형체력 계산기란?
사출성형기의 용량은 형체력(톤수)으로 표시됩니다. 형체력이란 용융 수지가 고압으로 충전되는 동안 금형의 두 반쪽을 꽉 닫아 두는 힘을 말합니다. 형체력이 부족하면 캐비티 압력에 밀려 금형이 벌어지면서 플래시(버)가 발생하고, 반대로 지나치게 크면 불필요하게 큰 사출기를 비싼 값에 운용하는 셈이 됩니다. 이 계산기는 제품의 투영 면적과 수지별 형체 계수를 이용해 필요한 형체력을 산정해 줍니다.
사용 방법
먼저 투영 면적을 제곱인치(in²) 단위로 입력하세요. 투영 면적이란 금형이 열리고 닫히는 방향에서 똑바로 바라봤을 때 제품(및 러너)이 드리우는 그림자 면적을 뜻합니다. 다음으로 사용 수지에 맞는 형체 계수를 톤/in² 단위로 입력하고, 안전율을 추가합니다. 계산기는 기본 톤수와 안전율을 반영한 권장 톤수를 함께 보여 줍니다.
계산 공식
핵심 관계식은 간단합니다. 형체력(톤수) = 투영 면적 × 형체 계수. 형체 계수는 제품을 충전·보압하는 데 필요한 캐비티 압력을 톤/in² 단위로 환산한 값입니다. 일반적으로 흐름성이 좋은 소재(PE, PP)는 약 2~3 톤/in², 엔지니어링 수지, 유리섬유 강화 컴파운드, 박육(薄肉) 제품은 4~5 톤/in² 이상까지 올라갑니다. 권장 형체력은 다음과 같이 구합니다.
$$\text{형체력} = \text{투영 면적} \times \text{형체 계수} \times \left(1 + \frac{\text{안전율 \%}}{100}\right)$$
계산 예시
투영 면적이 50 in²이고 형체 계수가 3 톤/in²인 제품을 가정해 봅시다. 기본 형체력 = \(50 \times 3 = 150\)톤. 여기에 안전율 10%를 적용하면 \(150 \times 1.10 = 165\)톤이 됩니다. 따라서 165톤 이상의 사출기를 선정하면 됩니다.
자주 묻는 질문
형체 계수는 어떤 값을 써야 하나요? 수지 공급사가 권장하는 캐비티 압력을 기준으로 삼는 것이 가장 정확합니다. 대략적인 기준으로는 범용 플라스틱은 2~3 톤/in², 엔지니어링·강화 소재는 4~5 톤/in² 정도입니다.
투영 면적에 러너도 포함해야 하나요? 네, 포함해야 합니다. 콜드 러너와 게이트 역시 금형을 벌리려는 힘에 기여하기 때문입니다.
왜 안전율을 더해야 하나요? 실제 캐비티 압력은 충전 속도, 살 두께, 보압에 따라 달라집니다. 10~20%의 안전율을 두면 플래시 발생 위험을 줄이고 금형 수명을 보호할 수 있습니다.
