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다층 사출공정(Multi layer injection molding)은 두꺼운 광학부품을 생산하기 위해 개발된 사출공정으로서, 일반 사출공정과 비교하여 냉각시간이 더 짧고 제품의 형상정확도가 더 높은 장점이 있다. 투명한 재료를 이용하여 다층 사출공정으로 생산된 사출품은 내부에 층간 계면을 가지게 된다. 층간 계면접합이 좋지 않을 경우 층간 계면은 제품의 결함이 될 수 있다. 따라서 계면접합에 영향을 미치는 공정변수를 연구하고, 계면접합을 향상시키기 위한 방안을 실험을 통해 알아보고자 했다. 1차 층의 표면조도, 표면온도 그리고, 2차 층 사출 시의 용융수지 온도, 사출속도, 보압이 계면 접합에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 본 연구에서는 층간 계면의 관찰을 위한 다층 시편을 설계하였다. 1차 성형품 표면 조도 변화를 위해 1차 성형품 표면을 다양한 조도를 가지는 ...

다층 사출공정(Multi layer injection molding)은 두꺼운 광학부품을 생산하기 위해 개발된 사출공정으로서, 일반 사출공정과 비교하여 냉각시간이 더 짧고 제품의 형상정확도가 더 높은 장점이 있다. 투명한 재료를 이용하여 다층 사출공정으로 생산된 사출품은 내부에 층간 계면을 가지게 된다. 층간 계면접합이 좋지 않을 경우 층간 계면은 제품의 결함이 될 수 있다. 따라서 계면접합에 영향을 미치는 공정변수를 연구하고, 계면접합을 향상시키기 위한 방안을 실험을 통해 알아보고자 했다. 1차 층의 표면조도, 표면온도 그리고, 2차 층 사출 시의 용융수지 온도, 사출속도, 보압이 계면 접합에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 본 연구에서는 층간 계면의 관찰을 위한 다층 시편을 설계하였다. 1차 성형품 표면 조도 변화를 위해 1차 성형품 표면을 다양한 조도를 가지는 연마지로 가공하는 방법으로 표면조도를 조절하였다. 이와 같이 제작된 1차 층 시편을 이용하여 다양한 공정변수를 변화하면서 실험을 진행하였다. 시편 옆면을 촬영 한 후, 계면 근처의 Intensity graph를 구하여 층간 계면의 빛의 밝기차이를 이용해 계면접합을 평가했다. 2차 층 용융수지가 1차 층의 표면상에 존재하는 미세 구조를 완전히 채우지 못하면, 미세한 기공면에서 산란하는 빛이 계면 근처의 빛의 밝기에 변화를 줄 것이다. 실험 결과로서, 층간 계면접합은 1차 층의 표면조도에 의해 가장 큰 영향을 받았다. 1차 층의 표면조도(Ra)가 낮을수록 Intensity 값이 감소하였다. 즉 접합면의 표면조도가 낮을수록 계면의 접합이 우수해지며 계면을 육안으로 확인하기가 어려웠다. 1차 층의 표면이 Ra=0.9㎛ 이상의 거칠기를 가질 경우, 1차 층 시편 표면의 온도, 2차 층 사출 시 용융수지의 온도, 사출속도, 보압 등 공정변수들은 층간 계면접합에 거의 영향을 미치지 않았다.

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