀 / 초임계 발포사출

4월 10일 >>>

뮤셀 공법 

 

개요 : 가소화단계에서 초임계 상태의 질소를 성형기 배럴에 주입하여 , 성형푸 내에서 발포시키는 공법

 

1. 계량 단계에서  고온고압의 초임계 상태의 질소나 이산화탄소를 사출기 배럴내에 주입

2. Musell 스크류 계량중 Mixing Zone 에서 용융플라스틱과 초임계유체를 단일액상체로 혼합

3. 사출 공정시 급형내부의 급격한 감압으로 인해 초임계상태의 수백만개의 발포핵이 동시에 초미세 뮤셀 기포로 성형품 내부에 형성 

4. 금형내부에 형성된 기포는 생성과 동시에 발포압을 발생시켜 보압공정 없이 부품을 성형 완료시킴 

 

다이어이어 그램

 

( 실린더 내부가스주입) > ( 고분자재료에 침투) > ( 혼련과정 ) > (단일액상) >  사출 , 금형내 급격한 압력저하 > ( 발포핵인 동시에 뮤셀기포 생성 ) > ( 성형품 내부에 발포압이 발생 )

 

 

장점 : 초임계에 의한 점도 저하 

낮은 점도로 사출압력낮음, 금형온도 낮음, 사이클타임 단축 ( 약 30% )

보압이 적고 균일한 내압으로 품질 향상 , 균일한수축, 잔류응력감소, 치수안정, 변형감소

제품 중량 최대 50% 가벼워짐 ( 스킨층은 솔리드, 내부는 미세한 기공형성 )

 

단점 : 가스 주입장치 필요, 특허 승인계약이 필요, 특수한 사출 성형기 필요, 외관이 나쁨 

 

 

 

 

4월 8일 >>>

개요 

플라스틱 제품들의 무게를 줄이기 위하여 사출기의 실린더 내부로 초임계상태의 가스를 주입하여 성형재료와 가스를 혼합시켜 금형 내부로 사출한 후 수지 내부에 미세한 크기의 기포 (5~50미크론)를 생성하여 제품을 성형하는 기술

 

서론

공정 단계

1단계 - 가스용해 

가스를 초임계유체(SCF) 상태로 변화시켜 사출기 내부로 주입

 

2단계- 핵화 

수지내에 침투 혼련후 금형의 내부로 주입시 급격한 압력저하로 가스입자의 핵화 진행 

 

3단계- 셀성장 

금형의 내부에서 CELL 이 성장하며 성형조건에 따라 셀크기 조정됨 

 

4단계-형상화 

금형의 내부를 충진하면서 제품을 형상화하며,  이때 별도의 보압은 필요없음 

 

본론 

특징 

초임계 유체 사용 

물리적발포 프로세스 : 발포제로 이산화탄소 또는 질소사용

화학적 발포 프로세스가 아니므로 친환경적인 기술

성형제료의 점도는 일반사출에 비해 1/2정도 낮아짐

대부분의 성형재료에 사용가능 

 

결론 

장점 

금형수명연장 - 초임계에 의한 점도 저하 (최대 50% )

낮은 사출압력, 낮은 수지온도및 금형 온도

사이클 타임의 단축  ( 전체 30% )

사출(10%) 보압(90%) 냉각(60%) 시간이 단축됨 

 

품질향상

보압이 적고 균일한 내압작용

균일한 수축, 잔류응력 감소 , 치수안정, 변형감소 

제품중량절감 ( 최대 50% ) SKIN 층은 SOLID , CORE 층은 미세한 기공형성

 

결국 원가절감 

 

단점 

-가스주입장치 필요 

- 특허 승인 계약이 필요

- 특수한 사출 성형기의 필요 

- 외관이 나쁘다

- 장치가 고압가스법에 해당