PC 폴리카보네이트 제품 생산 시 주의해야 할 사항은 무엇인가요? #PC #PC 압출 #PC 소재

원료 건조

럭셔리 PC 플라스틱폴리카보네이트는 수분 함량이 매우 낮은 환경에서도 가수분해되어 결합이 끊어지고 분자량이 감소하며 물리적 강도가 저하됩니다. 따라서 성형 전 폴리카보네이트의 수분 함량은 0.02% 이하로 엄격하게 관리해야 성형 제품의 기계적 강도 저하나 표면에 기포 및 은색 줄무늬가 나타나는 것을 방지할 수 있습니다.
PC는 수분에 매우 민감하므로 사출 성형 전에 수분 함량을 0.02% 미만으로 줄이기 위해 완전히 건조해야 합니다. PC의 일반적인 건조 조건은 100~120°C에서 최소 4시간입니다.

사출온도

사출 온도는 제품의 형상, 크기 및 금형 구조를 고려해야 합니다. 제품 성능, 요구 사항 및 기타 여러 측면을 고려한 후에만 적절한 온도를 설정할 수 있습니다.

일반적으로 성형에 사용되는 온도는 270~320°C입니다. 재료 온도가 너무 높아 340°C를 초과하면 PC가 분해되어 제품의 색상이 어두워지고 은색 실, 검은 줄무늬, 검은 반점, 기포와 같은 결함이 표면에 나타날 뿐만 아니라 물리적 및 기계적 특성도 크게 저하됩니다.

PC는 온도에 매우 민감합니다. 용융 점도는 온도가 상승함에 따라 크게 감소합니다. 배럴 온도는 250~320°C(바람직하게는 350°C 이하)가 적당합니다. 배럴 온도를 적절히 높이면 PC의 가소화에 도움이 됩니다. 필요한 경우, 내부 응력 어닐링을 실시할 수 있으며, 오븐 온도는 125~135°C, 시간은 2시간입니다. 이후 자연 냉각하여 실온으로 만듭니다.

사출 압력

사출 압력은 PC 제품의 물리적 및 기계적 특성, 내부 응력, 성형 수축 등에 영향을 미치며, 특히 제품의 외관 및 탈형에 큰 영향을 줍니다. 사출 압력이 너무 낮거나 너무 높으면 제품에 결함이 발생할 수 있습니다. 사출 압력은 80~120MPa 범위 내에서 제어됩니다. 벽 두께가 얇거나, 공정이 길거나, 형상이 복잡하거나, 게이트가 작은 제품의 경우, 더 높은 사출 압력(120~145MPa)을 적용하면 매끄럽고 완벽한 제품을 얻을 수 있습니다.

유동성이 좋지 않아 고압 사출이 필요하지만, 플라스틱 부품의 잔류 내부 응력(균열 발생 가능성 있음)을 고려해야 하며, 사출 속도는 벽 두께가 두꺼운 경우 중간 속도, 벽 두께가 얇은 경우 고속으로 설정해야 합니다.

압력 유지 및 유지 시간

유지 압력의 크기와 유지 시간은 재료의 내부 응력에 큰 영향을 미칩니다. PC 제품입구 주변에 큰 내부 응력이 발생하기 쉽습니다. 실제 가공에서는 고온의 재료 온도와 낮은 압력 유지 방법을 사용하여 해결하는 경우가 많습니다.

유지 시간은 제품 두께, 게이트 크기, 금형 온도 등에 따라 결정해야 합니다. 일반적으로 작고 얇은 제품은 긴 유지 시간이 필요하지 않지만, 크고 두꺼운 제품은 더 긴 유지 시간이 필요합니다. 유지 시간은 게이트 밀봉 시간 테스트를 통해 결정할 수 있습니다.

사출 속도

이는 PC 제품의 성능에 뚜렷한 영향을 미치지 않습니다. 얇은 벽, 작은 게이트, 깊은 구멍 및 긴 유동 제품을 제외하고는 일반적으로 중속 또는 저속 처리가 사용되며, 다단계 사출 방식이 바람직하고, 일반적으로 저속-고속-저속 다단계 사출 방식이 사용됩니다.

성형 온도

금형 온도 제어: 85~120°C 범위에서 일반적으로 80~100°C로 제어하며, 복잡한 형상, 얇은 두께, 높은 품질 요구 사항을 가진 제품의 경우 100~120°C까지 높일 수 있지만 금형의 열 변형 온도를 초과해서는 안 됩니다. 금형 온도를 높게 유지하면 금형 온도와 PC 소재 온도 간의 차이를 줄여 부품의 내부 응력을 감소시킬 수 있습니다.

스크류 속도 및 배압

PC 용융물의 높은 점도로 인해 가소화, 배기 및 플라스틱 기계 유지 관리에 유리하며 스크류 과부하를 방지합니다. 배압은 사출 압력의 10~15% 사이로 유지하는 것이 좋습니다. 

첨가제의 사용

PC 사출 성형 공정에서 이형제 사용량은 엄격하게 관리해야 합니다. 또한, 재활용 재료의 사용은 3회를 초과해서는 안 되며, 사용량은 약 20% 정도가 되어야 합니다.

PC 사출 성형은 금형에 더 높은 요구 사항을 갖고 있습니다.

1) 용융물의 흐름 저항을 줄이기 위해 가능한 한 두껍고 짧으며 굽힘이 적은 유로를 설계하고, 원형 단면의 러너와 러너 연삭 및 연마를 사용합니다.
2) 주입구는 어떤 형태의 게이트든 사용할 수 있으나, 물 유입구의 직경은 1.5mm 이상이어야 합니다.

PC 제품 생산용 플라스틱 기계의 요구 사항:

제품의 최대 주입량(러너, 게이트 등 포함)은 공칭 주입량의 70~80%를 초과해서는 안 됩니다.

클램핑 압력: 완제품의 투영 면적 1제곱센티미터당 0.47~0.78톤(또는 1제곱인치당 3~5톤);

기계 크기: 완제품 무게는 사출 성형기 용량의 약 40~60%입니다. 예를 들어, 기계 용량이 폴리스티렌(온스)으로 표시된 경우 10%를 줄여야 합니다. 1온스 = 28.3그램.

스크류: 스크류의 길이는 최소 직경의 15배 이상이어야 하며, 길이 대 직경비(L/D)는 20:1이다. 압축비는 1.5:1에서 30:1 사이가 바람직하다. 스크류 전면의 정지 밸브는 슬라이딩 링 타입이어야 하며, 수지 흐름 간격은 최소 3.2mm 이상이어야 한다.