펄프 성형은 친환경 포장재의 대표주자로서 브랜드 소유주들에게 선호되고 있습니다. 펄프 성형 제품 생산 과정에서 핵심 요소인 금형은 개발 및 설계에 대한 높은 기술적 요구, 높은 투자, 긴 수명, 그리고 높은 위험성을 지닙니다. 그렇다면 종이 플라스틱 금형 설계의 핵심 사항과 주의 사항은 무엇일까요? 아래에서는 펄프 성형 금형 설계에 대한 이해를 돕고자 포장 구조 설계 경험을 공유합니다.
01금형 성형
이 구조는 볼록한 금형, 오목한 금형, 메시 금형, 금형 시트, 금형 후면 캐비티, 그리고 공기실로 구성됩니다. 메시 금형은 금형의 본체입니다. 메시 금형은 직경 0.15~0.25mm의 금속 또는 플라스틱 와이어로 직조되어 있어 독립적으로 성형할 수 없으며, 금형 표면에 부착하여 작동해야 합니다.
금형의 백 캐비티는 금형 시트를 기준으로 금형의 작업 표면과 완벽하게 동기화된 특정 두께와 모양으로 구성된 캐비티입니다. 볼록하고 오목한 금형은 특정 벽 두께를 가진 셸(shell)입니다. 금형의 작업 표면은 균일하게 분포된 작은 구멍들을 통해 백 캐비티와 연결됩니다.
금형은 금형 시트를 통해 성형기의 템플릿에 설치되고, 템플릿의 반대쪽에는 공기실이 설치됩니다. 공기실은 후면 캐비티에 연결되며, 압축 공기와 진공을 위한 두 개의 채널이 있습니다.
02금형 성형
성형 금형은 성형 후 젖은 종이 블랭크에 직접 투입되는 금형으로, 가열, 가압, 탈수 기능을 합니다. 성형 금형으로 제조된 제품은 매끄러운 표면, 정확한 치수, 견고성, 그리고 우수한 강성을 갖습니다. 일회용 식기는 이 금형을 사용하여 만들어집니다. 산업용 포장에서는 작고 정밀하며 대량의 소형 품목을 층층이 포장하며, 각 층 사이에 포장재를 사용하여 위치를 조정합니다. 펄프 성형 제품을 사용하는 경우, 성형 금형을 사용하여 제조해야 합니다.
그러나 대부분의 산업용 포장재는 단면으로 제작되며 열 경화가 필요하지 않습니다. 직접 건조할 수 있습니다. 성형 몰드의 구조는 볼록 몰드, 오목 몰드, 메시 몰드, 그리고 가열 요소로 구성됩니다. 메시 몰드가 있는 볼록 또는 오목 몰드에는 배수구와 배출구가 있습니다. 작동 중, 습윤지 블랭크는 먼저 성형 몰드 내부에 압착되고, 물의 20%가 압착되어 배출됩니다. 이때 습윤지 블랭크의 수분 함량은 50~55%로, 습윤지 블랭크가 몰드 내부에서 가열된 후 남은 수분이 기화되어 배출됩니다. 습윤지 블랭크는 압착, 건조, 성형 과정을 거쳐 제품을 형성합니다.
성형 금형의 메시 몰드는 제품 표면에 메시 자국을 남길 수 있으며, 잦은 압출 시 메시 몰드가 빠르게 손상될 수 있습니다. 이 문제를 해결하기 위해 한 금형 설계자는 구리 기반 구형 분말 야금 기술을 사용하여 제조된 메시 없는 금형을 설계했습니다. 지난 2년간 여러 구조 개선과 적절한 분말 입자 크기 선택을 통해 제작된 메시 없는 성형 금형의 수명은 메시 몰드보다 10배 향상되었으며, 비용은 50% 절감되었습니다. 생산된 종이 제품은 높은 정밀도와 매끄러운 내외부 표면을 갖추고 있습니다.
03열간 압착 금형
건조 후, 젖은 종이 블랭크는 변형됩니다. 일부 부품이 심하게 변형되거나 제품 외관에 높은 정밀도가 요구되는 경우, 제품은 성형 공정을 거치게 되는데, 이때 사용되는 금형을 성형 금형이라고 합니다. 이 금형에도 가열 소자가 필요하지만, 메시 금형 없이도 성형이 가능합니다. 성형이 필요한 제품은 성형을 용이하게 하기 위해 건조 중 25~30%의 수분 함량을 유지해야 합니다.
생산 과정에서는 수분 함량 조절이 어려워 제품의 품질 요건을 충족하기 어렵습니다. 한 제조업체는 스프레이 성형 금형을 설계하고, 성형이 필요한 부분에 맞춰 금형에 스프레이 구멍을 뚫었습니다. 작업 시에는 제품을 완전히 건조시킨 후 성형 금형에 넣습니다. 동시에 금형의 스프레이 구멍은 제품의 스프레이 열압착에 사용됩니다. 이 금형은 의류 산업의 스프레이 다리미와 유사합니다.
04금형 옮기기
이송 금형은 전체 공정의 마지막 작업 공간이며, 주요 기능은 일체형 보조 금형에서 수취 트레이로 제품을 안전하게 이송하는 것입니다. 이송 금형의 경우, 구조 설계는 가능한 한 단순해야 하며, 제품이 금형 표면에 원활하게 흡착될 수 있도록 흡입구가 고르게 배치되어야 합니다.
05트리밍 몰드
종이 성형 제품을 깨끗하고 아름답게 만들기 위해, 외관 요건이 까다로운 종이 성형 제품에는 엣지 커팅 공정이 적용됩니다. 다이 커팅 몰드는 종이 성형 제품의 거친 가장자리를 다듬는 데 사용되며, 엣지 커팅 몰드라고도 합니다.
게시 시간: 2023년 10월 20일