[기계안전기술사] 사출성형기

사출성형기

1. 정의
1. “사출성형기”란 열을 가하여 용융 상태의 열가소성 또는 열경화성 플라스틱, 고무 등의
재료를 노즐을 통해 2개의 금형사이에 주입하여 원하는 모양의 제품을 성형․생산하는
기계를 말한다.

2. 사출성형기의 구조(주요부분)
1) 사출장치 (INJECTION UNIT)
2) 금형조임장치 (CLAMP UNIT, 제품 밀어내기 장치 포함)
3) 구동장치 (유압장치, 전동장치, DRIVE UNIT)
4) 제어장치 (CONTROLLER)
5) 주변 부속 장치

3. 사출성형기의 종류
1) 수평형 (HORIZONTAL TYPE)
- 사출장치와 형체 장치를 수평으로 배치한 사출 성형기
- 국내 보유기종 중 약 96% 점유

2) 수직형 (VERTICAL TYPE)
- 사출장치와 형제장치가 수직(세로) 로 배치된 사출성형기 국내보유 기종 중 약 5% 점유

3) 회전/왕복형 (CALOUSAL TYPE)
- 1개의 사출장치에 생산성 향상을 위해 여러 개의 형체장치를 배치한 사출 성형기

3. 규격 및 적용범위
[안전검사대상 유해 · 위험기계 · 기구등의 규격 및 형식별 적용범위]
[산업안전보건법] 제36조(안전검사)
12. 사출성형기[형 체결력(型 締結力) 294킬로뉴턴(KN) 미만은 제외한다]
플라스틱 또는 고무 등을 성형하는 사출성형기로서 동력에 의하여 구동되는 사출성형기는 적용

다만, 다음 각 목의 어느 하나에 해당하는 사출형성형기는 제외
가. 클램핑 장치를 인력으로 작동시키는 사출성형기
나. 반응형 사출성형기
다. 압축․이송형 사출성형기
라. 장화제조용 사출성형기
마. 형 체결력이 294kN 미만인 사출성형기
바. 블로우몰딩(Blow Molding) 머신

4. 안전검사 기준 (안전검사 고시 제24조 관련)
1) 방호장치
방호장치는 구조가 안전인증기준에 적합하고 작동상태는 다음 각 목과 같이 할 것
가. 플레이트의 닫힘에 의함 위험 방호장치
나. 조작 반대측 방호장치
다. 플레이트 등에 의한 위험 방호장치
라. 고온위험에 대한 방호장치
마. 그 밖에 사출성형기 안전인증기준에서 요구하는 방호장치

2) 특수형 사출기 방호장치
특수형 사출성형기는 안전인증기준에 적합하고 방호장치의 작동상태는
다음 각 목과 같이 할 것
가. 성형부와 가드 사이에 작업자가 위치할 수 있는 구조의 사출성형기
나. 작업자가 성형부에 출입할 수 있는 구조의 사출성형기
다. 하향 사출성형기
라. 회전형 사출성형기
마. 왕복회전테이블형 사출성형기
바. 이동형 사출성형기가 부착된 다단식 사출성형기

3) 외관 및 설치상태
탱크, 배관 등 : 사출성형기의 탱크, 배관, 실린더는 손상과 누출이 없을 것
체결볼트 등 : 사출성형기의 주요구조부 고정용 체결볼트 및 너트는 풀림 또는 탈락이 없을 것
이름판 등 : 사출성형기의 이름판에는 다음 내용이 표시되어 있을 것
가. 제조자명
나. 안전인증증표
다. 형식 또는 모델명
라. 그 밖에 안전인증기준에 명시된 사항

4) 바닥 등의 부등침하
사출성형기의 기초 및 바닥 등은 깨짐이나 부등침하 등이 없을 것

구조
5) 협착, 충돌 및 전단위험 방지
동력으로 작동되는 가드에 의해 협착 등의 위험이 발생할 우려가 있는 경우
가드의 닫힘 운동을 즉시 정지시킬 수 있는 트립(trip)장치가 설치되어 있을 것

6) 호스 파열 등 방지
5메가파스칼 이상의 압력을 받고 있는 호스는 분리 또는 파열에 의한 위험을 방지하기
위하여 피팅류에 의한 접속, 고정형 밀폐가드 부착 또는 보호망 등의 조치를 할 것

7) 고온부위
가. 접촉에 의해 화상의 위험이 있는 부위에는 보호가드를 설치하거나 고온경고표지가
붙어 있을 것
나. 성형부에서 방출되는 고온의 플라스틱 소재 등이 외부로 튀지 않도록
고정형 또는 가동형 가드를 설치할 것

8) 소음 방호
사출성형기의 유․공압 장치는 소음기를 사용하는 등 소음을 감소시키기 위한 조치를 할 것

9)가스, 흄 등의 방호
사출성형기는 작업공정 중 발생하는 가스, 분진, 흄 등의 유해물질을 제거할 수 있는
배기장치가 설치되어 있을 것(작업환경측정 결과 허용기준치 미만인 경우에는 제외한다)

10) 전도, 추락 등
사출성형기는 전도, 미끄러짐 또는 추락의 위험이 없이 안전하게 접근할 수 있는 조치를
취하고 안전표지가 붙여 있을 것

작동상태
11) 작동시험
가. 시동, 정지 및 운전조작이 원활 할 것
나. 이동 플레이트의 전진 및 후퇴 작동이 원활할 것
다. 사출장치의 전진 및 후퇴 작동이 원활 할 것
라. 스크류의 전진 및 후퇴 작동이 원활 할 것
마. 이젝터(ejector) 장치의 작동이 원활 할 것

12) 윤활장치
사출성형기의 윤활장치는 다음 각 목과 같이 할 것
가. 급유펌프는 이상소음 및 이상진동 등이 없을 것
나. 유면계의 높이는 적정지시 범위에 있을 것

13) 지시계 등
온도조절기, 압력계

14) 전자접촉기 등
가. 전자접촉기 등의 조작회로는 전자접촉기 등의 한끝이 접지되었을 때
전자접촉기 등이 폐로 될 우려가 있는 것은 다음과 같이 할 것
1) 코일의 한 끝은 접지측 전선에 접속할 것
2) 코일의 한 끝과 접지측 전선과의 사이에는 개폐기 등이 없을 것
나. 제어반(조작반)에는 잠금장치를 설치하고 전원의 정격(전압, 상수, 주파수 등)이
표시된 이름판을 부착할 것
다. 계전기의 스프링은 절손, 변형, 피로에 의한 열화 등이 없고 열동형 계전기의 열소자는
전동기의 각 상을 보호하는 형식 또는 결상보호장치를 구비한 형식일 것

15) 전원 차단장치
가. 사출성형기의 전원차단장치는 다음과 같이 할 것
1) 기계의 전원 인입선마다 설치할 것
2) 기계의 집진장치, 슬립링, 가요케이블 등을 이용할 경우 전원측에 설치할 것
3) 기계설비 비상전원 인입점마다 설치할 것
나. 전원차단장치는 보수작업등 필요 시 전기장치의 전원을 차단할 수 있도록 설치될 것
다. 2개 이상의 전원 차단장치가 설치되는 경우 상호 연동되도록 설치할 것

16) 비상 정지장치
사출성형기에는 운전자가 비상시 조작 가능한 위치에 비상정지장치를 설치해야 하며, 비상정지장치는 다음 각 목과 같이 할 것
가. 비상정지장치를 작동한 경우에는 작동 중인 동력이 차단되도록 할 것
나. 비상정지장치의 복귀로 비상정지장치 조작 직전의 작동이 자동으로 되어서는 아니 되며
반드시 운전조작을 처음의 시동상태에서 시작하도록 할 것
다. 비상정지용 누름버튼은 적색으로 머리부분이 돌출되고 수동 복귀되는 형식 일 것

17) 감전사고 방지
가. 전기장치는 직접접촉이나 간접접촉으로 인한 감전사고가 일어나지 않도록 할 것
나. 전기장치의 직접접촉방호는 다음과 같이 할 것
1) 접근방지를 위하여 전용의 외함 내부에 내장하거나 방호망을 설치하고
작업자와 충분한 이격거리를 둘 것
2) 외함 개방구조의 경우에는 다음 각목과 같을 것
가) 숙련자만이 취급할 수 있도록 키 등을 부착하거나 고정식 덮개의 구조 일 것
나) 외함 개방 시 충전부분이 차단되도록 할 것

18)제어회로
제어회로는 다음 각 목과 같이 할 것
가. 제어회로의 전원은 변압기에 의하여야 하며 그 변압기는 분리된 권선방식일 것
나. 제어회로의 공칭전압은 277볼트를 초과하지 않을 것
다. 과전류 보호장치가 설치될 것

19)조작버튼 색상 등
가. 조작버튼의 색상은 다음과 같이 한다.
1) 적색-비상
2) 황색-비정상
3) 녹색-정상
4) 청색-의무
5) 흰색, 회색 또는 흑색-지정된 의미 없음

나. 표시등의 색상은 다음과 같이 한다.
1) 적색-비상
2) 황색-비정상
3) 녹색-정상
4) 청색-의무
5) 흰색-중립

다. 전선의 색상은 다음과 같이 한다.
1) 흑색-교류 및 직류 전원선로
2) 적색-교류제어회로
3) 청색-직류제어회로
4) 주황색-외부 전원에서 공급되는 연동장치 제어회로
5) 녹색 또는 녹색과 황색 혼용-접지

5. 주요 위험요인 및 안전대책
1) 추락

- 호퍼에 원료를 투입 시 전용발판을 설치 하여 안전하게 투입
- 사출기 원료 투입부 상부작업대는 정리 정돈
- 원료 자동투입장치(호퍼로더)를 설치한다.

2) 감전 화상

- 사출기 바렐(히터)부위에 방호덮개 설치
- 히터 연결부에는 애자를 사용하여 절연 조치
- 원료 투입방법 개선(자동화)으로 위험을 제거

3) 근골격계 질환

- 작업 전 후에 주기적으로 스트레칭을 실시
- 적정 중량의 원료를 덜어 투입
- 공압을 이용한 원료 자동투입시스템 도입

4) 끼임

- 안전문 개방 시 설비가 작동되지 않도록 안전장치 설치
- 안전문에 기계식, 전기식, 유압식 안전 장치를 설치하여 안전문 개방 시
설비가 작동되지 않도록 조치

6. 안전 수칙
1) 핵심 위험요인
● 사출성형기 취급 작업 시
① 작동 중인 금형 내 미취출 성형물 또는 이물질 제거, 금형 설치·조정 작업 시 끼임,
② 배럴 및 노즐 접촉에 의한 감전·화상
③ 호퍼 내 원료투입, 기계설비 위에서 작업 중 떨어짐
④ 정비·보수 등의 작업 중 타작업자 조작에 의한 끼임 등으로 인해 많은 재해가 발생하고 있음

2) 주요 방호조치 사항
● 사출성형기의 이동금형과 고정금형 사이에 손 끼임 등의 재해를 예방하기 위하여
조작 측과 반조작 측에 안전 Door 설치
● 안전 Door가 개방될 경우 운전이 자동으로 정지되도록 연동장치 설치로 안전성 확보
● 고온의 용융수지 비래재해를 예방하기 위하여 사출성형기 노즐에 안전덮개 설치
● 히터(실린더 배럴)의 감전, 화상재해를 예방하기 위하여 접촉방지용 안전 덮개 설치
● 호퍼 내 원료 투입장치에 떨어짐 방지용 안전난간대 설치, 호퍼로더에 의한 자동공급장치 설치

3) 안전작업 수칙
● 작업장 및 해당 설비 장소에서 미끄러지거나 걸려 넘어짐 등을 예방하기 위해
수시 정리·정돈·청소를 실시한다.
● 작업 전 안전문 연동장치 설치상태 및 정상작동 여부를 확인한다.(안전장치 임의해제 금지)
● 사출성형기 작업 중 이상 발생 시 단독으로 처리하지 않도록 하고,
반드시 관리자에게 보고하고 처리하도록 체계화시킨다.
● 대형 사출성형기의 금형 내 이물질제거 등을 위해 성형구역 내 진입 시
작업 발판형 빗장 상태를 확인한다.
● 배럴 및 노즐부위 노출충전부에 절연캡 또는 덮개 설치상태를 확인하고,
해제하지 않도록 한다.
● 호퍼 내 원료 투입장소에 떨어짐 방지를 위한 안전난간을 설치하고, 손상 유무를 확인한다.
● 운전 중인 상태에서 금형 내부의 이물질을 제거하기 위해 접근하지 않는다.
● 금형의 부착·해체 또는 조정 작업 시 안전작업절차에 따라 실시한다.
● 기계 정비·청소 시 운전정지 후 기동스위치에 조작금지 표찰부착,
Key를 분리하여 작업자가 소지한다.
● 설비 위에서 작업 중 별도의 떨어짐 위험이 없는 작업발판을 사용하고
안전모 등의 보호구를 착용한다.

7. 재해사례
< 사례 1 > : 사출성형기 제품 취출작업 중 협착

< 사례 2 > : 성형기 내부 스티로폴 조각제거 중 협착

< 사례 3 > : 사출성형기 하부 작업 중 프레임 사이에 끼임

< 사례 4 > : 사출성형기 보수작업 중 금형 후진, 협착

< 사례 5 > : 사출성형기 충전부에 감전