왜곡을 막는 방법: 자동차 열성형 공정을 보다 효과적으로 처리하는 방법
금형에서 부품을 꺼낸 후, 그 부품이 천천히 비틀리거나 다시 원래 모양으로 돌아가는 것을 본 적이 있나요? 정말 짜증나는 일입니다.
보통 이런 현상은 열이 폴리머에 고르게 전달되지 않기 때문에 발생합니다. 그 결과 내부에 응력이 생깁니다. 전체를 고온으로 가열하여 문제를 해결하려고 하면, 얇은 부분은 타버리는 반면 두꺼운 부분은 여전히 너무 차가워집니다. 이건 소용없는 방법입니다.
해결책: 구역별 적외선 가열
우리는 구역별 적외선 가열 방식을 사용하여 이 문제를 해결했습니다. 하나의 거대한 열원 대신, 열을 여러 개의 독립된 구역으로 나누는 것입니다.
기본적으로, 부품의 형태에 따라 특정 부분에 얼마나 많은 에너지를 공급해야 하는지를 기계에 알려줄 수 있습니다. 두꺼운 부분에 더 많은 열을 공급해야 한다면 그렇게 하고, 얇은 부분은 그보다 적은 열만 공급하면 됩니다. 이렇게 온도 차이를 조절하면, 부품의 전체 표면이 동시에 유리 전이점에 도달합니다. 더 이상의 열 불균형이 없으므로, 부품이 식어도 비틀리는 일이 없습니다.
완벽한 피팅을 위해
모든 것은 응력 해소에 달려 있습니다. 적외선은 대류보다 훨씬 빠르게 재료 속으로 들어갑니다. 변형이 일어나기 쉬운 부분을 정확히 타겟으로 삼으면, 부품을 원하는 형태로 고정할 수 있습니다.
그 결과? 훨씬 더 정밀한 피팅이 가능해집니다. 부품들이 조립 라인에서 제대로 맞물리게 됩니다. 더 이상 클립을 사용하거나 틈새를 메우는 번거로움도 없습니다.
단점도 있습니다
물론 이 방법도 완벽하지는 않습니다. 구역별 제어 방식 때문에 배선과 PLC 로직이 조금 더 복잡해집니다. 모든 것을 제대로 조절하기 위해서는 더 많은 열전대와 개별 PID 컨트롤러가 필요합니다.
또한, 고밀도 적외선 배열은 매우 뜨거워집니다. 만약 냉각 팬이나 수냉 장치를 제대로 준비하지 않으면 센서와 배선이 손상될 수 있습니다. 하지만 부품이 제대로 곧게 유지된다는 점을 생각한다면, 이 정도의 비용은 감수해야 합니다.