4. 22.. 주주요요문문제제점점 및및 개개선선방방향향
구 분 문 제 점 개 선 방 향 예 상 효 과
불량품 ▷ 같은 유형의 연속 (3 가
지 )
▶ 원인 추적조사 , 해결 해결 / 재발방지역점
지 식 ▷ 구전으로 배운 지식 ▶ 실험과 체계적인 교육 수평전개기대
설 비 ▷ 불량은 설비 미비 탓 ▶ 설비의 최대활용 (80%
해결 )
필요장비 구매가능
원재료
▷ 수분관리 미흡
▷ Scrap 혼합 미흡
▶ 수분관리 및 건조
▶ 혼합기준 설정 및 혼합
설비사용
은조 , 은점 , 플로우
개선
부품 내구성 확보
성형기 ▷ 온도관리 미흡
▷ 기계특성 이해부족
▶ 작동유 온도 , 쿠션설정
▶ 사출압과 계량압의 활용
성형조건의 향상 ,
유지
금 형
▷ 온도 분포 불일정
- 열전도율에 대한 무
지
▶ 상 , 하측 별도관리
▶ 온수기 , 칠러 , 온조기를
활용
▶ 금형수정
불량개선
Cycle Time 단축
▷ 금형강 선택의 미 신중 ▶ 수지의 특성에 따른 선택 금형수명 연장 ( 열
처리 )
▷ 런너 , 게이트 밸런스
무지
▶ 스프루 , 런너 , 게이트 수
정
Cycle Time 단축
불량개선
개 발 ▷ 유동분석의 미 실시 ▶ 수지 , 금형강 별 유동해석
필연
실패비용절감
6. 22.. 주주요요문문제제점점 및및 개개선선방방향향
1) 불량품 – 같은 유형의 연속 ( 대부분 업체 )
현 상 일반적인 접근방법 고려해야 할 절대부분 점유율
1. 금형온도 점검
2. 금형의 에어밴트
3. 사출압력
1. 스프루의 경사도
2. 런너의 유속저항
3. 게이트의 가소화 유
도
4. 런너주변 형성온도
30%
1. 수분함유량 점검
2. 분쇄품 상태 점
검
3. 실린더온도 과열
1. 게이트 위치
- 저항의 증가 분자배
향
2. 공기의 압축 - 금형
습합
3. 분쇄품 혼합율
20%
1. 금형의 틈새
2. 사출압력의 과대
3. 사출기 형체력부
족
1. 금형강 소재 선택
2. 계량압력과 스쿠류
3. 금형구조의 단순화
4. 끼워맞춤의 적용 유
무
50%
미성형
은 조
버 어
7. 22.. 주주요요문문제제점점 및및 개개선선방방향향
2) 지식 – 탐구의 결여 / 준비되지 않은 관리자
애로 사항 원 인 한 계 점
1. 수분함유량의 물성변화
2. 분자배열과 불량과의 관계
3. 성분과 금형강과의 상관관계
1. 수분함유량의 물성변화
2. 분자배열과 불량과의 관계
3. 성분과 금형강과의 상관관계
▶ 문제있는 수지를 공급
-공급처의 교체,메이커
1. 메이커별 성형기 특성
2. 성형의 조건은 사람이 만든다
3. 자동공정은 로버트만이 해결
▶ 기계가 낡았다
-역시 국산이다
1. 각 구조상의 역할
2. 열처리에 대한 지식 및 활용
3. 생산성과 원가절감의 비밀
▶ 금형기술이 부족하다
-시방서를 모른다
수지의
물성이해
기계의
특성이해
금형의
구조이해
8. 22.. 주주요요문문제제점점 및및 개개선선방방향향
3) 설비 – 주어진 환경의 최대활용 (80% 해결 )
온조기
수분측정기
▷ 온수기나 칠러를 이용하라
▷ 용량과 압력을 활용하라
▷ 열 건조로와 제습기의 특성을 살려라
▷ 건조규정 제시간을 준수하라 ( 함수율
관리 )
▷ 금형 온도 측정기 철저히 활용하라
▷ F/PROOF 최대한 활용 하라
온도센서
기록계
9. 22.. 주주요요문문제제점점 및및 개개선선방방향향
4) 원재료–흡수성수지와 비 흡수성수지 혼동
플라스틱의
수분 흡습
비 흡수성 수지
PE; PP; PS ...
흡수성 수지
PA; PC; PET
표면 수분
내내부부 침침투투
수분이 내부에 잘
침투하지 못함
원재료의 분자구조
사이에 물 분자가 배
열함
PA 는 흡수성 고분
자로 수분율이 물성
및 치수안정성에 큰
영향을 미친다 .
10. 22.. 주주요요문문제제점점 및및 개개선선방방향향
4) 원재료–실린더온도에 민감한 수지
▶ PC, PVC 등은 실린더의 온도가 과열되거나 , 용융된 상태에서 장시간
체류 , 보관 할 경우에는 열분해를 하여 물성이 변하게 된다 .
- 보유하고 있는 호퍼의 크기가 크거나 , 소량생산으로 호퍼에 체류
하는 시간이 길어질 때 에는 체크밸브가 없는 스쿠류를 사용해야
한다
(PC 는 Ester 결합 : 열이 가해지면 함유되어 있는 수분이 가수분해 유
발 )
▶ POM 은 실린더 온도가 220℃ 이상이거나 , 체류시간의 과다로 인할 때
포름알데히드로 분해하면서 색상을 검게 탈색되므로 불량이 양산되지
않도록 유의해야 한다 .
11. 22.. 주주요요문문제제점점 및및 개개선선방방향향
4) 원재료 - 건조 표준 조건 설정 사례 ABS,PA TEST 결과
NG
OK
실험1
실험2
조건별 현상 건조 온도 :80~90℃ 예비 건조기 건조 후
구 분
실험1(ABS)
실험2(ABS)
수분함량
0.3%이상
0.09%이하
건조시간
미 건조
호퍼 드라이어 공급 기준
3~4HR이상
불량현상
은조
양호
실험1(PA)
실험2(PA) 0.11% 1HR 은조
실험3(PA)
1.1%
0.03%
미 건조
3~4HR이상
GAS
양호
실험1
실험1
실험3
12. 22.. 주주요요문문제제점점 및및 개개선선방방향향
4) 원재료 (Scrap 혼합) –Scrap 사용시 물성 저하 인식 부족
분쇄재 발생
(게이트부,
스프루러너 등)
폐각 및 매각
( 분쇄재 미사용)
<분쇄재 재사용 검토항목 및 관리기준 : 공정관리도/ 작업표준 반영 및 기록관리 필요 >
신뢰성시험
(MS 및 일반물성)
분쇄재 투입량
관리기준/ 방안 수립
( 정량투입 설비확보)
분산도
확보 방안 수립
( 혼합 설비확보)
이종 분쇄재 혼입
방지 방안 수립
분쇄재 재사용 검토시
불만족
관리기준 내
분쇄재 재사용
만족
신재
Scrap
신재
투입
혼합 Mixer
Scrap
투입
1.
신분쇄재혼합
2. 3.
4.
13. 22.. 주주요요문문제제점점 및및 개개선선방방향향
4) 원재료 =(Scrap 재료 일반물성 )
Grade : DM411 (Talc 20%)
SPEC ON / SPEC OFF Item : HP / Seat Shield CVR
시험 항목 시험 방법
MFR (용융지
수)
Density
TS(인장강도)
EL(신율)
FM(굴곡탄성
율)
IFZSO(D굴 I곡mp강a도ct ) 23℃
* 분석결과
-한번의 사출성형 공정을 거치는 수지는 산화방지제의 휘발로 인한 수지분해를 나타냄으로 , MFR 의 상승, TS · IZOD Impact
· HDT · FM · FS · Hardness 의 저하 등으로 물성 전반에 걸친 저하경향을 나타냄.
- 분쇄품 20% 이상 적용시점부터, 관리 기준 이하의 물성치가 나타남.
13
-10℃
열변형온도(HDT)
Rockwell Hardness
D-792
D-1238
D-638
D-638
D-790
D-790
D-256
D-256
D-648
D-785
단 위
g/㎤
g/min
Kgf/㎤
%
Kgf/㎠
Kgf/㎠
Kg㎝/㎝
Kg㎝/㎝
℃
R.Scale
관리 기준
8↑
1.04±0.03
300↑
10↑
25,000↑
450↑
4.5↑
2.0↑
135↑
95↑
0% 적용 10% 적용 20% 적
용
30% 적용
22.6
1.04
318
28
29,165
490
6.3
3.7
139
98
40% 적용
23.1
1.04
309
23
27,438
472
5.4
3.0
135
96
23.8
1.04
297
19
25,294
457
4.4
2.3
133
95
24.4
1.04
289
18
23,027
439
4.0
1.9
131
93
25.3
1.04
278
15
21,146
421
3.2
1.4
129
92
14. 22.. 주주요요문문제제점점 및및 개개선선방방향향
4) 원재료 - Scrap 재료사용 불량사례
도어트림 어퍼 판넬
- 문제현황 : ’11년 긁힘성 정기시험 결과 규격불만족
- 시험이력 : 개발시험 및 ’ 10년 정기시험 결과 규격만족
- 발생원인 : 분쇄재 재사용에 의한 품질 열화
14
☞ 발생원인 : ① 반복적인 사출 성형시 고온에 의한 내긁힘 처방제의 소실
② 분쇄재 재 사용시 혼합 미흡에 의한 분산도 저하
☞ 조건별 성분분석 결과
- 시험조건 : PP 소재에 긁힘 처방제 1% 첨가후 조건별 내긁힘 처방제 잔류 함량분석
( 단위 :
%)
발생원인
및
분석결과
결론
☞ 분쇄재 재 사용시 반복적인 고온 가공에 의해 내긁힘 처방제의 소실량 증가하며,
사출온도 높을수록 내긁힘 처방제의 소실율 증가함
☞이상적인 조건에서의 시험결과로, 분쇄재의 분산도 미 관리시 상기 분석결과 대비
처방제 산포 높음
☞ 분쇄재 재 사용시 부품별 사용량 및 분산도 관리 표준화 필요
15. 22.. 주주요요문문제제점점 및및 개개선선방방향향
4) 원재료 (Chopping 재료사용시 일반물성 관심부족 )
공장내 Chopping 재료 성형기 설치 사용
15
⇒
Chopping 재료
사용시 문제?
Chopping (분쇄
재)
건조
-사출성형시 부품 (신재)1차 성형 ⇒ chopping(분쇄재) 2차 성형
⇒ 부품(신재＋ Chopping) 3차 성형은 기본물성 저하 요인이 됨
16. 22.. 주주요요문문제제점점 및및 개개선선방방향향
5) 성형기 – 기계의 특성에 대한 이해 부족
작작동동유유 관관리리부부재재 올올바바른른 자자동동유유 관관리리
정정확확한한 온온도도 관관리리
가. 작동유의 역할 미 간파
▷ 온도변화 점도의 변화 압력의 변화 사출조건의 변동
나. 압력[사출,계량] 이 주는 결과
다. 스쿠류(2조,4조/좌,우선) 의 역할
20. 22.. 주주요요문문제제점점 및및 개개선선방방향향
6) 금형 – 냉각라인에 따른 온도 변화도
냉냉각각라라인인 표표준준은은 금금형형표표면면에에서서 33DD 냥냥각각수수 간간의의 55DD 금금형형
표표면면온온도도 55 도도 관관리리 가가능능 ((DD:: 냉냉각각수수 경경 ))
46
℃
미성형 , 웰드라인 발생 -금형온도 불균일 ( 라인 미사용 )
Hook 부 후변형 ( 도장후 건조시 ) 전수검사 ( 휠 장착시험 )
금형온도 조정 및 금형온도 안정
- 미성형 , 웰드라인 불량 없음
· Hook 부 후변형 ( 도장 ) 감소 - 샘플링 검사로 전환
106
℃
50
℃
52
℃
106→63℃
2
21. 22.. 주주요요문문제제점점 및및 개개선선방방향향
6) 금형 – 냉각라인에 따른 온도 변화도
냉냉각각수수 IINN // OOUUTT 온온도도 편편차차 22∼∼33℃℃ 관관리리
1. 압력 및 온도를 육안으로
확인이 가능하여 금형온도
및 품질관리유리
2. 운영현황
(In/Out 차이 2℃ 이내)
3000 톤 냉각수 배관 압력 및
온도 확인이 어려워 점검
불가
. 3000 톤 사출기 냉각수 배관
압력계 및 온도계 설치
(3000 톤 4대)
22. 22.. 주주요요문문제제점점 및및 개개선선방방향향
6) 금형 –장치를 이용한 온도관리
금형온도 조절기 정확한 냉각산포 점검
센서가 연결되어 온도의 산포 컨트롤 상원판에 연결된 온도센서
온도센서
23. 22.. 주주요요문문제제점점 및및 개개선선방방향향
6) 금형 –금 형 심도에 따른 온도 변화도
ⓓ
110℃
100℃
80℃
50℃
20℃
0℃
ⓔ
ⓐ
ⓑ
10 분
(min)
초기예열 (Preheating
Stage)
생산시간 (Cycle
time)
시간
(Time)
ⓐ 사출시간 (Injection Time)
ⓑ 냉각시간 (Cooling Time)
ⓒ 생산시간 (Cycle Time)
ⓓ 금형표면온도 변화 폭
ⓔ 제품 취출점 (Ejection
Point)
금형온도 관리점
ⓒ
① 금형면 온도
② 5mm 내부온도
③ 10mm 내부온도
④ 15mm 내부온도
⑤ 20mm 내부온도
⑥ 25mm 내부온도
⑦ 30mm 내부온도
⑧ 금형온도 관리점 (Auto Master)
⑨ 35mm 내부온도
⑩ 40mm 내부온도
⑪ 45mm 내부온도
1. 상기의 도표와 같이 금형온도 조절기로 금금형형 온온도도 관관리리 점점 5500˚CC 를 관리하고 있는 상태를 나타
낸 것이다 .
2. 금형내부의 온도는 표면 온도 , 내부로 5mm 간격 위치별로 온도변화를 실험한 결과이다 .
24. 22.. 주주요요문문제제점점 및및 개개선선방방향향
6) 금형 – 센서 위치 선정 및 장착
금형 온도계(금형 온도의 가시관리 가능):부적합
사례 금령온도 센서위치
금향표면에서 :30MM
냉각수 위치에
서 :30MM
25. 22.. 주주요요문문제제점점 및및 개개선선방방향향
6) 금형 – 최최적적의의 성성형형온온도도와와 환환경경
2cavity(동일한 제품관리) 부위별로 온도 편 차 ( 휨 , 변형 )
B A
CAVITY 2번
(IN) (OUT)
구 분 A부 B부 편차 적합성 종합
금형
가동측 87 144 57 X
LH
X
표면
고정측 57 61 4 O
가동측 98 150 52 X
온도
RH
X
고정측 58 64 6 O
금형의 CAVITY 수 와 제품의 크기에 따라 금형내 삽입되는 센서는 다수 필요 ( 제품 품질
28. 22.. 주주요요문문제제점점 및및 개개선선방방향향
7) 개발– 불량 원인 요약 ( 특성 요인도 )
개개발발 작작업업방방법법
불량발생
불량발생
재재 료 료 성성형형기기 금금 형 형
개개발발
현현 11..원원재재료료
장장
22..성성형형기기
33..금금형형
7700%%
3300%%
품질불량
기여도
29. 22.. 주주요요문문제제점점 및및 개개선선방방향향
부 품 설 계 금 형 설 계 금 형 제 작 초기 품질 육성과 부품 내구성
실실패패비비용용 실실패패비비용용
확 보
실패비용
실패비용
성형해석
OK
NG
보이지 않는 경험에서 보이는 데이터로의 전환
사출 응력 및 문제점 검증 및 최소화
자체 성형해석 없이는 자사 경험치 적용 불가
7) 개발–사출성형 해석 하는 이유 ?
32. 22.. 주주요요문문제제점점 및및 개개선선방방향향
7) 개발– 사출성형해석 실제 적용 금형 제작순서
제품도 , 시방서 접수
승인용 조립도 작성 , 해석실시 및
제품도 분석보고 작성
조립도 승인 협의 및 시방확정
( 해석결과 반영 )
금형가공 및 조립
시험작업 실시
( 해석결과 기준 시험작업 )
시험작업 결과에 의한 문제점
도출 및 개선안 수립
개선안에 의한 금형보완 실시
1
2
3
4
5
6
7
보완금형 재 시험작업 및 결과
시료 및 성형조건 제출
제품승인 및 최종 금형승인 검사
8
9
33. 33.. 품품질질 및및 생생산산성성 향향상상을을 위위한한
제제안안
▶ 금형 전문 제작업체 선정의 고려 및 사전 협의
- 금형구조 , 금형용강 , 양산성 , 채산성 , 수
정사항 등
▶ DATA 의 중요성에 대해 간과하고 있는 실정
▶ 플라스틱 원재료에 대한 지식부족으로 불량생산을 가
중
▶ 시험사출시 양산 조건에 적합한 환경설정의 필요
▶ 직원에 대한 과감한 투자는 설비보강보다 더 큰 효율을 가진
다
▶ 대표자의 폭넓은 안목과 적극적인 사업의지에 대한 행
동
