01
제품에 울퉁불퉁한 부분이 있습니다
TPU 제품 표면의 함몰은 완제품의 품질과 강도를 감소시킬 수 있으며 제품의 외관에도 영향을 미칠 수 있습니다. 함몰의 원인은 사용된 원재료와 성형기술, 원재료의 수축률, 사출압력, 금형설계, 냉각장치 등의 금형설계와 관련이 있다.
표 1은 우울증의 가능한 원인과 치료 방법을 보여줍니다.
발생 원인 처리 방법
불충분한 금형 공급으로 인해 공급량이 증가합니다.
높은 용융 온도는 용융 온도를 감소시킵니다.
주입 시간이 짧으면 주입 시간이 늘어납니다.
사출압력이 낮으면 사출압력이 증가합니다.
클램핑 압력이 부족합니다. 클램핑 압력을 적절히 높이십시오.
금형 온도를 적정 온도로 잘못 조정
비대칭 게이트 조정을 위한 금형 입구의 크기 또는 위치 조정
오목한 부분에 배기 구멍이 설치되어 오목한 부분의 배기 불량
금형 냉각 시간이 부족하면 냉각 시간이 길어집니다.
나사 체크 링이 마모되어 교체되었습니다.
제품의 두께가 고르지 않아 사출 압력이 증가함
02
제품에 기포가 있어요
사출 성형 과정에서 제품에 기포가 많이 나타나는 경우가 있는데, 이는 제품의 강도와 기계적 특성에 영향을 미칠 수 있으며, 제품의 외관도 크게 손상시킬 수 있습니다. 일반적으로 제품의 두께가 고르지 않거나 금형에 돌출된 리브가 있는 경우 금형 내 소재의 냉각 속도가 달라져 수축이 고르지 않고 기포가 발생합니다. 따라서 금형 설계에 특별한 주의를 기울여야 합니다.
또한, 원료는 완전히 건조되지 않았으며 여전히 약간의 수분을 함유하고 있어 용융 중에 가열되면 가스로 분해되어 금형 캐비티에 쉽게 들어가 기포가 형성됩니다. 따라서 제품에 기포가 발생한 경우에는 다음과 같은 요인을 확인하여 치료할 수 있습니다.
표 2는 기포의 가능한 원인과 치료 방법을 보여줍니다.
발생 원인 처리 방법
촉촉하게 잘 구워진 원재료
사출검사온도, 사출압력, 사출시간이 부족함
사출 속도가 너무 빠릅니다. 사출 속도를 줄이십시오.
과도한 원료 온도로 인해 용융 온도가 감소합니다.
배압이 낮고 배압을 적절한 수준으로 높입니다.
완성단면, 리브, 기둥의 두께가 너무 두꺼워서 완성품의 디자인이나 오버플로 위치를 변경한 경우
게이트의 오버플로가 너무 적고 게이트와 입구가 늘어납니다.
균일한 금형 온도로 불균등한 금형 온도 조정
나사가 너무 빨리 후퇴하여 나사 후퇴 속도가 감소합니다.
03
제품에 크랙이 있습니다
크랙은 TPU 제품에 있어서 치명적인 현상으로, 대개 제품 표면에 머리카락 같은 크랙이 나타나는 현상입니다. 제품에 날카로운 모서리나 모서리가 있는 경우, 이 부분에 쉽게 눈에 띄지 않는 작은 균열이 자주 발생하며 이는 제품에 매우 위험합니다. 생산과정에서 균열이 발생하는 주요 원인은 다음과 같습니다.
1. 탈형이 어렵다.
2. 과충전;
3. 금형 온도가 너무 낮습니다.
4. 제품 구조상의 결함.
탈형 불량으로 인한 균열을 방지하려면 금형 성형 공간의 탈형 경사가 충분해야 하며 이젝터 핀의 크기, 위치 및 형태가 적절해야 합니다. 취출 시 완제품 각 부분의 탈형 저항이 균일해야 합니다.
과충진은 과도한 사출압력이나 과도한 재료 치수로 인해 발생하며, 이로 인해 제품 내부에 과도한 응력이 발생하고 탈형 시 균열이 발생합니다. 이 상태에서는 금형 액세서리의 변형도 증가하여 탈형이 더욱 어려워지고 균열(심지어 균열) 발생이 촉진됩니다. 이때, 과충전을 방지하기 위해 사출압력을 낮추어야 한다.
게이트 영역은 과도한 내부 응력이 잔류하는 경향이 있는 경우가 많으며, 게이트 주변은 부서지기 쉬우며, 특히 직접 게이트 영역에서는 내부 응력으로 인해 균열이 발생하기 쉽습니다.
표 3은 균열의 가능한 원인과 치료 방법을 보여줍니다.
발생 원인 처리 방법
과도한 사출압력은 사출압력, 시간, 속도를 감소시킵니다.
필러로 인한 원료량의 과도한 감소
용융 재료 실린더의 온도가 너무 낮아 용융 재료 실린더의 온도가 상승합니다.
탈형 각도 부족 탈형 각도 조정
금형 유지 관리를 위한 부적절한 배출 방법
금속 내장 부품과 금형 간의 관계 조정 또는 수정
금형 온도가 너무 낮으면 금형 온도를 높입니다.
게이트가 너무 작거나 형태가 부적절하게 수정되었습니다.
부분 탈형 각도가 금형 유지 관리에 부족함
탈형 모따기가 포함된 유지보수 금형
완제품이 균형을 이루지 못하고 유지 관리 금형에서 분리되지 않습니다.
탈형 시 금형에 진공 현상이 발생합니다. 열거나 꺼낼 때 금형에 공기가 천천히 채워집니다.
04
제품 뒤틀림 및 변형
TPU 사출 성형 제품의 뒤틀림 및 변형의 원인은 짧은 냉각 설정 시간, 높은 금형 온도, 불균일 및 비대칭 유동 채널 시스템입니다. 따라서 금형 설계 시에는 다음 사항을 최대한 피해야 합니다.
1. 동일한 플라스틱 부품의 두께 차이가 너무 큽니다.
2. 지나치게 날카로운 모서리가 있습니다.
3. 완충 구역이 너무 짧아서 회전 시 두께에 상당한 차이가 발생합니다.
또한 적절한 수의 이젝터 핀을 설정하고 금형 캐비티에 적합한 냉각 채널을 설계하는 것도 중요합니다.
표 4는 뒤틀림과 변형이 발생할 수 있는 원인과 처리 방법을 보여줍니다.
발생 원인 처리 방법
탈형시 제품이 냉각되지 않을 경우 냉각시간 연장
제품의 모양과 두께가 비대칭이고, 몰딩 디자인이 변경되거나 보강된 리브가 추가되는 경우
과도한 충전으로 인해 사출 압력, 속도, 시간 및 원료 투입량이 감소합니다.
게이트의 공급이 고르지 않아 게이트를 변경하거나 게이트 수를 늘리는 경우
배출 시스템과 배출 장치 위치의 불균형 조정
금형 온도가 고르지 않아 금형 온도를 평형으로 조정
원료의 과도한 버퍼링은 원료의 버퍼링을 감소시킵니다.
05
제품에 탄 얼룩이나 검은 줄이 있습니다.
초점점 또는 검은 줄무늬는 제품에 검은 반점 또는 검은 줄무늬가 나타나는 현상을 말하며, 이는 주로 원료의 열분해로 인한 열 안정성 저하로 인해 발생합니다.
그을린 반점이나 검은 선의 발생을 방지하는 효과적인 대책은 용융 배럴 내부의 원료 온도가 너무 높아지는 것을 방지하고 주입 속도를 늦추는 것입니다. 용융 실린더의 내벽이나 나사에 흠집이나 틈이 있으면 일부 원료가 부착되어 과열로 인해 열분해가 발생합니다. 또한, 체크밸브에도 원료의 고임으로 인해 열분해가 발생할 수 있습니다. 따라서 점도가 높거나 분해되기 쉬운 물질을 사용할 경우에는 번짐이나 검은 줄이 발생하지 않도록 특별히 주의해야 합니다.
표 5에는 초점이 잡히거나 검은 선이 나타나는 원인과 치료 방법이 나와 있습니다.
발생 원인 처리 방법
과도한 원료 온도로 인해 용융 온도가 감소합니다.
사출 압력을 낮추기에는 사출 압력이 너무 높습니다.
나사 속도가 너무 빠름 나사 속도를 줄이십시오.
나사와 재료 파이프 사이의 편심 재조정
마찰열 유지장치
노즐 구멍이 너무 작거나 온도가 너무 높은 경우 조리개 또는 온도를 다시 조정하십시오.
가열관을 검게 탄 원료(고온 담금질부)로 분해 점검하거나 교체합니다.
혼합된 원료를 다시 필터링하거나 교체합니다.
금형의 배기 불량 및 배기 구멍의 적절한 증가
06
제품의 가장자리가 거칠습니다
거친 가장자리는 TPU 제품에서 흔히 발생하는 문제입니다. 금형 캐비티의 원료 압력이 너무 높으면 결과적인 분리력이 잠금력보다 커져 금형이 강제로 열리고 원료가 넘쳐 버가 형성됩니다. 버가 발생하는 원인은 원자재 문제, 사출 성형기 문제, 정렬 불량, 심지어 금형 자체 문제 등 다양한 이유가 있을 수 있습니다. 따라서 Burr의 원인을 판단할 때에는 쉬운 것부터 어려운 것 순으로 진행하는 것이 필요하다.
1. 원료가 충분히 구워졌는지, 불순물이 섞였는지, 이종 원료가 섞였는지, 원료의 점도에 영향을 미치는지 확인한다.
2. 압력 제어 시스템의 올바른 조정과 사출 성형기의 사출 속도는 사용된 잠금력과 일치해야 합니다.
3. 금형의 특정 부분에 마모가 있는지, 배기 구멍이 막혔는지, 흐름 채널 설계가 합리적인지 여부
4. 사출 성형기 템플릿 간의 평행도에 편차가 있는지, 템플릿 풀로드의 힘 분포가 균일한지, 스크류 체크 링과 용융 배럴이 마모되었는지 확인하십시오.
표 6은 Burr의 가능한 원인과 치료 방법을 보여줍니다.
발생 원인 처리 방법
촉촉하게 잘 구워진 원재료
원자재가 오염되었습니다. 오염원을 확인하기 위해 원재료 및 불순물을 확인하세요.
원료 점도가 너무 높거나 너무 낮습니다. 원료의 점도와 사출성형기의 작동상태를 확인하세요
압력값을 확인하고 잠금력이 너무 낮으면 조정하세요.
설정값을 확인하고, 주입압력 및 압력유지압력이 너무 높으면 조정하십시오.
사출압력 변환이 너무 늦다 변환압력 위치를 확인하고 초기 변환을 재조정한다
사출 속도가 너무 빠르거나 너무 느린 경우 유량 제어 밸브를 확인하고 조정하십시오.
온도가 너무 높거나 너무 낮은 경우 전기 가열 시스템과 나사 속도를 확인하십시오.
템플릿의 강성 부족, 잠금력 및 조정 점검
용융 배럴, 나사 또는 체크 링의 마모 및 손상을 수리하거나 교체하십시오.
마모된 배압 밸브를 수리하거나 교체하십시오.
텐션 로드의 잠금력이 고르지 않은지 확인하세요.
템플릿이 병렬로 정렬되지 않음
금형 배기구 막힘 청소
금형 마모 검사, 금형 사용 빈도 및 잠금력, 수리 또는 교체
금형 분할 불일치로 인해 금형의 상대 위치가 어긋나는지 확인하고 다시 조정하십시오.
몰드러너 불균형 검사 설계 및 수정
금형 온도가 낮고 발열이 고르지 못한 경우 전열 시스템 점검 및 수리
07
제품에 접착몰드가 있습니다. (탈형이 어렵습니다.)
TPU가 사출 성형 중에 제품이 들러붙는 현상이 발생하는 경우 가장 먼저 고려해야 할 사항은 사출 압력이나 보압이 너무 높은지 여부입니다. 사출 압력이 너무 높으면 제품이 과도하게 포화되어 원료가 다른 틈새를 채우고 제품이 금형 캐비티에 들러붙어 탈형이 어려워질 수 있기 때문입니다. 둘째, 용해통의 온도가 너무 높으면 열에 의해 원료가 분해 및 열화되어 탈형 과정에서 조각나 균열이 발생하여 금형이 들러붙는 현상이 발생할 수 있습니다. 제품의 냉각 속도를 일관되지 않게 만드는 불균형한 공급 포트와 같은 금형 관련 문제의 경우 탈형 중에 금형이 달라붙는 원인이 될 수도 있습니다.
표 7은 곰팡이 고착의 가능한 원인과 치료 방법을 보여줍니다.
발생 원인 처리 방법
과도한 사출 압력 또는 용융 배럴 온도는 사출 압력 또는 용융 배럴 온도를 감소시킵니다.
과도한 유지 시간은 유지 시간을 감소시킵니다.
냉각이 충분하지 않으면 냉각 주기 시간이 늘어납니다.
금형 온도가 너무 높거나 너무 낮은 경우 금형 온도와 양면의 상대 온도를 조정하십시오.
금형 내부에는 탈형 모따기가 있습니다. 금형을 수리하고 모따기를 제거하십시오.
금형 공급 포트의 불균형은 원료 흐름을 제한하여 주류 채널에 최대한 가깝게 만듭니다.
금형 배기 설계가 부적절하고 배기 구멍 설치가 적절하지 않음
금형 코어 정렬 불량 조정 금형 코어
금형 표면이 너무 매끄러워서 금형 표면을 개선할 수 없습니다.
이형제가 부족하여도 2차 가공에 영향이 없는 경우에는 이형제를 사용하십시오.
08
제품 인성 감소
인성은 재료를 파괴하는 데 필요한 에너지입니다. 인성을 저하시키는 주요 요인으로는 원자재, 재활용 소재, 온도, 금형 등이 있습니다. 제품의 인성이 감소하면 강도와 기계적 특성에 직접적인 영향을 미칩니다.
표 8은 인성 감소의 가능한 원인과 처리 방법을 보여줍니다.
발생 원인 처리 방법
촉촉하게 잘 구워진 원재료
재활용 재료의 과도한 혼합 비율은 재활용 재료의 혼합 비율을 감소시킵니다.
용융 온도가 너무 높거나 낮은 경우 용융 온도 조정
금형 게이트가 너무 작아서 게이트 크기가 늘어납니다.
금형 게이트 조인트 영역의 길이가 너무 길면 게이트 조인트 영역의 길이가 줄어듭니다.
금형 온도가 너무 낮아서 금형 온도를 높입니다.
09
제품의 충전이 충분하지 않음
TPU 제품의 충전 부족은 성형된 용기의 모서리를 통해 용융된 재료가 완전히 흐르지 않는 현상을 의미합니다. 충진이 부족한 이유는 성형조건의 부적절한 설정, 금형 설계 및 제작의 불완전성, 성형품의 두께와 벽이 얇기 때문이다. 성형조건별 대책으로는 소재와 금형의 온도를 높이고, 사출압력과 사출속도를 높이고, 소재의 유동성을 향상시키는 것이 있다. 금형의 경우 런너 또는 런너의 크기를 늘리거나 런너의 위치, 크기, 수량 등을 조정 및 수정하여 용융 재료의 원활한 흐름을 보장할 수 있습니다. 또한, 성형 공간 내 가스의 원활한 배출을 보장하기 위해 배기 구멍을 적절한 위치에 설치할 수 있습니다.
표 9는 충진이 부족한 원인과 치료 방법을 보여줍니다.
발생 원인 처리 방법
공급이 부족하면 공급이 늘어납니다
제품의 조기 응고로 인한 금형 온도 상승
용융 재료 실린더의 온도가 너무 낮아 용융 재료 실린더의 온도가 상승합니다.
사출압력이 낮으면 사출압력이 증가합니다.
사출 속도가 느림 사출 속도를 높임
주입 시간이 짧으면 주입 시간이 늘어납니다.
낮거나 고르지 않은 금형 온도 조정
노즐이나 깔때기 막힘 제거 및 청소
부적절한 조정 및 게이트 위치 변경
작고 확대된 유로
스프루 또는 오버플로 포트의 크기를 늘려 스프루 또는 오버플로 포트의 크기를 늘립니다.
나사 체크 링이 마모되어 교체되었습니다.
성형 공간의 가스가 배출되지 않았으며 적절한 위치에 배기 구멍이 추가되었습니다.
10
제품에 본딩라인이 있습니다.
접착 라인은 일반적으로 용접 라인으로 알려진 두 개 이상의 용융 재료 층을 병합하여 형성된 얇은 선입니다. 접착라인은 제품의 외관에 영향을 미칠 뿐만 아니라 강도를 저하시키는 요인이 됩니다. 조합 라인이 발생하는 주요 이유는 다음과 같습니다.
1. 제품의 형상(금형구조)에 따른 재료의 유동형태
2. 용융된 재료의 합류 불량;
3. 용융된 재료의 합류점에서 공기, 휘발성 물질 또는 내화물이 혼합됩니다.
소재와 금형의 온도를 높이면 접착 정도가 최소화될 수 있습니다. 동시에 게이트의 위치와 수량을 변경하여 본딩 라인의 위치를 다른 위치로 이동합니다. 또는 융합 섹션에 배기 구멍을 설치하여 이 영역의 공기와 휘발성 물질을 신속하게 배출합니다. 또는 융착부 근처에 재료 오버플로 풀을 설정하고 접착 라인을 오버플로 풀로 이동한 다음 절단하는 것도 접착 라인을 제거하는 효과적인 방법입니다.
표 10은 복합선의 발생 가능한 원인과 처리방법을 나타냅니다.
발생 원인 처리 방법
사출압력과 시간이 부족하면 사출압력과 시간이 늘어납니다.
사출 속도가 너무 느림 사출 속도를 높임
용융 온도가 낮을 때 용융 배럴의 온도를 높입니다.
낮은 배압, 느린 스크류 속도 배압 증가, 스크류 속도
부적절한 게이트 위치, 작은 게이트 및 러너, 게이트 위치 변경 또는 금형 입구 크기 조정
금형 온도가 너무 낮아서 금형 온도를 높입니다.
재료의 과도한 경화 속도는 재료의 경화 속도를 감소시킵니다.
재료 유동성이 좋지 않으면 용융 배럴의 온도가 증가하고 재료 유동성이 향상됩니다.
흡습성이 있고 배기구를 늘리며 소재의 품질을 조절하는 소재입니다.
금형 내부의 공기가 원활하게 배출되지 않는 경우 배기구를 늘리거나 배기구가 막혔는지 확인하세요.
원자재가 깨끗하지 않거나 다른 재료와 혼합되어 있습니다. 원재료를 확인해보세요
이형제의 복용량은 얼마입니까? 이형제를 사용하거나 최대한 사용하지 않도록 하세요.
11
제품 표면광택 불량
TPU 제품의 표면에 소재 본래의 광택이 없어지거나 층이 형성되거나 흐려지는 상태를 표면광택 불량이라 할 수 있습니다.
제품의 표면 광택 불량은 대부분 금형 성형 표면의 연삭 불량으로 인해 발생합니다. 성형공간의 표면상태가 좋은 경우에는 소재온도와 금형온도를 높이면 제품의 표면광택을 높일 수 있습니다. 내화제나 유성 내화제를 과도하게 사용하는 것도 표면 광택이 떨어지는 원인이 됩니다. 동시에, 재료의 수분 흡수 또는 휘발성 및 이질적인 물질로 인한 오염도 제품 표면 광택이 불량한 원인입니다. 따라서 금형 및 재료와 관련된 요소에 특별한 주의를 기울여야 합니다.
표 11은 표면 광택 불량의 원인과 처리 방법을 보여줍니다.
발생 원인 처리 방법
사출 압력과 속도가 너무 낮은 경우 적절하게 조정하십시오.
금형 온도가 너무 낮아서 금형 온도를 높입니다.
금형 성형 공간의 표면이 물이나 기름으로 오염되어 깨끗이 닦아집니다.
금형 성형 공간의 표면 연삭 부족, 금형 연마
원재료를 필터링하기 위해 다른 재료나 이물질을 클리닝 실린더에 혼합합니다.
휘발성 물질을 함유한 원료는 용융 온도를 높입니다.
원료는 흡습성이 있고, 원료의 예열시간을 조절하며, 원료를 철저하게 굽는다.
원료 투입량이 부족하면 사출 압력, 속도, 시간, 원료 투입량이 증가합니다.
12
제품에 플로우 마크가 있습니다.
플로우 마크는 용융된 재료의 흐름에 대한 흔적으로 게이트 중앙에 줄무늬가 나타납니다.
플로우 마크는 처음에 성형 공간으로 유입되는 재료의 급속한 냉각과 성형 공간과 이후에 성형 공간으로 유입되는 재료 사이의 경계 형성으로 인해 발생합니다. 플로우 마크를 방지하기 위해 재료 온도를 높이고 재료 유동성을 향상시키며 사출 속도를 조정할 수 있습니다.
노즐 선단에 남아있는 차가운 소재가 성형 공간으로 직접 들어가면 플로우 마크가 발생합니다. 따라서 스프루와 런너의 접합부, 또는 런너와 스플리터의 접합부에 충분한 지체 면적을 설정하는 것이 플로우 마크 발생을 효과적으로 방지할 수 있습니다. 동시에 게이트 크기를 크게 하면 플로우 마크 발생을 방지할 수도 있습니다.
표 12는 플로우 마크의 가능한 원인과 치료 방법을 보여줍니다.
발생 원인 처리 방법
원료의 용융 불량으로 인해 용융 온도와 배압이 증가하고 스크류 속도가 빨라집니다.
원재료가 깨끗하지 않거나 다른 재료와 혼합되어 있으며 건조가 불충분합니다. 원재료를 확인하고 꼼꼼하게 구워주세요
금형 온도가 너무 낮아서 금형 온도를 높입니다.
게이트 근처의 온도가 너무 낮아서 온도를 올릴 수 없습니다.
게이트가 너무 작거나 위치가 잘못되었습니다. 게이트를 늘리거나 위치를 변경하세요
짧은 유지 시간 및 연장된 유지 시간
사출압력이나 사출속도가 적정수준으로 부적절하게 조정됨
완제품 단면의 두께 차이가 너무 커서 완제품 디자인이 변경됨
13
사출성형기 나사 미끄러짐(공급 불가)
표 13은 나사 미끄러짐의 가능한 원인과 치료 방법을 보여줍니다.
발생 원인 처리 방법
재료관 뒷부분의 온도가 너무 높을 경우 냉각 시스템을 점검하고 재료관 뒷부분의 온도를 낮추십시오.
불완전하고 철저한 원료 건조 및 적절한 윤활제 첨가
마모된 재료 파이프 및 나사를 수리하거나 교체하십시오.
호퍼의 공급 부분 문제 해결
나사가 너무 빨리 후퇴하여 나사 후퇴 속도가 감소합니다.
재료 배럴이 철저하게 청소되지 않았습니다. 재료통 청소
원료의 입자 크기가 과도하면 입자 크기가 감소합니다.
14
사출 성형기의 나사가 회전할 수 없습니다.
표 14는 나사가 회전할 수 없는 원인과 치료 방법을 보여줍니다.
발생 원인 처리 방법
용융 온도가 낮으면 용융 온도가 높아집니다.
과도한 배압은 배압을 감소시킵니다.
나사의 윤활 부족 및 윤활제의 적절한 첨가
15
사출 성형기의 사출 노즐에서 재료 누출
분사노즐 누출이 발생할 수 있는 원인과 처리방법은 표 15와 같습니다.
발생 원인 처리 방법
재료 파이프의 온도가 너무 높으면 재료 파이프의 온도가 감소하며 특히 노즐 부분에서 더욱 그렇습니다.
배압의 부적절한 조정 및 배압 및 스크류 속도의 적절한 감소
메인 채널 냉재 단선 시간 조기 지연 냉재 단선 시간
방출 시간을 늘리기 위한 불충분한 방출 이동, 노즐 설계 변경
16
물질이 완전히 용해되지 않음
표 16은 재료의 불완전 용융에 대한 가능한 원인과 처리 방법을 보여줍니다.
발생 원인 처리 방법
용융 온도가 낮으면 용융 온도가 높아집니다.
낮은 배압은 배압을 증가시킵니다.
호퍼 하부가 너무 차갑습니다. 호퍼 냉각 시스템의 하부를 닫습니다.
성형주기가 짧으면 성형주기가 늘어납니다.
소재의 건조 부족, 소재의 철저한 베이킹
게시 시간: 2023년 9월 11일