미세다공 포밍 공정

미세다공 공정은 고화로 끝나는 네 가지 주요 순차적 단계로 구성됩니다.

그림 1: 미세다공 포밍 공정, 고화 전. (A) 단일 단계 가스/고분자 혼합, (B) 버블 핵생성, (C) 셀 성장

네 가지 주요 단계는 다음과 같습니다.

1. 가스 용해 - 미세다공 사출 성형 공정의 가소화 기간에 초임계 유체(SCF) 또는 발포제 질소(N2) 또는 이산화탄소(CO2)가 고분자에 사출되어 단상 용액을 형성합니다. 적용된 고압으로 인해 가스가 고분자 용융에서 용해됩니다.

2. 핵생성 - 버블 '시드'이며 압력 강하의 결과로 발생합니다. 미성형 또는 전체 샷의 두 가지 공정 유형이 있습니다.

   • 미성형 공정 - 혼합물이 금형 캐비티에 미성형으로 사출되어 캐비티의 일부만 충전합니다. 상당한 압력 급강하로 인해 용융의 가스 용해가 과포화되고 다수의 버블이 핵생성됩니다.
   • 전체 샷 공정 - 혼합물이 사출되어 금형 캐비티를 완전히 충전합니다. 체적 측정으로 캐비티가 충전된 후 가압되고 노즐이 차단됩니다. 캐비티 내의 재료가 냉각된 후 수축되면 압력 강하로 인해 버블이 핵생성됩니다.

3. 버블 성장 - 가스가 용융에서 버블로 확산됨에 따른 버블 시드의 크기 증가입니다.

4. 고화 - 포밍 공정 중 금형이 지속적으로 냉각되어 내부 셀 구조를 만듭니다. 그 결과, 셀 크기가 약 5-100미크론인 포밍 재료가 생성됩니다. 실제 크기는 성형 조건에 따라 달라집니다. 공식 보압 단계가 없을 경우 재료의 잔류 응력이 감소되어 변형이 매우 낮습니다.