이형제란? 그리고 가장 좋은 이형제 제거 법이란?

1. 이형제 용어 설명

  

이형제는 서로 접촉하고 있는 표면의 상호간 접착력을 감소시키는 물질을 말한다.

 

 일반적으로 초보자들에게 개념 설명이 필요할 때 다음과 같은 예를 들어 설명한다. 우리가 길거리에서 먹는 붕어빵의 제조 공정을 보면,  붕어빵을 굽는 틀에 밀가루와 옥수수전분과 기타 양념들을 넣어 반죽한 액을 주전자에 넣어서 틀에 적당량 붓고 다음에는 옥수수전분과 함께 팥이 들어간 앙꼬를 수저로 조금씩 넣고, 다시 반죽액을 넣고 틀의 뚜껑을 닫아 일정 온도에서 굽고 일정 시간이 되면 뚜껑을 열고 틀에서 붕어빵을 끄집어 낸다.

이때 붕어빵 제조 공정에서 붕어빵을 잘 떨어지게 하기 위하여 반죽액을 넣기 전 틀 안과 뚜껑에 “식용유”를 바른다. 만약에 식용유를 바르지 않을 경우에는 틀과 붕어빵이 달라붙어 좋은 모양의 맛있는 빵을 먹을 수 없을 것이다.

여기에서 식용유는 맛에도 영향을 주지만 잘 떨어지게 하는 기능에 더 큰 역할을 가지게 된다. 이때의 식용유를 이형제의 한 예로 설명할 수 있다.

 

 

2. 이형제의 구성 요건

 

 이형제는 성형기(몰드)의 빈 공간 에서 탈형물과의 점착성을 감소시켜 주어야 하며, 탈형을 쉽게 해주어야 함과 동시에 몰드의 오염을 최소화 시켜야 한다. 이형제의 특성과 종류, 첨가제에 따라 탈형물의 스킨에 매우 얇은 도막을 형성하게 되며, 일부는 PU foam 또는 컴파운드에 흡입되거나 몰드 표면을 코팅하게 된다.  이때 탈형물의 스킨에 목적한 형상을 나타내야 함을 물론이고 몰드의 청소가 용이할 수 있도록 여러가지 기능을 요구하기도 한다.  가장 중요한 요건 중의 하나는 제품(탈형물)의  skin 을 나빠지게 해서는 안된다.

 몰드를 이용해서 제품을 만들 때 PU-foam 또는 컴파운드가 몰드 표면에 붙는 경향이 있다.  이때 이형성이 문제가 되어 몰드에서 떼어내기가 힘들고, 심한 경우 제품이 훼손될 수 있다. 

이형제의 사용은 이러한 문제들을 해결할 수 있게 해준다.

몰드 이형제에 사용되는 물질들은 매끈하고 밀착성이 강한 불활성 film 막을 형성할 수 있

어야 한다.  그리고 이것들은 화학물질에 내성을 가져야 하고 열적으로 안정해야 함을 물론

이고 제품과는 낮은 용해도와 비상용성이어야 한다.

  또한 이형제로서의 film 막은 여러 번 사용할 수 있어야 하며, 얇은 film 막은 낮은 마찰

계수를 가져야 한다. 이 막은 설비의 정지 시간을 감소시키며 동시에 비용을 절감하면서 세

척 전까지의 몰드 사용시간을 가능한 길게 해주며 오염으로부터 몰드 표면을 보호한다.

 

 

3. 이형제의 분류

 

1). 방착제 (dusting agent)

     탈크(talk), 마이카(mica) 전분 등으로 만들어 지며, 이형성에는 도움을 주나 제품과 혼용되어 잔류하게 됨으로 인하여 제거 공정이 까다롭고, 오염소지가 더 크기 때문에 지금은 거의 사용되지 않는다.

 

2). 유기 몰드 이형제

     몰드 이형제는 물이나 Solvent 에 용존되어 에멀젼형, 분산형, 용액형의 형태로 만들어지는데 붓이나 스프레이로 분사하여 얇게 코팅하여 이형막을 형성하게 된다.

일반적으로 이형 효과는 꽤 좋으나  200℃ 이상에서는 열적 안정성 문제로 인하여 다른 방법을 사용하기도 한다.  이러한 이형제의 기본 물질은 대부분 지방산 soap,  Ethoxylated alcohol, Polyethers 등이 있다.

 

3). 실리콘 오일 (Silicone oils)

     실리콘 오일은 유기 이형제에 비하여 비싸기는 하지만, 좋은 이형 효과를 보이고 열적으로 안정하기 때문에 스프레이, 수용성 에멀젼 또는 용액의 형태로 사용된다.

유기 이형제의 문제점을 보완하기 위하여 실리콘과 함께 사용함으로써 단점을 최소화 할 수 있다.

 

4). 반영구적인 이형제    

     강화 락카와 유사하게 대부분 실리콘 레진을 기초로 하는 이러한 이형시스템은 몰드

에  뿌려 가열하여 굽는다. 이 레진은 물리적/화학적으로 몰드의 표면에 부착되어 강하게

접착된다. 탈형이 매우 수월해지는 효과 외에도 이들은 몰드의 오염을 현저하게 감소시킬

수 있다.

 

5). 컴파운딩 내부 이형제

     컴파운드시 첨가하여 사용하게 되는데 대부분이 엘라스토머와 컴파운드에 적용한다.

 

 

 

 

 

* 이형제 사용만큼 중요한 것이 사용 후 금형에 남아있는 이형제를 제거하는 것이다.

금형 사용후 이형제를 완벽히 제거하지 않는다면, 남아있는 이형제가 고온에 지속적으로 노출,

탄화하여 또다른 이물질을 만들어 낸다.

그 결과는 반드시 사출불량, 금형의 수명 단축으로 이어진다.

 

 

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