사출

사출

사출(射出) 혹은 사출 성형(injection moulding, 射出成型)은 플라스틱 가공 기법으로 합성수지(플라스틱) 원료를 열을 가해 녹인 뒤 액체 상태의 원료를 금형에 주입하고 일정 시간을 거쳐 다시 굳혀 금형의 형상과 같은 원하는 형태의 제품을 생산하는 방식을 의미한다. 사출 성형은 주사기와 유사한 원리를 응용하여 성형품을 만드는 방법이다.

개요

사출은 사이클이 짧고 성형 능률이 높아 대량생산이 가능하다. 사출은 광범위한 수지의 성형이 가능하고 자동제어가 가능해 작업 능률이 높으며 현재 대형 성형제품도 만든다. 복잡한 모양, 높은 정밀도 제품을 제작할 수 있으며 우리 생활에 폭넓게 사용되고 있다. 사출은 일상생활용품에서부터 반도체, 자동차, 의료용품 등등 산업 전반적으로 연관되어 있다. 사출은 복잡한 제품의 효율적인 생산이 가능하며 원료 투입에서 성형품의 취득, 운송까지 자동화가 가능하다.

사출은 용도에 따라 착색, 배합된 용융된 수지, 액화된 플라스틱 원료는 사출성형기(Injection molding machine)라고 불리는 기계에서 정해진 압력과 속도로 금형 안에 삽입되어 성형된다. 사출성형기는 호퍼(hopper)라고 하는 칩을 넣는 곳과 원료를 가열하여 녹이는 가열통, 녹인 플라스틱을 밀어내는 스크루, 목적한 형태로 성형하는 금형의 여러 부분으로 이루어져 있다. 우선 칩이 호퍼에서 일정량씩 계량되어 가열통으로 보내진다. 여기에서 스크루로 밀리는 사이에 녹여진다. 녹인 플라스틱은 다음으로 사출 노즐로부터 주형 속으로 사출된다. 주형은 애당초 냉각되어 있으므로 사출된 플라스틱은 곧 고화(固化)되어 자동으로 성형품이 주형으로부터 튀겨져 나온다. 사출성형기는 이 조작을 자동적으로 반복하면서 계속 제품을 만들어 낸다.

과정

사출 장치는 플라스틱 원료를 녹여 금형으로 주입하는 기능을 담당한다. 이 장치는 호퍼, 배럴 그리고 왕복 스크루로 구성되었다. 사출 과정은 다음과 같다

• 건조된 중합체를 호퍼에 넣고 제품의 스펙에 따라 착색 안료 또는 강화 첨가제를 추가한다.
• 원료는 배럴로 공급됨과 동시에 가열되어 혼합된다.
• 액체 상태의 재료가 스크루를 통해 적절한 온도와 압력을 가진 상태로 이송된다.
• 재료가 노즐을 통해 금형으로 가득 주입되어 형상을 만든다.
• 재료가 응고되면 금형이 열리고 이젝터 핀이 전진하며 사출물을 이탈시킨다.

위의 과정이 빠르게 반복되면서 대략 30 - 90초 정도의 시간을 소모한다. 잘 설계된 시스템을 통해 제작된 부품은 후가공 처리도 필요 없다.

참고자료

• 〈사출〉, 《나무위키》

같이 보기

• 자동차
• 플라스틱
• 가공
• 원료
• 제품

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