사출 냉각시간 계산 방법
사출 사이클의 절반 이상은 냉각시간이 차지합니다. 평판 모델을 쓰는 표준 계산식은 t = 살두께² ÷ (π² × 열확산율) × ln[(8 ÷ π²) × (수지온도 − 금형온도) ÷ (취출온도 − 금형온도)]입니다. 핵심은 살두께가 제곱으로 들어간다는 점이라, 두께를 10% 줄이면 냉각시간은 약 19% 줄어듭니다. 두꺼운 리브 하나가 전체 사이클을 잡아먹는 이유이기도 합니다.
열확산율은 수지의 열전도율을 밀도와 비열로 나눈 값으로, 대략 PP 0.07, ABS 0.08, PA6·POM·PMMA 0.09, PE-HD 0.12, PC 0.13 mm²/s 수준입니다. 결정성 수지는 응고 잠열 때문에 실제 냉각이 더 느린 편이라 유효 열확산율로 보정해 쓰며, 정확한 값은 수지 제조사 물성표를 대조하는 것이 좋습니다.
금형 온도를 낮추면 냉각시간은 줄지만 잔류응력과 휨, 광택 불량이 늘어날 수 있고, 취출 온도를 높이면 사이클은 빨라지지만 취출 변형 위험이 커집니다. 계산값은 어디까지나 설계 기준점이므로, 실제 조건은 시험 사출에서 치수와 외관을 확인하며 조정하세요. 냉각 채널 배치와 수온 조건은 금형 설계자와 함께 검토하는 것이 안전합니다.
자주 묻는 질문
가장 두꺼운 부위를 기준으로 넣습니다. 그 부위가 굳어야 취출할 수 있으므로, 평균 두께로 계산하면 실제보다 짧게 나와 취출 변형이 생길 수 있습니다.
냉각 채널이 멀거나 수량이 부족해 금형 표면 온도가 설정값보다 높은 경우가 많습니다. 결정성 수지의 잠열, 코어측 열 고임, 게이트 주변 두께 증가도 시간을 늘리는 요인입니다.