사출 성형 도구

사출 성형 도구 는 오늘날 다양한 플라스틱 부품을 제조하는 데 있어 가장 중요한 요소 중 하나입니다. 이 외에도 시장에는 여러 응용 분야가 있습니다. 이러한 제품은 자동차 부품에서 가정용 기구 등에 이르기까지 다양합니다. 이 글은 사출 성형 도구에 대한 자세한 분석을 제공하는 데 도움이 될 것입니다. 다양한 카테고리, 현재 시장에 나와 있는 제품, 주요 제조업체에 초점을 맞출 것입니다.

사출 성형 툴링이란 무엇인가요?

사출 성형 툴링 사출 성형 공정에 사용되는 장비와 도구로 정의할 수 있습니다. 따라서 용융된 플라스틱을 완성된 부품으로 성형하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 외에도 이 공정은 복잡한 플라스틱 제품을 대량 생산할 때 매우 중요하며 높은 정밀도와 효율성을 제공합니다. 여기에는 다양한 부품 디자인을 사용하여 플라스틱을 성형하는 것이 포함될 수 있습니다. 또한 사출 성형 툴링 설정은 금형 베이스, 코어, 냉각 채널 및 캐비티 플레이트로 구성됩니다. 따라서 이 전체 설정을 통해 용융된 플라스틱이 정확하게 성형된 후 냉각되어 금형에서 배출될 수 있습니다.

사출 성형 도구는 어떻게 만들어지나요? 전체 프로세스

다음은 사출 성형 도구가 어떻게 형성되는지에 대한 적절하고 자세한 프로세스입니다.

1. 디자인 단계

●       콘셉트 디자인: 엔지니어와 디자이너가 제품 사양에 따라 개념적인 금형 설계를 하는 것부터 시작합니다. 이러한 사양은 부품 형상, 유동 매체 또는 냉각 매체가 될 수 있습니다.

●       CAD 모델링: 그런 다음 CAD 툴은 생산해야 하는 금형의 정밀한 3D 모델을 구축하는 데 사용됩니다. 주요 구성 요소에는 부품 레이아웃, 드래프팅, 게이팅 및 냉각 시스템이 포함됩니다.

●       디자인 검토: 완료 및 검토가 완료되면 기능 및 제조 요구 사항을 충족하는지 다시 한 번 확인합니다. 따라서 금형 내에서 금속이 어떻게 흐르는지, 금형이 어떻게 냉각되는지, 부품이 어디에서 어떻게 배출되는지 등을 예측할 수 있습니다.

2. 프로토타이핑

여기서 프로토타입 몰드는 종종 저렴한 재료인 알루미늄을 사용하여 만들어집니다. 이 프로토타입 몰드는 일반적으로 디자인을 테스트하고 몰드의 기능을 확인하는 데 사용됩니다. 따라서 이 단계는 일반적으로 최종 생산 전에 잠재적인 문제를 식별하고 조정하는 데 도움이 됩니다.

 3. 툴링 제조

●       재료 선택: 디자인과 사양을 확정했다면 다음 단계는 적절한 툴링 재료를 선택하는 것입니다. 따라서 일반적인 재료에는 공구강(예: P20, H13), 스테인리스강 또는 알루미늄이 포함될 수 있습니다. 재료 선택은 생산량, 부품 복잡성, 비용 고려 사항 등의 요인에 따라 달라집니다.

●       가공: 그런 다음 CNC 가공 프로세스를 사용하여 선택한 재료로 성형된 부품을 절단하고 성형합니다. 이러한 공정은 일반적으로 밀링, 드릴링 및 정밀 연삭으로 이루어집니다. 따라서 필요한 치수와 표면 마감을 얻을 수 있습니다.

●       열처리: 그 후 일부 툴링 재료는 경화 및 템퍼링과 같은 열처리 공정을 거칩니다. 경화 및 템퍼링은 경도 및 인성과 같은 기계적 특성을 최적화하는 데 도움이 됩니다.

4. 조립

●       몰드 베이스: 제조 직후에는 몰드 베이스, 캐비티 및 기타 구성 요소를 조립합니다. 따라서 주로 마운팅 인서트, 슬라이드 및 부품 배출 및 냉각 프로세스를 수행하는 데 필요한 모든 메커니즘이 포함됩니다.

●       피팅 및 정렬:  여기서 구성 요소는 신중하게 장착되고 정렬됩니다. 따라서 사출 성형 시 정밀한 작업을 수행하는 데 도움이 됩니다.

5. 표면 처리

여기서 금형의 중요한 표면, 즉 캐비티와 코어는 표면 마감 공정을 거칩니다. 따라서 필요한 부드러움과 질감을 얻을 수 있습니다. 따라서 여기에는 연마, EDM(방전 가공) 또는 텍스처링 공정이 포함될 수 있습니다. 이러한 공정은 모두 성형된 부품에 특정 표면 특성을 부여하는 데 도움이 됩니다.

6. 테스트 및 검증

●       평가판 실행: 금형이 완전히 준비되면 시험 가동을 경험합니다. 이는 생산 조건에서 대상 사출 성형기와 재료를 사용하여 수행됩니다. 따라서 이 단계에서는 금형 기능, 부품 품질 및 성능을 입증합니다.

●       조정: 곰팡이 또는 표면에 문제가 있는 경우, 필요한 경우 냉각, 게이팅 또는 이젝션 시스템을 조정할 수 있습니다. 따라서 부품 품질과 사이클 시간을 최적화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

사출 성형 도구의 종류

사용 가능한 다양한 유형의 사출 성형 도구에 대해 살펴보겠습니다.

1. 단일 캐비티 몰드

단일 캐비티 몰드는 한 번에 하나의 부품을 한 번에 성형할 수 있습니다. 이 금형은 단기 생산이 필요하거나 프로토타입 부품을 생산해야 할 때 사용됩니다. 기본 구조상 단일 캐비티 몰드는 다중 캐비티 몰드에 비해 상대적으로 저렴하고 제작이 쉽습니다. 하지만 한 사이클에 한 번만 부품을 제작하기 때문에 작업 속도가 느립니다. 일반적으로 엄격한 공차가 필요하거나 부품에 다중 캐비티 금형으로 제작하기 어려운 지정이 있을 수 있는 경우에 사용됩니다.

2. 멀티 캐비티 몰드

다중 캐비티 몰드는 동일한 몰드 내에 여러 개의 캐비티가 있어 각 사출 사이클에서 다양한 동일한 부품을 제공합니다. 따라서 생산 효율성을 높이고 대량 생산에 적합한 다중 캐비티 몰드를 만들 수 있습니다. 이 외에도 이러한 금형은 단일 캐비티 금형에 비해 제작 및 설계가 더 복잡하고 비용이 많이 듭니다. 하지만 생산량을 늘리고 부품당 비용을 줄이는 데 도움이 됩니다. 따라서 대량 생산 시나리오에서 초기 투자를 정당화할 수 있습니다.

3. 가족 곰팡이

패밀리 몰드는 한 사이클에 다양한 부품을 동시에 생산하는 여러 개의 캐비티를 생성합니다. 즉, 금형의 각 캐비티가 부품을 형성하므로 한 번에 많은 부품이 필요한 조립 환경에 이상적일 수 있습니다. 패밀리 몰드는 특정 그룹에 속하는 부품을 성형하는 데 자주 사용됩니다. 이 그룹에 속한 부품을 동시에 성형할 수 있어 시간을 단축할 수 있기 때문입니다. 그러나 금형의 모든 캐비티에 대한 충진 및 냉각 시간 측면에서 매우 잘 설계되어야 합니다. 이러한 조건으로 인해 단일 또는 다중 캐비티 몰드보다 생산 및 유지 관리가 더 어려울 수 있습니다.

4. 투샷 금형

투샷 몰드 또는 다중 재료 또는 다중 색상 몰드를 사용하면 한 번의 주기로 두 가지 재료 또는 색상을 성형할 수 있습니다. 이 기술은 다양한 색상이나 소재를 통합해야 하는 기어와 같은 많은 경우에 가장 적합합니다. 따라서 손잡이가 있는 부품이나 여러 색상의 영역을 만들 수 있습니다. 이 공정에는 두 번의 개별 사출 사이클이 포함됩니다. 첫 번째 재료가 사출된 후 부분적으로 냉각됩니다. 두 번째로, 첫 번째 재료 위에 또는 그 주변에 두 번째 재료를 사출합니다. 투샷 성형 방식을 통해 부품의 기능과 외관을 개선할 수 있습니다. 그러나 이 공정에는 전용 장비와 정확한 금형 설계가 필요합니다.

5. 핫 러너 금형

이러한 몰드는 가열 시스템을 사용하여 플라스틱이 러너 시스템을 통해 몰드 캐비티로 흘러갈 때 용융 상태를 유지할 수 있습니다. 이 캐스트 복사 방식은 더 이상 풀어서 재활용할 러너가 없기 때문에 플라스틱 스크랩의 양을 줄일 수 있습니다. 핫 러너 시스템은 용융 플라스틱의 연속성을 유지하여 사이클 시간을 단축하고 부품의 품질을 향상시켜 표면 마감 불량 보증을 개선할 수 있습니다. 콜드러너 시스템은 핫 러너 금형보다 설계가 쉽지만, 설계와 제조 및 유지보수 비용이 상대적으로 더 많이 듭니다.

6. 콜드 러너 몰드

콜드러너 금형에는 플라스틱 용융물이 캐비티에 들어가기 전에 통과하는 채널이 있습니다. 반면 콜드러너 시스템은 러너 블록이 부품과 함께 고형화되므로 자주 제거하여 재활용하거나 폐기해야 합니다. 이러한 금형은 일반적으로 핫 러너 금형보다 쉽고 저렴합니다. 따라서 광범위하게 사용하기에 적합합니다. 따라서 더 많은 스크랩을 생성하고 응고된 러너를 재용융하고 처리해야 하므로 사이클 시간이 더 길어질 수 있습니다.

사출 성형 툴링과 관련된 다양한 주요 파라미터 및 값

다음은 일반적으로 다음과 관련된 특정 주요 매개 변수 및 값입니다. 사출 성형 툴링.

사출 금형 툴링의 장점은 무엇인가요?

●       높은 효율성: 그러나 금형을 설계하고 제작하면 금형에 재료를 주입하는 실제 공정이 매우 효율적이므로 짧은 시간 내에 많은 부품을 제작할 수 있습니다.

●       일관성 및 정확성: 또한 사출 성형은 정확하고 균일한 금형 이형으로 동일한 부품의 대량 생산 시에도 유사한 공차를 제공합니다.

●       복잡한 지오메트리: 이 프로세스를 통해 디자이너는 부품에 다각적이고 정교한 디자인을 구현할 수 있습니다. 다른 기술로는 불가능했을 것입니다.

●       금형, 다양성: 열가소성 및 열경화성 폴리머와 엘라스토머가 대부분의 재료로 선호됩니다. 유연하게 선택할 수 있기 때문입니다.

●       낮은 낭비: 오늘날 사출 성형은 주로 핫 러너 시스템으로 인해 친환경적입니다. 이 외에도 재료 낭비를 허용하지 않습니다.

●       강도와 내구성: 사출된 재료에 필러를 통합하여 부품의 강도와 내구성을 향상시킬 수 있습니다.

●       자동화: 사출 성형에는 높은 수준의 자동화가 수반될 수 있으며, 이는 인건비 절감과 생산성 향상에 영향을 미치는 경향이 있습니다.

사출 금형 툴링의 단점은 무엇인가요?

다음은 사출 금형 툴링의 몇 가지 단점과 한계입니다.

●       높은 초기 툴링 비용: 금형 제작 및 개발에는 설계가 복잡할 수 있기 때문에 많은 비용이 수반되며, 이는 종종 매우 높은 비용으로 이어집니다.

●       긴 리드 타임: 디자인에서 제작까지 시간이 오래 걸릴 수 있으며, 일정이 촉박한 프로젝트의 경우 시간이 많이 소요되는 것이 사실입니다.

●       디자인 제한 사항: 금형을 교체하는 데는 비용이 많이 들며, 때로는 아예 새 금형을 구해야 하는 경우도 있습니다. 

●       기계; 제약 조건이 있습니다: 사출 성형의 경우 모든 재료를 사용할 수 없으므로 사용할 재료의 종류가 좁아집니다.

●       부품 크기 제한: 금형과 기계의 크기에 따라 생산에 제약이 있어 대형 부품의 경우 생산이 어렵습니다.

●       복잡한 유지 관리: 반면에 금형은 생산성과 내구성을 보장하기 위해 주기적인 유지 관리가 필요합니다.

●       품질 관리 과제: 특히 현재 세계 시장에서 많은 생산이 이루어지고 있는 상황에서 유지 관리가 어려울 수 있습니다. 

●       환경 영향: 제조 공정으로서 사출 성형은 플라스틱을 생산할 수 있으므로 플라스틱 폐기물이 발생하므로 폐기물 처리 대책이 필요합니다. 

결론

결론적으로 사출 성형 도구는 현대 제조에서 매우 중요한 위치를 차지하고 있습니다. 플라스틱 부품을 생산할 때 다양성과 효율성을 제공합니다. 따라서 다양한 유형의 도구와 올바른 제조업체를 선택하는 요소를 이해하는 것이 매우 중요합니다. 이 외에도 품질과 정밀도, 고객 지원, 비용 및 처리 시간도 제조업체를 선택할 때 매우 중요한 고려 사항입니다. 또한 사출 성형 분야는 지속적으로 발전하고 있으며 제조 운영에서 최적의 성능과 지속 가능성을 달성하고 있습니다.

자주 묻는 질문

Q1. 사출 성형 툴링을 제작하는 데 시간이 얼마나 걸리나요?

리드 타임은 제품을 제조하는 데 걸리는 시간입니다. 따라서 디자인 복잡성에 따라 몇 주에서 몇 달이 걸릴 수 있습니다. 이 외에도 시간이 지남에 따라 변경될 수 있습니다.

Q2. 툴링 제조업체를 선택할 때 어떤 요소를 고려해야 하나요?

이 요소는 경험, 품질, 고객 서비스, 가격, 시간, 특정 재료를 처리할 수 있는 능력 등이 될 수 있습니다. 이 외에도 복잡한 부분도 고려해야 합니다.

Q3. 사출 성형 툴링의 일반적인 문제는 무엇인가요?

이러한 문제에는 뒤틀림이나 싱크 자국과 같은 부품 결함, 품질 변화, 사출 인자를 엄격하게 제어해야 하는 로컬라이제이션 요구 사항 등이 있습니다.