핫 러너는 사출 공정에서 액상 플라스틱을 항상 용융된 상태로 유지시켜 등 불필요한 낭비를 줄이는 시스템입니다. 주요 구성품은 히터, 매니폴드, 노즐, 밸브핀, 열전대, 몰드 베이스, 온도 컨트롤러, 시퀀스 등이 있으며 두 번의 포스팅으로 나눠 작성해보려합니다.
히터 (Heater)
히터는 핫 러너의 노즐을 가열하는 부품으로 높은 전기 저항 ∙ 고온 강도 ∙ 내식성의 성질을 가지고 열을 발생하는 열선과 누전을 차단하는 절연체 그리고 전기를 공급하는 전원선으로 이루어져 있습니다. 히터의 종류는 크게 Coil heater와 Sheath heater로 나눌 수 있으며 각각의 특징은 다음과 같습니다.
| Coil Heater | Sheath Heater | |
| 특징 | - 열전도 및 절연 강도가 높음 - 균일한 온도를 지속적으로 공급 가능 - 높은 온도에서도 산화와 침식을 방지하여 수명이 김 - 최대가열온도 1500℃로 높음 |
- 용도와 형태에 따라 bending 및 가공 가능 - 설치가 용이함 - 작동, 외부 중력, 기계적 강도가 크고 강함 - 보호관의 재질 선정에 따라 화학적으로 안정적 - 성능 및 열효율 우수하고 내구성 뛰어남 |
열전대 (ThermoCouple)
열전대는 두 가지의 각기 다른 금속 재질을 접합시켜서 각각의 기전력의 차이에 따라서 얻어지는 열적 변화를 측정하는 장치입니다. 단자에 연결되는 열전대 소선의 말단을 기준접점, 두 종류 금속의 끝을 접합시켜 측정하고자 하는 곳을 측온접점, 측온접점으로부터 갈라지는 두 선을 열전대 소선이라고 합니다. 측온접점에 임의 온도가 되도록 열이 가해지면 기준접점의 온도 차이만큼 열기전력이 발생하고 이 열이 전압계에 전달되어 전압값을 측정하죠. 온도가 기전력의 크기로 나타나므로 전기 신호로 증폭할 수 있어 측정이 용이하고 회로 사이의 온도 변화는 측정 결과에 거의 영향을 주지 않아 정확도 또한 높습니다.
열전대는 서로 다른 금속으로 이루어져야 하며 이 금속의 온도에 대한 열기전력의 증감이 1차 함수와 같이 비례하여야 합니다. 핫 런너에서 주로 사용하는 열전대는 K, J이며 특징은 다음과 같습니다.
| 종류 | 합금 구성 요소 | 특징 | |
| (+) | (-) | ||
| K (-200 ~1250 ℃) | 니켈-크로뮴 Ni-Cr |
니켈 및 알루미늄 Ni-Al |
산화성 기전력 특성(직선성) 우수 내열/내식성이 비교적 높음 환원성 가스(H2, CO) 또는 산소 분압이 낮으면 Cr 부분 산화발생 |
| J (0 ~ 750 ℃) | 철 Fe |
구리-니켈 Cu-Ni |
환원성 가격이 비교적 저렴함 기전력 특성이 비교적 높고 불안정함 수분포함한 산화분위기에서 Fe 산화가 심함 |
밸브핀 (Valve Pin & Pin Guide Bush)
밸브핀은 공/유압에 의해 직선 운동 하는 피스톤에 장착되어 Nozzle 주입구를 개폐하는 역할을 합니다. 게이팅은 게이트에서 플라스틱 용액이 흘러내리는 현상을 없애고 사이클 타임을 줄이는데 도움을 주죠. 일반적인 밸브핀에는 Air Vent Groove가 적용되어 습동 구간에서 가스를 원활히 배출시켜 수지 가스의 고화로 인한 작동 방해 요소를 차단하며, 밸브핀과 가이드 부시의 공차는 3㎛ 이내가 요구됩니다.
밸브핀은 Taper / Straight 두 가지 방식이 있으며 특징은 다음과 같습니다
| Taper 방식 | Straight 방식 | |
| 특징 | Taper 가공면에서의 선접촉을 통한 Sealing | Straight 구간 존재, 면접촉에 의한 Sealing Tip에서 필수로 밸브핀을 Guide 해야함 |
| 장점 | - 금형 및 Valve Pin 가공이 용이 - Mold Base 두께 편차 여유량 존재 (Valve Pin의 여유량 1mm) - Tip에서 Guide가 없어도 됨(공차 여유) |
- Gate Mark가 깔끔함 - Sealing이 완벽함 - 고압 사출에서도 Valve Pin이 완벽하게 차단됨 |
| 단점 | - 반복적인 하중으로 Gate가 변형됨 - 취성 or 고강도 소재의 core에 적용 불가 |
- Gate 가공 시 정밀도 요구됨 - HRS 및 Gate 위치의 동심도 관리 중요 |
핫 런너 시스템(hot runner system)에 대해 알아보기-1 핫런너의 뜻과 장단점
핫 런너 시스템은 사출 공정에서 꼭 필요한 시스템은 아니지만, 여러 장점과 특징으로 인해 다양한 산업에서 적용하고 있습니다. 핫 런너 시스템이 무엇인지 어떤 장단점이 있는지 알아봅
carwithmc.tistory.com
022.02.09 - [사출/사출 이론] - 핫 런너 시스템(hot runner system)에 대해 알아보기-2 핫 러너 시스템의 종류, 분류
핫 런너 시스템(hot runner system)에 대해 알아보기-2 핫 러너 시스템의 종류, 분류
HOT RUNNER는 금형의 구조, 성형품의 종류나 재질, 성형 방법 등에 따라 다양하게 분류 할 수 있습니다. 성형품의 GATE CLOSE 방식에 따른 분류 먼저 성형품의 GATE CLOSE 방식에 따른 분류
carwithmc.tistory.com
'사출 > 사출 이론' 카테고리의 다른 글
| 사출 공정 필수 장비, 취출로봇(Take out robot)에 대해 알아보기 (0) | 2022.04.18 |
|---|---|
| 사출 주변기기 알아보기, 사출 공정에서 사용하는 장비의 종류와 용도 (0) | 2022.03.14 |
| 핫 런너 시스템(hot runner system)에 대해 알아보기-2 핫 러너 시스템의 종류, 분류 (0) | 2022.02.09 |
| 핫 런너 시스템(hot runner system)에 대해 알아보기-1 핫런너의 뜻과 장단점 (0) | 2022.01.26 |
| 사출 금형이란? 사출 금형의 뜻과 종류, 금형 구조에 대해 알아보기 (0) | 2022.01.01 |