몰덱스3D를 활용한 냉각해석 기술 소개

이번 호에서는 몰덱스3D(Moldex3D)를 활용한 다양한 냉각해석 기술에 대해 소개한다.

■ 임영빈 | 씨테크시스템 Moldex3D 사업부의 기술영업 담당으로 근무하고 있으며 다양한 고객사 기술지원 및 프로젝트 업무를 담당하고 있다.
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최근의 경향
플라스틱 사출 성형에 있어서 소요 시간은 <그림 1>과 같이 설명할 수 있다. 충진, 보압, 냉각 및 몰드가 오픈되면서 취출 과정을 거치고 다시 닫히는 과정을 반복하여 수행하는 것을 알 수 있다. 또한, 여기서 가장 많은 시간이 소요되는 부분이 냉각 시간임을 알 수 있다.
최근 금형 설계/제작사에서 원가 절감과 품질 향상을 위하여 다양한 연구 활동을 하고 있다. 특히, 사이클 타임 단축을 통한 원가 절감과 제품 품질을 조기에 만족시키기 위한 연구 활동이 활발하다.

 

그림 1. 사출 성형 사이클 시간

플라스틱 사출 성형에 있어서 냉각 부분은 원가 절감과 품질 향상에 직접 영향을 미치고 있다. 사출성형해석 분야에서도 충진, 보압 해석까지만 주로 해석을 하였으나 최근 충진, 보압, 냉각, 변형해석까지 영역을 확대하여 해석을 실시하고 있다.

형상적응냉각 기술
몰덱스3D에서 해석으로 구현할 수 있는 냉각해석에 대하여 알아 보겠다.  먼저, 냉각 채널에 대하여 줄냉각, 호수, 배플(탱크), 버블러 등 기존에 사용하는 냉각은 해석에 적용 가능하다. 
최근 많이 연구하고 있는 형상적응 냉각은 사이클 타임 절감과 제품 품질을 향상시킬 수있는 기술이다. <그림 2>는 탱크냉각(Baffle)과 형상적응냉각(Conformal cool)의 예이다. 형상적응 냉각의 결과에서 온도 분포가 더 균일한 것을 확인할 수 있다.

 

그림 2. Baffle & Conformal cool 비교