고무 몰드의 경도는 압축 주기 동안 압력 전달의 성공을 좌우합니다. 콜드 등압 성형(CIP)에서는 일반적으로 경도가 낮은 몰드를 선택하면 더 완전한 변형이 가능하여 압력을 분말에 더 효과적으로 전달하므로 품질이 향상됩니다. 반대로, 외부 층이 너무 단단한 경우와 같이 잘못된 경도 구성은 이러한 흐름을 방해하여 공기를 가두고 균열과 같은 심각한 구조적 결함을 유발합니다.
결함 없는 이축 롤러의 구현은 몰드가 유체 압력 매체 역할을 하는 능력에 달려 있습니다. 경도 불일치는 이러한 흐름을 방해하여 공기를 가두고 성형체의 가장자리를 부러뜨립니다.
압력 전달의 물리학
변형의 역할
CIP의 근본적인 목표는 모든 방향에서 분말 압축물에 균일한 압력을 가하는 것입니다.
이를 달성하려면 몰드 재료가 유연해야 합니다. 경도가 낮은 고무 몰드는 하중 하에서 더 완전한 변형을 허용하므로 이 응용 분야에 일반적으로 더 우수합니다.
효과적인 힘 전달
고무가 쉽게 변형되면 단단한 용기보다는 유체 막과 같이 작용합니다.
이러한 유연성은 가해진 등압이 분말 내부로 효과적으로 전달되도록 보장합니다. 결과적으로 녹색 본체 내에서 더 균일한 밀도 분포가 생성됩니다.
층 불일치의 위험
불연속성 문제
다양한 특성을 가진 여러 층을 포함하는 복잡한 몰드 설계를 사용할 때 문제가 자주 발생합니다.
외부 고무 층이 내부 부품에 비해 너무 단단한 경우 심각한 고장 모드가 발생합니다. 이 과도한 강성은 기계적 장벽을 만듭니다.
압력 흐름 방해
외부 층이 변형을 방해하면 내부 층으로의 압력 전달이 원활하게 이루어지지 않습니다.
결과적으로 불연속적인 압력 전달이 발생합니다. 부드러운 힘의 파동 대신 분말이 불균일한 압축을 경험합니다.
일반적인 함정 및 결함 메커니즘
공기 갇힘
불연속적인 압력의 직접적인 결과는 공기를 제대로 배출할 수 없다는 것입니다.
외부 쉘이 너무 단단하면 경로가 밀봉되거나 저압 포켓이 생성됩니다. 이로 인해 압축된 분말 내부에 잔류 공기가 갇히게 되어 재료의 무결성이 손상됩니다.
가장자리 균열 및 파손
경도 불일치의 가장 심각한 결과는 물리적 구조적 고장입니다.
압력이 균일하게 가해지지 않기 때문에 응력이 부품의 기하학적 경계에 집중됩니다. 이는 균열 또는 파손으로 나타나며, 특히 성형체의 가장자리에서 발생합니다.
목표에 맞는 올바른 선택
이축 롤러 부품의 품질을 최적화하려면 몰드 특성을 등압 성형 원리와 일치시켜야 합니다.
- 밀도 균일성 극대화가 주요 초점인 경우: 완전한 변형과 코어로의 효과적인 압력 전달을 보장하기 위해 낮은 경도의 고무 몰드를 우선적으로 사용하십시오.
- 표면 결함 방지가 주요 초점인 경우: 압력 불연속성을 제거하기 위해 외부 몰드 층이 내부 층보다 단단한 구성을 엄격히 피하십시오.
몰드 층의 경도를 동기화하면 결함 없고 균열 없는 부품 생산에 대한 기계적 장벽을 제거할 수 있습니다.
요약 표:
| 경도 선택 | 압력 전달 | 변형 능력 | 결함 위험 |
|---|---|---|---|
| 낮은 경도 | 효과적 & 유체와 같음 | 높음/완전 변형 | 낮음; 균일한 밀도 |
| 높은 경도 | 나쁨/제한됨 | 낮음/단단함 | 높음; 공기 갇힘 |
| 층 불일치 | 불연속적 | 불균일 | 치명적; 가장자리 균열 & 파손 |
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참고문헌
- Keiro Fujiwara, Matsushita Isao. Near Net Shape Compacting of Roller with Axis by New CIP Process. DOI: 10.2497/jjspm.52.651
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