지난 포스팅에 이어 핫러너 시스템의 구성에 대해 알아보겠습니다. 이번 포스팅에서 다룰 구성품은 매니폴드, 노즐, 온도 컨트롤러, 시퀀스입니다.
매니폴드 (Manifold)
매니폴드는 유입되는 플라스틱 용액을 다수의 노즐로 분배하는, 스프루와 런너의 역할을 하는 부품입니다. 금형에서 사용하는 수지의 특성에 맞춰 설계되며, 블록 내 수지 유로를 가공하고 Sheath Heater를 블록 양면에 장착한 후 구리 합금으로 몰딩하는 방식으로 제작합니다. 금형과의 열전도를 최소화하기 위하여 분말 야금 기술을 적용되기도 하죠. 매니폴드는 게이트부의 온도를 최적의 상태로 유지할 수 있어야 합니다.
노즐(Nozzle)
노즐은 금형에 주입하는 장치로 유로의 단면적을 작게하여 압력을 속도로 변환시켜 고압의 용융 수지를 고속으로 캐비티에 분출시키는 역할을 합니다. 게이트 또는 캐비티, 하위 러너로 연결되어 있으며 사출품, 금형 등 다양한 요소를 고려하여 제작 합니다. 특히 노즐 길이는 아래의 열팽창계수에 따라 결정됩니다.
BL: Actual Length of Nozzle
BL = L – T - △L
△L = (L-TL-FL) x { α} x {(Injection Temp.)-(Mold Temp.)}
α: 선팽창계수
온도 컨트롤러 (temperature Controller) 및 시퀀스 (Sequence Injection Timer)
온도 컨트롤러는 핫 러너 시스템의 온도를 컨트롤하는 제어기로 Thermocouple에서 열에 의해 발생하는 미세한 기전력을 감지하여 히터에 전류로 시그널을 보내 온도를 제어하는 역할을 합니다. 일종의 컴퓨터로 볼 수 있으며 온도 제어, 시스템 모니터링을 기본으로 각 제조사의 사양에 따라 금형 정보 저장, 터치 스크린, 원터치 컨트롤 등의 기능을 지원하기도 합니다.
시퀀스는 핫 러너 게이트를 순차적으로 동작 할 수 있게 하는 장치입니다. 사출기에서 신호를 받아 금형 내 각 게이트별로 사출 지연 시간과 개폐 시간 등을 제어함으로써 선택적인 게이트를 사용하고 성형 효율을 높일 수 있습니다. 시퀀스를 사용함으로써 형체력 감소, 게이트별 사출량 조절, 플래시 발생이나 미성형 개선, 형체력 감소, Flow Mark(성형품 표면에 게이트를 중심으로 동심원상의 광택 또는 표면이 거칠어지는 현상) 최소화 등의 효과를 기대 할 수 있습니다. 또한 다수 cavity 금형에서 사출량과 형상이 다를 경우, 큰 제품을 다수의 게이트로 성형 할 경우에 부분적 미성형 또는 Weld Line 현상이 발생 하는 경우가 많은데, 이때 시퀀스를 사용하면 이를 제거하거나 이동 시킬 수 있습니다.
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