사출 성형이 사용되는 이유는 무엇입니까?

     휴대 전화 케이스와 전기 칫솔에서 자동차의 대시 보드, 의료 장비의 정밀 부분 및 우주선의 일부도, 이러한 겉보기에는 다른 플라스틱 제품의 대부분이 동일한 제조 기술 - 분사 성형을 숨기고 있습니다. 19 세기 후반에 태어난이 과정은 이제 현대 제조의 "주류"가되었습니다. 왜 그렇게 인기가 있습니까? 이 기사에서는 효율성, 비용 및 품질과 같은 여러 차원에서 주입 성형의 비밀을 밝힙니다.

     주입 성형의 원리는 복잡하지 않습니다. 가열 및 용융 플라스틱 입자를 액체에 녹여 고압 하에서 금속 금형의 공동에 주입 한 후 냉각 및 고형화 후에 탈취하여 금형의 모양과 일치하는 생성물을 얻습니다. 전체 공정은 "Pour Plaster"와 유사하지만 산업 정밀 제어를 사용하면 밀리미터 수준의 정확도로 복잡한 구조물의 대량 생산을 달성 할 수 있습니다.

생산 효율의 왕 : 몇 분 안에 완제품 생산

     전통적인 절단 또는 수동 성형과 달리 사출 성형의 핵심 장점은 "복사 및 붙여 넣기"의 효율적인 생산에 있습니다. 금형 세트가 개발 된 후, 단일 부품의 생산주기는 일반적으로 수십 초에서 몇 분이 걸립니다. 예를 들어, 일반 플라스틱 워터 컵의 사출 성형은 30 초 밖에 걸리지 않으며 자동화 된 생산 라인은 하루 24 시간 수만 개의 제품을 생산할 수 있습니다. 이 효율성은 대규모 생산이 필요한 영역 (예 : 일일 필요성 및 전자 액세서리)에서 대체 할 수 없습니다.

사출 성형은 전통적인 제조의 시간 치수를 초로 압축합니다. 일련의 일반 금형은 10 초 사이클 내에서 곰팡이 닫기, 사출 성형, 데 몰딩 압력을 유지하는 데 전체 공정을 완료 할 수 있으며, 현대적인 사출 성형기가 하루에 10,000 조각을 생산하기가 쉽습니다. 이러한 효율성 혁명은 제품 개발 논리를 직접 변화 시켰습니다. 국제 장난감 회사는 2019 년에 고속 주입 성형 기술을 사용하여 새로운 제품 출시주기를 전통적인 18 개월에서 7 개월로 단축했습니다.

비용 관리 측면에서 주입 성형은 놀라운 경제를 보여줍니다. 자동차 도어 핸들이 사출 성형 공정을 채택한 후, 단위 비용은 금속 스탬핑에 비해 72% 감소하고 무게는 60% 감소합니다. 이 비용 우위는 대규모 생산에서 기하 급수적으로 확대됩니다. 홈 어플라이언스 회사는 주입 성형 공정을 최적화함으로써 연간 3 백만 단위의 출력으로 공기 청정기 쉘의 제조 비용을 줄였습니다.

     자동화 시스템 및 사출 성형 기술의 통합은 24 시간 "어두운 공장"을 낳았습니다. 독일 자동차 부품 공장의 주사 성형 워크숍에서, 128 개의 사출 성형기는 중앙 제어 시스템에 의해 파견되어 원료 건조에서 완제품 포장에 이르기까지 전체 공정의 무인 작동을 달성합니다. 인건비를 83%감소시키는 반면, 제품 결함 속도는 0.12 ‰ 내에 제어됩니다.

     스마트 공장에서는 1,600 톤의 사출 성형기가 "속도와 열정"을 수행하고 있습니다. 금형이 빠르게 닫히면 280 ° C의 용융 플라스틱은 150mpa의 고압하에 금형 공동을 즉시 채 웁니다. 18 초 만에 컨베이어 벨트에 64 개의 휴대 전화 쉘이 깔끔하게 배열됩니다. 이 마법의 생산 효율은 사출 성형의 필수 특성, 즉 단일 성형 및 배치 복제에서 비롯됩니다. 전통적인 기계식 가공의 "빼기 제조"와 비교하여, 사출 성형은 "첨가제 제조"를 통해 기하학적으로 복잡한 구조의 일회성 성형을 달성하여 단일 제품의 효과적인 처리 시간을 90%이상 줄입니다.

     곰팡이의 표준화 된 설계는 효율성을 극단으로 밀어냅니다. 일본의 Toyota의 자동차 내부 부품 생산 라인은 모듈 식 금형 시스템을 사용합니다. 로컬 인서트를 간단히 교체하면 다른 모델에 대한 부품의 전환 생산을 2 시간 이내에 완료 할 수 있습니다. 이 유연한 제조 기능을 사용하면 단일 생산 라인의 연간 생산 능력이 5 백만 조각을 초과 할 수 있으며, 이는 매분 10 개의 정밀 부품의 탄생에 해당합니다.

     곰팡이의 초기 개발 비용은 높지만 (수천에서 수십만 건의 위안 범위) 출력이 특정 척도에 도달하면 조각 당 비용이 급격히 떨어집니다. 예를 들어, 휴대폰 쉘 곰팡이의 개발 비용은 100,000 위안입니다. 1 백만 조각이 생산되면 각 금형의 비용은 0.1 위안입니다. 같은 부분의 3D 인쇄 비용은 조각 당 5 위안 정도로 높을 수 있습니다. 이 "규모의 경제"기능은 사출 성형으로 수백만 단위의 대량 생산을위한 최적의 솔루션을 만듭니다.

     금형에 대한 초기 투자는 수학 문제와 같습니다. 특정 전기 칫솔 쉘 곰팡이의 개발 비용이 120,000 달러 인 경우, 첫 번째 쉘 생산 비용은 120,000 달러 정도이지만 출력이 백만 수준에 도달하면 금형 비용이 한 조각 당 0.12 달러로 희석됩니다. 이 고유 한 비용 곡선은 소비자 전자 제품의 90%가 사출 성형을 선택하는 이유를 설명합니다. 미국의 보스턴 컨설팅 그룹 (Boston Consulting Group)의 연구에 따르면, 연간 생산량이 50,000 조각을 초과하면 포괄적 인 사출 성형 비용은 3D 프린팅보다 76% 낮고 가공보다 89% 낮습니다.

     재료 활용과 관련하여, 사출 성형은 놀라운 장점을 보여줍니다. 핫 러너 시스템을 최적화함으로써 독일 회사는 매년 420 톤의 엔지니어링 플라스틱을 절약 할 수있는 노트북 쉘 생산의 스크랩 비율을 15%에서 0.8%로 줄였습니다. 자동화 된 픽업 시스템 및 온라인 품질 검사와 결합 된이 "방수"처리 방법은 거의 완벽한 생산 폐쇄 루프를 구축했습니다.

     현대적인 사출 성형 기술은 "통합 성형"을 달성 할 수 있으며, 전통적으로 여러 부품을 조립 해야하는 복잡한 구조를 직접 제조 할 수 있습니다 (예 : 움직일 수있는 힌지와 내부에 중공 파이프가있는 플립 커버). 자동차 섭취 매니 폴드를 예로 들어 보겠습니다. 기존의 금속 부품은 20 개 이상의 부품을 용접해야하며, 분사 성형 나일론 부품은 한 번에 성형하여 무게를 40% 줄이고 더 나은 성능을 제공 할 수 있습니다.

주입 성형과 호환되는 10,000 종류의 플라스틱이 있습니다.:

     범용 플라스틱 (예 : PP 및 ABS)는 일일 필요성에 사용됩니다.

     엔지니어링 플라스틱 (예 : Peek 및 Nylon)는 고온과 부식에 내성이 있으며 금속을 대체 할 수 있습니다.

     생분해 성 물질 (PLA와 같은) 환경 보호 동향을 수용합니다.

     금속 분말 및 세라믹 입자조차도 "금속/세라믹 주입 성형"(MIM/CIM) 기술을 통해 처리 될 수 있습니다.

     이러한 다양성을 통해 주입 성형 기술은 사람들의 생계, 의료 및 항공 우주와 같은 여러 분야에 걸쳐 있습니다.

     엔지니어링 플라스틱의 성능 혁신은 재료의 가능성을 재정의하는 것입니다. 280 ° C에서 PPSU 재료의 강도 유지율은 85%를 초과하여 금속을 증기 밸브 제조로 성공적으로 교체하고; 탄소 섬유 강화 엿봄 물질의 특정 강도는 티타늄 합금의 3 배이며 우주선 하중 부유 구조에 사용되었습니다. 이러한 특수 재료의 출현으로 주입 성형 제품은 일상 필수품 분야에서 고급 제조에 계속 침투 할 수있게 해주었습니다. 

     녹색 재료 혁명은 주입 성형 기술의 지속 가능한 개발을 촉진합니다. 식기 분야에서 바이오 기반 PLA 재료를 적용하면 단일 도시락의 탄소 발자국이 68%감소했습니다. 화학적 재활용 애완 동물 기술은 폐 루프 생산을 달성했으며 음료 병 제조업체는이 기술을 통해 매년 32,000 톤의 처녀 플라스틱 사용을 줄였습니다. 재료 혁신과 환경 보호 요구의 조합은 전체 산업 체인의 생태 논리를 재구성하고 있습니다.

     재료 및 프로세스의 맞춤형 매칭은 새로운 시대를 열어줍니다. 액체 실리콘 (LSR)과 마이크로 푸싱 기술의 조합으로 카시트는지지적이고 통기성이 있습니다. 전도성 폴리머 및 2 색 주입 성형 성형 기술의 시너지 효과는 스마트 팔찌 안테나와 쉘을 완벽하게 통합 할 수있게합니다. 이 정확한 재료와 프로세스 매칭은 전례없는 제품 형태를 낳았습니다.

산업 4.0의 임계 값에 서서 되돌아 보면 주입 몰딩은 간단한 제조 기술에서 핵심 엔진 주행 혁신으로 발전했습니다. 이 기술은 물리 및 화학의 경계를 뚫고 물질 가능성을 실제 생산성으로 변형시킵니다. 3D 프린팅이 제조에 대한 사람들의 낭만적 인 상상력을 유발할 때, 주입 곰팡이는 전자의 효율성과 정밀도의 100 배로 현대 문명의 재료 세계의 건설을 조용히 지원합니다. 앞으로 스마트 재료와 디지털 트윈 기술의 깊은 통합으로 주입 몰딩은보다 놀라운 형태로 발전하여 인간 제조 역사에서 효율성 전설을 계속 작성할 수 있습니다.

     Shenzhen 재료 실험실에서 엔지니어는 35% 유리 섬유를 함유 한 엿보기 복합 재료를 디버깅하고 있습니다. 260 ° C에서 오랫동안 사용될 수있는이 특수 플라스틱은 마이크로 푸밍 주입 성형 기술을 통해 드론 구조 부품으로 형성되어 무게를 20% 감소시키고 강도를 15% 증가시킵니다. 현대의 주사 성형 기술은 전통적인인지 경계를 겪었습니다. 액체 실리콘 (LSR) 주사 성형은 아기 젖꼭지를 안전하고 유연하게 만듭니다. 금속 분말 주입 성형 (MIM)은 모발보다 시계 기어를 얇게 만듭니다. 생분해 성 플라스틱은 포장 산업의 생태를 재구성하고 있습니다.

     디자인 자유는 또 다른 획기적인 차원입니다. 의료 회사는 스택 곰팡이 기술을 사용하여 기존 장비에서 96 캐비티 인슐린 펜 부품 생산을 달성하며 벽 두께 차이는 ± 0.02mm로 제어됩니다. Compormal Cooling Water Channel 기술을 사용하면 곰팡이 온도 제어 정확도가 ± 1 ° C에 도달 할 수 있으므로 렌즈 제품의 광학적 성능을 유리 제품과 비교할 수 있습니다. 이러한 기술 혁신은 산업 디자인의 상상력을 계속 확대하고 있습니다.

     지능형 제조 시대의 교차로에 서서 주입 성형은 디지털 변형을 겪고 있습니다. IoT 센서는 캐비티 압력 및 온도 곡선을 실시간으로 모니터링하고, 인공 지능 알고리즘을 자율적으로 최적화하고 3D 프린팅 기술은 전통적인 금형 제조 방법을 전복시킵니다. Jiangsu의 등대 공장에는 20 개의 스마트 장치를 모니터링하는 전체 주입 성형 워크숍에는 3 명의 엔지니어 만 있으며 1 인당 출력 값은 전통적인 워크샵의 15 배입니다. 이러한 진화는 주입 성형의 활력을 계속 유지할뿐만 아니라 탄소 중립성의 맥락에서 바이오 기반 플라스틱 및 화학적 재활용과 같은 녹색 용액을 생성 하여이 세기 오래된 과정이 계속 회춘을 가능하게합니다. 일상적인 필수품부터 최첨단 기술에 이르기까지 주입 몰딩은 마스터 키와 같으며 현대 제조의 새로운 가능성을 지속적으로 열어줍니다.

     컴퓨터 제어와 결합 된 고정밀 금형 (오차 ± 0.005mm)은 수백만 개의 제품의 치수가 거의 정확히 동일하도록 할 수 있습니다. 의료 주사기를 예로 들어, 주입-산란 주사기 배럴과 피스톤 사이의 클리어런스는 0.01mm 이내에 제어되어야하며, 이는 수동 생산으로 달성하기가 불가능합니다.

     현대식 주입 금형의 가공 정확도는 미크론 수준에 도달했으며, 이는 축구장 크기의 영역에서 모래 한 덩어리에 오류를 제어하는 ​​것과 같습니다. 이러한 정밀도의 혁신은 의료 분야에서 혁신적인 혁신을 가능하게했다. 이식 가능한 인슐린 펌프의 정밀 기어 어셈블리는 미세 주사 성형 기술을 통해 0.02mm의 일치하는 내성을 달성했다.

     복잡한 구조 통합 성형 기술은 제품 설계 규칙을 다시 작성하고 있습니다. 드론 제조업체가 발사 한 최신 폴딩 윙 구조는 가스 보조 주입 몰딩 기술을 사용하여 17 개의 기존 부품을 하나의 적분 성분에 통합하여 조립 공정을 94% 줄이고 구조 강도를 300% 증가시킵니다. 디자인 자유의 획기적인 획기적인 획기적인 제품 엔지니어는 과거에 상상할 수없는 혁신적인 아이디어를 대담하게 인식 할 수 있습니다.

      표면 처리 기술의 혁신으로 주입 성형 부품은 재료 제한을 뚫을 수있었습니다. IMD (대형 장식) 기술을 사용하면 주입 성형 공정에서 휴대 전화 쉘이 텍스처를 동시에 전달할 수 있으며, 내마모성은 전통적인 분무 공정보다 5 배 높습니다. 나노 코팅 기술을 적용하면 플라스틱 렌즈가 광학 유리의 광 투과율에 도달 할 수 있습니다. 이러한 혁신은 주입 성형 제품의 응용 경계를 계속 확장합니다.

소형화 혁명: NMT (Nano-Molding Technology)는 휴대폰의 금속 프레임과 플라스틱 안테나를 한 조각으로 성형하여 5G 신호로 "제로 간섭"을 달성 할 수 있도록합니다.

녹색 제조: 핫 러너 기술은 폐기물을 줄이고 바이오 기반 플라스틱이 재활용되어 주입 성형이 환경 친화적입니다.

지능형 미래: AI는 주입 압력 및 온도를 실시간으로 모니터링하고 매개 변수를 자동으로 최적화하며 수율을 99.9%이상으로 증가시킵니다.

     주입 성형은 만병 통치약이 아닙니다. 소규모 배치 생산 (예 : 맞춤형 샘플)은 금형 비용이 높기 때문에 3D 프린팅만큼 비용 효율적이지 않을 수 있습니다. 풍력 터빈 블레이드와 같은 대형 부품에는 다른 프로세스가 필요합니다. 그러나 곰팡이 3D 프린팅 및 빠른 금형 변경 기술의 개발로 인해 이러한 제한이 점차 파손되고 있습니다.

      19 세기 셀룰로이드의 단순한 주입 성형에서 오늘날의 지능적이고 녹색 정밀 제조에 이르기까지, 주입 성형은 현대 산업 미학을 "효율성, 정밀성 및 유연성"으로 정의했습니다. 다음에 플라스틱 제품을 집어 올 때, 그것에 대해 생각하십시오.