대구경 POM 로드의 균열 방지 방법 – 원인 및 해결책
왜 더 큰 POM 막대는 갈라지는데 더 작은 것들은 갈라지지 않나요?
POM (폴리옥시메틸렌), 또한 아세탈로 알려져 있으며, 뛰어난 기계적 특성과 내구성으로 인해 널리 사용됩니다. 50 mm까지의 작은 직경 막대는 크랙 문제를 거의 경험하지 않습니다. 이는 작은 막대가 더 고르게 및 더 빠르게 냉각되어 내부 응력의 위험을 줄이기 때문입니다.
대조적으로, 100 mm와 같은 더 큰 직경의 막대는 종종 불균일한 냉각에 직면합니다. 외부 층이 코어보다 더 빨리 냉각됩니다, 이로 인해:
- 온도 차이로 인한 내부 응력.
- 비균일 결정화는 재료의 구조를 약화시키고 균열의 위험을 증가시킵니다.
아래는 이 문제를 해결하기 위한 가장 일반적인 원인과 경제적이고 실용적인 해결책입니다.
1. POM 막대의 불균일한 냉각
문제:
더 큰 로드에서는 압출 과정에서 표면이 코어보다 훨씬 더 빠르게 냉각됩니다. 이로 인해 재료 수축과 내부 응력이 발생하며, 종종 방사형 균열로 이어집니다.
해결책:
✔️ 점진적인 냉각 적용:
- 초기 냉각 단계에서는 따뜻한 물(60–80°C)을 사용하고 차가운 물은 사용하지 마십시오.
- 후속 냉각 구역에서 물 온도를 점차적으로 낮추십시오.
- 물에 담그기 전에 공기 목욕을 추가하여 급격한 온도 변화를 제한하는 것을 고려하십시오.
2. 핵심에서의 빠른 결정화
문제:
POM, 특히 동종 고분자 유형은 빠르게 결정화되어 불균일한 결정 구조와 약화된 코어를 큰 막대에서 초래합니다.
해결책:
✔️ 더 낮은 가공 온도:
- 실린더 온도: 190–210°C 대신 210–230°C.
- Die 온도: 실린더보다 10–15°C 낮음.
✔️ 스트레스를 완화하기 위한 단기 어닐링:
- 테스트 80–100°C에서 단기 가열 후, 서서히 냉각하여 실온으로.
- 어닐링의 정확한 기간은 여러 요인에 따라 달라지므로, 매개변수를 최적화하기 위한 실험이 권장됩니다.
3. 물질 특성 – 호모폴리머 POM
문제:
호모폴리머 POM은 더 높은 강성을 제공하지만, 코폴리머 POM보다 더 취성이 있습니다. 큰 직경은 내부 응력을 증대시켜 균열이 발생할 가능성을 높입니다.
해결책:
✔️ 코폴리머 POM으로 전환하는 것을 고려하세요, 이는:
- 더 나은 균열 저항성이 있습니다.
- 내부 스트레스에 덜 취약하다.
✔️ 또는 충격 수정제 또는 가소제를 추가하여 호모폴리머 POM의 유연성을 개선하십시오.
4. 압출 공정 매개변수
문제:
압출 과정에서 과도한 압력 또는 온도는 과열을 초래하고 재료의 구조를 약화시킬 수 있습니다.
해결책:
✔️ 프로세스 매개변수 최적화:
- 균일한 냉각 및 결정화를 위해 압출 속도를 줄이십시오.
- 실린더와 다이 온도를 조정하여 점진적인 온도 하강을 보장합니다.
- 로드 내부의 층 분리를 피하기 위해 다이 압력을 낮추십시오.
5. 원자재의 수분
문제:
POM 과립의 작은 수분량도 미세 기포를 생성하여 막대 구조를 약화시키고 균열을 초래할 수 있습니다.
해결책:
✔️ 재료를 제대로 건조시키세요:
- 80–90°C에서 3–4시간 동안 미리 건조하십시오.
- 원자재를 건조한 조건에서 제습 공기 건조기를 사용하여 공급 시스템에 저장하십시오.
요약
대구경 POM 막대의 균열은 복잡한 문제로 다음과 같은 원인에 의해 발생합니다:
- 불균일한 냉각,
- 신속 결정화,
- 재료 특성, 그리고
- 부적절한 압출 매개변수.
제안된 솔루션:
✔️ 점진적인 냉각 – 따뜻한 물을 사용하고 단계적으로 냉각하여 갑작스러운 온도 강하를 피하세요.
✔️ 스트레스 완화 어닐링 – 80–100°C에서 단기 가열 후 느린 냉각을 통해 내부 스트레스 축적을 방지합니다.
✔️ 프로세스 최적화 – 과열 및 응력 집중을 피하기 위해 온도, 압출 속도 및 압력을 조정합니다.
✔️ 재료 선택 – 내구성을 향상시키기 위해 코폴리머 POM 또는 충격 수정 등급을 고려하세요.
✔️ 원료 건조 – 압출 전에 재료가 수분이 없도록 하십시오.
이러한 실용적이고 경제적인 방법은 대구경 POM 로드에서 균열 위험을 크게 줄이고 제품 품질을 향상시킬 수 있습니다.