PPS수지의 용도 및 특징, 장점 및 단점, 취급 방법을 알아보자

PPS수지의 용도 및 특징, 장점 및 단점, 취급 방법을 알아보자

 

PPS수지란?

 

PPS 수지란 폴리페닐렌설파이드의 약자입니다.

약칭 '피피에스'로 불리는 것이 일반적입니다.

PPS 수지는 첨가제를 함유하지 않으면 내충격성이 떨어집니다.

따라서 유리섬유나 카본섬유 등으로 강화하여 성형하는 경우가 많습니다.

 

수지 특성으로는 다음을 들 수 있습니다.

 

내열성이 높다
강성이 높다
내유기 용제 성능이 높음(200℃ 이하에서 PPS를 녹이는 용제는 없습니다.)
전기를 통하지 않습니다
첨가제 강화를 하지 않으면 내충격성이 떨어진다
가스 발생이 많아 내식·내마모 성형기, 가스에 강한 금형 필요

 

 

 

PPS수지의 성질 / 특성

PPS수지의 특징을 살린 대표적인 용도 예

 

PPS 수지는 내열, 내충격, 내반복성, 내약품성이 

좋기 때문에 폭넓게 사용되고 있습니다.

사출 성형 가공에 사용되는 PPS 수지는 고온·고강도를 

필요로 하는 곳의 기능 부품으로 사용되며, 하기 용도가 대표적인 예로 들 수 있습니다.

 

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가전제품 : 스위치, 커넥터, 기어
자동차 : 기반 BOX, 카브레이터 및 매니폴드 부품
건축: 배관재
기계 : 펌프 케이스, 하우징

기능면에서 중요한 구조 부품으로 사용되는 경우가 많아지고 있습니다.

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‍PPS 수지 성형 가공 시 포인트

PPS수지는 가스발생이 많아 성형시 주의가 필요합니다.

금형은 가스로 부식되어 버리기 때문에 코팅을 하는 등 

전용 가스 대책을 하지 않으면 안 됩니다.

 

또한 유리 섬유를 함유하고 있는 PPS는 성형기 스크류, 실린더 마모 대책도 필요합니다.

또, 양산시에는 강력한 수지 성능을 컨트롤하는 

가열통 온도와 금형 온도가 관리의 포인트가 됩니다.

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금형 온도 설정에서 고려해야 할 것
PPS는 금형 온도를 120~150℃까지 올려 성형합니다.

높은 금형 온도로 설정하는 목적은 결정화도를 안정시키기 위해서입니다.

금형의 온도 관리 방법은 두 가지입니다.

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카트리지식 막대 히터를 사용
안전상의 이유로 카트리지식 막대 히터를 채용하고 있는 금형이 많습니다.

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기름을 매체로 하는 금형 온도 조절기를 사용
고온의 기름 매체의 금형 온도 조절기를 이용하여 온도 관리를 합니다.

호스나 이음매의 열화에 의한 고온유의 비산은 크게 다칩니다.

비산방지커버를 하거나 기름유출알람을 설치하는등 안전대책이 필요합니다.

 

 

 

가열통 설정에서 고려해야 할 것

가열통 온도는 일반적으로 300~ 320℃로 설정합니다.

유리를 함유하고 있기 때문에 계량 시 부담을 최소화하는 것이 중요합니다.

 

성형 불량시 대책
PPS의 특징을 감안한 후 성형 가공하는 것이 중요합니다.특히 가스가 발생하기 쉽기 때문에 가스 도피 관리에 대한 배려나 유리 함유로 가열통의 온도 설정·계량 설정이 포인트가 됩니다.

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자주 발생하는 불량과 대책은 다음과 같습니다.

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가스의 원인과 대책
PPS는 가스가 많이 발생하는 것이 가장 큰 특징입니다.

아래 2가지로 나누어 대책이 유효합니다.

가스에 의한 금형 부식
가스 누출 부족으로 인한 성형 불량
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가스에 의한 금형 부식은 설계 시부터 강성을 높이거나 코팅으로 대책
PPS 가스에 의한 금형 부식은 설계 단계부터 가정해야 합니다.가스에 강한 강재를 사용하여 도금 및 코팅 조치를 합니다.

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가스 이탈 불량은 가스 유지 보수를 강화한다.
PPS 금형은 가스 도피 관리가 중요합니다.가스가 잘 빠져나가지 않아 탕주름, 가스쇼트, 가스불탄이 발생하여 성형품의 형상을 충전할 수 없습니다.특히 최종 충전 위치나 가스 이탈이 나쁜 곳은 가스 벤트가 막히지 않도록 정기적으로 청소함으로써 예방합니다.

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양산 중의 일상 유지 보수에 있어서, PL이나 슬라이드 부분 등 가스 청소를 합니다.또한 규정 샷수마다 금형을 오버홀함으로써 양산시 불량 트러블 저감으로 이어집니다.

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아무래도 가스 쇼트할 때는 버어를 내는 성형법으로 대응하는
PPS의 가스 쇼트가 개선되지 않을 때는 굳이 버어를 발생시켜 성형할 수 있습니다.이 경우 발생한 버어는 후공정에서 버어 제거 처리가 필요합니다.

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PPS의 수지 온도, 금형 온도는 고온이기 때문에 수지 그레이드에 따라서는 점도가 낮아 버리기 쉬운 경우가 있습니다.

발리를 억제하기 위해 형 체결력을 높이면 가스 도망이 나빠 쇼트해 버립니다.

이때는 굳이 버어를 얇게 발생시켜 성형합니다.

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쇼트의 원인과 대책

PPS는 유리 함유로 사용하는 경우가 많으며, 경년에 성형기의 가열통 실린더, 스크류가 마모됩니다.

유리로 마모되면 스크류의 비행부나 선단의 역정지 링, 스크류 헤드는 깎여 모서리가 둥글게 됩니다.

이 마모가 원인이 되어 충전 시 수지가 백플로우 되고 성형품은 쇼트됩니다.이 쇼트를 예방하기 위해서는 전용 설비의 도입이 효과적입니다.아래 두 가지 방법을 소개합니다.

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내식 내마모 가열통, 스크류를 선정하다
유리 함유나 가스 부식이 강한 수지에는 내식 내마모 처치가 된 가열통, 스크류를 사용함으로써 강도가 올라가고 장수명, 품질 유지로 이어집니다.

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멈춤 링은 손톱 없는 타입을 선정한다.
스크류 선단에 붙는 역정지 링은 손톱이 달린 공회전 타입이 표준입니다.공회전 타입은 계량에 맞게 스크류와 함께 회전합니다.

손톱이 달린 공회전 타입의 이용으로 용융 연성이 높아져 성형 안정성의 향상으로 이어지지만 유리 함유 수지에는 적합하지 않습니다.공회전을 함으로써 가열통 실린더가 마모되어 버립니다.유리 함유 PPS 사용 시 손톱 없는 타입의 역지링을 사용하여 부담을 줄일 수 있습니다.

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외관 광택의 원인과 대책
유리 함유 PPS는 금형 온도가 낮으면 표면에 유리섬유가 바스락바스락 뜰 수 있습니다.광택이 없고 결정화도 낮아집니다.금형의 온도 조절을 하고 있는 카트리지 막대 히터나 기름 매체 금형 온도 조절기가 기능하고 있는지 정기적으로 점검하는 것이 포인트입니다.

 

 

 

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