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제목 사출성형기 가공 설정값의 신속한 확인방법
작성자 플라스틱코리아
글정보
Date : 2019/09/26 12:41

 

   

가공 설정값을 짧은 시간 안에 확인하는 데는 사출 압력과 시간의 관계를 나타내는 그래프가 가장 훌륭한 도구가 된다. 하지만 가공 설정값이 올바른지 그래서 내가 원하는대로 기계가 움직여줄 수 있는지 등을 검토하기란 쉽지않다. 플로팅을 통해 이 방법을 알아보자.

 

사출성형에서 만나게 되는 수많은 까다로운 문제들 가운데 하나가 사출기의 인터페이스 또는 컨트롤러의 프로그래밍이다. 사출, 클램프 작동, 스크류 복구, 에젝션, 온도 등 다양한 기능과 관련해 여러 가지 값을 입력해야 한다.

컨트롤러에도 표준화면이란 없으며, 같은 제조업체조차도 종종 다른 모델에서는 컨트롤러의 화면 구성을 변경해버린다. 게다가 대부분 가공업체는 생산현장에서 여러 브랜드의 컨트롤러 인터페이스를 다뤄야 하기 때문에 프로그래밍 작업은 더욱 더 골치가 아프다.

저마다 다른 컨트롤러의 작동 논리는 누구에게는 직관적으로 분명할 수 있지만, 또 누구에게는 까다로워 바로 이해하기 어려울 수 있고, 그 반대의 경우도 있을 수 있고, 개인 성향에 따라 자신이 선호하는 방식이 있을 수 있다. 그러나 모든 사람이 자신의 사출기가 양질의 성형품을 만들어내기 위해 필요한 일을 제대로 하기를 기대한다.

모든 사람이 자기가 쓰는 컨트롤러와 사출기가 어떻게 작동하면 좋겠는지는 알고 있다. 또 자신이 그에 맞는 올바른 프로그래밍 작업을 해뒀다고 생각할 수도 있다. 하지만 정말로 설정값을 올바르게 입력했을까? 또는 입력과정에서 오류가 있었을 수도 있지 않을까? 설혹 파라미터를 올바르게 입력했다 해도 사출기가 우리가 원하는 작업을 제대로 수행하도록 설정됐는지 여부를 어떻게 확인할 수 있을까?

다행히도 가공설정이 올바르게 입력돼 있어 내가 원하는 대로 움직이고 있는지 검사할 수 있는 빠른 수행방법이 있다. 사출(수지주입) 및 보압단계에 중점을 두고 사출기 설정을 확인하는 가장 좋은 방법은 사출압력과 시간의 관계를 그래프로 그려보는 것, 즉 플로팅(plotting)이다.

대부분의 사출기 컨트롤러에는 이 그래프/플로팅 기능이 있다. 이렇게 하면 사출성형작업을 확인할 수 있을 뿐만 아니라 기계가 재현가능한 패턴으로 작동하는지 여부도 알려준다. 이것은 확실히 좋은 소식이다.

하지만 나쁜 소식도 있다. 컨트롤러 스크린상의 설정이 그리 만만한 작업이 아니기 때문에 다소 시간이 걸릴 수 있다는 점이다. 솔직히 말하자면, 요즘처럼 모든 것을 그래픽으로 보여주는 스크린은 오히려 혼란스러울 수도 있지만, 노력을 들여 준비할 만한 가치가 있는 작업이다.

이렇게 나온 그래프를 확인함으로써 시간과 번거로움을 크게 줄일 수 있을 뿐만 아니라 훨씬 더 질 좋은 성형작업을 수행할 수 있다. 그러니 이를 악물고 준비작업을 끝내야 한다. 일반적으로 사출압력, 사출속도, 스크류 위치 등 여러 가지 옵션이 있지만, 최대한 단순하게 유지해야 한다. 한 번에 하나의 그래프로 시작해서 배워 나가도록 하자.

필자가 선택한 그래프는 사출압력 대 시간(스크류 위치가 아님)의 관계를 보여주는 그래프다. 기계가 항상 예상대로 작동하는 것은 아니지만, 이 그래프는 기계가 원하는 작업을 수행하고 있는지를 확인시켜준다. 다시 말해 이 그래프는 공정을 한 눈에 파악할 수 있는 그림인 것이다.

그럼 어디서부터 시작할 것인가? 어려움을 최소화하고 가능한 신속하게 이 작업을 수행하려면 회사 내에서 이 문제에 대해 잘 알고 있는 다른 공정기술자에게 배울 길이 있는지 알아보는 것도 좋다. 사내에 도움을 줄 마땅한 사람이 없으면 사출기 공급업체에 문의해 컨트롤러의 그래픽 기능 설정에 익숙한 기술담당자가 있는지 문의하면 된다.

컨트롤러의 그래프 기능은 대개 한 번에 두 개 이상의 곡선을 그릴 수 있지만, 사출압력 대 시간으로만 시작하고, 이 곡선이 눈에 띄도록 특정 색상을 선택해야 한다. 공장 내 모든 사출기 컨트롤러에서 이 색깔을 기준으로 사용해 사출압력을 나타내고 있는 이 색깔을 쉽게 알 수 있도록 해야 한다.

 

 

그래프는 가능하면(유압이 아니라) 플라스틱 사출압력과 시간 사이의 관계를 나타내는 곡선이 돼야 한다. 유압 대 시간 곡선은 차선의 선택이다. 두 곡선은 비슷해 보이지만 압력 스케일이 다르다. 일단 설정을 마치면 이 페이지는 공정이 우리가 바라는 대로 진행중인지 빠르게 확인할 수 있는 페이지 역할을 해줄 것이다.

이 그래프를 최대한 쓸모 있게 만들기 위한 몇 가지 제안을 살펴보자.

1.수직(y축) 스케일은 압력, 즉 0~25000psi 범위의 플라스틱 압력으로 설정했다.

2.수평(x축) 스케일은 사이클타임의 약 4분의 3을 차지하는 시간으로 설정했다.

3.자동 스케일링을 켜지 말고 스케일을 고정된 상태로 유지해야 한다. 그래야 변화 확인이 쉽다.

4.연속 숏을 위해 압력 곡선을 오버레이될 수 있는 기능을 찾아볼 것. 공정이 정확히 재현되고 있는지 확인하는 가장 좋은 방법이다.

5.가능하면 양품이 나오고 있을 때 기준 곡선을 캡처하거나 저장해 둘 것. 이는 나중에 품질검사에서 공차 범위를 벗어나는 부품을 발견한 경우에 도움이 된다.

그래프의 모양을 어떻게 하고, 어떤 모양이 되도록 해야 할까? 그림 1의 플라스틱 사출압력 대 시간의 관계를 나타낸 그래프를 참조하면 된다. 기준이 되는 ‘일반적’ 그래프는 없지만, 대개는 서로 비슷한 모양을 보이게 된다. 그래프 내의 사출기상의 공정 진행정보는 참고로 기록한 것이다. 모든 그래프가 정확하게 똑같지는 않지만, 대체로 비슷해야 한다.

여러 번의 샷을 오버레이할 수 있으면 사출기의 작동을 정확히 재현할 수 있는지 여부를 쉽게 확인할 수 있을 뿐 아니라, 사출기에 결함이 있는 경우 어떤 단계에서 그 결함이 발생했는지, 모든 샷에서 공통적으로 발생하는지, 또는 무작위적으로 발생하는지를 쉽게 알 수 있다.

플라스틱 사출압력 대 시간의 또 다른 그래프인 그림 2에는 바로잡아야 할 문제가 나타난 경우의 예를 보여준다. 이 곡선은 노즐로 콜드 슬러그가 분출돼 나왔을 때 어떻게 되는지를 보여준다. 이 같은 콜드 슬러그가 항상 콜드 슬러그 웰에 걸러지는 것은 아니다. 콜드 슬러그는 결국 게이트를 막거나 부분적으로 막히게 할 수 있다.

중요한 요점으로는 압력 대 시간 곡선은 공정과정의 가공을 보여주는 강력한 그림이다. 이 그림은 설정값이 아닌 결과를 보여준다. 이 곡선의 복잡성을 이해하면 더 높은 부품 일관성, 공정 이해 및 빠른 문제해결 구현이 가능하다. 이제 이런 특징을 활용하면 된다.

  

 

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