고무 사출 성형문제 해결을 위한 금형 설계

• 영문명: Optimum Mold Design for Solving Rubber Injection Molding Problems
• 발행기관: 한국환경에너지공학회
• 저자명: 김수현 김민지
• 간행물 정보: 『한국환경에너지공학회 학술대회지』2022년 춘계학술발표회, 236~236쪽, 전체 1쪽
• 주제분류: 공학 > 환경공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2022.06.16

국문 초록

자동차 설계 기술의 발전과 함께 자동차 부품 또한 많은 변화를 가져왔다. 특히, 요구되는 치수 및 외관의 품질 수준이 높아지고 제품의 형상은 5축 가공기를 이용하지 않으면 금형 제작을 하기도 어렵고, 납기 기일을 준수하기에도 많은 어려움이 있다. 자동차 스프링패드의 금형인 고무 사출성형에 있어서 사출성형 불량인 웰드라인, 미성형 발생 둥의 문제점을 해결하기 위하여, 상용 CAE 프로그램인 Moldex3D를 이용한 전산해석을 수행하여 적정 금형설계를 도출하고 불량의 발생 원인을 찾아내는 해결 방법을 이용했다. 특히, 기존 경험적 노하우와 잦은 시성형을 통해 성형 트러블을 잡는 번거로움과 빠른 납기에 어려움을 겪고 있는 기업의 애로사항을 조금이나마 해결하는 방안을 찾고자 한다. 고무 사출성형은 생고무에 황을 넣고 가열하면 물리적 성질에 큰 변화가 일어나는데 온도 변화에 의한 탄성의 변화가 감소되고 인장강도도 증대하여 탄성이 강한 고무로 바뀐다. 고무사출 경로는 유동시스템을 거쳐 진행되는데 사출성형의 문제점인 웰드라인이 이러한 과정에서 나타난다. 웰드 라인은 흘러가는 유동 수지가 가황되는 과정에서 완전히 합해지지 않고 가는 선이 되는 현상이다. 주로 수지의 압력, 속도가 너무 낮은 경우 수지의 첨가제 문제 그 외 가스의 문제, 금형 설계 오류 둥이 있을 때 발생한다. 따라서 본 연구에서는 전산구조해석, 즉 CAE해석을 하고, 사출 결과에 영향을 주는 다양한 데이터를 얻기 위해 시간, 압력, 유동량을 변경하여 해석을 진행했다. 그 결과 Weld line 및 에어트랩 (air trap) 불량이 가장 큰 게이트 위치는 각각 최적 게이트 위치를 기준으로 찾아낼 수 있었다.

키워드

고무 사출성형 웰드라인 (Weld line) 스프링 패드