수지 재료는 부품의 다기능화에 매우 적합한데, 이전에 발생한 문제를 보면 각종 다양한 불량이 발생하는 것도 사실입니다. 수많은 수지 부품은 사출 성형으로 제작되므로 성형 불량이 제품 불량의 원인으로 이어지는 경우가 많아, 원인 분석이 어려워져 설계자를 힘들게 합니다. 이전의 문제를 조사하면 불량의 원인을 특정할 수 있기 때문에 적절한 수지 재료의 사용 방법을 파악할 수 있습니다.
목차
이전의 문제란
회사 내의 노하우로 저장되는『이전에 발생한 문제와 그 원인 등을 정리한 자료』입니다. 신입부터 베테랑까지 이전 문제의 교본을 보고 설계 검토에 도움을 받을 수 있습니다. 만약 이전의 문제를 작성하지 않았다면 작성할 것을 권장합니다. 이전의 문제집 작성 시에는 필요한 정보를 찾을 수 있도록 문제 분류(기계계, 전기계 등)나 영향도(경미한 것부터 치명적인 것까지)를 기재하면 알아보기 쉽습니다.
수지 부품의 성형 불량과 제품 문제의 관계
성형 불량① 표면 변형: 기구의 동작 불량
표면 변형은 수지 성형 부품의 판 두께가 두꺼운 경우에 발생하며, 부품 표면에 오목부가 생기는 현상을 말합니다. 이 오목부가 접동면에 발생하면, 접촉 등 기구의 동작 불량의 원인이 됩니다. 또한, 그리스가 오목부에 고여 저항이 되어, 기대한 윤활 성능을 발휘할 수 없게 되는 경우도 있습니다.
성형 불량① 버: 기구의 동작 불량
사출 압력이 높으면 분리면에 버가 발생합니다. 일반적으로 버가 다른 부품에 걸려 동작 불량을 일으킵니다. 또한, 버가 떨어져 기구 안으로 떨어지면서 이상한 소림 등, 각종 다양한 문제의 원인이 되므로 특별히 주의해야 합니다.
성형 불량③ 웰드 라인: 부품 파괴
금형 내의 수지 흐름에 의해 수지의 이음매가 생기는 경우가 있어 외관 불량이 되는데, 이 밖에도 심각한 문제의 원인이 되는 경우가 있습니다. 웰드 라인으로 응력 집중이 발생하는 곳에 유분이나 약품이 묻으면 솔벤트 크랙의 기점이 되어 부품에 균열이 발생합니다.
성형 불량④ 보이드: 부품 강도 저하
필자가 예전에 커다란 문제를 일으킨 적이 있는 것이 보이드입니다. 수지 부품 내부에 기포에 의한 중공 부분이 생기는 성형 불량으로, 일반 수납 검사에서는 발견하기 어렵습니다. 보이드가 있으면 부품의 단면 계수가 설계값보다 낮아져 부품 본래의 강도가 나오지 않아, 기구의 동작 불량의 원인이 됩니다. 필자는 그 이후 부품 수납 검사에 ”절단에 의한 보이드 확인”을 추가해 대응했습니다.
기타 이전의 문제
①크리프 현상: 스프링의 탄성 열화
수지 스프링에 계속해서 일정한 하중을 가하면 크리프 현상이 발생해 변형되어 기대한 스프링 반력을 얻을 수 없기 때문에 신뢰성에서 문제가 발생합니다. 스프링에 반대 방향의 변위를 부여하는 설계 등으로 피할 수 있습니다.
②고온 하: 강도 변화와 열 팽창
수지 부품의 강도는 온도 의존성이 높아, 일정한 온도를 초과하면 강도가 저하됩니다. 그리고 열 팽창률도 높아 고온 하에서는 부품간 막힘 등이 발생해 기구 동작에 문제를 일으킵니다. 회피책으로는 내열 등급의 수지 재료를 이용하면 됩니다.
정리
수지 재료는 금속 재료에 비해 형상의 자유도가 높아 많이 이용되는데, 수지의 특성상 금속 재료보다 문제가 많다는 결점이 있습니다. 이전의 문제 정보를 이용하여 문제를 방지하면 수지 부품을 효과적으로 이용할 수 있습니다. 미스미 meviy는 폴리아세탈이나 MC 나일론과 같은 수지재 머니싱 가공이 가능합니다. 소지한 3D CAD 데이터를 업로드하기만 하면 도면 가공품을 즉시 견적! 미스미 회원 ID를 보유하신 분은 지금 즉시 무료로 견적 받을 수 있습니다.
