TCK42xG 시리즈, 외부 N 채널 모스펫의 역병렬 접속 지원 도시바 일렉트로닉 디바이스 앤 스토리지 코퍼레이션(이하 도시바)이 새로운 모스펫 게이트 드라이버 IC ‘TCK42xG 시리즈’의 첫 제품으로 20V 전력 제품군에 사용되는 ‘TCK421G’를 출시했다. 이 시리즈의 소자는 입력 전압에 기반한 외부 N 채널 모스펫 게이트 전압 제어 전용으로 과전압 잠금 기능이 있다. 대량 출하는 9일부터 시작된다. TCK421G은 외부 N 채널 모스펫의 역병렬 접속과 함께 역전류 차단 기능이 있는 전력 멀티플렉서 회로 또는 부하 스위치 회로를 구성하는 데 적합하다. 2.7~28V의 광범위한 입력 전압을 지원하는 충전 펌프 회로를 통합하고, 간헐적 작동으로 외부 모스펫의 게이트 소스 전압에 안정적 전압을 공급한다. 이는 대전류의 스위칭을 가능케 한다. 업계 최소형 가운데 하나인 WCSP6G 패키지에 장착되는 TCK421G는 웨어러블 기기 및 스마트폰 등 소형 기기에서 고밀도 마운팅을 실현해 기기 크기를 줄이는 데 도움이 된다. 도시바는 TCK42xG 시리즈를 지속적으로 개발하는 한편 모두 여섯 가지 버전을 도입할 계획이다. TCK42xG 시리즈의 과전압 잠금 기능은
[첨단 헬로티] 핫러너의 밸브 게이트는 콜드러너의 배제나 기계적인 게이트 실과 넓은 성형 조건 범위에 의한 사이클타임 단축에 의해 사출성형 프로세스의 코스트 절감을 가능하게 한다. 또한 밸브 게이트는 오픈 게이트와 비교해 안정적으로 깨끗한 게이트 흔적을 얻을 수 있다는 특징을 가지고 있다. 성형 메이커나 엔드 유저는 수백만 사이클을 거친 후에도 게이트 흔적의 외관이 영향을 받지 않는 것을 기대하는데, 현실적으로는 적절한 메인티넌스가 필요하다. 수백만 사이클 후에도 게이트의 품질을 유지할 수 있다면, 코스트 절감, 리스크 절감, 제품의 인정 및 시장 투입까지의 시간 단축으로 이어진다. 사출성형 프로세스에서 열이나 기계적인 부하를 반복해서 받으면, 밸브 게이트의 품질이 저하하고 최종적으로는 용인할 수 없는 게이트 버의 발생으로 이어진다(그림 1). 시간의 경과와 함께 게이트는 마모, 열화하고 성형품의 스크랩 및 검사 회수의 증가에 의한 코스트 상승을 초래한다. 최종적으로는 게이트를 초기의 상태로 되돌리기 위한 수리가 필요하다. 부품이나 금형 설계에 따라서는 게이트 인서트나 캐비티 블록을 교환할 필요가 생긴다. 추가공에 의한 게이트 사이즈의 확대는 부품의 외관이나
[사출금형 성형 기술 실무(8)] DOE를 활용한 엣지 게이트 최적화-Molding window [사출금형 성형 기술 실무(8)] DOE를 활용한 엣지 게이트 최적화-유동 해석 [사출금형 성형 기술 실무(8)] DOE를 활용한 엣지 게이트 최적화-해석 결과 1단계 최적화 과정에서 얻어진 CTQ값이 만족할 경우 여기서 해석을 종료하고 결과값을 현장에 반영하는 작업이 필요하다. 그러나 위의 값을 평가하면 ⓐ와 ⓑ 위치의 두께 편차가 2.086% 이다. 따라서 2단계 최적화 과정을 진행할 수 있다. 2단계 진행에는 이미 1단계에서 유효성이 검증된 요인을 중심으로 2k 요인 배치 설계, RSM(response Surface Method), Taguchi 방법으로 다시 최적화할 수 있다. 여기서는 Taguchi 방법을 통하여 내측 배열과 외측 배열을 활용하여 신호 대 잡음비 최적값을 찾아내고 이 값을 기준으로 RSM으로 최적 조건을 찾는 과정을 해석하면 생각 이상의 완벽한 결과를 얻어낼 수 있다. ◈ Taguchi 분석 3수준으로 설계한 Taguchi 설계에는 최적 수준 판단은 Injection time 2수준(0.04초), V/P 2수준(99%), Pack pres
[사출금형 성형 기술 실무(8)] DOE를 활용한 엣지 게이트 최적화-Molding window [사출금형 성형 기술 실무(8)] DOE를 활용한 엣지 게이트 최적화-유동 해석 [사출금형 성형 기술 실무(8)] DOE를 활용한 엣지 게이트 최적화-해석 결과 1. 유동해석 ◈ CTQ 현재 수준 (1차) 현재 수준의 핵심 품질특성은 특성치(Y) 값이다. Y값은 -1.347~-2.981%이다. 몰드플로우 process setting 창에는 다양한 변수 입력이 가능하도록 되어 있으나 우선 위와 같이 요인의 수를 5개로 정했다. 실험 계획은 우선 보편적으로 많이 사용하고 있는 2k 요인 설계 방법을 적용하기로 했다. 2k 요인 설계에는 2수준의 완전 요인 배치 수가 7개까지 가능하다. 이 설계는 128번의 실험을 해야 하고 많은 시간이 필요하다. 여기서 우리는 요인 수를 5개로 정하기로 한다. 요인 수 5개는 위의 CTQ 현재 조건에 나타나 있다. 요인 수가 5개일 경우 완전 요인 배치를 하려면 32번의 실험을 해야 하지만, 해상도 V를 택하여 16회 실험으로도 거의 유사한 결과를 낼 수 있으므로 2k 일부 요인 설계로 실험을 진행하기로 한다. 요인별 2수준 내용은
[사출금형 성형 기술 실무(8)] DOE를 활용한 엣지 게이트 최적화-Molding window [사출금형 성형 기술 실무(8)] DOE를 활용한 엣지 게이트 최적화-유동 해석 [사출금형 성형 기술 실무(8)] DOE를 활용한 엣지 게이트 최적화-해석 결과 이번 연재는 컴퓨터 해석을 기반으로 하는 사출금형 설계의 핵심 기술인 유동시스템 설계를 중심으로 사례를 들어 설명하고, 요소 기술의 특성들을 분석하여 설계자들에게 관련 기술 정보를 제공하고자 한다. 사출성형 기술은 유체 성질에 관한 이론적 배경을 근거로 사출성형의 다양한 파라미터의 특성을 분석하여 성형기술자에게 유익한 정보를 제공할 것이다. DOE를 활용한 엣지 게이트 최적화 ◈ Molding window 그림 1은 Molding window work flow이다. Molding window 기능은 또 다른 사출이 가능한 영역을 자동으로 제시해 주는 기능이다. 그림 1. Molding window work flow 이 방법을 사용하여 지난 회의 그림 3, 4의 해석 과정 지식을 공유하고 최적화를 풀어 가게 될 것이다. 우선 몰드플로우 Pre-process 창에서 아래와 같이 moldi
[사출금형 성형 기술 실무 (7)] 엣지 게이트-형상과 성형 조건의 최적화 [사출금형 성형 기술 실무 (7)] 엣지 게이트-유동 해석 과정과 성형 기술 (1) 해석 과정-ⓐ 첫번째 사례는 두께 0.5mm와 1.2mm의 패턴이 있는 도광판용 성형품이다. 게이트 형상은 엣지 게이트 방식으로 했다. 엣지 게이트는 일명 팬 게이트라고도 한다. 엣지 게이트 형상에 대해서는 3가지 방식을 택했다. 초기 도광판을 생산할 때는 폭이 15mm인 팬 게이트를 주로 사용했다. 일반적으로 초창기 때는 유동 패턴에 대한 지식이 부족해서 수많은 시행착오를 겪었다. 그래서 이번에는 15mm, 30mm, 70mm의 3가지 게이트 형상과 게이트 중심부 두께를 0.4mm, 0.6mm, 0.8mm로 차이를 두어 초기 해석 결과를 공유하고, 여러 사례 중에서 70mm 엣지 게이트를 선정해 최적화 과정의 정보를 공유하고자 한다. ◈ 모델링 정보 * Model : Edge gate * Number of Parts : 1ea * Weight of parts : 11g * Finite Element : 503,090(Dual Domain), 515,886(3D mesh) * Layers :
게이트를 개폐하기 위한 밸브 핀을 수지의 유로와 분리 구조로 한, 수지의 흐름을 방해하지 않는 밸브 게이트식 핫러너 시스템이다. 시스템 구성 부품을 동사 종래비 40% 절감한 새로운 구조로 함으로써 코스트를 절감했다. 성형기의 사출압력을 동사 종래 시스템 비교 10% 절감했다. 캐비티부에 토출되는 수지 유동의 재현성이 높아 성형 품질이 안정된다. 김정아 기자 (prmoed@hellot.net)
[사출금형 성형 기술 실무 (7)] 엣지 게이트-형상과 성형 조건의 최적화 [사출금형 성형 기술 실무 (7)] 엣지 게이트-유동 해석 과정과 성형 기술 이번 연재는 컴퓨터 해석을 기반으로 하는 사출금형 설계의 핵심 기술인 유동시스템 설계를 중심으로 사례를 들어 설명하고, 요소 기술의 특성들을 분석하여 설계자들에게 관련 기술 정보를 제공하고자 한다. 사출성형 기술은 유체 성질에 관한 이론적 배경을 근거로 사출성형의 다양한 파라미터의 특성을 분석하여 성형기술자에게 유익한 정보를 제공할 것이다. 엣지 게이트 제품의 형상과 용도에 따라 다양한 게이트 형상과 적용 방법을 확인했다. 이번에는 디스플레이용으로 많이 사용되고 있는 도광판과 같은 초슬림 투명 성형품을 예로 들어 엣지 게이트의 형상과 성형 조건에 따라 어떤 변화가 일어나는지 전산 모사를 통해 그 정보를 공유하고 최적화 과정을 통해 성형기술의 지식을 함께 나누고자 한다. 이번 최적화 과정에는 몰드플로 유동해석 프로그램과 미니탭 실험계획법의 2k factorial method와 RSM, Taguchi method를 사용했다. 엣지 게이트의 형상은 대표적으로 2가지 형상을 가지고 있다. 하나는 게이트 단
[사출금형 성형 기술 실무 6] 게이트 시스템이란 무엇인가? [사출금형 성형 기술 실무 6] 게이트의 종류 / 직접 게이트...사이드 타입 비표준 [사출금형 성형 기술 실무 6] 게이트의 종류 / 표준 제한 게이트 2. 표준(제한) 게이트 게이트에서의 충진량을 조정하고 게이트 부분에서 급속한 고화를 얻을 수 있도록 단면적을 제한한 것이다. 특징으로 다음과 같은 것들이 있다. ① 게이트 부근의 잔류응력이 감소된다. ② 성형품의 변형이 감소되기 때문에 굽힘, 크랙 등이 감소된다. ③ 수지가 게이트를 통과할 때 재가열되기 때문에 점도가 저하되어 유동성이 개선된다. ④ 게이트의 고화 시간이 짧으므로 성형 사이클을 단축시킬 수 있다. ⑤ 다수 캐비티, 다점 게이트일 때 게이트 밸런스를 얻기가 용이하다. ⑥ 게이트의 제거 및 끝손질이 쉽다. ⑦ 게이트 통과 시의 압력 손실이 크다. (1) 사이드 게이트 (Side Gate) 소형에서 중형까지의 다수 캐비티 성형품에 많이 사용되고 있으며, 이것은 게이트에 의해서 충진량이 제한되고 게이트부에서 급속히 고화시켜서 사출압력의 손실을 방지하는 방식이다.
[사출금형 성형 기술 실무 6] 게이트 시스템이란 무엇인가? [사출금형 성형 기술 실무 6] 게이트의 종류 / 직접 게이트...사이드 타입 비표준 [사출금형 성형 기술 실무 6] 게이트의 종류 /표준(제한) 게이트 게이트의 종류 게이트는 일반적으로 표 1과 같이 비표준 게이트와 표준 게이트, 핫러너 게이트 등 3종류로 분류한다. 표준 게이트는 비표준 게이트에 비해 용융수지의 응고가 급속히 일어나도록 크기를 제한하는 것을 말하며 제한 게이트라고도 한다. 반면에 비표준 게이트는 게이트를 급속히 고화되지 않아도 되는 게이트를 말하며 직접 게이트가 여기에 속한다. 표 1. 게이트 분류 표 2는 게이트 종류에 따라 형상과 선정 기준을 요약했으며, 현장에서 주로 사용되고 있는 게이트에 따라 사이드 타입, 핀 포인트 타입, 핫러너 타입의 게이트 적용과 설계 기준을 제시했다. 아울러 엣지 게이트 형상에 따라 유동특성이 어떻게 변화되는지를 전산모사를 통해 구현하고, 나아가 최적화 과정과 결과를 공유하고자 한다. 1. 직접 게이트 일명 스프루 게이트(Sprue Gate)라고도 하며 널리 이용된다. 직접 게이트의 장단점은 다음과 같다. ① 압력 손실이 적다. ]
[사출금형 성형 기술 실무 6] 게이트 시스템이란 무엇인가? [사출금형 성형 기술 실무 6] 게이트의 종류 /직접 게이트...사이드 타입 비표준 [사출금형 성형 기술 실무 6] 게이트의 종류 /표준(제한) 게이트 이번 연재는 컴퓨터 해석을 기반으로 하는 사출금형 설계의 핵심 기술인 유동시스템 설계를 중심으로 사례를 들어 설명하고, 요소 기술의 특성들을 분석하여 설계자들에게 관련 기술 정보를 제공하고자 한다. 사출성형 기술은 유체 성질에 관한 이론적 배경을 근거로 사출성형의 다양한 파라미터의 특성을 분석하여 성형기술자에게 유익한 정보를 제공할 것이다. 게이트 시스템 1. 게이트의 기능 게이트는 러너와 캐비티를 연결하는 중간 매체이다. 그림 1에서와 같이 게이트는 캐비티에 용융수지를 충진하도록 안내하는 기능과 충진 완료 후 캐비티 내의 수지가 역류하는 것을 방지하는 기능을 가지고 있다. 게이트는 게이트의 위치, 게이트의 수, 형상 치수는 성형품의 외관이나 성형 효율 및 치수 정밀도에 큰 영향을 준다. 따라서 게이트는 용융수지가 캐비티 안에서 흐르는 방향, 웰드라인(Weld Line)의 생성, 성형 후 게이트의 제거 등을 고려하여 결정해야 하며, 설계자가 어떤 결
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