사출 성형기의 사출 용량 계산 방법

사출 용량은 기계가 한 주기 동안 분사할 수 있는 최대 용융 플라스틱 양을 나타냅니다. 정확한 계산을 통해 사출량 부족, 과다 포장 및 재료 낭비를 방지하고 기계가 금형 캐비티 용량과 일치하도록 합니다.

발사 용량 정의 및 계산 변수

사출 용량은 스크류가 한 번의 완전한 전진 스트로크 동안 밀어내는 최대 용융물의 부피와 같습니다. 계산 방법에는 스크류 형상을 기반으로 하는 부피 용량과 재료 밀도를 기반으로 하는 중량 용량, 두 가지가 있습니다.

부피 측정법은 스크류 위치 사이의 원통형 부피를 계산합니다. 무게 측정법은 밀도를 이용하여 부피를 질량으로 변환하고, 이를 통해 기계 데이터시트에 게시된 사출 중량 사양을 산출합니다.

부피 측정 용량 공식

체적 분사 용량은 스크류 스트로크에 배럴 단면적을 곱한 값입니다. 스크류 스트로크는 스크류가 회수 위치에서 완전 분사 위치까지 이동하는 직선 거리를 나타냅니다. 배럴 단면적은 파이(π)에 배럴 내부 반지름의 제곱을 곱한 값입니다.

배럴 내경은 스크류 외경과 일치해야 하며, 0.05~0.15mm의 간극이 있어야 합니다. 이 간극을 통해 스크류가 회전하면서 압력 밀봉을 유지할 수 있습니다. 유효 면적 계산에는 스크류 직경이 아닌 배럴 내경이 사용되는데, 이는 사출 과정에서 용융액이 환형 간극을 채우기 때문입니다.

중량 샷 용량 변환

사출 중량은 부피 용량에 재료 밀도를 곱한 값입니다. 폴리머마다 밀도가 다르기 때문에 동일한 기계라도 재료에 따라 사출 중량이 달라집니다. 예를 들어, 동일한 부피 용량에서 PP(밀도 0.90 g/cm³)는 PC(밀도 1.20 g/cm³)보다 더 가벼운 사출 중량을 생성합니다.

장비 데이터시트에는 PS 밀도를 기준으로 한 사출 중량이 명시되어 있습니다. 사용자는 PS 정격 용량에 목표 재료 밀도와 PS 기준 밀도의 비율을 곱하여 실제 사출 중량을 재계산합니다.

단계별 샷 용량 계산

1. 배럴의 내경을 구하십시오. 기계 사양에서 확인하십시오. 이 값은 일반적으로 소형 기계의 경우 30mm에서 대형 프레임의 경우 120mm까지 다양합니다. 밀리미터 단위로 기록하십시오.

2. 배럴의 단면적을 계산하세요 면적(cm²)은 파이(π) 곱하기 (지름/2)² ÷ 100 공식을 사용합니다. 면적을 계산하기 전에 지름을 mm에서 cm로 변환하세요.

3. 최대 스크류 스트로크를 결정합니다. 기계 사양서에 따르면 스크류 스트로크는 기계 크기에 따라 60mm에서 300mm까지 다양합니다. 스트로크가 길수록 사이클당 체적 용량이 커집니다.

4. 부피당 샷 용량을 계산합니다. 사용 공식: 부피(cm³)는 면적(cm²)에 나사산 길이(cm)를 곱한 값입니다. 곱하기 전에 나사산 길이를 mm에서 cm로 변환하십시오.

5. 목표 재료 밀도를 선택하십시오. 재료 데이터시트에서 발췌. 일반적인 밀도는 PP 0.90, PE 0.95, PS 1.05, ABS 1.07, PA 1.14, PC 1.20 g/cm³입니다.

6. 무게 샷 용량을 계산합니다. 사출 중량(g)은 부피 용량(cm³)에 재료 밀도(g/cm³)를 곱한 값입니다. 이 값을 전체 금형 캐비티 부피와 러너 시스템 부피의 합과 비교하십시오.

7. 용량 대 공동 비율을 확인하십시오 가동률은 40~80% 사이여야 합니다. 40% 미만으로 작동하면 기계 에너지가 낭비됩니다. 80% 이상으로 작동하면 회복 시간이 부족하여 샷이 제대로 나오지 않을 위험이 있습니다.

사출량 대 금형 용적 일치

• 용량 부족 불일치 사출 용량이 전체 캐비티 및 러너 용량보다 부족할 때 발생합니다. 기계가 금형을 완전히 채우지 못하여 쇼트샷 및 치수 결함이 발생합니다.

• 과잉 용량 불일치 사출 용량이 금형 용량을 훨씬 초과할 때 발생합니다. 과도한 용융물이 사이클 사이에 배럴에 남아 장시간 열에 노출되고 사이클당 냉각 시간이 증가하여 재료가 열화됩니다.

• 최적 용량 범위 실제 금형 충전량은 정격 사출 용량의 40~80%를 목표로 합니다. 이 범위는 배럴에 과도한 잔류 용융물이 남지 않으면서 적절한 회수 여유를 제공합니다.

• 다중 공동 고려 사항 캐비티 개수에 단일 캐비티 용량을 곱하고 총 러너 용량을 더하여 사이클당 필요한 사출 용량을 결정합니다.

발사 용량 계산 참고 자료

FAQ

PS 등급의 샷 용량을 제가 사용하는 재질에 맞게 어떻게 변환하나요?

PS 등급의 사출 중량에 재료 밀도와 1.05 g/cm³의 비율을 곱하십시오. PP의 경우 0.90/1.05를 곱하면 0.857이 됩니다. PS 등급이 200g인 기계는 사출 주기당 171g의 PP를 공급합니다.

금형 용량이 사출 용량을 초과하면 어떻게 되나요?

이 기계는 캐비티가 완전히 채워지지 않은 상태로 숏샷을 생성합니다. 사출 압력을 높여도 용융량 부족을 보완할 수 없습니다. 해결책은 기계 프레임을 더 크게 하거나 금형 레이아웃에서 캐비티를 제거하여 전체 캐비티 용량을 줄이는 것입니다.

총열 온도가 변하면 발사 용량도 변하나요?

부피 기준 사출 용량은 온도와 관계없이 일정하게 유지됩니다. 중량 기준 사출 용량은 용융 온도가 높아질수록 열팽창으로 인해 고분자 밀도가 감소하기 때문에 약간 줄어듭니다. 하지만 일반적인 가공 온도 범위에서는 그 차이가 2% 미만입니다.

스크류 설계는 유효 발파 용량에 어떤 영향을 미칩니까?

스크류 플라이트 깊이와 압축비는 스트로크당 사용 가능한 유효 용융량을 결정합니다. 일반적인 용도의 스크류는 적당한 압축비로 정격 용량을 제공합니다. 엔지니어링 재료용 고압축 스크류는 계량 영역 채널이 더 깊기 때문에 유효 용량이 5~10% 감소할 수 있습니다.

최대 발사량의 20% 미만으로 사용해도 되나요?

정격 분사 용량의 20% 미만으로 작동하면 용융물이 배럴 내에 과도하게 오래 머무르게 됩니다. 장시간 가열로 인한 재료 열화는 변색, 기계적 특성 저하 및 가스 발생 가능성을 초래합니다. 최소 실제 사용 목표는 정격 용량의 40%입니다.

맺음말

사출 용량 계산에는 배럴 직경, 스크류 스트로크 및 재료 밀도 입력값이 간단한 부피 공식에 적용됩니다. 계산된 용량을 금형 용적과 일치시켜 40~80%의 가동률을 유지하면 불량품 발생 위험이나 재료 열화 없이 생산 효율성을 확보할 수 있습니다.

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