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PET 병용 프리폼 사출성형에서 잔류응력과 수축 최소화를 위한 성형조건의 연구
Investigation of the Molding Conditions to Minimize Residual Stress and Shrinkage in Injection Molded Preform of PET Bottle 원문보기

폴리머 = Polymer (Korea), v.35 no.5, 2011년, pp.467 - 471  

조성환 ((주)삼양사 중앙연구소) ,  홍진수 (서울과학기술대학교 NID융합기술대학원) ,  류민영 (서울과학기술대학교 제품설계금형공학과)

초록
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PET병은 프리폼(preform)을 사출성형한 후 이를 블로우 성형기에 이송시켜 블로잉하여 성형된다. 내열을 요구하는 병 즉, 주스나 곡류음료용 PET병은 목 부분(neck 또는 thread 부분)에 내열성을 부여하기 위해 프리폼 성형 후 블로잉하기 전에 목 부분을 결정화시킨다. 그러나 사출성형품에 존재하는 잔류응력이 결정화를 방해하기 때문에 프리폼 목 부분의 충분한 결정화를 위해 사출 후 프리폼을 열처리(annealing)한다. 이 열처리는 잔류응력을 해소시키기 위해서 수행하는데 사출 시 성형조건의 최적화를 통하여 잔류응력을 최소화한다면 열처리 시간을 단축시킬 수 있다. 본 논문에서는 사출 시 프리폼에 형성되는 잔류응력을 최소화하고 치수정밀도를 유지하기 위한 연구로 CAE 해석을 통하여 최적 사출조건을 제시하였다. 성형조건별 잔류응력 및 수축률의 변화를 관찰하고 이를 최소화시키는 성형조건을 찾기 위해 실험계획법을 적용하였다. 사출온도, 보압크기, 그리고 사출시간을 인자로 하여 최적의 성형조건을 결정하였다. 잔류응력에 영향을 주는 인자는 사출온도와 사출시간 순으로 나타났고 수축률에 영향을 주는 인자는 사출온도로 나타났다. 본 연구에서 결정한 최적 조건에서 최대 잔류응력, 잔류응력의 분포, 그리고 수축률이 기존 조건에 비해 각각 22%, 40%, 그리고 25% 감소하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

PET bottle is manufactured by blow molding the preform, which is molded by injection molding. The neck part of the preform of PET bottle for juice or grain-based beverage is crystallized before blowing to improve heat resistance at the entrance of the bottle. However, residual stress, developed duri...

주제어

#preform   #injection molding   #residual stress   #shrinkage   #design of experiment  

참고문헌 (9)

  1. M.-Y. Lyu and Y. Pae, Polymer(Korea), 27, 113 (2003). 

  2. M.-Y. Lyu, Int. Polym. Process., 25, 118 (2010). 

    상세보기 crossref

  3. G. M. K. Ostberg and J. C. Seferis, J. Appl. Polym. Sci., 33, 29 (1987). 

    상세보기

  4. Y.-D. Lee, T.-Y. Wang, and S. Chang, J. Chin. Inst. Chem. Eng., 14, 347 (1983). 

    상세보기

  5. S. D. Park, C. H. Baeg, and J. W. Hong, Journal of the Korean Society for Heat Treatment, 21, 26 (2008). 

    원문보기 상세보기

  6. K. Albrecht, Photoelastic Stress Analysis, John Wiley and Sons, New York, 1977. 

  7. J. W. Dally and W. F. Riley, Experimental Stress Analysis, McGraw-Hill, New York, 1991. 

  8. M.-Y. Lyu and H.-Y. Kim, Polym. Sci. Technol., 20, 157 (2009). 

  9. C. R. Hicks and K. V. Turner, Jr., Fundamental Concepts in the Design of Experiments, 5th edition, Oxford University Press, USA, 1999. 

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