BMC 사출 성형과 압축 성형: 어느 공정이 더 낫습니까?

일반적으로 BMC로 알려진 벌크 몰딩 컴파운드는 강력하고 치수가 안정적이며 내열성 및 전기 절연 부품을 제조하는 데 사용되는 즉시 성형 가능한 열경화성 복합재입니다. 일반적인 BMC 재료는 불포화 폴리에스테르 또는 비닐 에스테르 수지, 잘게 잘린 유리 섬유, 광물 충전재, 안료, 이형제 및 용도별 첨가제를 결합합니다.

BMC 몰딩 컴파운드는 뛰어난 유동성을 제공하고 복잡한 공동을 채울 수 있기 때문에 사출 성형과 압축 성형으로 가공할 수 있습니다. 그러나 이 두 공정은 장비, 자재 흐름, 툴링, 생산 효율성, 섬유 방향, 부품 형상 및 최종 성능에서 상당히 다릅니다.

따라서 BMC 사출 성형과 BMC 압축 성형 중에서 선택하는 것은 단순히 어느 공정이 더 발전되었는지에 대한 문제가 아닙니다. 올바른 선택은 부품 설계, 생산량, 기계적 요구 사항, 치수 공차, 전기적 특성, 표면 품질 및 제조 비용에 따라 달라집니다.

이 가이드에서는 BMC 사출 성형과 압축 성형을 비교하고 제조업체가 전기, 자동차, 산업 및 가전 제품 응용 분야에 적합한 프로세스와 BMC 화합물을 선택할 수 있는 방법을 설명합니다.

BMC 재료란 무엇입니까?

BMC 는 반죽 모양의 섬유 강화 열경화성 성형 화합물로 벌크 형태로 공급됩니다. 시트로 공급되고 일반적으로 긴 유리 섬유를 포함하는 시트 몰딩 컴파운드(SMC)와 달리 BMC는 일반적으로 더 짧은 절단 섬유를 사용하고 더 높은 유동성을 제공합니다.

BMC 재료의 구성은 의도된 용도, 성형 공정 및 성능 요구 사항에 따라 조정될 수 있습니다.

BMC 몰딩 컴파운드의 일반적인 구성 요소

기존의 유리섬유 BMC 제제에는 다음이 포함될 수 있습니다.

·  불포화 폴리에스테르 또는 비닐에스테르 수지

·  잘게 잘린 유리섬유 보강재

·  탄산칼슘, 수산화알루미늄 또는 기타 미네랄 충진제

·  저수축 첨가제

·  난연성 첨가제

·  안료 및 착색제

·  내부 이형제

·  촉매, 억제제 및 가공 첨가제

각 구성 요소는 가공 중 BMC 성형 화합물의 동작과 완성된 부품의 특성에 영향을 미칩니다.

수지 시스템은 내화학성, 열 성능, 성형 수축 및 경화 거동에 영향을 미칩니다. 잘게 잘린 유리섬유는 인장강도, 굽힘강도, 내충격성, 치수안정성을 향상시킵니다. 미네랄 필러는 비용, 유동성, 표면 외관, 수축 및 난연성 성능을 제어하는 ​​데 도움이 됩니다.

JLON은 전기 절연, 자동차 부품, 산업용 하우징 및 기타 사출 또는 압축 성형 제품을 위한 맞춤형 BMC 화합물을 공급합니다. 고객의 용도 및 성형조건에 따라 수지의 종류, 유리섬유 함량, 색상, 난연성, 유동성, 기계적 성질 등을 조정할 수 있습니다.

BMC 사출 성형이란 무엇입니까?

BMC 사출 성형은 특수 열경화성 사출 성형기를 사용합니다. BMC 화합물은 기계에 공급되고 온도 조절 배럴을 통해 운반되며 가열된 폐쇄 금형에 압력을 가하여 주입됩니다.

금형 온도는 경화 반응을 시작합니다. BMC 재료가 캐비티를 채우고 충분히 경화된 후 금형이 열리고 완성된 구성 요소가 배출됩니다.

BMC 사출 성형 공정의 작동 방식

BMC 화합물은 먼저 재료 공급 시스템에 로드됩니다. 그런 다음 스크류나 플런저가 배럴을 통해 재료를 이동시키고 노즐, 러너 및 게이트를 통해 가열된 금형 캐비티에 주입합니다.

캐비티가 채워진 후 열과 압력으로 열경화성 수지가 경화됩니다. 그런 다음 금형이 열리고 이젝터 핀이 성형된 부품을 분리합니다. 필요한 경우 게이트, 러너 및 플래시가 제거됩니다.

열가소성 사출 성형과 달리 경화된 BMC는 녹여서 다시 가공할 수 없습니다. 따라서 온도 조절이 중요합니다. 배럴은 조기 경화를 방지할 수 있을 만큼 충분히 차가운 상태를 유지해야 하며, 금형은 필요한 사이클 시간 내에 경화 반응을 완료할 수 있도록 충분한 열을 제공해야 합니다.

BMC 사출 성형의 장점

BMC 사출 성형은 상대적으로 작고 복잡하며 부피가 큰 부품에 특히 효과적입니다.

복잡한 형상에 적합

고압 주입을 통해 BMC 재료는 좁은 공동, 리브, 돌기, 구멍 및 기타 복잡한 형상을 채울 수 있습니다. 여러 기능을 하나의 성형 부품에 통합하여 2차 가공 및 조립을 줄일 수 있는 경우가 많습니다.

이로 인해 사출 성형은 전기 부품, 커넥터, 단자 하우징 및 상세한 형상을 갖춘 자동차 부품에 적합합니다.

높은 생산 효율성

기계, 금형 및 공정 매개변수가 적절하게 구성되면 사출 성형은 자동화된 공급, 반복 가능한 샷 중량 및 상대적으로 짧은 생산 주기를 제공할 수 있습니다.

따라서 이 프로세스는 일관된 생산량과 구성 요소당 낮은 노동 투입이 필요한 대량 주문에 매력적입니다.

우수한 치수 반복성

자동화된 재료 공급 및 제어된 사출 매개변수는 일관된 부품 중량과 치수를 유지하는 데 도움이 됩니다. 이는 조립 중에 정확하게 맞아야 하는 정밀 전기 부품, 가전 제품 구성 요소 및 산업용 제품에 중요합니다.

수동 자재 취급 감소

작업자는 일반적으로 매 사이클마다 별도의 BMC 충전량을 측정하고 배치할 필요가 없습니다. 자동 공급은 수동 작업을 줄이고 일관되지 않은 충전 중량이나 배치로 인한 변화를 제한합니다.

인서트 성형에 적합

터미널, 스레드 인서트 및 기타 금속 부품은 사출 전에 금형 내부에 배치될 수 있습니다. BMC 화합물은 인서트 주위로 흐르며 통합된 성형 부품을 형성합니다.

인서트 성형은 전기 및 전자 기계 응용 분야에 널리 사용됩니다.

BMC 사출 성형의 한계

BMC 사출 성형은 또한 몇 가지 기술적 과제를 야기합니다.

BMC 화합물은 배럴, 노즐, 러너, 게이트 및 금형 캐비티를 통과하면서 상당한 전단력을 경험합니다. 과도한 전단은 절단된 유리 섬유를 손상시키고 유효 길이를 감소시킬 수 있습니다.

흐름 경로가 길면 섬유 배향, 용접선 및 고르지 못한 기계적 특성이 발생할 수도 있습니다. 구성 요소에 구조적 또는 충격 저항 요구 사항이 있는 경우 이러한 효과를 고려해야 합니다.

사출 금형 및 특수 열경화성 사출기는 일반적으로 상당한 투자가 필요합니다. 따라서 이 공정은 프로토타입이나 소량 생산에는 비경제적일 수 있습니다.

러너와 게이트 설계도 중요합니다. 게이트 위치가 잘못되면 공기 갇힘, 불완전 충진, 탄 자국, 용접선, 섬유 노출 및 고르지 못한 표면 품질이 발생할 수 있습니다.

압축 성형용으로 설계된 BMC 등급은 사출 성형에 필요한 유동성과 가공 안정성을 자동으로 제공하지 못할 수 있습니다.

BMC 압축 성형이란 무엇입니까?

BMC 압축 성형은 미리 계량된 양의 BMC 재료를 개방되고 가열된 금형 캐비티에 직접 배치합니다. 금형이 닫히고 압력이 가해지면 화합물이 캐비티를 통해 흐르게 됩니다.

열은 경화 시스템을 활성화합니다. BMC 부품이 충분히 경화되면 금형이 열리고 구성 요소가 제거됩니다.

BMC 압축 성형 공정의 작동 원리

필요한 양의 BMC 화합물을 계량하고 성형 전에 준비합니다. 충전물은 가열된 금형 내부의 선택된 위치에 배치됩니다.

그런 다음 금형은 제어된 속도로 닫힙니다. 압력이 증가함에 따라 BMC 충전물은 바깥쪽으로 흘러 리브, 보스 및 기타 성형된 형상을 포함하여 캐비티를 채웁니다.

재료가 경화될 때까지 열과 압력이 유지됩니다. 금형이 열리고 부품이 배출되며 모든 플래시가 제거됩니다.

충전물 크기, 모양 및 배치는 재료가 이동해야 하는 거리에 영향을 미칩니다. 올바른 충전 설계는 섬유 배향, 공기 포집, 웰드 라인 및 불완전 충전을 줄이는 데 도움이 됩니다.

BMC 압축 성형의 장점

압축 성형은 안정적인 기계적 및 전기적 성능이 요구되는 중간 크기 및 상대적으로 두꺼운 BMC 부품에 널리 사용됩니다.

재료 전단 감소

BMC 충전물은 금형 내부에 직접 배치되므로 배럴, 노즐, 러너 및 게이트 시스템을 통과할 필요가 없습니다.

전단력이 낮을수록 원래의 잘린 유리 섬유 길이를 더 많이 보존하고 강화재에 대한 가공 손상을 줄이는 데 도움이 됩니다.

더 나은 섬유 길이 유지

섬유 길이를 유지하면 BMC 재료의 강화 효율성을 향상시킬 수 있습니다. 일부 부품의 경우 이는 화합물을 고전단에 노출시키는 사출 공정보다 더 나은 기계적 성능을 제공할 수 있습니다.

실제 성능은 여전히 ​​BMC 공식, 충전 패턴, 흐름 거리, 금형 설계 및 처리 조건에 따라 달라집니다.

더 단순한 재료 흐름

직접 충전은 원시 BMC 화합물과 최종 금형 캐비티 사이에 더 짧고 간단한 흐름 경로를 생성합니다.

이를 통해 유리 섬유 함량이 높고 유동성이 낮거나 특수 전기 및 난연성 제제를 사용하는 재료를 더 쉽게 처리할 수 있습니다.

하부 러너 폐기물

압축 성형에는 일반적으로 사출 성형과 동일한 러너 시스템이 필요하지 않습니다. 이는 경화된 러너 폐기물을 줄이고 재료 활용도를 향상시킬 수 있습니다.

경화된 열경화성 BMC는 재용해될 수 없기 때문에 폐기물을 줄이면 총 생산 비용에 의미 있는 영향을 미칠 수 있습니다.

유연한 생산 수량

압축 성형은 자동화된 BMC 사출 성형 시스템에 대한 투자가 정당화될 수 없는 중소 규모 생산에 경제적일 수 있습니다.

이 프로세스는 자동화된 충전 준비 및 처리 시스템을 사용할 때 높은 생산량을 지원할 수도 있습니다.

더 크거나 두꺼운 부품에 적합

압축 성형은 일반적인 사출 성형 부품보다 크거나 두꺼운 커버, 하우징, 단열 지지대 및 산업용 부품에 선택되는 경우가 많습니다.

BMC 압축 성형의 한계

압축 성형에는 일반적으로 더 많은 재료 준비 및 처리가 필요합니다. BMC 전하의 무게를 측정하고 일관되게 배치해야 합니다.

충전 중량이나 배치가 잘못되면 충전이 불완전하고 플래시가 과도하게 발생하며 섬유 배향이 발생하고 공기가 갇히고 부품 중량이 변동될 수 있습니다.

또한 이 공정은 벽이 매우 얇고, 흐름 채널이 좁거나 세부적인 특징이 많은 매우 복잡한 부품에는 적합하지 않을 수도 있습니다.

압축 성형은 자동화될 수 있지만 수동 로딩은 일반적으로 완전 자동화된 BMC 사출 성형 라인보다 생산성이 낮습니다.

BMC 사출 성형과 압축 성형: 주요 차이점

다음 비교는 두 BMC 처리 방법 간의 가장 중요한 차이점을 보여줍니다.

기계적 성질 및 섬유 배향

완성된 BMC 구성 요소의 특성은 재료 구성뿐만 아니라 성형 중 화합물이 흐르는 방식에 따라 달라집니다.

BMC 사출 성형의 섬유 손상

사출 성형 중에 절단된 유리 섬유는 공급 나사, 배럴, 노즐, 러너 및 게이트에서 전단을 경험할 수 있습니다.

공격적인 주입 조건은 섬유를 단축시키고 강화 효율성을 감소시킬 수 있습니다. 작은 게이트, 높은 사출 속도 및 긴 러너 시스템은 이러한 효과를 증가시킬 수 있습니다.

이는 사출 성형된 BMC 부품이 본질적으로 약하다는 의미는 아닙니다. 적절하게 설계된 사출 등급 BMC, 적절한 게이트 시스템 및 제어된 사출 속도는 여전히 우수한 기계적 특성을 생성할 수 있습니다.

그러나 구조적 강도와 충격 성능이 중요한 경우 가공이 섬유 길이에 미치는 영향을 평가해야 합니다.

BMC 압축 성형의 섬유 배향

압축 성형은 일반적으로 BMC 화합물을 덜 심한 전단에 노출시킵니다. 그러나 흐름 거리가 길어도 섬유가 재료 흐름 방향으로 정렬될 수 있습니다.

이 방향은 서로 다른 방향에서 서로 다른 기계적 특성을 생성할 수 있습니다. 구성 요소는 흐름 방향을 따라 더 강해지고 흐름 방향을 가로질러 약해질 수 있습니다.

적절하게 설계된 충전 패턴은 재료가 전체 금형 캐비티를 채우는 동안 불필요한 흐름을 줄여야 합니다.

최종 BMC 강도에 영향을 미치는 요인

중요한 요소는 다음과 같습니다:

·  기존의 잘게 잘린 유리섬유 길이

·  유리섬유 함량

·  섬유 함침 및 분산

·  수지 및 충진제 시스템

·  사출속도

·  형폐속도

·  성형압력

·  금형온도

·  게이트 디자인

·  충전 배치

·  재료 흐름 거리

·  치료 정도

중요한 부품의 경우 실제 생산 조건에서 성형된 테스트 표본은 일반적인 원자재 데이터보다 더 신뢰할 수 있는 정보를 제공합니다.

복잡한 부품에는 어떤 프로세스가 더 좋나요?

BMC 사출 성형은 일반적으로 모양이 복잡하고 단면이 얇으며 리브가 세밀하고 커넥터가 통합되어 있거나 치수 공차가 엄격한 소형 부품에 더 적합합니다.

일반적인 응용 분야는 다음과 같습니다.

·  전기 스위치 부품

·  차단기 부품

·  모터 및 코일 부품

·  브러시 홀더

·  가전부품

·  커넥터

·  터미널 하우징

·  소형 자동차 전장부품

사출 압력은 BMC 컴파운드가 압축 성형을 통해 채우기 어려울 수 있는 복잡한 영역을 채우는 데 도움이 됩니다.

그러나 복잡성은 재료 흐름, 게이트 위치 및 금형 환기와 함께 평가되어야 합니다. 매우 얇은 단면이나 잘못 배치된 웰드 라인도 여전히 결함을 일으킬 수 있습니다.

대형 부품에는 어떤 공정이 더 좋나요?

BMC 압축 성형은 일반적으로 중간 크기 이상의 부품에 더 적합하며, 특히 부품의 벽 두께가 상당하고 극도로 복잡한 세부 사항이 필요하지 않은 경우에 더욱 적합합니다.

일반적인 응용 분야는 다음과 같습니다.

·  전기 장비 하우징

·  단열 지지대

·  산업용 커버

·  펌프 구성품

·  모터 엔드 커버

·  구조용 브라켓

·  중형 자동차 부품

·  부식 방지 장비 부품

매우 큰 패널 유형 또는 구조 부품의 경우 SMC가 BMC보다 더 적합할 수 있습니다. SMC는 일반적으로 더 긴 유리 섬유를 포함하며 대형 부품에 더 나은 구조적 성능을 제공할 수 있습니다.

표면 품질 및 치수 정확도

BMC 제제와 가공 조건이 적절하게 일치하면 두 공정 모두 매끄럽고 치수가 안정적인 제품을 생산할 수 있습니다.

사출 성형 BMC의 표면 품질

사출 성형은 미세한 금형 세부 사항을 재현하고 일관된 표면을 제공할 수 있습니다. 그러나 높은 전단력과 복잡한 재료 흐름으로 인해 다음이 발생할 수 있습니다.

·  섬유노출

·  웰드라인

·  게이트 마크

·  화상 자국

·  플로우마크

·  표면 다공성

BMC 제제에는 필요한 외관을 달성하기 위해 저수축 첨가제, 최적화된 필러 분포 및 적절한 안료 시스템이 필요할 수 있습니다.

압축 성형 BMC의 표면 품질

압축 성형은 눈에 띄는 게이트 표시 없이 우수한 표면 품질을 제공할 수 있습니다. 그러나 잘못된 충전 배치 또는 과도한 흐름으로 인해 다음이 발생할 수 있습니다.

·  니트라인

·  공기 포집

·  색상이 고르지 않음

·  싱크마크

·  표면의 굴곡

·  과도한 플래시

두 프로세스 모두 모든 조건에서 더 나은 표면 품질을 보장하지 않습니다. 금형 온도 균일성, 금형 환기, 재료 수축, 경화 거동 및 충전 또는 게이트 설계가 모두 중요합니다.

생산 비용 비교

가장 경제적인 BMC 성형 공정은 BMC 원재료 가격보다는 완전한 생산 프로그램에 달려 있습니다.

BMC 사출 성형의 비용 요소

BMC 사출 성형에는 다음이 포함될 수 있습니다.

·  더 높은 기계 투자

·  더욱 복잡한 금형 및 러너 설계

·  자동화된 재료 공급 장비

·  높은 개발 비용

·  러너 및 게이트 폐기물

·  부품당 인건비 절감

·  대량 주문 시 생산량 증가

높은 초기 투자 비용은 연간 주문량이 충분히 많을 경우 자동화 및 빠른 생산으로 상쇄될 수 있습니다.

BMC 압축 성형의 비용 요소

BMC 압축 성형에는 다음이 포함될 수 있습니다.

·  낮거나 중간 정도의 툴링 투자

·  수동 또는 자동 충전 준비

·  더 높은 노동 요구 사항

·  런너 폐기물 감소

·  유연한 생산 수량

·  소재 및 색상 변경이 더 쉬워졌습니다.

·  중간 규모 프로젝트에 대한 낮은 경제적 진입점

올바른 비교는 승인된 부품당 총 비용을 기반으로 해야 합니다. 여기에는 원자재, 인건비, 스크랩, 트리밍, 기계 시간, 툴링 감가상각, 검사 및 거부된 부품이 포함됩니다.

올바른 BMC 성형 공정을 선택하는 방법

BMC 사출 성형 또는 압축 성형을 선택하기 전에 제조업체는 부품 설계, 필요한 특성, 생산 수량 및 사용 가능한 장비를 평가해야 합니다.

부품 설계 고려 사항

중요한 질문은 다음과 같습니다.

·  구성 요소의 전체 크기는 무엇입니까?

·  부품이 얇은가, 두꺼운가, 아니면 두께가 가변적인가?

·  깊은 갈비뼈나 좁은 통로가 포함되어 있습니까?

·  복잡한 보스나 통합 기능이 필요한가요?

·  금속 인서트가 부품에 성형됩니까?

·  게이트, 통풍구 또는 충전물을 어디에 배치할 수 있습니까?

·  BMC 재료는 얼마나 멀리 흘러야 합니까?

성능 요구 사항

다음을 포함하여 필수 속성을 명확하게 정의해야 합니다.

·  인장강도

·  굴곡강도

·  내충격성

·  치수안정성

·  전기절연

·  절연내력

·  비교 추적 지수

·  내아크성

·  수분흡수

·  난연성 등급

·  내열성

·  내화학성

·  옥외 내후성

생산 요구 사항

생산 계획에서는 다음을 고려해야 합니다.

·  연간 예상 수량

·  목표생산주기

·  요구되는 자동화 수준

·  사용 가능한 프레스 또는 사출 장비

·  금형 투자

·  인건비

·  허용 스크랩 비율

·  치수 공차

·  표면 외관 요구 사항

BMC 재료 요구 사항

BMC 제제는 다음에 따라 선택되어야 합니다:

·  사출 또는 압축 성형

·  요구되는 유동성

·  유리섬유 함량

·  수지계

·  성형수축

·  난연성 요구사항

·  전기적 성능

·  내열성

·  내화학성

·  색상 및 표면 품질

성형 공정과 BMC 제형이 함께 개발되어야 합니다. 금형과 장비를 검토하기 전에 표준 BMC 화합물을 선택하면 충전 불량, 과도한 플래시, 표면 결함 또는 일관성 없는 성능이 발생할 수 있습니다.

JLON BMC 화합물의 일반적인 응용

JLON은 전기, 자동차, 산업 및 가전제품 부품을 위한 용도별 벌크 몰딩 컴파운드를 제공합니다.

전기 및 전자 애플리케이션

BMC는 다음을 제공할 수 있기 때문에 전기 부품에 널리 사용됩니다.

·  높은 절연 내력

·  우수한 내트래킹성

·  우수한 내아크성

·  낮은 수분 흡수

·  난연성 성능

·  치수안정성

·  내열성

일반적인 제품에는 스위치기어 부품, 회로 차단기 하우징, 절연체, 모터 부품, 단자대, 브러시 홀더 및 코일 부품이 포함됩니다.

자동차 애플리케이션

자동차 등급 BMC는 다음을 위해 개발될 수 있습니다.

·  조명 부품

·  모터하우징

·  센서 하우징

·  후드 아래 전기 부품

·  내열 부품

·  펌프 하우징

·  구조적 지지

산업 및 가전제품 애플리케이션

기타 BMC 애플리케이션은 다음과 같습니다.

·  펌프 및 밸브 부품

·  전동 공구 하우징

·  가전부품

·  산업기계 부품

·  부식 방지 커버

·  고온성형부품

JLON BMC 소재를 선택하는 이유는 무엇입니까?

JLON은 고객의 응용 분야, 성형 공정 및 성능 요구 사항에 따라 맞춤형 BMC 성형 컴파운드를 공급합니다.

사용 가능한 사용자 정의에는 다음이 포함될 수 있습니다.

·  수지계

·  유리섬유 함량

·  재료의 유동성

·  기계적 강도

·  전기절연

·  난연성

·  내열성

·  내화학성

·  성형수축

·  제품 색상

·  사출 성형 거동

·  압축 성형 거동

적합한 JLON BMC 등급을 추천하려면 고객은 부품 도면, 의도된 응용 분야, 작동 환경, 필수 표준, 대상 특성, 금형 설계 및 가공 장비를 제공해야 합니다.

양산 전 실제 성형 조건에서 샘플 테스트를 권장합니다.

결론: BMC 사출 성형인가, 압축 성형인가?

BMC 사출 성형이나 BMC 압축 성형 모두 보편적으로 더 나은 것은 아닙니다.

BMC 사출 성형은 일반적으로 자동화된 생산, 상세한 형상 및 일관된 사이클 시간이 필요한 작고 복잡하며 대량의 부품에 선호됩니다.

BMC 압축 성형은 중간 크기 또는 두꺼운 부품, 중소 생산량 및 섬유 손상 감소, 런너 낭비 감소 및 재료 흐름 단순화가 중요한 응용 분야에 더 적합한 경우가 많습니다.

최상의 결과는 다음과 일치하는 것에서 나옵니다.

·  BMC 제제

·  부품 및 금형 설계

·  선정된 성형공정

JLON은 전기, 자동차, 산업 및 가전제품 애플리케이션을 위한 맞춤형 벌크 몰딩 컴파운드를 제공합니다. 도면, 성능 요구 사항 및 성형 조건에 대해서는 JLON에 문의하세요. 우리 팀은 사출 등급 또는 압축 등급 BMC가 귀하의 프로젝트에 더 적합한지 평가하는 데 도움을 드릴 수 있습니다.