자동차 내부 부품의 스프링백 문제 해결하기
열성형 금형에서 부품을 꺼내는 순간, 그 부품이 바로 비틀어지는 경험을 해본 적이 있나요? 정말 짜증나는 일입니다. 오랜 시간을 들여 부품을 제작했는데, 냉각이 고르지 않거나 플라스틱에 숨겨진 응력 때문에 부품이 움직이게 됩니다. 결국 부품은 용도에 맞지 않게 되는 것입니다.
대부분의 사람들이 저지르는 실수는 단순히 열을 더 세게 가하는 것입니다. 하지만 이 방법은 효과가 없습니다. 플라스틱에 너무 많은 열을 가하는 것보다는, 열이 어떻게 퍼져나가는지를 잘 조절해야 합니다.
적절한 열 조절 방법
이러한 문제를 해결하기 위해서는 적외선 난방을 사용하여 열을 지역별로 조절하는 것이 가장 좋습니다. 마치 큰 히터 대신 여러 개의 작은 히터를 사용하는 것과 같습니다. 각 히터에는 자체적인 PID 컨트롤러가 있습니다. 이렇게 하면 두꺼운 부분에는 더 많은 에너지를 공급하고, 얇은 부분에는 약간의 에너지만 공급할 수 있습니다.
열 분포를 적절히 조절하면, 전체 부품이 동시에 유리전이온도에 도달합니다. 그러면 “핫스팟”이 생기지 않고, 부품도 비틀리지 않습니다. 냉각하기 전에 부품을 특정 온도로 유지함으로써 내부 응력을 줄일 수 있습니다. 그러면 부품은 제자리에 그대로 있게 됩니다.
단점과 주의사항
고출력 적외선 램프는 빠르게 열을 공급할 수 있다는 장점이 있지만, 전력 소비가 많습니다. 만약 여러 개의 고출력 영역을 사용한다면, 전력 공급 시스템에 부담이 갈 수 있습니다. 전선이 최대 전류를 견딜 수 없다면 전압이 떨어지고, PID 설정도 제대로 작동하지 않습니다.
또한 램프와 부품 사이의 거리도 중요합니다. 램프가 너무 가까우면 표면이 타버릴 수 있고, 너무 멀으면 열이 플라스틱의 중심부까지 전달되지 않습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 우리는 폐쇄루프형 온도 측정 장치를 사용합니다. 이 장치는 실시간으로 표면 온도를 모니터링해주므로, 무작정 기다리는 것보다 훨씬 정확하게 상황을 파악할 수 있습니다.