프라스틱 사출에서 번트가 생기는 원인은 무었인가요?

Question

프라스틱 사출 시 번트(gas)가 생기는 원인이 궁금합니다. 보통 gate 반대쪽 끝부분에 발생합니다. 방지법은 있는지도 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

플라스틱 사출 성형에서 게이트 반대쪽 끝부분에 탄화 흔적이 생기는 현상은 가스가 갇히면서 생기는 문제입니다. 사출을 할 때 용융된 플라스틱이 금형 안으로 매우 빠른 속도로 밀고 들어오는데, 이때 캐비티 내부에 원래 있던 공기와 수지에서 발생한 휘발성 가스가 플라스틱에 밀려 게이트 반대편 끝으로 모이게 됩니다. 이때 가스가 밖으로 빠져나가지 못하면 순간적으로 강한 압력을 받아 부피가 줄어듭니다. 공기가 급격히 압축되면 온도가 수백 도까지 치솟는 단열 압축 현상이 일어나는데, 이 고열 때문에 주변 플라스틱이 순간적으로 타버리면서 검은 그을림이나 자국이 남는 것입니다. 수지가 건조가 덜 되어 수분 가스가 많거나, 실린더 온도가 너무 높아 수지 자체가 분해되면서 가스가 많이 생길 때도 이 현상이 심해집니다.

​이를 해결하려면 먼저 금형 측면에서 가스가 빠져나갈 길을 열어주어야 합니다. 불량이 발생하는 최종 충진 부근에 아주 미세한 틈새인 에어 벤트를 새로 파주거나, 그 자리에 이젝터 핀을 배치하여 핀 사이의 미세한 유격을 통해 가스가 배출되도록 유도해야 합니다. 현장에서 당장 금형을 수정하기 어렵다면 사출 조건을 바꾸는 방법이 효과적입니다. 플라스틱이 거의 다 차 들어가는 마지막 90퍼센트 공정 시점부터 사출 속도를 떨어뜨려 가스가 빠져나갈 시간을 벌어주면 단열 압축을 막을 수 있습니다. 수지 건조를 평소보다 더 철저히 하고, 실린더 온도나 노즐 온도를 살짝 낮춰 가스 발생량 자체를 줄이는 것도 좋은 방지법입니다. 마지막으로 에어 벤트에 가스 찌꺼기가 쌓여 막히지 않도록 주기적으로 금형 표면을 청소해 주어야 합니다.