화학공학소재연구정보센터
Korean Journal of Rheology, Vol.9, No.2, 60-65, June, 1997
PFP성형공정의 기포성장 메카니즘에 관한 연구
Analysis of the Void Growth Mechanism in Partial Frame Process
초록
PFP (Partial Frame Process)성형기술은 사출성형시 수지를 금형내에 완전히 채운후 저압의 공기를 이용하여 기포를 발생시켜 수지의 체적수축분을 기포의 성장에 의해 보상해주는 기술이다. 이 방법은 일반 사출성형에서 많이 발생하는 싱크마크나 휨과 같은 변형문제를 해결해 줄 수 있으며, 높은 압력을 필요로하지 않는다는 잇점을 가지고 있으나 이러한 최신 공정에 대한 체계적인 연구는 미흡한 실정이다. 최근에 제시된 PFP성형공정의 모델링은 기포의 성장이 수지의 체적수축에 의한 것이라는 가정을 근거로 기포핵이 생성된 이후의 기포성장을 모사하였으며, 모델링의 해석결과는 몇가지 가정에도 불구하고 실험결과를 잘 설명하였다. 본 연구에서는 모델링이 가지는 문제점을 분석하고 기포성장의 메카니즘을 보다 체계적으로 이해하기 위하여 실험적인 방법을 적용하였다. 많은 인자들을 효과적으로 고려하기 위하여 실험계획법을 적용하였으며 이를 통하여 기포핵의 생성과 기포의 성장에 공기압등이 매우 중요한 역할을 한다는 사실을 확인하였다. 이러한 결과는 모델링과 함께 PFP공정에 대한 체계적인 이해 뿐만 아니라 금형설계 및 성형조건의 설정등 실제적인 문제 해결에도 도움이 될 것으로 기대된다.
Partial Frame Process (PFP) is one of the injection molding techniques, in which the void core is generated by imposing the low pressure air into the molded part just after the resin is completely filled, afterwhich the void grows as it compensates the volume shrinkage of resin. This technique can help to cure the deformation problems in common injection molding processes such as sink mark and warpage, with less pressure and more benefits. In spite of its advantages, systematic study is lacking and not enough is known about this process. Recently, we have modeled the void growth in PFP, and could explain the experimental data quite successfully in spit of some assumptions. In this study, experimental approach was taken in order to obtain more systematic understanding about the mechanism of void growth in PFP. As there are many factors affecting the process, the design of experimentals was adopted. The contributions of each factor was cleared, and it was found that the air pressure plays key roles in the generation and growth of void among the many factors. Together with the results of modeling, this study is expected to help our understanding of this new process as well as the mold design and the determination of the operating conditions
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