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Injection Molding Calculator

사출압/클램핑력/냉각시간/재료량 계산기

사출 성형 계산기

사출 성형의 클램프 힘, 사출 무게 및 예상 냉각 시간을 계산합니다.

공식

  • 사출 무게 = 부품 부피 × 재료 밀도
  • 클램프 힘 (tons) = 투영 면적 × 캐비티 압력 / 2000
  • 냉각 시간 (s)벽 두께² / (π² × 열확산율)

Injection Molding Calculator 소개

사출 성형 계산기는 플라스틱 엔지니어, 금형 설계자, 제조 전문가가 모든 사출 성형 프로젝트의 세 가지 핵심 파라미터—사출 무게, 클램프 힘, 냉각 시간—를 신속하게 추정할 수 있도록 도와줍니다. 이 세 값은 값비싼 금형 제작 전에 기계 선정, 금형 설계 검증, 사이클 타임 추정에 필수적입니다. 다섯 가지 입력 파라미터로 세 가지 계산을 동시에 수행합니다.

사출 무게는 부품 부피(cm³) × 재료 밀도(g/cm³)로 계산됩니다. 이는 사이클당 사출되는 플라스틱 양을 나타내며, 선정한 사출 성형기의 사출 용량이 충분한지 판단하는 기준이 됩니다. 클램프 힘(톤)은 투영 면적(cm²) × 캐비티 압력(psi) / 2000으로 추정하며, 사출 압력에 대항해 금형을 닫아두는 데 필요한 톤수입니다. 냉각 시간(초)은 벽 두께² / (π² × 열확산율)로 근사하며, 일반적인 열가소성 수지를 대표하는 열확산율 0.1 mm²/s를 기본값으로 사용합니다.

이 공식들은 플라스틱 공학 교육과정과 초기 공정 계획에서 사용되는 표준 업계 추정 방법입니다. 실제 생산 파라미터는 재료 유변 특성, 금형 온도, 게이트 설계, 냉각 채널 배치, 기계별 특성에 따라 달라집니다. 초기 타당성 평가와 기계 후보군 선정에 이 계산기를 활용하고, 최종 검증에는 Moldflow나 Moldex3D 같은 금형 충전 시뮬레이션 소프트웨어로 정교화하세요.

주요 기능

  • 사출 무게 계산: 부품 부피(cm³) × 재료 밀도(g/cm³)
  • 클램프 힘 추정: 투영 면적 × 캐비티 압력 / 2000(미터 톤)
  • 냉각 시간 근사: 벽 두께² / (π² × 열확산율)
  • 모든 열가소성·열경화성 수지에 맞춰 설정 가능한 재료 밀도
  • 표준 업계 압력 사양과 일치하는 psi 단위 캐비티 압력 입력
  • 부품 설계 도면에서 직접 입력 가능한 mm 단위 벽 두께
  • 빠른 기계 선정을 위해 세 가지 핵심 결과를 나란히 표시
  • 100% 클라이언트 처리 — 독점 부품 형상 데이터 미전송

자주 묻는 질문

사출 성형에서 사출 무게(shot weight)란 무엇인가요?

사출 무게는 사이클당 금형에 사출되는 플라스틱의 총 질량으로, 부품 부피 × 재료 밀도로 계산됩니다. 이는 선정한 사출 성형기의 사출 용량이 충분한지 판단하는 기준입니다. 최적의 공정 일관성을 위해 기계 사출 용량의 20~80%를 활용해야 합니다. 20% 미만은 과도한 체류 시간으로 재료가 열화되고, 80% 초과 시 미충전 위험이 있습니다.

사출 성형에서 클램프 힘은 어떻게 계산하나요?

클램프 힘 = 투영 면적(cm²) × 캐비티 압력(psi) / 2000(톤). 투영 면적은 금형 개폐 방향(파팅 라인 뷰)에서 바라본 부품의 평면 면적입니다. 대부분의 열가소성 수지에서 사출 시 캐비티 압력은 3,000~10,000 psi 범위입니다. 클램프 힘이 부족하면 플래시(금형 분리면 사이로 플라스틱이 새어 나오는 불량)가 발생하고, 과도한 톤수는 불필요한 금형 마모를 유발합니다.

사출 성형의 일반적인 캐비티 압력은 얼마인가요?

캐비티 압력은 재료 점도, 부품 형상, 벽 두께에 따라 다릅니다. 일반적인 범위: 얇은 벽(1~2 mm) 8,000~15,000 psi, 중간 벽(2~4 mm) 5,000~10,000 psi, 두꺼운 벽(4 mm 초과) 3,000~6,000 psi. PC, 나일론, ABS 같은 엔지니어링 수지는 PE, PP 같은 범용 폴리머보다 높은 압력이 필요합니다. 기본값 5,000 psi는 중간 벽 두께의 범용 부품에 일반적인 수치입니다.

냉각 시간 추정은 얼마나 정확한가요?

냉각 시간 공식 T_c = t² / (π² × α)(t = 벽 두께, α = 열확산율)은 평판 벽 전체의 균일한 온도 강하를 가정한 열전달 이론의 1차 근사식입니다. 실제 사이클 타임과 비교해 20~40% 이내의 오차로 추정하며, 기계 선정과 사이클 타임 예산 수립에 충분합니다. 실제 냉각 시간은 금형 온도, 냉각수 유량, 냉각 채널 위치, 부품 형상 복잡도에 따라 달라집니다.

일반 플라스틱의 재료 밀도는 얼마인가요?

주요 열가소성 수지 밀도(g/cm³): PP = 0.90~0.91, HDPE = 0.95~0.97, ABS = 1.04~1.07, PVC = 1.30~1.45, 나일론 6 = 1.13~1.15, 나일론 66 = 1.14~1.16, 폴리카보네이트 = 1.20~1.22, POM(아세탈) = 1.41~1.43, PETG = 1.27, TPU = 1.20~1.25. 기본값 1.04 g/cm³은 표준 ABS 수지에 해당합니다. 항상 재료 공급업체의 데이터시트로 확인하세요.

투영 면적이란 무엇이며 어떻게 계산하나요?

투영 면적은 금형 개폐 방향에서 바라봤을 때 모든 캐비티(및 해당하는 경우 러너)의 그림자 면적으로 cm² 단위로 측정합니다. 단순한 직사각형 부품은 가로 × 세로입니다. 복잡한 형상의 경우 CAD 소프트웨어의 투영 면적 기능(분석 또는 측정 도구)을 사용하세요. 다중 캐비티 금형의 경우 단일 캐비티 투영 면적 × 캐비티 수를 입력하세요.

계산된 클램프 힘을 기준으로 어떤 톤수의 기계를 선정해야 하나요?

안전 여유를 위해 계산된 필요 클램프 힘보다 20~30% 높은 기계를 선정하세요. 예를 들어 계산 결과 85톤이 필요하다면 100톤 또는 110톤 기계를 선택하세요. 일반적인 기계 크기: 50T, 80T, 110T, 150T, 200T, 250T, 350T, 500T, 800T, 1000T. 과도하게 큰 기계는 에너지를 낭비하고 운영 비용을 높이며, 용량 부족 기계는 플래시 및 금형 손상 위험이 있습니다.

다중 캐비티 금형에도 이 계산기를 사용할 수 있나요?

네. 다중 캐비티 금형의 경우 단일 부품의 부피와 투영 면적에 캐비티 수를 곱한 값을 입력하세요. 예를 들어 각 부품의 부피 = 20 cm³, 투영 면적 = 25 cm²인 4캐비티 금형이라면 부피 = 80 cm³, 면적 = 100 cm²로 입력하세요. 사출 무게와 클램프 힘은 전체 금형 요구 사항을 반영하게 됩니다. 냉각 시간은 벽 두께만으로 계산되므로 단일 부품 기준으로 그대로 적용됩니다.