SMC 성형에서 흔히 발생하는 문제점과 해결 방법은 무엇인가요?

SMC 성형은 항공우주, 운송, 건축 자재 및 에너지 절약 건설 산업 분야에서 사용되는 경량 고강도 복합 부품 제조 공정으로 널리 채택되고 있습니다. 이 공정은 높은 효율성과 제품 품질을 제공하지만, SMC 성형 공정은 일부 생산상의 어려움에 직면하기도 합니다.

금형 오염

금형 오염은 제품 표면 품질을 저하시키는 일반적인 문제입니다. 이전 성형 공정에서 남은 잔여물, 경화되지 않은 수지 또는 외부 이물질이 금형 표면에 묻게 되면 표면 결함을 유발할 수 있으며, 이는 표면 흠집뿐 아니라 불균일하거나 일관되지 않은 표면 질감을 포함할 수 있습니다.

금형의 정기적이고 철저한 청소는 매우 중요합니다. 금형 표면에 잔여물이 쌓이는 것을 안전하게 제거하면서 금형을 손상시키지 않기 위해 SMC 소재와 호환되는 세척제를 사용해야 합니다. 고품질의 금형 코팅제를 도포하여 보호층을 형성하고, 이를 통해 금형을 덮어 청소를 용이하게 할 수 있습니다. 오염을 조기에 발견하고 누적되는 것을 방지하기 위해 더 자주 청소 일정을 계획할 수 있습니다.

완제품 내 기포

기포는 완제품의 전반적인 외관과 구조적 무결성에 영향을 미치는 또 다른 일반적인 결함으로, SMC 성형 공정에서 두드러집니다. 대부분의 기포는 원자재에 포함된 수분, SMC 혼합물의 불충분한 혼합 또는 금형 내부에 갇힌 공기로 인해 발생합니다. 항공우주 부품이나 화학 처리 장비와 같은 핵심 응용 분야에서는 기포가 강도를 크게 저하시켜 치명적인 고장을 유발할 수 있습니다.

해결책은 원자재의 적절한 취급에서 시작됩니다. SMC 재료를 깨끗하고 건조한 환경에 보관하며, 수분을 제거하기 위해 사전 건조하는 것이 이상적입니다. 혼합 공정을 최적화하면 섬유와 수지가 균일하게 분포되도록 도와주고 SMC 내부에 공기가 갇히는 것을 줄일 수 있습니다. 금형의 공정 조건을 조정하여 온도와 압력을 높이거나 낮추면 SMC의 탈기 과정을 돕고 재료가 완전히 경화되기 전에 갇힌 공기가 빠져나갈 수 있도록 할 수 있습니다. 마지막으로 고성능 제품의 경우 진공 보조 성형 시스템을 적용하면 성형 기포 발생률을 크게 줄일 수 있습니다.

치수 부정확

특히 SMC 부품의 경우, 충족해야 할 치수를 명확하게 명시하는 것이 매우 중요합니다. 이 치수들은 제작되는 부품에 다른 구성 요소들이 정확히 맞물려야 하기 때문에 정밀해야 합니다. 치수의 오차는 주로 금형 마모, 경화 온도의 변동 또는 재료 두께의 차이에서 기인합니다. 이러한 문제는 조립 과정에서 쉽게 문제가 발생할 수 있으며, 전자·전기 제조 산업이나 인프라 프로젝트와 같은 분야에서 전체적인 생산 폐기물을 증가시킬 수 있습니다.

생산상의 오류를 방지하세요. 목표 사양을 유지하기 위해 금형을 정기적으로 점검하고 보정하여 컨트롤 베어링이 무결한 상태를 유지하도록 하십시오. 경화 온도를 모니터링하고 제어하여 변동 폭을 좁게 유지하십시오. 온도 변화는 예측할 수 없는 수축을 유발할 수 있기 때문입니다. 레이어의 균일성을 확보하기 위해 단위 측정법을 적용하여 일관된 계량을 보장하십시오. 성형 후 제품 평가는 특정 교정된 측정 기준을 사용하여 수행하고 기록함으로써 데이터를 수집하고 문제를 시정해야 합니다.

섬유의 불균일한 분포

SMC 가공 시, 섬유 분포는 강도와 내구성의 핵심 요소입니다. 약화된 분포는 과도한 혼합에서 섬유가 고르게 응집되지 않거나 금형 성형 시 섬유 흐름이 부적절하게 흘러가는 데서 기인합니다. 이로 인해 운송 부품이나 스포츠 및 레저 용품과 같이 하중과 강도가 중요한 구역에 제품이 불완전하게 형성될 우려가 커지게 됩니다.

섬유의 정확한 통합은 혼합 공정의 완전한 최적화를 달성하는 방향으로 진행되어야 한다. 배치량에 비례하여 혼합 장비를 사용해야 하며, 과도한 혼합을 최소화하도록 설계된 프로세서 장비 중에서 선택해야 한다. 금형에 대한 일부 설계 조정은 재료의 흐름을 개선하는 것이어야 하며, 균형 잡힌 게이팅 및 흐름 채널 배치가 포함되어야 한다. 구조 캐비티 내 분배 성형 시, 몰드 압력과 유동 속도를 제어하여 원하는 섬유 통합을 달성해야 한다. 눈에 띄게 단절된 스트랜드 섬유는 우수한 분산 상태와 더 높은 품질을 가져야 하며, 이는 요구되는 제품 품질을 확보하기 위해 사용되어야 한다.

불완전 경화

완전한 경화가 이루어지지 않으면 구조물과 부품에 손상이 발생하고 강도에도 영향을 미칩니다. 경화 미흡은 일반적으로 경화 온도와 폐형 시간에 대한 규정 및 절차를 정확히 따르지 않았거나 사용된 재료가 최적화되지 않았기 때문입니다. 경화를 완료하려면 사용된 SMC 종류에 맞는 조건을 적용해야 합니다. 모든 금형은 요구되는 온도에 도달할 수 있을 뿐만 아니라 경화 사이클 전반에 걸쳐 그 온도를 유지할 수 있어야 합니다. 부품이 두꺼우거나 복잡한 경우 폐형 시간을 늘려야 합니다. 배합 성분의 열화를 방지하기 위해 적절히 밀봉하여 보관한 SMC 재료와 효과적인 경화제만을 사용해야 합니다.

공정 중인 부품은 적용을 위한 특성 외에 경화가 완료되었는지를 나타내는 다른 특성을 평가하기 위해 무작위 검증 테스트를 실시해야 한다. 예를 들어, 작은 단면에 대해 파손 시까지의 테스트를 수행하고 인장 강도를 측정하여 요구되는 값인지 확인해야 한다.