본 연구는 고무나 플라스틱 부품 제작에 많이 사용되는 사출 금형에서의 유동을 통하여 버려지는 스크랩을 저감하고자 한다. 사출 금형 몰드에서 용융된 소재의 유동을 최적화하면 높은 품질을 유지하면서 버려지는 스크랩을 최소화할 수 있다. 제품 성형 과정에서 발생하는 스크랩은 제품의 원가에 영향을 미치므로, 스크랩 배출을 최소화할 수 있는 유동 기구를 통해 원가를 최소화할 수 있다. 특히, 가황 된 고무 스크랩은 재사용이 어렵기 때문에 대부분 매립지에 버려지는 문제가 있다. 따라서, 스크랩을 최소화하는 것은 환경 부분에서도 매우 긍정적인 영향을 미칠 수 있다.
구체적으로 본 연구에서는 사출 금형 내부의 유체 흐름을 이해하고 최적의 조건을 설정하기 위해 실험과 시뮬레이션을 통해 내부 유체 흐름을 분석하였다. 연구 대상 제품은 내연기관 자동차 엔진에 사용되는 엔진 밸브 커버 가스켓으로 일반적으로 합성고무의 NBR 종류 또는 실리콘으로 만들어지며, 엔진의 고온 및 고압 환경에 대한 내구성과 내유성을 갖추어야 한다.
유동을 개선하기 위하여 몰드 구조 중 게이트의 규격과 위치에 대하여 변화를 주었으며 러너의 지름 또한 다르게 설정하여 모델링하여 성형해석 소프트웨어를 통해 미성형 관련 재료 충진 상태를 검토하였다. 이를 통해 가장 적합한 실험 결과값을 얻은 후, 이를 바탕으로 금형을 설계하고 제작하였다. 이때 사용한 금형 구조는 C.R.B(cold runner block)으로 사출성형 유동 기구에서 상시적으로 가황시키지 않고 연속적으로 성형이 가능하여 스크랩을 최소화할 수 있으며 고무 재료 수율 향상에 가장 적합한 구조이다. 시뮬레이션을 통해 기존의 경험에 의존한 금형 설계에서 불량을 사전에 예방할 수 있었다. 본 연구결과를 이용할 경우 C.R.B Injection 고무 금형을 이용한 제품 생산의 효율성을 향상시키고, 생산 과정에서 발생할 수 있는 문제를 사전에 예방함으로써 고무 제품 산업의 경쟁력을 향상 시킬 수 있을 것으로 기대된다.