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문제 정의
- 본 연구에서는 캐비티의 표면 온도가 성형품 표면 품질에 미치는 영향을 찾기 위하여 사출성형 공정에서 성형품의 표면에 발생하는 외관 결함을 최소화하는 사출 성형 조건을 예측하고 최적의 사출 성형을 위한 러너 시스템을 찾아내고자 한다. 또한 충전 불균형의 원인을 개선할 수 있는 인자를 찾아서 적절한 러너 시스템 및 사출성형 조건을 위한 방법을 제시하여 사출 성형품의 품질 개선을 위한 최적의 방법을 찾고자 하였다[12-15]. 따라서 금형개발을 하는 산업체에서 매우 중요한 사출 성형품의 외관 품질 향상을 위한 실무 기술 교육으로 사출 성형품에 대한 금형 개발 기간을 획기적으로 단축할 수 있는 방법과 외관 품질 개선에 큰 영향을 주는 것을 알 수가 있다.
- 본 연구에서는 사출 금형 개발에서 필요한 사출 성형품 외관 품질 문제 개선을 위한 최적의 금형 기술 능력 향상을 위하여 실무에서 적용할 수 있는 응용 기술을 사례 중심으로 크게 두 가지를 제시하였다. 첫째, 캐비티 표면 온도의 중요성을 알 수 있었는데, 사출 성형 공정에서 먼저 캐비티 벽 온도를 점차로 올리면서, 어느 특정 온도에서 성형품에 있어서 외관 상태, 싱크 마크, 고유 응력, 치수와 형상적인 편차 등이 성형품 품질에 가장 결정적인 영향을 미치는 요소임을 알 수 있었다.
- 따라서 금형 설계와 제작 과정에서 러너 시스템의 기본구조에 따른 기하학적으로 균형이 있는 금형 설계 측면을 충분히 고려해야 한다[9-11]. 본 연구에서는 캐비티의 표면 온도가 성형품 표면 품질에 미치는 영향을 찾기 위하여 사출성형 공정에서 성형품의 표면에 발생하는 외관 결함을 최소화하는 사출 성형 조건을 예측하고 최적의 사출 성형을 위한 러너 시스템을 찾아내고자 한다. 또한 충전 불균형의 원인을 개선할 수 있는 인자를 찾아서 적절한 러너 시스템 및 사출성형 조건을 위한 방법을 제시하여 사출 성형품의 품질 개선을 위한 최적의 방법을 찾고자 하였다[12-15].
- 실무 금형기술 훈련 과정에서 6개로 구성된 교과 내용의 각 학습 단원별 교육생 훈련 만족도 설문조사 결과를 보면 교과 내용에 대해서 전반적으로 만족도가 높은 것으로 나타났다. 이를 바탕으로 실무 금형 기술 과정의 교육 훈련 프로그램이 사출 금형 설계, 사출 금형가공, 사출 금형 제작 및 사출 성형 과정을 포함하는 중소 금형 전문 기업체로의 직무 능력 향상을 위한 교육 훈련으로 파급 효과를 얻을 수 있다고 생각되며, 중소 금형 개발 전문 기업의 사출 금형에 의한 성형품 외관 품질 개선을 위한 고급 과정으로의 실무 중심 기술 교육으로 더욱 발전시켜 보고자 한다.
가설 설정
- ① 성형품의 표면 상태 개선 : 캐비티 온도에 영향을 받는 외관적 결함 즉, 광택 불량, 플로 마크 등은 캐비티 벽 온도가 높으면 광택이 좋아지고 플로 마크 는 일부 제거될 수 있다.
- ② 성형품의 강도 저하 방지 : 각각의 수지에 대해서 적절한 금형 온도로 하는 것에 따라 물성이 최량 상태가 된다. 그런데 반드시 이러한 상태가 되는 온도로 취해지는 것이 아니므로 필요 강도에서 허용하는 금형 온도 범위 내에 다른 조건을 만족하는 온도로 선정해야 한다.
- ③ 성형품의 형태와 치수 정밀도의 유지 : 금형 온도에 따라 수축률도 크게 변화한다. 그러므로 결정성 수지에 있어서는 결정화도에 부여하는 영향이 크기 때문에 수축률의 변동은 대단히 크다.
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