| 학회 | 한국고분자학회 |
| 학술대회 | 2004년 가을 (10/08 ~ 10/09, 경북대학교) |
| 권호 | 29권 2호, p.524 |
| 발표분야 | 고분자 가공/블렌드 |
| 제목 | 초임계유체를 이용한 발포성형에서 성형조건에 따른 기포의 형상변화에 관한 연구 |
| 초록 | 초임계유체를 이용한 발포사출성형이란 경량화된 플라스틱 성형품을 얻기 위해서는 기존에 화학적발포제를 사용하여 왔으나 사출기의 내부로 초임계상태의 가스를 주입하여 성형재료와 가스를 혼합하여 금형의 내부로 사출함으로써 발포성형품을 얻을 수 있는 기술이다. 결과적으로 고분자 재료의 내부에 5-50μm 크기의 미세한 기포가 생성이 되며, 주로 질소가스를 사용하기 때문에 친환경적인 새로운 성형공법이다. 초임계유체를 이용한 발포사출성형의 장점은 화학적 발포제를 사용하지 않고 질소가스를 사용하기 때문에 이산화탄소가 발생하지 않는 친환경적인 공정이며, 초임계유체를 이용한 발포를 통하여 성형품의 경량화를 이룰 수가 있기 때문에 재료비를 절감할 수 있으며, 자동차 부품으로 이용시에는 자동차의 연비를 향상시킬 수 있으며, 사출성형시에 고분자 수지와 초임계유체가 혼합됨으로써 수지의 점도가 낮아짐으로 사출압력을 낮출 수 있으며, 결과적으로 수지의 가공온도와 금형온도를 낮출 수 있다. 또한, 낮은 사출압력, 수지온도, 금형온도로 인하여 운전비를 절감할 수 있으며, 금형마모를 최소화할 수 있고, 보압시간 제거 및 냉각시간 최소화를 통하여 cycle time의 감소를 가져와서 생산성의 증가를 가져오며, 사출기의 형체력을 30-80% 감소할 수 있어서 작은 형체력의 사출기로 큰 사출품을 성형할 수 있으며, 후변형 감소로 인하여 제품의 치수안정화를 가져올 수 있다. 초임계유체를 이용한 사출성형을 이용하여 성형품을 제조하는 경우에 발포셀의 형성은 가공조건에 따라서 달라지게 된다. 본 연구에서는 초임계유체를 이용한 전자, 자동차부품의 경량화를 위한 사출품의 성형을 위해서 실린더 온도, 금형온도, SCF 주입량, 사출속도등의 가공조건에 따른 셀의 형성에 대한 기본적인 연구를 진행하였다. 시험에 사용된 제품은 전자제품에 사용되는 부품으로서 2.5mm의 제품두께를 가지며, 2drop의 사이드 게이트를 이용하여 사출하는 제품이다. 성형에 사용된 수지는 제일모직의 ABS NH0953U를 사용하였다. 초임계유체를 이용한 발포성형의 경우에 가공조건에 따라서 셀의 크기와 개수가 변화한다는 것을 실린더온도, 사출속도, SCF %, 금형온도변화등을 변화시키면서 관찰하였다. 셀의 크기는 특히 금형온도와 깊은 관계가 있었으며, 금형온도가 올라갈수록 셀의 수는 많아지고 셀의 크기는 작아지는 것을 관찰하였다. 또한 SCF의 투입량은 금형온도가 낮을 경우에는 별다른 영향을 끼치지 않았으나, 금형온도를 높일 경우에는 SCF 투입량이 증가할수록 셀의 크기는 작아지고 셀의 수는 증가하는 것을 알 수 있었다. 실린더온도가 높아지는 경우에는 셀의 수가 많아지고 core층이 두꺼워지며, 셀의 크기는 별 차이가 없는 것을 알 수 있었으며, 사출속도를 빠르게 하여 고속사출을 하는 경우에도 셀 수가 많아지고 core층이 두꺼워지며, 셀의 크기는 별 차이가 없는 것을 알 수 있었다. |
| 저자 | 남상용, 김영진 |
| 소속 | 경상대 |
| 키워드 | 초임계유체; 발포성형; 사출성형 |
