Polymer Processing Technology
[사출] HRS SVG Auto-triggering 시스템 개발
평판 TV 백커버, 대형 가전제품 외관, 자동차 범퍼와 대시보드 등 대형 사출성형품을 사출성형 할 때 일반적으로 핫러너 시스템 (HRS: Hot Runner System)을 사용한다. 핫러너 시스템이란 사출성형품이 금형 내부에서 고화되어 취출될 때 러너는 고화되지 않고 금형에 남아 있으며 고화된 성형품 만 취출되도록 한 시스템이다. 가열상태로 유동 상태를 유지하고 있는 러너에서 성형품으로 연결되는 핫드롭 혹은 핫게이트는 개방식과 폐쇄식이 있다. 개방식 게이트는 충전 과정 중 항상 열려 있고 모든 게이트로 수지가 사출된다. 대형 성형품을 사출할 때 하나의 게이트에서 제공하는 유동거리로는 전체 성형품을 충전할 수 없기 때문에 다수의 게이트를 설치하게 된다. 대형 성형품에서 개방식 게이트를 사용하는 경우 서로 다른 게이트에서 들어온 수지가 만나는 곳에 웰드라인이 형성되어 표면 불량을 발생한다. 따라서 일반적으로 대형 성형품에는 폐쇄식 밸브 게이트를 적용하고 있다.
게이트를 통과한 수지가 적정 유동거리를 충전하고 나면 그 다음 게이트가 순차적으로 개방되도록 한 시스템이 순차 밸브 게이트 (SVG: Sequential Valve Gate) 시스템이라고 한다. SVG 시스템은 국내에서도 대형 사출성형품 제조에 널리 사용되고 있다. 그림 1은 SVG시스템의 활용에 대해 보여준다. 이 시스템에 중요한 제어장치가 각 밸브 게이트의 개방과 폐쇄 시점을 제어하는 SVG 시점 제어기이다. 일반적으로 가장 널리 사용되는 시점 제어기로는 타이머 방식의 제어기가 사용되고 있는데 이는 모든 시점을 작업자가 입력하여 맞추어 주어야 한다. 그러나, 시사출이나 생산 도중에도 다양한 이유로 공정변수를 변경하는 일이 발생한다. 공정변수의 변경은 밸브 시점에도 영향을 주어 이를 공정변수 변경에 알맞도록 변경해주어야 하지만, 작업자가 공정변수 변경에 다른 밸브 시점의 영향을 즉각적으로 파악하기 어려워 수많은 시행착오를 거쳐 설정을 한다. 이런 수작업에 의한 설정은 각 공정상황의 균일성을 저해하고 성형품 품질에도 큰 영향을 주게 된다.