성형기의 실린더 온도가 높은 상태에서, 성형기의 운전을 정지하는 것 같은 경우, 실린더 내의 수지가 체류하므로 앞에서도 말하였지만, 그 때의 온도X시간의 영향에 의해서 그을음이 진행한다. 가령, 실린더 온도를 조금만 저하시켜 놓더라도, 수지의 분해온도에 가까울 때는, 시간이 길어져 분해가 서서히 진행되어, 그을음의 원인이 된다. 이러한 실린더내의 체류에 기인하는 그을음은 쉽게 이해할 수 있지만, 그 원인이 단순하지 않은 것도 실제로 있다.

 

몇 개의 예와 대책을 소개하고 싶다.

 

성형품에 그을음이 생겼을 때는, 우선 그을음의 빛깔, 크기, 반점상인가, 흐르는 모양인가, 표면뿐인가, 내부에도 생겼는가, 수지의 흐름에 관해서 어떤 위치에 있는가 등을 잘 관찰하는 것이다. 이 관찰 결과에 잘못이 있으면, 원인·대책을 잘하지 못하는 것은 말할 필요도 없다.

 

아크릴로니트릴을 성분에 포함한 AS 수지·ABS 수지 등에서는 붉은 반점 상태의 그을음이 발생할 때가 있다. 또한, 염소계, 브롬계 등의 난연제(難燃濟)를 포함한 수지에서는 갈색 흐름으로 되어 있는 그을음도 있다. 이들은 그 성분 자체의 열안정성에 기인한다. 그러나 일반적으로는, 검은 반점 또는 흑갈색이 흘러 그을음이 발생한다.

 

웰드라인이나 가스 제거가 나쁜 부분에는, 가스라든가 공기가 단열압축되어 검은 반점같은 것이 생기는 일이 통상 많다. 게이트 위치에 대한 폴리머의 흐름을 예측하고, 가스 제거를 잘 하는 대책, 예를 들어 유로에 슬러그 웰을 설치한 금형 퍼팅면에 가스 제거구를 마련하고, 입자(入子)나 할형에 의해서 가스제거를 잘하고, 돌출핀으로부터의 가스 제거를 충분히 할 수 있도록 하고, 경우에 따라서는 게이트 위치를 바꾼다, 등을 실시한다.

 

성형품 내부에나 표면에도 검은 반점을 만드는 그을음은, 성형기의 실린더 내부에 기인한다고 보아도 좋다. 이러한 경우, 단적으로 실린더 외측의 온도를 떨어뜨리는 것이 실시된다. 그러나 펠레트의 용융은 스크류의 회전마찰에 따라서도 이루어지기 때문에, 이 회전 마찰열이 현저히 높아지고, - 극단적일 경우에는 실린더 내부에서 소리가 날 정도의 강력한 마찰로 - 그을음이 생길 때가 있다. 오히려 실린더 온도를 높여, 스크류의 회전속도를 내리면 좋은 경우가 있다.

 

성형품의 표면에 주로 생기는 그을음은 노즐, 스풀 부시 이후에 기인하는 것이 많다. 즉, 노즐·게이트 등이 가는 부분을 처음의 용융수지 - 온도가 낮고 점도가 높은 수지 - 가 지날 때, 금속면에서의 마찰열로부터 그을음이 생기고, 그것이 즉시 성형품 표면을 형성하여 가기 때문에 스풀이나 런너의 표면, 게이트로부터 가까운 부분의 표면에만 검은 반점이 되어 나타난다. 특히 핀포인트 게이트 같은 경우, 1mm 전후의 구경부를 흐르기 때문에, 30˚C 가까운 온도 상승을 할 때가 있다고들 한다. 그 때문에 수지 분해가 일어나 그을음이 생길 뿐만 아니라, 분해가스가 캐비티 내에 압입(押入)하고, 은조(銀條)의 원인이 되어, 가스제가 불량이 그을음까지 수반하는 결과가 된다.

 

결국, 그을음이 발생하지 않도록 하기 위해서는, 실린더내의 수지 거동을 생각하여 무리한 과열을 피하고, 용융수지가 흐르는 노즐·스풀 부시 등에 데드 스페이스, 손상 등을 없애고, 될 수 있는 한 굵은 유로를 통하여, 형내에 원활하게 들어가도록 하는 데에 있다.

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