wavecross2

개요

사출 성형 해석을 통하여 금형제작 과정에서 발생할 수 있는 불량 요인을 예측하고 이를 통하여 반복되는 금형 수정 및 시사출의 횟수를 최소화하여 비용과 시간을 절감 할 수 있게 한다.

서론 

해석을 통한 결정 사항 

1. 적정 수징의 결정 

2. 적절한 게이트 수와 위치의 선정

3. 런너의 크기 및 길이의 결정 

4. 웰드라인의 위치 조절 

5. 냉각회로의 최적 설계 

6. 응력 분포의 최소화 

7. 성형 조건의 최적화 

해석 과정 

1. 모델링 

  모델준비  - 런너 시스템 설계 - 냉각 시스템 설계 

2.  사용 수지의 선정 

3. 성형조건입력 및 해석 

4. 결과 분석 

5. 조건 최적화 

본론

★ 지원 해석 분야 

유동해석 : 수지가 주입되어 채워져 나가는 과정에 대한 해석 성형불량의 70% 가 유동불량 임 

- 미성형 여부 

- 웰드 여부 

- 런너 밸런싱 확인 

보압해석 : 충전후 취출때 까지 수지의 거동을 해석 

- 싱크마크 예측

- 체적 수축량 예측

냉각해석 : 냉각채널에 의한 제품내 온도 분포를 해석

- 냉각시간 최소화 : 고온 부위에 집중 냉각할 수 있도록 냉각시간 최소화 

- 열점의 제거 : 쉽게 열이 발산되지 않는 곳을 찾아 냉각수로 배치

- 변형의 감소 : 온도차이를 최소화하여 온도차에 의한 수축 불균형 최소화 

결론 

현장에서도 이제는 성형해석을 중시하고 발행한 데이터를 참조하고 있습니다. 점점 하드웨어와 소프트웨어의 발전으로 과거에 시간이 오래걸리던 것들도 시간이 단축되고 있다.  정확한 결과를 위해서는 사출 공정조건과 수지의 데이타가 더 많아지고 좋아질 수록 결과는 더욱 좋아질 것이다. 

Daiylight Opening 이란 ? 

사출금형을 체결할수있는  열린 가동형판과 고정형판의 거리 ( D.O )

금형의 닫힏 두께가 mold-h 라하고 제품을 빼기위한 금형의 높이를 mold-H라 하면 

열린 가동형판과 고정형판의 거리는 제품을 빼기위한 금형의 높이 mold-H 만큼의 거리가

있어야 제품 취출이 가능하다 

사출성형기에서 Daylight Opening과 금형두께와의 관계는 

금형의 크기 + 가공거리 < Daiylight Opening 이어야한다.

프레스 기계의 다이하이트는  장착할 수 있는 금형의 최대 높이를 말하는 것이다.

다이 하이트 = 슬라이드 조절을 최대로 올리고  나서  하사점의 슬라이드 하면에서 볼스터의 상면 까지의 거리 

다이하이트가 클수록 일반적으로 큰 톤수이다. 톤 수가 높을 수록 다이 하이트도 높아진다. 

높은 하이트를 필요로 하는 제품인 경우 필요하중도 높이지는 경우가 많다. 

금형강에서나 부품에서의 숫돌 사용은  WA , A , GC 안에서 이루어진다.

숫돌의 선택 일련 번호는  예를 들면 WA-30-H-7-K 라는것이 있는데 내용은

  입자종류 - 입자크기 - 입자무르기 - 결합 조밀도 - 결합제  순으로 선택한다.

1. 입자의 종류 : WA : 화이트 알루미나 -> HSS 강 사용 ( 열처리된 강 )

                        A : 갈색 알루미나 -> SKD 61 , SKD 11 사용 (열처리된 강 )

                     GC  : 그린 탄화규소 -> 초경이나 주철 

2. 입자 크기 : 거친입자 - 중간입자 - 고운입자 등으로  구분됨 

                금형에서는 중간입자중에서 황삭(30) ~ 정삭(60) 사이에 선택하여 사용한다.

3. 입자 무르기 :  연한것-경한것 으로 알파벳 순서로 나뉘어 져 있다.  선택은 경질은 연한것으로 연질은 경한것으로 선택한다.  연한선택 ( H, I, J, K ) 중에서 경질인 HSS 는 연한것의 첫번째인 H 를 선택하고 SKD는 연한것중에서 경질인 K를 선택한다.

4. 조밀도 : 조밀도는 조밀정도를 나타내는 것으로 금형에서는 중간값에서 조금 성긴 조밀도를 선택한다.

5 결합제 : 금형에서는 일반적으로 비트리파이트 (V) 를 사용한다, 

결론 WA 30 H 7 K 는  HSS 가공을 위한 WA 선택을 하고 황삭을 위해 거친입자(30)을 선택하며 입자는 경질인 HSS 를 연마하도록 H 를 선택하고 조밀도 7의 중간에서 조금 성긴 조밀도의 비트리파이트 로 결합된 숫돌이다. 

HSS 황삭 가공을 하기에 적합하다. 

연삭 깊이의 결정은 재질의 경, 연으로 결정된다.  연한 재질은 연삭깊이가 깊어질 수 있고 , 경질의 재질은 연삭깊이가 얕아야 가공성이 좋아진다. 

연삭깊이를 결정하는 요소 : 연삭 대상인 재질의 경도 

  구조용강 (열처리되지 않은 강) :  성기지만 경한 결합도를 가진 숫돌을 사용하여 저속의 속도로 연삭 가공 한다.

   예) 갈색  알루미늄(A) 의  입도는 중립중에서 거친연삭용(30) 결합도는 SOFT 중에서 연한쪽인 K 를 사용한다.

         = A 30 K 7 K ( 입자률은 중립 ( 7 ) 의 비트리파이드 결합제  V  )

  탄소합금강 ( SKD11, SKD61) 마무리연삭 :  백색 알루미늄의 입자에 입도는 중립중에서 다듬질용 60에 결합도는 SOFT중에서 경한쪽에 속하는 H나 I 를 사용한다. 

         = WA 60 H 7 K 

 해설 ) 금형에서 사용하는 평면연마에서는 입도는 중립중에서 거친용(30) ~마무리용(60) 선택하며 결합경도는 연한경도(SOFT ; H I J K ) 중에서 선택한다.  결합도의 선택은  연질은 경(hard)한결합을 경질은 연(soft)한결합을 사용한다.  

서술 -

합금탄소강의 경우 A 를  합금탄소강은 WA 선택하고  주철이나 초경 처럼 매우 경한 재료는 CG를 쓴다.

금형 부품 연마에 있어서는 탄소합금강의 황삭은  중립(M) 거친입도(30) 로  한번에 최대 0.05 씩 가공하고 

정삭인 경우 중립(M) 중 고운입도(80)을 선택하여 한번에 최대 0.01 씩 가공한다. 

황삭이던 정삭이던 같은 탄소강이기에 결합도는 연(SOFT, H,I,J,K) 중에서 선택하되  경도가 높은 경우 H를 경도가 낮은 경우 K 를 선택한다. 

책 설명 >

아래는 제일연마에서 제공하는 비트리파이트의 평면연삭숫돌 표준 선택표

4월 9일 내용 > ( 6분소요 ) 

다이얼 게이지는 비교측정을 위한 도구이다.

금형 평탄도 측정에 사용하였다.

와이어 가공전 세팅 작업에 지렛대형 다이얼 게이지를 사용

1. 용도 

 1) 측정 기준이 되는 치수를 zero point 로 설정

 2) 비교치수를 측정하여 빠른시간에 평탄정도 판단

2. 특징 

 1) 빠른시간에 비교측정이 가능하다

 2) 지렛대형으로는 피삭재물의 평탄을 확인

 3) 최소눈금이 0.05, 0.01, 0.002, 0.001 등이 있다. 

                                                             -끝_

4월 9일 이전 내용 >>>>

금형제작 중에 다이얼 게이지는 많이 쓰인다. 

주로 세팅 중에 금형을 높이를 세팅할때 사용했다.

와이어기기에 금형을 세팅할때 사용하였다.  바늘을 통해 직관적으로 높이값의 차이를 볼 수 있다

눈금사이가  0.01 인것과 0,001 인것 두가지를 사용하였다,

사용 용도 : 수평도 ,  수직도 ,  진원도 

특징 : 기준면을  제로 세팅후  비교면과의  차이를 알수 있다.

사용법

1. 다수의 제작 부품의 높이  비교 측정 

<표준형 다이얼 게이지 >

 표준형 다이얼게이지를 스텐드에 고정한후 

 블럭게이지를 통해 영점을 잡는다.

 이후 제작된 부품 ( 프레스 인서트 부품) 높이를 빠르게 체크 한다.

2. 가공 공구에서 가공물 세팅 높이 측정

<지렛대형 다이엘 게이지> 

지렛대형 다이얼 게이지를 암타입 마그네틱 스텐드에 고정한다.

암타입 마그네트를 칼럼에 부착한다

암타입 마그테트 스텐드의 관절을 조절하여 측정이 용이하도록 고정한다

칼럼을 이동하여 기준 포인트에 칼럼 높이를 위치 시킨다

칼럼을 이동하며 세팅된 부품의 높이를 체킹한다.

높이가 틀린 경우 조정하여 다시 체크한다 

참조 >

여러가지 성형결함중 수축은 치수에 영향을 많이 준다.

수축이 일어나는 현상은 주로 살두께와 상관이 있다. 

용탕이 같이 있는 핫챔버는 용융점이 낮고 흐름이 좋아 박육 성형에 무리가 없으나 플린저로 직접 가압하는것이 아니어서 가압력이 부족하여 후육성형에는 치수 결함이 생기기 쉽다. 

반대로 용탕이 떨어져 있는 용융점이 높은 콜드챔버는 플린져가 가압하여 후육성형에 무리가 없으나 흐름이 좋지않아서 박육성형에는 미충전이 일어나기 쉽다. 

치수에 영향을 주는 성형결함 

1. 미충전 / 2. 수축 

해결책 

1. 미충전 : 플래쉬를 잘 운영하여 미충전을 방지한다. 

2. 수축 : 라이저를 활용하여 수축 보상이 되도록 사용한다,

사출 금형에서 사용되는 코아는  일반용  하든강   고경면사상용 으로 나뉘어 사용한다. 

일반적으로 사용하는 STD 61 종 

61종은 내구성이 좋아서 제작후 시간이 지나도 청정성을 유지한다. 

내열강으로 목적에 접합하며 열처리후에 방전가공하여 사용한다. 

HRC 50 정도 유지가 된다. 

프리하든강으로는 KP4M을 사용한다. 경면성과 가공성의 가격대비 성능이 좋다. 

프리하든강으로 열처리 없이  구매후 바로 방전가공해서 사용하며 주로 QDM 제작시 사용하였다.

고경면 사상용으로 NAK 80을 주로 사용하였다. 양호한 방전가공성과 경면 사상성으로 거울같은 경면을 낼수 있었고 내식성도 좋았다. ( PVC 일때는 스타박스를 사용하기도 함 ) 

1. 냉각  2. 방전미세칩 제거  3. 절연  4.녹 방지

와이어 컷에서 가공액은 침전가공에서도  아랫 뭉치와 윗 뭉치에서 가공액이 분사되어 나온다,

강한 불꽃방전으로 절연 파괴되어 나오는 미세 칩을 제거하는 역할과  가열된 가공부위를 냉각시켜준다.

또한 절연을 통해 방전이 가능하도록 유지하며 탈이온수 유지를 통해 와이어 가공에 의한 철의 녹을 최소화 시켜준다.

1. 1x3x5 를 지켜 균등 설치 할것

2. 입수와 출수의 온도 차이가 3도 이상 나지 않토록할 것

3. 설계 우선순위는 밀핀보다 우선이다.

4. 케비티에서 최소 10미리 떨어지도록 한다

5. 큰 홀 한개 보다 작은 홀 여려개가 효율적이다

6. 고정측이 가동측 보다 많은 냉각수 홀을 필요로 한다

7. 고정측과 가동측은 별개로 운영한다

8.  금형온도가 높은 스프루부터 먼저 냉매가 입수되도록 한다

만약 그냥 로크웰 경도시험에 대해 물어보면 

 로크웰 경도 시험 방법은 15종류의 시험이 가능 

 압입자는 5종류 (다이야몬드 원추,  강구 1.58 , 3.17 , 6.35 , 12.7  )

첨삭내용 >>>>

• 측정자를 압입자 로 바꾸자 !!!!! 
• 대면각을 꼭지각으로 바꾸자 !!!!! ( 대면각은 비스커스  ) 
• 부여를 가압으로 바꾸자 !!!!!
• 추가내용 : 측정압은 60kg, 100kg, 150kg 이 있다.

4.9일 시험 기재내용  ,  7분소요 >>>>>>

1. 로크웰 C  스케일 

 1) 측정자 : 다이야몬드 대면각 120도 지름 0.2mm 

 2) 측정법 : 150Kg/㎠ ( 초압 10Kg/㎠)

 3) 측정재료는 열처리강을 주로 측정 

2. 측정방법 

 1) 측정재료 고정

 2) 초압 10Kg 으로 시작

 3) 측정압 140Kg 부여 

 4) 총 150Kg 

 5) 측정 해체후 깊이를 HrC로 환산 

3. 로크웰 B 스케일 

 1) 측정자 : 강구 1.5mm 

 2) 측정압 : 150Kg/㎠

 3) 측정재료는 주로 비열처리 강에 적용한다. 

 4) 측정치는 HrB로 표기한다. 

-끝-

4.6일 기록 >>>>>>

로크웰 시험은  가장 많이 사용하는 시험방법이다, 그중에 B, C 스케일이 많이 쓰인다.

B SCALE - 지름 1.588  강구 ( 스틸볼 ) 가 압입에 사용된다,

C SCALE - 선단각 120도 지름 0.2 미리의 다이야몬드가 압입에 사용된다,

B SCALE 은 열처리가 되지 않은 구조용강이나 구조용탄소강에 쓰인다.

C SCALE 은 열처리가 진행된 합금탄소강이나 합금다이스강에 쓰인다.

C 스케일 시험 방법 ( 시험하중 150KG )

재료을 고정한다,

10KG 의 예비 하중을 가한다.

시험하중 150KG 되도록 140KG 을 가한다

하중을 제거한다,

압입 흔적 깊이을 경도로 환산한다,

절삭유제 선정에 대한 정해진 규칙이나 공식은 없으며, 일반적으로 절삭속도가 빨라질수록 절삭유제의 효과는 감소한다.

피삭재의 절삭성, 가공의 종류 및 가혹한 정도, 공구 재질 및 형상, 비용 등을 고려하여 절삭유를 선정하고 실지 시험 적용을 통해 적합성을 확인해야 된다.

절삭유제는 공구 수명, 공작물 표면거칠기 등에 많은 영향을 미치므로 신중하게 검토할 필요가 있다.

1) 강의 절삭

초경 공구로 고속 선삭 가공시는 건식 절삭 또는 수용성 절삭유제 사용이 유리

초경 리머 사용시는 활성 극압 첨가제 함유 절삭유제가 효과적

공구강 등 고경도강의 가공시는 유화 염화유가 효과적

2) 스테인리스 강의 절삭

일반적인 선삭, 밀링에는 극압첨가제 함유된 수용성 절삭유제(W2종 2호)가 효과적

브로우칭, 나사 가공, 리이밍 등에는 유화 염화유가 효과적

3) 동합금

동합금은 활성 극압첨가제가 첨가된 절삭유제 사용시 변색이 됨.

대부분의 일반적인 가공에는 W2종 3호 사용

가혹한 조건에서 가공시 비수용성 절삭유제 사용

4) 알루미늄 합금

일반적으로 건식 절삭하거나, 냉각 기능이 우수한 W2종 3호 사용

5) 주철

일반적으로 건식 절삭

공구 수명 연장을 위해 W2종 1호 (Synthetic Type 또는 Semi-Synthetic Type) 사용 추천

미세한 칩 가루 발생으로 기계나 공작물이 지저분해지므로, 세정 효과 측면에서도 사용

6) 마그네슘 가공에의 적용

마그네슘 가공시 영국에서는 절삭유제를 사용하지 않는 경우가 많지만, 미국에서는 일반적으로 사용하고 있다.

수분이 함유된 절삭유제 사용시 칩과 물과의 반응으로 방출된 수소가스로 화재가 발생할 수 있으므로 반드시 물을 포함하지 않은 기름 (Unhydrous Oil)을 사용해야 된다.

단, 수소가스 발생을 감소시키는 억제제를 포함한 수용성 절삭유제는 사용할 수 있다.

7) 연마

일반적으로 수용성 절삭유제 W2종이 사용된다.

비수용성 절삭유제는 주로 비트리파이드 결합제를 사용한 연삭숫돌에 적용하며, 결합제가 고무나 쉘락인 경우에는 사용하지 않는다.

단, 증발한 절삭유제 증기에 연마 불꽃으로 불이 붙을 수 있으므로, 연마 불꽃이 발생하지 않도록 연마 숫돌 밑으로 2차 유로를 만드는 등의 대책이 필요하다.

동물성 유지가 포함되지 않은 유제는 눈막힘(Loading) 우려가 있으므로 주의한다.

8) 브로우칭

강계 재료에 적용시 유황계 극압첨가제가 함유된 비수용성 절삭유제가 윤활과 충격하중 흡수를 목적으로 사용된다.

가벼운 브로우칭 작업에는 수용성 절삭유제도 사용된다.

9) 탭 작업

유황계 극압첨가제를 포함한 비수용성 절삭유제가 알루미늄을 제외한 다른 재료의 탭핑에 사용된다.

단, 가공후 변색 방지를 위해 솔벤트로 방청처리가 필요하다.

10) 초경합금 공구에의 적용

일반적인 가공에는 수용성 절삭유제 W2종이 사용된다.

단, 공구 수명 개선 효과는 고속도강 공구에 비해 아주 작고, 초경은 열충격에 약하므로 절인부에 균열이 생길 수 있다.

공구 상면과 병행해 추가로 공구 여유면에 절삭유제를 공급하는 등의 방법으로 균열을 줄일 수 있다.

단, 절삭유제 사용중 공구 파손이 자주 발생할 경우 건식 절삭으로 변경해야 된다.

특히 초경 공구로 밀링 가공을 할 경우는 일반적으로 건식 절삭한다.

공작물 온도 균일 유지를 위해 절삭유제를 사용할 경우에는 공구 호울더 부위나 공작물 뒤쪽에 절삭유제를 분사하도록 한다.

초경 리이머 작업 등 느린 절삭속도로 절인의 온도가 높게 올라가지 않는 경우에는 절삭유제의의 효과를 기대할 수 있다.

11) 티타늄 합금에의 적용

일반적으로 수용성 절삭유제 W2종이 사용된다.

다만, 실리콘계 소포제를 사용한 절삭유제는 사용하지 못하므로, 사전에 확인할 필요가 있다.

절삭유제와 환경, 위생

수많은 기계 가공 작업자들이 절삭유제와 직접, 간접적으로 접촉하고 있어 절삭유제의 환경, 위생 문제는 중요하다고 할 수 있다.

절삭유제를 구성하는 개개의 구성 성분은 유해하지 않더라도 혼합물은 유해할 수 있으며, 박테리아나 곰팡이에 의한 부패로 유독성 물질이 생길 수도 있다.

가능한 한 절삭유제에의 직접적인 노출은 피하는게 좋지만, 기계 구조상 문제 등으로 불가피한 경우도 있을 수 있으므로 절삭유제 선정시 유의할 필요가 있다.

1) 절삭유제 작업자 노출 경로

 - 피부 접촉

 - 공기 흡입

 - 기타, 마시는 경우 등

실지 절삭유제 관련 질병의 약 80% 정도가 피부 접촉으로 발생한다.

절삭유제에 노출되는 작업 후에는 항상 깨끗하게 씻도록 하고, 사람에 따라 피부에 영향을 미치는 정도가 다른 경우가 많으므로 민감한 사람의 경우는 전환 배치 등을 통해 절삭유제에의 직접적인 노출을 피하도록 할 필요가 있다.

절삭가공은 공구를 사용하여 소재의 불필요 부분을 제거해 가는 중에 절삭저항으로 열과 칩등이 생성된다.

이에 절삭유에서는 냉각목적과 칩제거목적 절삭저항을 줄이는 윤활목적 그리고 방청목적으로 사용한다.

구비조건 

1. 냉각성이 좋아야 한다. ( 열이 발생함에 냉각성을 통해 열을 낮추어 준다 )

2. 윤활성이 좋아야 한다. ( 절삭 저항을 낮추며 칩배출에 도움이 되어 가공면의 조도를 좋게한다 )

3. 세척성이 있어야 한다. ( 다량 발생되는 칩을 흘려보내도록 할 수 있어야 한다. )

4. 방청성이 있어야 한다. ( 부식 방지역할을 통해 소재을 보호한다 )

목적 

1. 칩배출을 원할이 하여 가공면이 거칠지 안토록 하는 목적

2. 냉각성을 통해 공구를 보호하는 목적

3. 윤활 성능으로 가공저항을 낮추어 공구의 수명을 연장의 목적

4. 수용성인 경우 녹방지가 되도록 방청 목적

리머는 금형에 있어서 와이어 가공으로 만들어진 맞춤핀에 대응하여 홀더에 뚤어주는 맞춤핀 구멍이다.

일반급 금형에서는 홀더에 리머 작업을 해주며 초정밀급에서는 지그그라운딩을 정밀급에서는 보링을 진행 하기도 한다.

리머는 선행작업을 드릴로 가공하며 일반 구조용강에서는 리머가공 작업 -0.2 정도로 해주고 합금강등은 -0.1정도로 기초홀을 뚫어준다 깊이는 직경의 3배만 가공하도록 하고 나머지는 큰 지름의 드릴로 릴리핑 해준다. 

주의할 점 : 

1. 윤활성이 좋은 절삭유를 사용한다.

2. 저속으로 가공한다. 

3. 직경의 3배만 가공하고 나머지는 릴리프가공한다. 

금형제작의 용도 

1. 맞춤핀용 홀 가공 

2. 간이 금형에서는 파이롯트 다이 피어싱 홀 

참조 ( 조정리머 )

 H7 에게

                e f g h 는 헐거움 

               js k m n 중간끼움이고

               p r s t u x 는 억지 끼움 

홀18~30 H7 = 20 ~ 0   /  H6 = 13~0

   g6  -20 ~ -10  꽤헐거움  h6 -10 ~ 0 헐거움(미끄럼)  m6  10~20 중간끼워맞춤 (타압) p6 20~30 억지 (압입)

 프레스에서 사용하는 것 ( 기준 H7)  g6: 가이드리프트, m6: 맞춤핀, n6: 펀치, 가이드포스트(펀치), p6 : 다이 인서트

열처리란 가열하는 퀜칭에서 노냉(서냉) 하면 풀림 공냉하면 불림  급냉하면 담금질이되고 담금질 된것을 A1 아래온도에서 재가열 하는 것을 템퍼링이라고 한다. 

풀림의 목적 : 가공성이 좋토록  재질내 편석등을 제거하며 원자 입계를 조대화시키는 것이다. 

완전 풀림 :  탄소강에 있어서는 단단한 조직이 나오지 안토록 하기 위해 오스테나이트가 생성되는 구역인 A3~ Acm 온도보다 50도 정도 높게 한후 노내에서 서서히 식히는 것이다. 

확산 풀림 : 오스테나이트가 생성되는 구역인 A3~ Acm 훨씬 높은 온도인 1000 도 가까이 올려서 가열한 후 노냉 하면 완전 풀림이 된다.

구상화풀림 : 가열 냉각을 반복하여 가공에 방해가 되는 침상의  시멘타이트를 한곳에 모이도록 구상화 하는 것이다.

항온 풀림 : 오스테나이트 구역까지 가열후 TTT 노즈 구역인 650 구역에서 항온하여 오스테 나이트를 만든다. 

이는 합금강에 효과적이다. 합금강은 완전풀림을 진행하면 노냉에 시간이 더 걸리는데 반해 노즈구역에서 5시간 가량 항온을 하면 이후 급랭을 해도 변화가 없다.

응력제거 풀림 :  고온뜨임 온도에서 서냉하여 가공을 생긴 응력을 제거하거나 열처리 전에 예비 열처리로 시행한다.

다이렉트 법 

금형이동 법

페리슨 이동 법

블로우 성형 : 중공성형이라고도 하며 페리슨을 압출로 생성한후 금형안에 넣어 공기를 불어넣어 성형하는 법

핫페리슨 법 :  페리슨이 압출로 나온 후  냉각 되기 전에 중공성형을 진행하는 법 

핫페리슨 단점 : 병목을 명확히 성형 하지 못한다. 

해결책 : 콜드 페리슨 법 개발 

콜드 페리슨 법 : 페리슨을 사출 생산하여 냉각 시킨 후 재가열하여 중공성형한다.

장점 :  페리슨 사출 성형할 때 병목은 결정화를 이루어 단단하고 견고한 형상을 지닌다.

균일 냉각이 되지 않는 이유 

1. 사출 형태의 불균형 

 사출 살두께가 불균형하게 되어 있다면 분균형 냉각이 될 가능성이 높다. 

2. 냉각 채널의 불균형 

냉각 채널의 위치가 불 균일 하다면 불균형 냉각이 이루어 질수 있다. 

3. 금형 두께의 불균형 

금형의 두께가 불균형 하다면 균형냉각이 되지 않는다. 

균일 냉각에 필요한 요소 

1. 냉각 채널의  균일한 분포 ( 1: 3: 5 ) 

 냉각채널 지름이 3인경우 코아로부터 지름의 3배수 만큼 떨어지고  홀거리는 5배수 만큼 떨어뜨려서 채널을 가공한다. 

2. 냉각수의 레이놀즈 수 2000 이상이 되도록 한다. ( 2000 < 밀도 x 속도 x 직경 / 점도 )

3. 코아의 냉각에 버플이나 베플 냉각 시스템을 사용한다. 

4. 코아의 재질을 열전도율이 높은 소재를 사용한다. 

일 능력 

토크 능력 

하중 능력 

프레스 기계는 틀 자체를 강성구조로 가공하는것이 무엇보다 중요하다.

현재 가공되어 있는 형태는 C형구조와 H형구조가 있다.  모터의 회전을  플라이휠을 통해  증폭한후 크랭크축에 움직임에 커넥팅로드로 연결된 슬라이드 (램)은 상사점과 하사점의 움직임을 반복하는데 상사점에서 내려오기 시작하여 하사점에 다다르며 압력 능력을 나타내는 곳이 토크 능력 위치라 한다. 토크 능력은 크랭크의 강성과 커넥팅 로드의 강성으로 능력이 주어진다. 토크 능력이 좋기 위해서는 크랭크의 강성과 커넥팅로드의 강성이 좋아야한다. 

하중능력은 얼마만큼의 하중을 발휘하느냐이다. 토크능력(mm) x 하중능력(ton) = 일능력 ( ton . mm) 로 나타낸다.

참조 ) 

CNC 공장기계의 분류 

NC 밀링 - 툴교환 장치가 없다.

머시닝센타 - 툴교환 장치가 있다.

툴교환 장치의 종류 

매거진 

터릿

APC ( 자동 일감 교환 장치 )

일감을 고정하는 시간을 줄일수 있으며 야간 무인가공이 가능하다.

현재 개발 되어 있는 방식은 

- 파렛트 수평 교환식 

- 파렛트 수직 교환식

- 파렛트 회전 교환식

- 본체 이동식

위 중에 본체 이동식은 대형 가공에 속한다. 

비교적 소형 가공물 교환은 회전 교환식이다 

1. 다이케스팅의 종류 

핫챔버 / 콜드 챔버 / 저압 다이캐스팅 / 중력 다이케스팅 

2. 핫챔버와 콜드챔버의 구분 

용탕이 같이 있는 경우는 유동점이 그리 높지 않은 아연, 납, 주석 등으로  금형과 용탕이 같이 있는 핫챔퍼 ( 구즈넥 사용 ) 라 하고  용융점이 높은 편인 알루미늄 , 마그네슘등은 금형과 용탕이 떨어져 있는 콜드챔퍼 (냉가압) 라 한다. 

3. 콜드 챔퍼의 경우 고압다이캐스팅 속함

 콜드 챔퍼의 경우 고압다이캐스팅에 속하는데 이유는 용융점이 높아 용탕이 떨어져 있으나 국자로 떠서 가져오면서 식고 금형에 주입하려 할때 유동성일 잃기 때문에 가압하게 된다. 

4. 후육가공과 박육 가공

핫챔퍼는 플린저로 직접 가압하는 것이 아니라 용탕에 대기압을 주어 구즈넥을 통해 용융된 재료가 주입되도록 되어있어 고압이 부족하지만 용탕에서 바로 주입되어 흐름이 좋아 박육가공에 적합하고 콜드챔퍼는 플린저로 직접 가압하기 때문에 힘이 좋으나 용탕이 따로 있어 재료가 쉽게 식어 플린저로 가압해서 후육의 품질이 좋으나 박육품질은 않좋다.

5. 고압다이케스팅의 미세 수축공 불량의 원인 

콜드 챔퍼안에 레이들로 용융소재를 떠서 주어 채우고 난후 플린저로 금형안으로 밀어넣을때 속도 조절을 잘못하면 난류 발생으로  쇳물에 기체가 혼합되어 쇳물 내부에 수축공이 생길수 있다.

6. 플린저로 가압할때 난류가 발생되지않토록 하며 쉿물에 기체가 섞이지 안토록 한다. 

내생각 

사출 금형의 특징 

1. 사출금형은 적게는 50도 정도에서 크게는 300도 가량 올라간다.

2. 레진이 반복하여 캐비티에 충진하며 형체력을 받는다.

3. 때로는 PVC 등과 같은 레진으로부터 염소의 영향을 받게된다.

4. 투명한 사출을 생산하기 위해서는 거울같은 경면 사상이 되야된다. 

5. 몰드 베이스는 깊은 포켙 가공을 하는 경우가 많다.

사출 금형에 쓰이기에 적합한 강재

1. SKD 61이 V 을 다량 함유하고 (1.2 ) 있어서 적열경도와 인성이 우수하다.

2. SKD 61종은 HRC 53 으로 우수하다

3. 스타박스 라는  프리하든강은 Cr을 12이상 보유하고 있는 스테인레스 강으로 내식성이 강하다

4. 프리하든강 종인 NAK 80 은 방전 가공에 의한 사상성이 우수하다

5. 프리하든강 종인 스타박스는 경면 사상성이 매우 우수하다.

6. 프리하든강 종인 KP4M 은 가격이 저렴하고 경면사상성, 방전 가공성 등이 매우 양호하다

7. SM 45C 는 가공성이 뛰어나서 몰드베이스로 사용하기에 적합하다

캡쳐 

1. STD-61 금형용 합금 공구강으로서 열간 가공용 금형 부품에 적합한 재료이다. 대표적인 수지로는 ABS, AS, 아크릴, 폴리에틸렌(PE), 폴리스타이렌(PS) 등이 있다. 열간 프레스금형, 각종 다 이스, 다이 블록, 절단 날, 각종 슬라이드 코어 등에 사용된다. (1) 열 충격 및 열 피로에 강하므로 열간 프레스 금형, 각종 다이스, 다이 블록 제조에 쓰인다. (2) 내마모성과 내열성을 이용하여 열간 가공용 사출 금형에 광범위하게 사용되고 있다. (3) 고청정도와 고품질을 얻을 수 있다. (4) 진공 탈가스 처리와 재용해 공정을 통하여 제품의 청정도와 품질이 우수하다. (5) 균일한 조직을 구성하고 있다. (6) 고온 강도와 인성이 양호하다. 

3. STD-11 냉간 가공용 합금 공구강으로서 고탄소, 고크로뮴강이며 내마모성이 커서 프레스 금형, 구 형, 너트, 축조 롤러에 적합하지만 기계 가공성이 까다롭고 담금질 온도가 1,020~1,050℃ 의 고온인 것이 흠이다. 대표적인 수지로는 ABS, AS, 아크릴, 폴리에틸렌(PE), 폴리스타이 렌(PS) 등이 있다. 열간 프레스금형, 각종 다이스, 다이블록, 절단 날, 각종 슬라이드 코어 등에 사용된다. (1) 고청정도와 고품질을 얻을 수 있다. (2) 진공 탈가스 처리와 재용해 공정을 통하여 제품의 청정도와 품질이 우수하다. (3) 균일한 정도가 우수하다. (4) 내마모성이 우수하다. (5) 고온 강도가 우수하다

1. NAK-80 플라스틱 금형용 강(프리하든강)으로서 최적 조건으로 열처리하였으므로 그대로 가공하여 사용될 수 있으며, Ni(니켈)-Al(알루미늄)-Cu(구리)계 시효 경화용 강으로 사용된다. (1) NAK-80의 특징 (가) 경면 연마성이 우수하다. (나) 방전 가공성이 우수하다. (다) 용접성이 양호하고 열처리가 필요 없어 그대로 금형 가공에 사용된다. (2) NAK-80의 시편 테스트 (가) 관리 및 유지가 쉽다. (나) 가공이 쉽고 편하다. (다) 고광택용으로 적합하지 않다. (라) 폴리싱 작업 시 오렌지 현상과 핀 홀이 심하다. (마) 최고 광택 사항은 #6,000으로 이상 요구 시 심한 조직면이 드러난다.

2. STAVAX 우수한 내식성을 가지고 있는 마텐자이트계 스테인리스강으로 의료 산업, 광학 산업 및 녹 이 발생하지 않고 위생이 높게 요구되는 고품질 투명한 부품 적용 분야에 특히 적합하다. (1) STAVAX의 특징 (가) 내부식성이 우수하다. (나) 내마모성이 우수하다. (다) 기계 가공성이 우수하다. (라) 경면성이 우수하다. (2) STAVAX 시편 테스트 (가) 경도와 강도가 좋아 관리가 수월하다. (나) 고광택 작업 시 광택이 좋고 유지 관리가 쉽다. (다) 폴리싱 작업 시 표면에 스크래치 발생이 적고 오렌지 현상과 핀 홀이 적다. (라) 고광택 요구 시 1미크론까지 작업을 실행해야 될 것으로 판단된다

열전도성 제품 비교 ( 몰드맥스, HR 750 비교 ) 

넥킹 가공 

드로잉 가공으로 제작된 용기등의 입구를 줄여서 병목으로 만드는 가공 

그외 유사한 가공

 벌징 가공 

병목이 아닌 중간을 배 불룩하게 만드는 가공 

 헤밍 가공 

판재의 끝을 완전히 접는 가공으로 판재를 마무리 하는 가공

 스웨이징 가공

비교적 두꺼운 소재의 끝을 좁아지게 체적을 줄여 주는 가공 ( 110V 콘센트 처럼 )

 커링 가공 

판재 끝을 마무리하듯이 동글랂게 말아주는 가공 또는 판재와 판재을 이어주기 위해 하는 가공 

가공의 시점이 재결정 온도 ( A3 , 930도) 이상에서 가공을 하는 것을 열간가공이라고 한다.

가공의 시점이 상시온도에서 가공을 하는 것을 냉간가공이라고 한다. 

결과에서의 차이점 

1. 냉간가공은 가공 경화가 생긴다. 

 원소가 슬립전위를 하며 끊어지고 손실되며 응력에 의해 경화된다.

2. 재결정온도에서 가공을 하기 때문에 가공에 의한 경화는 없다. 

가공 제품의 차이점 

1. 냉간가공은 드로잉 , 벤딩 등이 주를 이룬다

 가공 장비가 소재공급기 롤피더 , 프레스 기계 등이다. 

2. 열간가공은 자동차 내 외판등에 포밍 가공이 주를 이룬다. 

  가공 장비및 장소가 커야된다. 소재 가열기 그리고 프레스도 대형이 많다.

사용 소재의 차이점 

1. 냉간가공용 소재 CR 을 사용한다. 

  열간 가공으로 생성된 철판(HR)을  상시온도에서 압연하여 제작된 철판이 CR이다. 상시온도에서 압연을 진행하여서  

   조직이 경화되고 깨짐으로의  변화로 녹이 잘 발생한다. 

2. 열간 가공용 소재 HR 를 사용한다. 

   A3 (930) 보다 50도 정도 높은 가열온도에서 생성되어 나오는 철판 ( 최소 3mm )  이다 .

   주로 힘을 받는 건축재나 교량 등에 쓰인다. 

호퍼로더 : 진공장치를 이용해서  저장장치에서 호퍼로 필릿을 자동 공급해 주는 장치

건조장치 : 호퍼에 있는 필릿을 건조시켜주는 장치 

분쇄장치 : 재생하려는 스프루나 런너을 사용할 수 있도록 분쇄해주는 장치 

참조 이미지 

폴리 에틸렌 수지는 초기에 합성된 수지이다

탄소 1개에 수소 2개를 반복하는 고분자 화합물이다. 

1. 고밀도 HDPE  : 단단하여 병뚜껑, 플라스틱 용기 등에 쓰인다. 

2. 저밀도 LDPE : 부드러워서 프라스틱 봉투 등이 만들어진다. 

3.  중밀도 PE : 중간정도의 부드러움으로 프라모델등에 쓰인다. 

경화능에 미치는 요소 

Mo 몰리브덴 , Ni , Co, W  이 경화능을 향상 시킨다

경화능이란 열처리프로세스에 따라 경화가 잘 따라 주는 능력이다. 

강의 경화능이 향상되면 표면에서 얼마만큼 경화가 진행되는것이다. 

질량효과와 비슷하지만 질량효과는 겉과 속의 열처리 차이를 일컽고 

경화능은 경화가 이루어지는 능력으로  조미니 충격 시험등으로 시험을 통해

나타낸다.  

참고로 니오븀 , 붕산은 경화능을 저해한다. 

V 바나듐은 열처리시  조직을 미세화 시킨다. 

개발 - 구조검토 . 양산성 검토 

원재료 - 밀시트 관리 

금형 - 금형온도관리, 유동해석 적용

성형기 - 작동유 관리, 실린더 스크류 체크링관리, 사출기 정도 검사

작업방법 - 형체력관리, 보안 절환위치 및 큐션량 확인, 보압 냉각시간확안, 주위 환경 조건 관리