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기계일반/국가직 9급

2016년 국가직 9급 기계일반 문제 및 해설

by 공기계 2022. 11. 26.

문 01. 관통하는 구멍을 뚫을 수 없는 경우에 사용하는 것으로 볼트의 양쪽 모두 수나사로 가공되어 있는 머리 없는 볼트는?
① 스터드 볼트
② 관통 볼트
③ 아이 볼트
④ 나비 볼트

 

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<스터드 볼트, stud bolt>
환봉의 양쪽 끝 모두가 수나사로 제작된 머리 없는 볼트이며 관통하는 구멍을 뚫을 수 없는 경우에 사용한다. 한쪽 끝은 상대 쪽에 암나사를 만들어 미리 반영구적으로 박음을 하고, 다른 쪽 끝은 너트를 끼워 조인다.

<관통 볼트, through bolt>
보통 사용하는 일반적인 볼트로 관통하는 물체의 구멍을 일치시켜 볼트를 박고 너트를 조여 물체를 결합시킨다.

<아이 볼트, eye bolt>
볼트의 머리 부분이 고리(링) 모양으로 된 볼트이며 중량물을 들어올리는 데 사용된다.

<나비 볼트, wing screw>
나사 머리가 나비의 펴진 날개 모양으로 된 볼트로서 이 부분을 손을 죄었다 풀었다 할 수 있다.


문 02. 압력용기 내의 게이지 압력이 30kPa로 측정되었다. 대기압력이 100kPa일 때 압력용기 내의 절대압력[kPa]은?
① 130
② 70
③ 30
④ 0

 

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절대 압력 = 대기압 + 게이지 압력
절대 압력 = 대기압 - 진공 압력
게이지 압력 = 절대 압력 - 대기압


문 03. 가공경화(work hardening) 혹은 변형경화(strain hardening) 현상이 발생하는 예가 아닌 것은?
① 선재의 단면적을 감소시키기 위한 인발 공정
② 제작된 부품에 수행하는 어닐링(annealing) 공정
③ 볼트 머리 제작을 위한 단조 공정
④ 자동차 차체용 박판 제작을 위한 압연 공정

 

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제작된 부품에 어닐링(annealing)을 하면 부품이 연화되고 stress reliving되어 경도가 저하된다.

<가공경화, work hardening, 변형경화, strain hardening>
금속판재의 굽힘, 드로잉(drawing) 가공과 같은 냉간성형(cold forming)의 기본원리다. 변형경화는 용융점이 높은 재료일수록 두드러진다. 그 이유는 결정체의 전이는 용융점에 가까운 온도에서 모두 소멸되기 때문에 경화현상 역시 사라지게 되기 때문이다. 이러한 특성을 이용한 것이 풀림(annealing) 공정이며 이 공정은 재료를 용융점에 가까운 온도로 상승시켜 결정체의 전이를 모두 제거하여 경화된 재료를 다시 원상태로 복원시킨다. 한편, 변형률의 증가에 따라 재료의 강성이 감소하는 현상도 발생하는데, 이것을 변형률 연성화 혹은 변형연화(strain softening)라고 부른다.


문 04. 연삭숫돌 및 연삭공정에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 연삭숫돌의 숫돌입자 크기를 나타내는 입도번호가 낮을수록 연삭공정으로 우수한 표면정도를 얻을 수 있다.
② 결합도가 높은 연삭숫돌은 연한 재료의 연삭공정에 사용된다.
③ 연삭숫돌은 숫돌입자, 결합제, 기공의 세 가지 요소로 구성된다.
④ 연삭공정은 전통적인 절삭공정보다 높은 비에너지를 요구한다.

 

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연삭숫돌의 숫돌입자 크기를 나타내는 입도번호가 높을수록 연삭입자 크기가 작고 미세하므로 연삭공정으로 우수한 표면정도를 얻을 수 있다.


문 05. 다음의 공구재료를 200℃ 이상의 고온에서 경도가 높은 순으로 옳게 나열한 것은?

 

탄소공구강, 세라믹공구, 고속도강, 초경합금

 

① 초경합금 > 세라믹공구 > 고속도강 > 탄소공구강
② 초경합금 > 세라믹공구 > 탄소공구강 > 고속도강
③ 세라믹공구 > 초경합금 > 고속도강 > 탄소공구강
④ 고속도강 > 초경합금 > 탄소공구강 > 세라믹공구

 

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<공구재료 경도>
다이아몬드 > 입방정질화붕소(CBN) > 세라믹 > 서멧 > 초경합금 > 분말 고속도강 > 고속도강 > 합금공구강 > 탄소공구강
다씨세 서초 고합탄


문 06. 길이 2m의 강체 OE는 그림에서 보여지는 순간에 시계방향의 각속도 ω = 10rad/sec와 반시계방향 각가속도 α = 1,000rad/sec² 으로 점 O에 대하여 평면회전운동한다. 이순간 E점의 가속도에 대한 설명으로 옳은 것은?

 

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접선가속도 = $R \alpha $
법선가속도 = $R  \omega ^{2} $


문 07. 내연기관에 사용되는 윤활유의 점도에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?
① SAE 번호가 높을수록 윤활유의 점도가 높다.
② SAE 번호는 윤활유의 사용가능한 외기온도를 나타내는 지표가 된다.
③ 점도지수(viscosity index)가 높은 것일수록 온도 변화에 대한 점도변화가 크다.
④ 절대점도의 단위로 Pa·s 또는 Poise를 사용한다.

 

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<점도 지수, viscosity index>
온도에 따른 점도의 변화를 나타내는 척도. 점도지수 번호가 높을수록 온도변화에 대한 점도변화가 작다.

 

<유압 작동유의 점도가 너무 높은 경우>
 - 마찰 때문에 밸브나 액추에이터의 응답성이 떨어진다.
 → 동력 손실 증가로 기계효율의 저하를 가져온다.
 - 소음이나 공동현상이 발생한다.
 - 내부 마찰 증대에 의해 온도가 상승하고 인화성이 높아진다.
 - 유동 저항의 증가로 인한 압력손실이 커진다.
 → 관내 저항에 의해 압력이 상승한다.
 - SAE 번호가 높고, 유압기기 작동이 불활발해진다.

 

<유압 작동유의 점도가 너무 낮은 경우>
 - 유압모터 및 펌프 등의 용적효율 저하를 가져온다.
 - 압력 유지가 곤란해지고, 정확한 작동과 정밀한 제어가 곤란해진다.
 - 기기 마모가 증대하여 운동부의 윤활성이 나빠진다.
 - 내부 오일 누설이 커진다.


문 08. 철(Fe)에 탄소(C)를 함유한 탄소강(carbon steel)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 탄소함유량이 높을수록 비중이 증가한다.
② 탄소함유량이 높을수록 비열과 전기저항이 증가한다.
③ 탄소함유량이 높을수록 연성이 감소한다.
④ 탄소함유량이 0.2% 이하인 탄소강은 산에 대한 내식성이 있다.

 

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<탄소강에서 탄소함유량이 많아질수록 나타나는 현상>
강도, 경도, 취성, 비열, 전기저항, 항자력, 항복점, 열처리성
강도가 경찰에게 취해서 비열하게 저항하다 자력으로 항복하고 처리했다.

 

<심화: 상황에 따라 다를 수 있음>
이거 외에 나머지는 감소 진짜 거의 다 감소한다. 다만 인장강도, 항복점은 0.8% C(공석점)까진 증가하긴 하는데 그 이후는 감소한다. 열처리성에서 탄소량이 6%가 넘어가버리면 담금질이 곤란하다. 예를들어 보통주철의 경우, 탄소가 흑연 상태로 존재하고, 빈 공간이 많은 탄소에 의해 충격을 흡수하는 능력이 떨어져 잘 깨진다. 빈 공간이 완충제 역할을 하는데, 이 상태에서 열처리를 하면, 열에 의한 수축 팽창으로 흑연들이 충격에 대응하지 못하고, 충격을 받으면 깨진다. 구상흑연 주철은 흑연이 어느 정도 열팽창수축에 대응해서 담금질이 어느 정도 잘 되는 예외적인 케이스도 있지만, 일반적인 주철은 담금질이 곤란하다. 증가하는거 또 있으면 제보 부탁드립니다.

 

<탄소함유량이 증가하면 왜 단단해질까?>
합금은 강도, 경도가 증가하지만 용융점, 전기전도도, 열전도도가 저하된다. 합금은 순금속에 특수 합금원소를 첨가하여 만든 것이다. 즉, 탄소함유량이 증가했을 때, 용융점, 전기전도도, 열전도도가 저하되는 이유와 비슷하다고 보면된다. 그렇다면 왜 탄소함유량이 증가하면 경도, 강도가 커져 단단해질까? 가장 큰 이유는 고용경화가 일어나기 때문이다. 예를 들어, 18K 금반지와 24K 금반지 중에서 누가 더 단단할까? 18K 금반지가 더 단단하다. 이것과 관련된 현상이 바로 고용경화다. 고용경화는 순금속에 합금 원소를 첨가하여 고용체로 만들었을 때 현저하게 강도와 경도가 증가하는 현상이다. 즉, 탄소함유량이 증가하면 경도, 강도가 커져 단단해지는 이유는 합금에서 고용경화가 발생하는 이유와 비슷하다.


문 09. 특정한 온도 영역에서 이전의 결정립을 대신하여 새로운 결정립이 생성되는 금속의 재결정에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 재결정은 금속의 강도를 낮추고 연성을 증가시킨다.
② 냉간가공도가 클수록 재결정 온도는 낮아진다.
③ 냉간가공에 의한 선택적 방향성은 재결정 온도에서 등방성으로 회복된다.
④ 냉간가공도가 일정한 경우에는 온도가 증가함에 따라 재결정 시간이 줄어든다.

 

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재결정 온도는 가공도와 반비례 관계
냉간가공은 이방성(냉이), 열간가공은 등방성(열등)


문 10. 강의 열처리 및 표면경화에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?
① 구상화 풀림(spheroidizing annealing): 과공석강에서 초석탄화물이 석출되어 기계가공성이 저하되는 문제를 해결하기
위해 행하는 열처리 공정으로, 탄화물을 구상화하여 기계가공성 및 인성을 향상시키기 위해 수행된다.
② 불림(normalizing): 가공의 영향을 제거하고 결정립을 조대화시켜 기계적 성질을 향상시키기 위해 수행된다.
③ 침탄법: 표면은 내마멸성이 좋고 중심부는 인성이 있는 기계 부품을 만들기 위해 표면층만을 고탄소로 조성하는 방법이다.
④ 심냉(subzero)처리: 잔류 오스테나이트(austenite)를 마르텐사이트(martensite)화 하기 위한 공정이다.

 

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<불림, normalizing>
강의 조직을 표준상태로 하기 위하여 변태점 이상의 적당한 온도로 가열한 후 대기 중에서 냉각하는 열처리 공법

 

<불림, normalizing>
강을 오스테나이트가 되는 온도까지 가열하여 충분히 오스테나이트화한 다음, 공기 중에서 천천히 냉각시켜 층 간격이 미세한 펄라이트를 생성시키는 공법이다.


문 11. 전달 토크가 크고 정밀도가 높아 가장 널리 사용되는 키(key)로서, 벨트풀리와 축에 모두 홈을 파서 때려 박는 키는?
① 평 키
② 안장 키
③ 접선 키
④ 묻힘 키

 

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<묻힘키, sunk key>
축과 보스의 양쪽에 키홈을 만들어, 그 틈에 넣어서 보스를 축에 고정하는 것으로 가장 널리 이용하는 키이다.

 

<평키, flat key>
납작키라고도 하며, 납작한 장방형 단면의 키이다. 보스에만 홈을 파고, 키폭만큼 닿는 부분을 평평하게 절삭하며, 이곳에 키를 때려 박아 사용되며 하중이 많이 걸리지 않는 곳에 사용된다. 회전 방향이 때때로 바뀌는 축에 사용하면 헐거워질 우려가 있다.

 

<안장키, saddle key>
보스에만 홈을 파고 축에는 홈을 파지않고 끼울 수 있는 단면의 키이다.

 

<접선키, tangent key>
키홈을 축의 접선 방향으로 내어 서로 반대 방향의 구배를 가진 2개의 키를 짝지은 것으로 강력한 체결법의 하나이다. 플라이 휠과 같이 무거운 물건이나 급격한 속도 변화가 있는 부분의 체결에 사용된다. 축의 회전방향이 한방향으로만 되어있는 경우는 한 곳에만 접선키를 사용하지만, 양쪽방향의 회전에서는 중심각이 120도가 되는 위치에 2조의 접선키를 설치하여 역회전이 가능하고 아주 큰 회전력을 받을 수 있게 한다. 중심각이 90도인 접선키를 케네디키라고 한다.


문 12. 축압 브레이크의 일종으로 마찰패드에 회전축 방향의 힘을 가하여 회전을 제동하는 장치는?
① 블록 브레이크
② 밴드 브레이크
③ 드럼 브레이크
④ 디스크 브레이크

 

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<디스크 브레이크, 원판 브레이크>
축압 브레이크의 일종으로 마찰패드에 회전축방향의 힘을 가하여 회전을 제동하는 브레이크

 

<블록 브레이크>
브레이크 드럼의 한쪽 또는 양쪽에 배치되어 드럼을 조여 마찰력을 생기게 함으로써 회전축을 제동하는 브레이크

 

<밴드 브레이크>
강철 또는 가죽 밴드를 회전체에 부착시킨 주철 또는 주강제의 브레이크

 

<드럼 브레이크>
바퀴와 함께 회전하는 브레이크 드럼 안쪽으로 라이닝(마찰재)을 붙인 브레이크 슈를 압착하여 제동력을 얻는 브레이크


문 13. 수차에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 프란시스 수차는 반동수차의 일종이다.
② 프란시스 수차에서는 고정깃과 안내깃에 의해 유도된 물이 회전차를 회전시키고 축방향으로 송출된다.
③ 프로펠러 수차는 축류형 반동수차로 수량이 많고 저낙차인 곳에 적용된다.
④ 펠턴 수차는 고낙차에서 수량이 많은 곳에 사용하기 적합하다.

 

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<충동 수차, 충격 수차>
충동 수차는 물의 위치 에너지를 속도 에너지로 변환하는 것과 같은 수차이다. 대부분의 에너지를 물의 속도로부터 얻는다. 고낙차에서 수량이 비교적 적은 곳에 사용하기에 적합하고, 펠톤 수차와 크로스 플로우 수차로 나누어 진다.

 

<반동 수차>
회전차를 통과하는 물의 압력과 속도 감소에 대한 반동작용으로 에너지를 얻는 수차이다. 물이 날개바퀴 안을 수차의 회전축과 평행하게 흐르도록 되어있는 수차이며, 낙차가 작고 수량이 많을 때 쓴다. 프란시스 수차, 프로펠러 수차, 카플란 수차, 튜브라 수차, 바커 수차 등이 있다. 이 중에서 프로펠러 수차는 축류 수차라고도 한다.

 

<펠턴 수차, pelton turbine>
펠톤 수차는 분류가 수차의 접선방향으로 작용하여 날개차를 회전시켜서 기계적인 일을 얻는 충격수차로서 주로 고낙차에서 수량이 적은 곳에 사용하기 적합하다.

 

<프란시스 수차, francis turbine>
반동 수차의 일종이며 고정깃과 안내깃에 의해 유도된 물이 회전차를 회전시키고 축방향으로 송출된다.

 

<프로펠러 수차, propeller turbine>
반동 수차의 종류로, 20~40m의 저낙차로 수량이 풍부한 경우에 사용되는 수차. 날개바퀴는 배의 프로펠러와 비슷한데 날개바퀴를 통과하는 물은 회전축과 직각방향(반지름방향)의 속도성분을 갖지 않으므로 축류수차라고 일컫기도 한다. 날개바퀴는 주축에 4~8매의 주강 또는 스테인리스 주강제의 날개를 고정한 것이며, 낙차가 큰 것일수록 날개의 수가 많다. 날개의 주축에 대한 고정축을 부하의 변동에 따라 회전시켜 항상 합리적인 날개각도로 조정할 수 있는 것을 특히 카플란 수차라고 한다.

 

<카플란 수차, kaplan turbine>
반동수차의 일종으로서, 부하가 작을 때 효율이 매우 낮은 프로펠러 수차를 개선한 것이다. 사용수량에 따라서 최고 효율로 작동할 수 있도록, 안내날개와 함께 날개수레의 날개의 기울기도 변경시킬 수가 있게 되어 있는 점이 장점이다.


문 14. 연신율이 20%인 재료의 인장시험에서 파괴되기 직전의 시편 전체길이가 24cm일 때 이 시편의 초기 길이[cm]는?
① 19.2
② 20.0
③ 28.8
④ 30.0

 

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<연신율>
$연신율= \frac{나중-처음}{처음} $


문 15. ㉠, ㉡에 들어갈 말을 올바르게 짝지은 것은?

 

( ㉠ )은/는 금속 혹은 세라믹 분말과 폴리머나 왁스 결합제를 혼합한 후, 금형 내로 빠르게 사출하여 생형을 제작하고, 가열 혹은 용제를 사용하여 결합제를 제거한 후, 높은 온도로 ( ㉡ )하여 최종적으로 금속 혹은 세라믹 제품을 생산하는 공정이다.
                 ㉠                        ㉡
①   인베스트먼트 주조         소결
②         분말야금                 경화
③      금속사출성형             경화
④      분말사출성형             소결

 

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<분말사출성형>
금속 혹은 세라믹 분말과 폴리머나 왁스 결합제를 혼합한 후, 금형 내로 빠르게 사출하여 생형을 제작하고, 가열 혹은 용제를 사용하여 결합제를 제거한 후, 높은 온도로 소결하여 최종적으로 금속 혹은 세라믹 제품을 생산하는 공정. 분말사출성형은 분말입자로 된 금속이나 세라믹과 결합제(왁스)를 섞어 사출로 생형 제작 후 결합제를 제거하고 이를 고상 소결하여 최종 제품을 만드는 공법이다.

 

<금속분말 사출, MIM, Metal Injection Molding>
플라스틱 산업의 사출성형기술과 분말야금산업의 금속분말 소결기술의 장점을 융합한 하이브리드 공법이다. 이 제조 방식에 의해 우수한 정밀도를 갖는 복잡한 형상의 작은 금속 부품을 대량생산할 수 있다. MIM은 금속분말에 유동성을 부여하기 위해 유기 바인더(Organic binder)를 첨가하는 혼련(고점성 재료 또는 분말을 액체와 혼합하는 조작)을 하고, 사출성형을 한 후 소결 공정을 거친다. 하지만 사출성형을 가능하도록 하는 유기 바인더는 소결에서 품질을 저하시키므로 소결 공정 전에 제거할 필요가 있다.

 

<MIM의 주요 특징>
 - 사출성형공법을 이용한 생산방식으로 형상 자유도가 크다.
 - 고밀도, 고강도 성형품을 얻을 수 있고 기계적 성질이 우수하다.

 - 성형품 밀도가 균일해서 치수정밀도가 우수하다.
 - 고융점의 가공이 어려운 금속재료를 원료로 사용할 수 있다.
 - 금속분말과 혼합하는 바인더의 함량이 많다.
 - 소결 공정에서 30%~40%의 수축이 발생한다.


문 16. 절삭속도를 변화시키면서 공구 수명시험을 하였다. 절삭속도를 60m/min으로 하였을 때 공구의 수명이 1,200min, 절삭속도를 600m/min으로 하였을 때 수명은 12min이었다. 절삭속도가 300m/min일 때 그 공구의 수명[min]은?
① 24
② 48
③ 240
④ 600

 

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<테일러의 공구수명 방정식>
$V T^{n}=C $


<공구수명>
 - 절삭속도가 증가하면 공구수명이 감소한다.
 - 이송속도가 증가하면 공구수명이 감소한다.
 - 절삭온도가 높아지면 공구수명이 감소한다.
 → 절삭온도의 증가는 공구를 연화시킨다.
 - 공작물의 미세조직은 공구수명에 영향을 준다.


문 17. 가솔린기관과 디젤기관의 비교 설명으로 옳지 않은 것은?
① 디젤기관은 연료소비율이 낮고 열효율이 높다.
② 디젤기관은 평균유효압력 차이가 크지 않아 회전력 변동이 작다.
③ 디젤기관은 압축압력, 연소압력이 가솔린기관에 비해 낮아 출력당 중량이 작고, 제작비가 싸다.
④ 디젤기관은 연소속도가 느린 경유나 중유를 사용하므로 기관의 회전속도를 높이기 어렵다.

 

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<가솔린 vs 디젤>

  가솔린 디젤
연료 휘발유(비싸다) 경유·중유(싸다)
사이즈 소형 대형
중량 경량 중량
압축비 작다 크다
진동 작다 크다
구조 약함 견고
공기흡입 가솔린+공기 순수 공기
착화 전기 점화 불꽃 분사 고온 점화
회전수 높다 낮다
토크 작다 크다
열효율 낮다 높다

 

<내연기관에 대한 설명>
 - 디젤은 공기만을 높은 압력으로 압축한 후 연료를 분사하여 자연 착화
 - 4행정 사이클 디젤 기관은 흡입 → 압축 → 폭발 → 배기의 순서
 → 흡기 밸브와 배기 밸브가 모두 닫혀 있는 행정은 압축, 폭발
 - 소구 기관은 소구(hot bulb)를 가열해서 연료를 연소시키는 기관이다.
 - 디젤기관은 저속 성능이 좋고 회전력도 우수하다.

 - 외연기관 대비 소형화에 유리하다.


문 18. 연삭가공 및 특수가공에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 방전가공에서 방전액은 냉각제의 역할을 한다.
② 전해가공은 공구의 소모가 크다.
③ 초음파가공 시 공작물은 연삭입자에 의해 미소 치핑이나 침식작용을 받는다.
④ 전자빔 가공은 전자의 운동에너지로부터 얻는 열에너지를 이용한다.

 

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<전해가공, electrochemical machining>

전기도금의 역과정으로, 전해를 응용한 가공법이다. 공구를 음극, 공작물을 양극으로 하고, 그 사이에 전해액(염화나트륨 수용액)을 유입하여 대전류 밀도로 공작물을 가공하는 가공법이다. 보통의 공구로는 가공이 곤란한 초경합금·내열강 등 가공에 이용한다. 공구가 회전하지 않으므로 원형이 아닌 특수한 형상의 천공에도 이용한다. 전해 가공은 음극인 공구의 소모가 거의 없다. 전해액 흐름의 조절이 용이하지 않아서 불규칙 공동의 경우, 정확한 형상 가공이 어려울 수 있다.


문 19. 호칭이 2N M8×1인 나사에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 리드는 2mm이다.
② 오른나사이다.
③ 피치는 1mm이다.
④ 유효지름은 8mm이다.

 

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<2N M8 × 1>
나사줄수 2줄, 미터 가는 나사, 외경(호칭지름) 8[mm], 피치 1.0[mm]
이것만으로는 유효지름을 알 수 없으며 8mm는 나사 외경이다.

 

<나사의 유효지름, pitch diameter of thread>
나사 홈의 폭이 나사산의 폭과 같게 되는 가상 원통(원뿔)의 지름


문 20. 사출성형품의 불량원인과 대책에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 플래싱(flashing): 고분자 수지가 금형의 분리면(parting line)의 틈으로 흘러나와 고화 또는 경화된 것으로, 금형 자체의
체결력을 높임으로써 해결될 수 있다.
② 주입부족(short shot): 용융수지가 금형 공동을 완전히 채우기 전에 고화되어 발생하는 결함으로, 성형 압력을 높임으로써 해결될 수 있다.
③ 수축(shrinkage): 수지가 금형공동에서 냉각되는 동안 발생하는 수축에 의한 치수 및 형상 변화로, 성형수지의 온도를 낮춰 해결될 수 있다.
④ 용접선(weld line): 용융수지가 금형공동의 코어 등의 주위를 흐르면서 반대편에서 서로 만나는 경계 부분의 기계적 성질이 떨어지는 결함으로, 게이트의 위치변경 등으로 개선할 수 있다.

 

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<수축, shrinkage>
수지가 금형 공동에서 냉각되는 동안 발생하는 수축에 의한 치수 및 형상 변화로, 성형수지의 온도를 높여 해결될 수 있다.

 

<사출성형의 특징>
- 성형 Cycle이 짧고, 성형 능률이 좋으므로 대량 생산 가능
- 광범위한 수지의 성형을 할 수 있다(열가소, 경화성 수지)
- 자동제어화가 가능, 대형 성형품도 성형 가능
- 복잡한 모양의 제품 성형이 가능하며, 정밀도가 높다.

 

<흑줄, black streak>
성형품의 내부가 고열에 의해 산화되거나, 또는 수지중의 첨가제 및 윤활제가 과열되면서 분해 및 태움(burn)에 의해 검은 줄무늬로 나타나는 현상인데 이를 해결하기 위해서는 금형내의 공기가 압축되지 않도록 가스 빼기 설치가 필요하고, 또한 수지의 열분해 현상이 생기지 않도록 성형온도를 낮추고, 가열실린더 내에 수지가 장시간 머무르지 않도록 한다.

 

<충전불량, short shot>
성형품의 일부분이 성형되지 않는 현상을 충전불량(short shot)이라 하며, 성형조건에 의한 원인 중에서 금형온도, 수지온도가 낮아서 유동성이 나쁜 경우가 있고, 성형품의 벽두께가 얇아서 생기는 경우도 있다. 이밖에 가스빼기가 안되는 경우, 게이트 밸런스가 좋지 않은 경우도 충전불량현상이 나타난다.

 

<플로마크, flow mark>
용융수지가 금형 캐비티내에 충전되면서 유동계적이 생겨 나타나는 현상으로서 게이트를 중심으로 동심원을 그리며 사람의 지문모양과 비슷하게 나타난다.

 

<기포, void>
성형품 내부에 생기는 공간으로서 성형품의 두꺼운 부분에 생기는 진공기포와 수분이나 휘발분에 의하여 생기는게 기포가 있다.

 

<은줄, silver streak>
성형품의 표면에 수지의 흐름방향으로 생기는 가는 선과 같은 줄 모양으로서 폴리카보네이트 수지(PC), PVC, AS수지 등에 흔히 발생한다.

 

<제팅, jetting>
성형품의 표면에 뱀이 지나가는 것과 같이 구불구불한 모양을 말한다. 제팅은 주로 얇고 평평한 성형품의 사이드 게이트에서 잘 나타나며, 금형온도, 수지온도가 낮아서 냉각된 수지가 금형 캐비티내로 흘러들어 와서 들어와서 생긴다.

 

<웰드마크, 용접선, weld mark>
용융된 수지가 금형 캐비티내에서 분류하였다가 합류하는 부분에 생기는 가느다란 선모양을 말한다. 2개이상의 다점게이트의 경우, 수지가 합류하는 곳, 구멍이 있는 성형품에 있어서 수지가 재합류하는 곳, 벽두께가 국부적으로 얇은 곳에 발생한다.

 

<뒤틀림, distortion>
사출 후 이젝팅시 대기중에서 생기는 변형을 말하며, 근본적인 원인은 성형품의 냉각불균일이다.

 

<싱크마크, 면수축, sink mark>
모든 성형품은 성형 후 체적이 감소해 가며 수축한다. 그중에서 성형품의 표면에 부분적으로 발생하는 오목 현상을 면수축(sink mark)이라고 한다. 성형품의 냉각이 비교적 높은 부분에서 발생하는 성형수축으로 표면에 나타나는 오목한 부분의 결함을 말한다. 이를 제거하기 위해서는 두께가 두꺼운 위치에 게이트를 설치하고, 성형품의 두께를 균일하게 하고, 스프루, 러너, 게이트를 크게 하여 금형 내의 압력이 균일하도록 하며, 성형온도를 낮게 억제한다. 플라스틱 사출과정에서의 발생하는 수축과는 다른 현상이다. 싱크마크는 국부적인 부분에 나타나는 결함이다.


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