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플라스틱에 대한 금속 인서트
[플라스틱사이언스] 기사입력 2011-11-23 00:00:00

플라스틱 성형으로 금속 인서트하는 것은 손이 많이 가고, 또한 성형 오류, 더욱 성형품이 조립된 뒤에 보스부의 크랙 등으로 인해서 트러블의 원인이 되기 쉬운 것이다.

금속 인서트를 좋게 하기 위해서는 수지의 인성·신장 등의 성질·설치 보스 부의 디자인·금형설계·게이트 위치와의 관계·성형조건 등으로부터의 종합 판단이 요청된다.
 
보스부의 디자인은 각 수지의 물리적 성질에 따라 달라지기 때문에 기술자료를 참조하여 기본적인 형상, 치수를 정하도록 한다. 필요에 따라서는 립 보강을 실시한다. 또한, 뿌리부에는 적어도 0.5mm 이상의 알을 잡는다. 이 보스는 게이트에 너무 가깝거나 지나치게 멀어도 좋지 않다. 성형시에 왜곡이 남기 쉬운 곳에서는 갈라질 우려가 있기 때문이다. 인서트하는 금구는 금형온도 이상으로 따뜻하게 하여 왜곡을 완화하도록 한다.
 
금구의 형상과 보스부의 디자인의 관계에 관해서는 그 플라스틱 성형품의 외관이 중시되는 경우, 싱크(sink) 등이 생기지 않도록 플라스틱 부분의 두께를 될 수 있는 한 균일하게 하도록 배려한다. 필요에 따라서는 일부러 함몰이라든가, 주름상의 부분을 마련하기도 한다. 또한, 인서트하는 금구와 그 주변 플라스틱의 일체 성형품을 미리 만들고, 그 자체를 인서트하는 방법을 잡을 때도 있다. 인서트하는 금구는 그것이 꼭 맞는 장소의 플라스틱과의 접촉면을 고려하여 그 형상을 정한다.
 
인서트용 쇠장식에는 공작시의 절삭유 등이 남아 있으므로 용제 세정이라든가 가열처리에 의해서 그것을 잘 제거하고 나서 사용한다. 기름 등은 오랫동안 보스부의 강도를 저하시켜, 스트레스 크랙을 만들 수 있기 때문이다. 성형품을 조립할 때 나사, 패킹재, 전선 코드 등으로부터 스며 나오는 유류에 의해서 크랙이 생길 수도 있으므로 조심한다.
 
플라스틱 성형품이 사용되는 환경온도에 의한 보스부 강도의 저하, 팽창계수의 차에 의한 감합(嵌合) 변화에 관해서도 배려해야 한다. 인서트 성형시에는 그 부분의 성형 왜곡이 될 수 있는 한 작아지도록 수지온도를 높여서 원활한 수지 흐름 속에서 성형되도록 하는 것이 중요하다.
 
불행하게도 성형불량이 된 것은 금구를 제거하여 각각 재이용한다. 우선, 인서트 금구를 가열하여 떼어낸 뒤에 표면에 부착해 있는 플라스틱을 열로써 가열, 팽창, 떼어내가 쉽게 하고 나서 제거하도록 하면 좋다.
 
이상에서 말한 성형시의 금속 인서트에서는 성형 능률이 저하하거나 금형에 상처를 내거나 성형품 외관을 나쁘게 하거나 하는 일이 일어나기 쉬우므로 오히려 성형 직후의 뜨거울 때 금구를 압입하는 방법으로 실시되고 있다.


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