플라스틱과 싸우는 것을 그만두세요: 자동차 내장재의 변형 문제 해결하기
금형에서 부품을 꺼내보면, 그 부품이 형태가 비틀어진 채로 나오는 경우가 있습니다. 이것이 바로 스프링백 현상입니다. 정말 골칫거리죠.
문제는 보통 간단합니다. 바로 내부 응력 때문입니다. 부품을 균일하게 가열하려고 하면 안 됩니다. 얇은 부분은 타버리는 반면, 두꺼운 부분은 그대로 차가워집니다. 이러한 온도 차이 때문에 부품이 공기 중으로 나오자마자 변형되는 것입니다.
지역별 적외선 가열 방식의 원리
우리는 모든 부분을 한 번에 가열하려는 시도를 그만두고, 적외선을 이용해 각 부분을 따로 가열하는 방식을 사용합니다. 마치 히터를 여러 개의 독립된 구역으로 나누어 각 구역마다 별도의 PID 컨트롤러를 사용하는 것과 같습니다.
이렇게 하면, 특히 단단한 부분에 더 많은 열을 공급할 수 있고, 얇은 부분에는 열을 줄일 수 있습니다. 결국, 폴리머에 열을 골고루 전달하여 유리전이온도에 도달하게 하는 것입니다. 더 이상 국소적인 응력이 생기지 않으며, 부품도 변형되지 않습니다.
실제 적용 방법
이 방식을 활용하려면 단파 적외선 발생기가 필요합니다. 이 장비는 물질을 빠르게 가열할 수 있어서 처리 시간을 줄여줍니다. 우리는 보통 이 장비들을 모듈식으로 설치합니다. 왜냐하면 램프가 고장나면 전체 설비를 해체하는 것보다는 그냥 램프만 교체하는 것이 훨씬 쉽기 때문입니다.
하지만 주의해야 합니다. 만약 특정 부분을 따뜻하게 하기 위해 출력을 높이면, 플라스틱이 타버릴 수 있습니다. 그 결과 부품이 취성이 생기고 약해집니다. 게다가, 이러한 고밀도 발생기들은 많은 열을 발생시키므로, 냉각 시스템이 그 열을 감당할 수 있는지 반드시 확인해야 합니다.
실제 결과
일단 이 방식을 활용하면 더 이상 추측할 필요가 없습니다. 더 이상 재료와 싸울 필요가 없으며, 오히려 재료를 제어할 수 있습니다. 부품의 크기가 일정해지므로, 폐기물도 줄어듭니다. 가장 좋은 점은, 더 이상 수시간 동안 수동으로 부품을 다듬거나, 이미 완성된 부품을 고치려고 애쓸 필요가 없다는 것입니다. 그냥 잘 작동할 뿐입니다.