왜곡을 막으려면? 자동차 내장재가 제자리에 고정되도록 하는 방법
혹시 금형에서 부품을 꺼내자마자 그 부품이 서서히 비틀리거나 다시 원래 위치로 돌아가는 것을 본 적이 있나요? 정말 짜증나는 일입니다. 수고를 해놓고도, 재료가 고르지 않게 식거나 내부 응력이 남아 있어서 부품이 제자리에 머물지 못합니다.
우리는 이러한 변형을 막는 가장 좋은 방법이 고온 적외선 램프를 사용하는 것이라는 것을 알아냈습니다. 하지만 문제는, 전체 부품에 열을 일시에 가할 수는 없다는 점입니다. 구역별로 열을 조절해야 합니다.
“하나의 크기로 모든 것을 처리하는” 난방 방식의 한계
일반적인 난방 방식의 문제는, 부품의 중심부는 과열되지만 가장자리는 여전히 너무 차갑다는 것입니다. 바로 이 온도 차이 때문에 부품이 금형에서 나오는 순간 왜곡되는 것입니다.
난방 배열을 개별 구역으로 나누면, 부품이 필요로 하는 곳에 정확하게 열을 가할 수 있습니다.
우리는 단파 적외선 송신기를 사용하는데, 이는 열을 폴리머의 깊은 곳까지 전달해줍니다. 단순히 표면만 따뜻해지는 것이 아니라, 재료의 핵심 부분까지 열이 전달됩니다. 전체적으로 열이 균일해지면 응력도 사라집니다. 응력이 없으면 왜곡도 없습니다.
세부 사항과 그 대가
물론, 이런 장비들을 그냥 전원 스트립에 연결해서 사용할 수는 없습니다. 이를 작동시키려면 각 램프 세트마다 전용 PID 컨트롤러가 필요합니다. 또한 실시간으로 데이터를 제공하는 온도계도 필요하여, 필요에 따라 전력을 조절할 수 있어야 합니다.
장점은, 고밀도 적외선 램프를 사용하면 작은 공간에서도 큰 효과를 얻을 수 있다는 것입니다. 생산 속도도 빨라집니다.
하지만 단점도 있습니다. 엄청난 양의 에너지가 발생하기 때문에 냉각 시스템에 큰 부담이 가해집니다. 만약 냉각 시스템이 램프가 내보내는 열을 제대로 처리하지 못한다면, 부품이 과열될 수 있습니다. 그렇게 되면, 그동안 공들여 만든 정밀한 치수도 사라집니다.
실제 결과
구역별로 열을 제어할 수 있다면, 부품의 두께에 따라 어떻게 냉각될지를 조절함으로써 부품의 치수를 “고정”시킬 수 있습니다. 이렇게 하면 현장에서의 작업이 훨씬 편해집니다. 가장자리를 다듬거나 폐기물을 처리하는 데 드는 시간도 줄어듭니다. 마침내 CAD 모델과 같은 형태의 부품을 얻을 수 있습니다.