전산해석을 통한 글리콜 변형 폴리에틸렌 테레프탈레이트 사출성형 크랙

초록

플라스틱은 뛰어난 가공성과 내구성으로 다양한 산업에서 필수 소재로 특히 사출 성형 기술 덕분에 복잡한 구조의 부품을 대량 생산할 수 있으며, 이 기술은 화장품 산업의 플라스틱 포장재에도 광범위하게 적용된다. 최근 투명성 및 내구성이 뛰어난 PETG(글리콜 변형 폴리에틸렌 테레프탈레이트)가 화장품 포장재로 각광 받고 있는데, 본 연구 PETG 소재의 사출 성형 시 발생하는 크랙 문제 개선을 목적으로 Autodesk Moldflow 프로그램을 활용해 PETG의 사출 성형 공정을 시뮬레이션하고, 최적의 성형 조건을 도출 하였다. CAE 해석을 통해 PETG의 주요 크랙 원인을 분석한 결과, 게이트 크기가 중요한 영향을 미치는 것을 확인하였으며, 초기 금형에서 0.9mm 게이트를 사용할 경우 전단 응력이 높아 크랙이 발생하였고, 이후 게이트 크기를 1.0으로 증가시켜 크랙이 감소하는 결과를 얻었다. 시사출 및 CAE 데이터 검증 결과, PETG 금형에서 게이트 크기를 1.0 이상으로 설계할 경우 크랙 발생을 최소화할 수 있음을 확인했다. 원재료 특성에 따라 CAE 조건 외의 변동성도 고려할 필요가 있는데, 본 연구는 PETG 포장재의 크랙 문제를 개선하고, 고품질 화장품 용기 생산을 위한 최적의 제조 가이드라인을 제시 하였다..