The cooling phase takes the longest time in injection molding process. Subsequently, researchers are focusing on the reduction of cooling time in injection molding process. Appropriate screw design in injection molding machine is required to enhance plasticizing plastics in a short cooling time. In this study, the effects of two barrier screw designs, open and closed barrier flights, on the plasticization efficiency of polypropylene (PP) resin were investigated through melting experiments. Throughput, back pressure, torque, and melt temperature for RPM were measured after screw operation reached a steady state. And the melting behaviors of PP resin were examined by observing the distribution of materials in the screw channels after the screws were removed from the barrel. Plasticizing capability was measured and compared in terms of melting length, the distance between the starting and completion points of melting.

사출성형의 사이클 타임에서 냉각시간은 가장 긴 시간을 차지하므로 냉각시간을 줄이기 위한 연구가 활발히 진행 중이다. 이에 따라 짧아진 냉각시간 내에 수지를 가소화시킬 수 있는 스크류 디자인에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 사출성형기용 barrier screw 디자인에 따른 PP 수지의 가소화 실험을 진행하였다. 실험에 사용한 barrier screw는 barrier flight의 도입부가 열린 타입(open type)과 닫힌 타입(closed type)으로 두 가지이다. 스크류를 계량한 후 정상상태에서 RPM에 따른 토출량, 배압, 토크, 수지온도를 측정하였다. 그리고 스크류를 배럴에서 빼내어 스크류 채널에 분포되어있는 수지의 단면을 관찰하여 PP 수지의 용융현상을 관찰하였다. 그리고 용융 시작점과 용융 완료점을 관찰하여 용융길이의 비교를 통해 스크류 형상에 따른 가소화 능력을 비교하였다.

Keywords: barrier screw; screw design; injection molding; melting mechanism; melting length