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Comparison of Molding Characteristics for Multi-cavity Molding in Conventional Injection Molding and Injection Compression Molding

다수 개 빼기 성형에서 일반사출성형과 사출압축성형의 성형특성 비교

  • Lee, Dan Bi (Department of Product Design and Manufacturing Engineering, Graduate School of Seoul National University of Science and Technology) ;
  • Nam, Yun Hyo (WOOJIN PLAIMM CO.) ;
  • Lyu, Min-Young (Department of Mechanical System Design Engineering, Seoul National University of Science and Technology)
  • 이단비 (서울과학기술대학교 대학원 제품설계금형공학과) ;
  • 남윤효 ((주)우진플라임) ;
  • 류민영 (서울과학기술대학교 기계시스템디자인공학과)
  • Received : 2013.09.09
  • Accepted : 2013.11.20
  • Published : 2014.03.25

Abstract

Large residual stresses are remained in the conventional injection molded products because of the high cavity pressure in packing phase during injection molding process. Conventional injection molding (CIM) invokes distribution of cavity pressure and it has a limitation to obtain product with uniform physical property. Multi-cavity conventional injection molding contains quality deviation among the cavities since flow imbalance occurs during filling phase. Injection compression molding (ICM) is adopted to overcome these limitations of CIM. In this study, molding characteristics of CIM and ICM have been investigated using multi-cavity injection mold. Researches were performed by both experiment and computer simulation through observations of birefringence for transparent resins, polycarbonate and polystyrene in CIM and ICM. As a result, low and uniform birefringence and mold shrinkage were showed in the specimens by ICM that could give a uniform cavity pressure. Deviation of physical property among the specimens in multi-cavity mold shown in CIM was significantly reduced in the specimens by ICM. Through this study it was concluded that the ICM in multi-cavity molding was valid for molding products with uniform property in an individual cavity and also reduced property deviation among the cavities.

일반사출성형은 공정 중 보압단계에서 캐비티에 높은 압력이 작용하여 성형품에 큰 잔류응력이 남게 된다. 또한 캐비티 내 위치 별로 압력분포가 달라 균일한 물성의 제품을 얻는데 한계가 있다. 다수 개 빼기 일반사출성형에서는 캐비티간 충전 불균형이 일어나 캐비티간 품질의 편차를 일으킨다. 이와 같은 한계를 극복하기 위해 사출압축성형 공정을 사용하는 경우가 많다. 본 연구에서는 다수 개 캐비티를 갖는 금형을 이용하여 일반사출성형과 사출압축성형을 비교 분석하였다. 실험과 해석을 통하여 연구를 수행하였으며 투명한 수지인 PC와 PS를 이용하여 시편에 나타나는 복굴절을 관찰하여 일반사출성형과 사출압축성형에서 나타나는 성형특성을 비교하였다. 연구결과, 사출 압축성형으로 제작된 시편에서 캐비티 내의 압력이 균일하여 복굴절과 성형수축률이 낮고 균일하게 나타났다. 그리고 일반사출성형에서 나타나는 캐비티간 충전 불균형에 의한 캐비티간 물성의 편차가 사출압축성형에서는 크게 줄어들었다. 본 연구를 통하여 사출압축성형은 다수 개 빼기 사출성형에서 캐비티 내 균일한 물성확보뿐만 아니라 캐비티간 품질 불균형을 해소하는데 유용함을 확인할 수 있었다.

Acknowledgement

Supported by : 지식경제부

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