[Tip] 취출 Delay 조건 설정 - 보다 사실적인 냉각 및 변형 분석

사출 성형에서 제품 생산 과정은 충전, 보압, 냉각, 금형 개폐 및 취출 등의 공정을 거칩니다. 냉각 종료 후 금형 개폐까지의 시간 동안 제품은 코어 면에 접촉하고 캐비티 면은 공기와 접촉하게 되는데, 이로 인해 제품 두 표면에서 비대칭 열 전달이 유발되고, 제품의 수축 과정에서도 코어 면의 저항을 받게 됩니다.

Moldex3D는 사출 성형 해석으로 금형 개폐 시간 내에 제품의 취출 전후 냉각 온도 계산을 고려하고, 이를 추가적으로 고려하여 변형을 보다 사실적으로 시뮬레이션 할 수 있습니다. 그 조작 단계 설명은 다음과 같습니다.

그림 1. 실제 취출 과정

1 . 냉각 분석 - 금형 개폐부터 취출 전후까지 냉각 효과 고려

단계 1 : Mesh Model을 준비하고, Mold Plate를 Movable(이동측) 및 Fixed(고정측)으로 구분하고 그 속성을 Mold Plate(Movable/Fixed)로 설정합니다.

참고 : 이 Mesh는 Non-Matching Mesh를 지원합니다.

그림 2. 금형 구조

단계 2 : Process Wizard를 열어 냉각 설정에서 금형 개폐부터 취출 시간을 설정하는데, 이 시간은 반드시 금형 개폐 시간보다 작아야 합니다.

그림 3. 공정 설정

단계 3 : Computation Parameter를 열고, Warpage 탭에서 변형 Solver는 반드시 Enhanced를 선택해야 합니다.(변형 시뮬레이션도 이 영향을 고려하도록)

그림 4. Solver 설정

단계 4 : Analysis에서 분석 순서는 반드시 Transient Analysis 3-Ct F P Ct W를 사용해야 합니다.

참고 : 사용자는 냉각 로그 파일(*.lgc)을 확인해 이 설정이 올바르게 켜져 있는지 여부를 확인할 수 있습니다.

그림 5. Analysis 설정

그림 6. Solver 적용 확인

2 . 결과

냉각 결과에서, 코어/캐비티 면의 접촉 조건이 다르기 때문에, 코어 면의 온도와 캐비티 면의 온도에 큰 차이가 있습니다. 코어/캐비티 면 간의 온도를 측정해서 취출 Delay 효과가 고려, 또는 고려되지 않은 차이를 비교해 보면, 취출 Delay를 설정한 그룹에서는 코어/캐비티 온도 차이가 20.4°C에 달하고, 취출 Delay가 고려되지 않은 그룹에서는 코어/캐비티 온도 차이가 2.8°C에 불과한 것을 분명하게 볼 수 있습니다.

변형 역시 마찬가지로 온도 차이의 영향을 받으며, 취출 Delay가 고려, 또는 고려되지 않은 두 그룹의 변형 차이는 11.6%에 달합니다.

그림 7. 취출 Delay에 따른 온도 비교

그래프 1. 취출 Delay에 따른 온도 비교

그림 8. 취출 Delay에 따른 변형 비교