Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society (한국산학기술학회논문지)

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A study on the runner system for filling balance in multi-cavity injection molds

다수 캐비티 사출금형에서의 균형 충전을 위한 러너 시스템 연구

  • Jeon, Kang-Il (Dept. of Chemical Engineering SoonChunHyang University) ;
  • Noh, Seung-Kyu (Dept. of Chemical Engineering SoonChunHyang University) ;
  • Kim, Dong-Hak (Dept. of Chemical Engineering SoonChunHyang University)
  • 전강일 (순천향대학교 나노화학공학과) ;
  • 노승규 (순천향대학교 나노화학공학과) ;
  • 김동학 (순천향대학교 나노화학공학과)
  • Received : 2011.02.25
  • Accepted : 2011.04.07
  • Published : 2011.04.30
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Abstract

In this study, flow characteristics in a multi-cavity injection molding process were investigated. One of main problems occurred in the multi-cavity molding is a flow imbalance among cavities since it affects physical properties and quality of products. Charge imbalance is caused by the uneven shear stress. Therefore, changes in viscosity affect the physical properties of resin and injection conditions differ in the filling imbalance phenomenon. Through, this study focus on experimental studies of flow imbalance for PC and PP resin occurring in a balanced delivery system. Experimental results were compared with CAE results. By experimental and CAE analysis, main cause for the flow imbalance is temperature distribution in cross section of runner. New runner system with a simple change of runner shape was suggested to avoid the flow imbalance. A series of simulation to confirm feasibility of Volume Runner's effects was conducted using injection molding CAE.

사출성형은 열가소성 수지의 가공법으로 정밀도나 고품질의 제품을 효과적으로 생산하는데 널리 이용되는 기술이다. 다수 캐비티 사출성형에서 캐비티 충전 불균형이 발생하는데 이러한 현상은 사출성형품의 치수 및 중량의 편차 뿐 아니라 물리적 특성에 영향을 미치고 있다. 충전 불균형은 충전 단계에서 러너 내에서 발생되는 불균일한 전단분포에 기인하여 발생되므로 점도 변화에 영향을 주는 수지의 물성, 사출조건 등 성형공정 조건 요인에 의해 충전 불균형의 양상이 다르게 된다. 본 논문에서는 점도 및 물성이 다른 PC, PP 수지에 대하여 성형조건에 따른 충전 현상을 관찰하고 원인을 분석하였고 사출속도에 따른 충전 불균형 현상의 원인을 고찰하기 위해 사출성형실험과 CAE 해석을 수행하였다. CAE 해석을 수행하여 각 수지마다 사출속도에 따른 충전 패턴 경향과 온도분포를 예측하고 캐비티 간 충전 균형을 위해 새로운 볼륨 러너 시스템을 제시하였고 캐비티 간 충전 균형을 확인 할 수 있었다.

Keywords

References

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