신간 구입도서
사출금형설계
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내용
책소개
정밀한 사출 성형품을 성형하기 위해서는 정확한 설계에 의한 금형, 성형 재료, 그리고 사 출 성형기 등의 세 가지가 만족되어야 한다. 이러한 조건을 충족하기 위하여, 이 책에서는 성 형용 재료, 성형품 설계, 사출 성형기, 성형 조건 및 성형 불량 원인과 대책, 사출 금형, 사출 성형 CAE에 관한 사항에 대하여 개괄적으로 설명하였다. 특히 각 장의 마지막 부분에는 익힘 문제를 수록하여 주요 학습 내용을 강조하여 수록함으로써 자격시험 응시자에게 많은 도움이 되게 하였다.
정밀한 사출 성형품을 성형하기 위해서는 정확한 설계에 의한 금형, 성형 재료, 그리고 사 출 성형기 등의 세 가지가 만족되어야 한다. 이러한 조건을 충족하기 위하여, 이 책에서는 성 형용 재료, 성형품 설계, 사출 성형기, 성형 조건 및 성형 불량 원인과 대책, 사출 금형, 사출 성형 CAE에 관한 사항에 대하여 개괄적으로 설명하였다. 특히 각 장의 마지막 부분에는 익힘 문제를 수록하여 주요 학습 내용을 강조하여 수록함으로써 자격시험 응시자에게 많은 도움이 되게 하였다.
목차
목차
제1장 총론
제1절 개요 ............................................................................................ 12
제2절 플라스틱의 성형가공법 .................................................................. 17
1. 압축 성형 .......................................................................... 17
2. 이송 성형 .......................................................................... 18
3. 적층 성형 .......................................................................... 18
4. 사출 성형 .......................................................................... 19
5. 압출 성형 .......................................................................... 19
6. 취입 성형 .......................................................................... 20
7. 캘린더 성형 ....................................................................... 20
8. 사출 압축 성형 .................................................................. 21
9. 가스 사출 성형 .................................................................. 21
10. 특수재료 사출 성형 .......................................................... 22
11. 인 몰드 시스템 ................................................................ 22
12. 진공 성형 ........................................................................ 23
제3절 사출 금형의 기본구조 ................................................................... 25
1. 사출 성형의 원리 ............................................................... 25
2. 사출 금형의 특성 및 필요조건 ............................................ 26
3. 사출 금형의 기본 구조 ....................................................... 27
제4절 사출 금형의 분류 ......................................................................... 40
1. 보통 금형 .......................................................................... 40
2. 특수 금형 .......................................................................... 42
제2장 사출 성형용 재료
제1절 개요 ............................................................................................. 46
1. 플라스틱의 성형 특성 ........................................................ 48
2. 플라스틱 재료의 일반적인 특성 .......................................... 52
3. 결정구조 - 분자배열 ......................................................... 54
제2절 플라스틱의 종류 및 특징 ............................................................ 59
1. 열가소성 수지 ................................................................... 60
2. 열경화성 수지 ................................................................... 66
3. 복합재에 의한 수지의 고성능화 .......................................... 67
제3절 성형 재료의 선택 ........................................................................ 72
1. 성형 재료 선택 상의 유의점 ............................................... 72
2. 성형 재료의 선택 기준 ....................................................... 74
제3장 사출 성형품의 설계
제1절 플라스틱 특성을 고려한 성형품 설계 ................................. 84
1. 제품 설계 .......................................................................... 84
2. 사출 금형과 성형품 ............................................................ 87
3. 성형 수축률 ....................................................................... 88
4. 성형품의 치수 정밀도와 금형과의 관계 ............................... 98
5. 성형품의 살두께 .............................................................. 101
6. 보강과 변형 방지 ............................................................. 103
7. 보스 ................................................................................ 109
제2절 금형 설계를 고려한 성형품 설계 ........................................... 111
1. 파팅 라인 ........................................................................ 111
2. 빼기 구배 ........................................................................ 113
3. 성형품의 구멍 ................................................................. 115
4. 성형 나사 ........................................................................ 116
5. 스냅 ................................................................................ 117
6. 금속 인서트 .................................................................... 118
7. 언더컷 ............................................................................ 119
제3절 성형성을 고려한 성형품 설계 ................................................ 120
1. 품질면에서의 성형품 설계 변경 예 .................................... 120
2. 가공성을 고려한 성형품 설계 변경 예 ............................... 123
제4장 사출 성형기
제1절 사출 성형기의 구조와 종류 ..................................................... 128
1. 사출 성형기의 구조 .......................................................... 128
2. 사출 성형기의 종류 .......................................................... 132
3. 사출 성형기의 사양 .......................................................... 137
제2절 사출 성형기의 운전 ...................................................................... 152
1. 사출 성형 공정 ................................................................ 152
2. 사출 성형기의 동작 .......................................................... 154
3. 사출 성형기의 구비 요건 .................................................. 157
제3절 사출 성형기의 주변 기기 .......................................................... 158
1. 호퍼 로더 ........................................................................ 158
2. 호퍼 드라이어 ................................................................. 160
3. 분쇄기 ............................................................................ 160
4. 계량 혼합 장치 ................................................................ 160
5. 자동 컬러링 장치 ............................................................. 161
6. 금형 온도 조절기 ............................................................. 161
7. 금형 교환 장치 ................................................................ 163
8. 성형품의 빼내기 장치 ...................................................... 163
9. 자동낙하 확인 장치 .......................................................... 164
제5장 성형조건 및 성형불량의 원인과 대책
제1절 성형 조건 ..................................................................................... 168
1. 성형 조건의 결정 ............................................................. 168
2. 성형품의 품질과 성형 조건 ............................................... 171
3. 생산성과 성형 조건 .......................................................... 173
4. 각종 재료의 성형 조건 ..................................................... 174
제2절 성형 불량의 원인과 대책 ...................................................... 182
1. 충전 부족 ........................................................................ 182
2. 플래시 ............................................................................ 183
3. 싱크 마크 ........................................................................ 184
4. 웰드 라인 ........................................................................ 185
5. 플로 마크 ........................................................................ 186
6. 태움 ................................................................................ 187
7. 광택 불량 ........................................................................ 188
8. 은줄 ................................................................................ 189
9. 흑줄 ................................................................................ 190
10. 기포 .............................................................................. 191
11. 제팅 .............................................................................. 192
12. 크레이징과 크랙 ............................................................ 193
13. 변형 .............................................................................. 194
14. 이젝팅 불량 ................................................................... 196
15. 표층박리 ....................................................................... 197
제6장 사출 금형의 설계
제1절 사출 성형용 금형의 설계 조건과 설계 순서 ................ 200
1. 금형 설계 조건 ................................................................ 200
2. 금형 설계 순서................................................................ 201
3. 금형 설계의 사양서 .......................................................... 205
4. 금형 설계의 체크 리스트 .................................................. 207
제2절 형판·캐비티 기구의 설계 ....................................................... 210
1. 표준 몰드 베이스 ............................................................. 210
2. 플라스틱 금형의 메인 플레이트 ........................................ 217
3. 코어와 캐비티의 구조 ...................................................... 218
4. 성형품의 뽑기 수와 배열 .................................................. 222
5. 가이드 핀 ........................................................................ 222
6. 에어 벤트 ........................................................................ 224
7. 금형의 강도 계산 ............................................................. 229
제3절 유동 기구의 설계 ..................................................................... 239
1. 스프루, 러너, 게이트 시스템의 중요성 .............................. 239
2. 게이트 ............................................................................ 240
3. 러너 ................................................................................ 253
4. 스프루와 스프루 부시 ...................................................... 263
제4절 이젝터 기구의 설계 ..................................................................... 265
1. 이젝터 방식의 종류 .......................................................... 265
2. 이젝터 플레이트와 스트리퍼 플레이트의 작동 방식 ........... 276
3. 이젝터 방식의 응용 .......................................................... 278
4. 이젝터 기구의 조립 .......................................................... 280
5. 스프루와 러너의 이젝터 기구 ........................................... 288
제5절 언더컷 처리 기구의 설계 .......................................................... 292
1. 언더컷의 처리 방법 .......................................................... 293
2. 외측 언더컷 처리 기구 ..................................................... 294
3. 내측 언더컷 처리 기구 ..................................................... 313
4. 나사붙이 성형품의 언더컷 처리 ........................................ 316
제6절 금형 온도 조절 기구의 설계 ................................................... 321
1. 온도 조절의 필요성 .......................................................... 321
2. 금형 온도 조절의 열 해석 ................................................. 322
3. 냉각 구멍의 분포 ............................................................. 325
4. 냉각수 구멍의 설계 .......................................................... 326
5. 냉각 및 가열회로의 예 ..................................................... 329
제7절 러너리스 금형 ............................................................................. 331
1. 러너리스 금형의 장·단점 ................................................ 331
2. 러너리스 성형에 적합한 성형품과 수지 ............................. 332
3. 러너리스 시스템의 종류 ................................................... 333
제7장 사출 성형 CAE
제1절 사출 성형 공정과 CAE ............................................................... 347
1. 충전해석 ......................................................................... 348
2. 냉각해석 ......................................................................... 350
3. 보압해석 ......................................................................... 355
4. 수축 및 휨 해석 ............................................................... 356
제2절 사출 성형 CAE의 적용사례 ................................................... 359
1. 노트북 Top Housing의 사출 성형 CAE의 적용사례 .......... 359
2. 냉각 Cycle Time 최소화를 위한 사출 성형 CAE의 적용 .... 365
3. 자동차 Radiator Tank의 휨 예측 및 그 해결 .................... 369
제3절 기술전망과 적용기술 ................................................................... 374
1. 충전해석 ......................................................................... 374
2. 냉각해석 ......................................................................... 375
3. 보압해석 ......................................................................... 375
4. 휨 해석 ........................................................................... 375
부록
■ 2매 구성 금형의 명칭 및 부품 사용예
■ 3매 구성 금형의 명칭 및 부품 사용예
■ 2매 구성 금형(사이드 게이트 타입 1) ............................... 378
■ 2매 구성 금형(사이드 게이트 타입 2) ............................... 381
■ 3매 구성 금형(핀 포인트 게이트) ...................................... 384
■ 특수금형(터널 게이트) ..................................................... 390
익힘문제 해답 ....................................................................... 397
찾아보기 .............................................................................. 405
제1장 총론
제1절 개요 ............................................................................................ 12
제2절 플라스틱의 성형가공법 .................................................................. 17
1. 압축 성형 .......................................................................... 17
2. 이송 성형 .......................................................................... 18
3. 적층 성형 .......................................................................... 18
4. 사출 성형 .......................................................................... 19
5. 압출 성형 .......................................................................... 19
6. 취입 성형 .......................................................................... 20
7. 캘린더 성형 ....................................................................... 20
8. 사출 압축 성형 .................................................................. 21
9. 가스 사출 성형 .................................................................. 21
10. 특수재료 사출 성형 .......................................................... 22
11. 인 몰드 시스템 ................................................................ 22
12. 진공 성형 ........................................................................ 23
제3절 사출 금형의 기본구조 ................................................................... 25
1. 사출 성형의 원리 ............................................................... 25
2. 사출 금형의 특성 및 필요조건 ............................................ 26
3. 사출 금형의 기본 구조 ....................................................... 27
제4절 사출 금형의 분류 ......................................................................... 40
1. 보통 금형 .......................................................................... 40
2. 특수 금형 .......................................................................... 42
제2장 사출 성형용 재료
제1절 개요 ............................................................................................. 46
1. 플라스틱의 성형 특성 ........................................................ 48
2. 플라스틱 재료의 일반적인 특성 .......................................... 52
3. 결정구조 - 분자배열 ......................................................... 54
제2절 플라스틱의 종류 및 특징 ............................................................ 59
1. 열가소성 수지 ................................................................... 60
2. 열경화성 수지 ................................................................... 66
3. 복합재에 의한 수지의 고성능화 .......................................... 67
제3절 성형 재료의 선택 ........................................................................ 72
1. 성형 재료 선택 상의 유의점 ............................................... 72
2. 성형 재료의 선택 기준 ....................................................... 74
제3장 사출 성형품의 설계
제1절 플라스틱 특성을 고려한 성형품 설계 ................................. 84
1. 제품 설계 .......................................................................... 84
2. 사출 금형과 성형품 ............................................................ 87
3. 성형 수축률 ....................................................................... 88
4. 성형품의 치수 정밀도와 금형과의 관계 ............................... 98
5. 성형품의 살두께 .............................................................. 101
6. 보강과 변형 방지 ............................................................. 103
7. 보스 ................................................................................ 109
제2절 금형 설계를 고려한 성형품 설계 ........................................... 111
1. 파팅 라인 ........................................................................ 111
2. 빼기 구배 ........................................................................ 113
3. 성형품의 구멍 ................................................................. 115
4. 성형 나사 ........................................................................ 116
5. 스냅 ................................................................................ 117
6. 금속 인서트 .................................................................... 118
7. 언더컷 ............................................................................ 119
제3절 성형성을 고려한 성형품 설계 ................................................ 120
1. 품질면에서의 성형품 설계 변경 예 .................................... 120
2. 가공성을 고려한 성형품 설계 변경 예 ............................... 123
제4장 사출 성형기
제1절 사출 성형기의 구조와 종류 ..................................................... 128
1. 사출 성형기의 구조 .......................................................... 128
2. 사출 성형기의 종류 .......................................................... 132
3. 사출 성형기의 사양 .......................................................... 137
제2절 사출 성형기의 운전 ...................................................................... 152
1. 사출 성형 공정 ................................................................ 152
2. 사출 성형기의 동작 .......................................................... 154
3. 사출 성형기의 구비 요건 .................................................. 157
제3절 사출 성형기의 주변 기기 .......................................................... 158
1. 호퍼 로더 ........................................................................ 158
2. 호퍼 드라이어 ................................................................. 160
3. 분쇄기 ............................................................................ 160
4. 계량 혼합 장치 ................................................................ 160
5. 자동 컬러링 장치 ............................................................. 161
6. 금형 온도 조절기 ............................................................. 161
7. 금형 교환 장치 ................................................................ 163
8. 성형품의 빼내기 장치 ...................................................... 163
9. 자동낙하 확인 장치 .......................................................... 164
제5장 성형조건 및 성형불량의 원인과 대책
제1절 성형 조건 ..................................................................................... 168
1. 성형 조건의 결정 ............................................................. 168
2. 성형품의 품질과 성형 조건 ............................................... 171
3. 생산성과 성형 조건 .......................................................... 173
4. 각종 재료의 성형 조건 ..................................................... 174
제2절 성형 불량의 원인과 대책 ...................................................... 182
1. 충전 부족 ........................................................................ 182
2. 플래시 ............................................................................ 183
3. 싱크 마크 ........................................................................ 184
4. 웰드 라인 ........................................................................ 185
5. 플로 마크 ........................................................................ 186
6. 태움 ................................................................................ 187
7. 광택 불량 ........................................................................ 188
8. 은줄 ................................................................................ 189
9. 흑줄 ................................................................................ 190
10. 기포 .............................................................................. 191
11. 제팅 .............................................................................. 192
12. 크레이징과 크랙 ............................................................ 193
13. 변형 .............................................................................. 194
14. 이젝팅 불량 ................................................................... 196
15. 표층박리 ....................................................................... 197
제6장 사출 금형의 설계
제1절 사출 성형용 금형의 설계 조건과 설계 순서 ................ 200
1. 금형 설계 조건 ................................................................ 200
2. 금형 설계 순서................................................................ 201
3. 금형 설계의 사양서 .......................................................... 205
4. 금형 설계의 체크 리스트 .................................................. 207
제2절 형판·캐비티 기구의 설계 ....................................................... 210
1. 표준 몰드 베이스 ............................................................. 210
2. 플라스틱 금형의 메인 플레이트 ........................................ 217
3. 코어와 캐비티의 구조 ...................................................... 218
4. 성형품의 뽑기 수와 배열 .................................................. 222
5. 가이드 핀 ........................................................................ 222
6. 에어 벤트 ........................................................................ 224
7. 금형의 강도 계산 ............................................................. 229
제3절 유동 기구의 설계 ..................................................................... 239
1. 스프루, 러너, 게이트 시스템의 중요성 .............................. 239
2. 게이트 ............................................................................ 240
3. 러너 ................................................................................ 253
4. 스프루와 스프루 부시 ...................................................... 263
제4절 이젝터 기구의 설계 ..................................................................... 265
1. 이젝터 방식의 종류 .......................................................... 265
2. 이젝터 플레이트와 스트리퍼 플레이트의 작동 방식 ........... 276
3. 이젝터 방식의 응용 .......................................................... 278
4. 이젝터 기구의 조립 .......................................................... 280
5. 스프루와 러너의 이젝터 기구 ........................................... 288
제5절 언더컷 처리 기구의 설계 .......................................................... 292
1. 언더컷의 처리 방법 .......................................................... 293
2. 외측 언더컷 처리 기구 ..................................................... 294
3. 내측 언더컷 처리 기구 ..................................................... 313
4. 나사붙이 성형품의 언더컷 처리 ........................................ 316
제6절 금형 온도 조절 기구의 설계 ................................................... 321
1. 온도 조절의 필요성 .......................................................... 321
2. 금형 온도 조절의 열 해석 ................................................. 322
3. 냉각 구멍의 분포 ............................................................. 325
4. 냉각수 구멍의 설계 .......................................................... 326
5. 냉각 및 가열회로의 예 ..................................................... 329
제7절 러너리스 금형 ............................................................................. 331
1. 러너리스 금형의 장·단점 ................................................ 331
2. 러너리스 성형에 적합한 성형품과 수지 ............................. 332
3. 러너리스 시스템의 종류 ................................................... 333
제7장 사출 성형 CAE
제1절 사출 성형 공정과 CAE ............................................................... 347
1. 충전해석 ......................................................................... 348
2. 냉각해석 ......................................................................... 350
3. 보압해석 ......................................................................... 355
4. 수축 및 휨 해석 ............................................................... 356
제2절 사출 성형 CAE의 적용사례 ................................................... 359
1. 노트북 Top Housing의 사출 성형 CAE의 적용사례 .......... 359
2. 냉각 Cycle Time 최소화를 위한 사출 성형 CAE의 적용 .... 365
3. 자동차 Radiator Tank의 휨 예측 및 그 해결 .................... 369
제3절 기술전망과 적용기술 ................................................................... 374
1. 충전해석 ......................................................................... 374
2. 냉각해석 ......................................................................... 375
3. 보압해석 ......................................................................... 375
4. 휨 해석 ........................................................................... 375
부록
■ 2매 구성 금형의 명칭 및 부품 사용예
■ 3매 구성 금형의 명칭 및 부품 사용예
■ 2매 구성 금형(사이드 게이트 타입 1) ............................... 378
■ 2매 구성 금형(사이드 게이트 타입 2) ............................... 381
■ 3매 구성 금형(핀 포인트 게이트) ...................................... 384
■ 특수금형(터널 게이트) ..................................................... 390
익힘문제 해답 ....................................................................... 397
찾아보기 .............................................................................. 405
저자소개
