플라스틱 사출 성형 도구 제작은 섬세하고 복잡하기 때문에 단일 캐비티 플라스틱 사출 금형도 최대 $5000까지 비용이 들 수 있습니다. 이 제조 공정에는 정교한 도구, 최신 기술 및 숙련된 금형 제작자가 필요합니다. 플라스틱 사출 성형 도구는 주로 플라스틱 제품의 대량 생산에 적용됩니다. 이 공정은 사출 금형과 용융된 플라스틱을 사용하여 다양한 모양과 크기의 정확한 사양 부품을 형성합니다. 이 공정은 플라스틱을 가열하는 것부터 시작하여 종종 비드 형태로 공장에 공급합니다.
이렇게 녹은 플라스틱은 사출 성형기로 옮겨져 금형 캐비티에 주입됩니다. 플라스틱 사출 금형에서 채널은 냉각수가 캐비티의 뜨거운 플라스틱 주위로 흐르도록 합니다. 이 순환은 플라스틱을 냉각하는 데 도움이 되며, 이는 응고 속도를 높이고 생산성을 향상시키는 데 필수적입니다.
사출 성형 공정의 작동 방식을 이해하려면 사출 성형 도구의 정의, 작동 방식, 구입처, 특정 용도에 가장 효과적인 도구 등 사출 성형 도구에 대한 기본 지식이 필요합니다. 이 문서에서는 사출 성형 도구를 사용하기 전에 독자가 필요로 하는 모든 필수 정보를 제공합니다.
플라스틱 사출 성형 도구에 대한 간략한 개요
플라스틱 사출 금형 도구는 성형 기계의 중요한 부분입니다. 여러 부품을 동시에 생산하는 데 도움이 됩니다. 이러한 단순하거나 복잡한 금형은 수명이 길고 서비스 시간 동안 수천 개의 부품을 만들 수 있습니다.
또한 이러한 금형은 일반적으로 강철 또는 알루미늄과 같은 고강도 재료로 만들어지며 용융된 액체 플라스틱의 흐름을 가능하게 하기 위해 사출 지점과 금형을 연결하는 러너가 있습니다. 또한 냉각수 구멍은 플라스틱 재료를 냉각하고 응고시키는 데 도움이 됩니다. 각 몰드는 두 개의 주요 중앙 플레이트로 구성됩니다: 플레이트 A사출 성형 공정 중에 부품을 제자리에 단단히 고정시켜주는 플레이트 B일반적으로 금형을 열고 닫고 최종 부품이나 제품을 배출하는 데 사용됩니다.
사출 성형 도구의 다양한 기능
앞서 설명한 것처럼 금형 도구는 플라스틱 사출 성형에서 중요한 구성 요소로, 몇 가지 기본적인 기능을 수행합니다:
용융 플라스틱 안내: 용융된 플라스틱이 사출 실린더(배럴)에서 금형 캐비티로 흘러갈 수 있는 통로입니다.
냉각: 성형된 부품이 원하는 모양과 크기로 굳고 굳을 때까지 냉각합니다. 금형의 온도 제어는 금형이 적절한 속도로 냉각되어 뒤틀림과 응력을 피할 수 있도록 하는 데 필수적입니다. 일반적으로 자동차 엔진 냉각 시스템의 경우처럼 금형에 만들어진 채널을 통해 물이 흐릅니다.
환기: 금형이 닫히면 환기를 통해 갇힌 공기가 빠져나갈 수 있는 통로를 제공합니다. 성형된 부품이 환기되지 않으면 공극(기포 또는 공동)이 발생하여 표면 마감이 불량해집니다.
부품 배출: 이젝터 핀은 완성된 몰딩을 금형 밖으로 배출하는 데 도움이 됩니다. 이러한 기능은 고품질의 무결점 제품을 생산하거나 플라스틱 부품을 유지 관리하는 데 있어 금형 도구의 중요성을 보여줍니다.
사출 성형 금형 제조에 사용되는 호환 재료
공구강 사출 성형 금형
플라스틱 사출 성형 공구의 최종 소재 선택은 생산할 부품 수, 성형할 플라스틱의 종류, 공구의 기대 수명에 따라 달라집니다. 이러한 도구에 통합되는 모든 재료에는 고유한 특성이 있습니다. 가장 일반적인 재료는 다음과 같습니다;
Steel: 강철 공구는 경도와 마모를 견디는 능력으로 인해 플라스틱 사출 성형에 널리 사용됩니다. 비교적 저렴하고 가공하기 쉬워 다양한 용도에 적합합니다. 간단한 피처 부품부터 복잡한 모양의 부품에 이르기까지 이러한 도구는 매우 유용합니다. 자동차, 항공기, 인테리어 및 외장 부품에 없어서는 안 될 필수 요소입니다. 하지만 스틸 몰드는 부식되기 쉽고 열악한 조건에서 마모되기 쉬우며 잦은 유지보수가 필요할 수 있습니다.
알루미늄: 이러한 공구는 가볍고 부식을 견딜 수 있기 때문에 선호됩니다. 또한 다양한 의료, 전자, 자동차 부품 제품을 가공하고 생산하기 쉽습니다. 하지만 알루미늄 금형은 강철 금형만큼 내구성이 뛰어나지 않아 고온 및 고압 애플리케이션에는 적합하지 않을 수 있습니다.
구리: 많은 사람들이 알고 있듯이 구리는 단단하고 전기 전도성이 있습니다. 구리는 전기 부품 및 기타 정밀한 제품을 위한 금형을 만드는 데 사용됩니다. 구리는 또한 부식, 마모, 찢어짐에 비교적 강합니다. 하지만 구리는 다른 금속에 비해 가격이 비싸고 많은 양을 사용하기가 어렵습니다.
Brass: 황동은 약 70%의 구리로 만든 복잡하고 단단한 금속입니다. 기계 부품 및 기타 정확한 치수의 제품을 생산하기 위한 금형 성형에 널리 사용됩니다. 높은 부식과 내마모성을 견딜 수 있지만 일반적으로 다른 재료보다 비쌉니다.
브론즈: 청동은 황동과 마찬가지로 단단하고 저항력이 강합니다. 특히 높은 정밀도와 치수 정확도가 요구되는 기계 부품을 제작하는 금형에 적합합니다. 또한 부식과 마모에 매우 강하지만 다른 성형 금속에 비해 상대적으로 가격이 비쌉니다.
플라스틱: 플라스틱 몰드는 작고 단순한 부품이나 프로토타입 디자인에 사용되며 P20 강철 또는 알루미늄과 같은 고강도, 내열성 소재로 만들어집니다. 일반적으로 금속 몰드보다 저렴하지만 금속만큼 강하지 않기 때문에 대규모 생산에는 사용할 수 없습니다. 이러한 고품질 소재는 각각 장점이 있으며 사출 성형 공정의 요구 사항에 따라 사용됩니다.
금형 제조에서 소재 선택이 중요한 이유는 무엇일까요?
재료 선택은 특정 제품을 제작하는 데 사용할 재료의 유형을 결정하기 때문에 매우 중요합니다. 사출 성형 도구에 적합한 재료를 선택하는 것이 중요합니다. 선택한 재료에 따라 최종 제품의 품질, 부품의 신뢰성, 공구의 강도 및 전체 비용이 결정됩니다.
Sincere Tech 는 선도적인 중국의 금형 제조업체 10년 이상 기술 분야에 종사해 온 기업입니다. 숙련된 엔지니어와 기술 전문가로 구성된 팀과 함께 최고의 3D CAD 및 Moldflow 시뮬레이션 기술을 사용하여 부품 설계를 최적의 수준으로 향상시킵니다. 당사는 가장 유명한 폴리머 및 엘라스토머 생산업체, 첨가제 전문가, 화학자들과 협력하여 그들의 방대한 경험을 활용하고 있습니다. 이를 통해 고객의 애플리케이션에 적합한 소재를 추천하여 가장 저렴한 가격으로 최고의 성능을 얻을 수 있도록 지원합니다.
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엄격한 허용 오차와 엄격한 툴링 복잡성 간의 관계
플라스틱 사출 성형 툴링의 정밀도는 일반적으로 의도한 툴, 캐비티 설계 및 사용되는 재료에 따라 달라지는 섬세한 균형 조정 작업입니다. 덜 복잡한 형상의 부품은 복잡한 부품보다 더 나은 공차 제어를 제공할 수 있습니다. 캐비티 수와 같은 매개 변수를 더 추가하면 공차가 감소할 수 있습니다.
나사산이나 언더컷과 같은 미세한 디테일이 있는 얇은 벽면의 대칭형 또는 원통형 부품을 제작하려면 정교한 플라스틱 사출 성형 도구가 필요합니다. 이러한 경우 이러한 형상의 복잡성을 처리하기 위해 회전 기어와 같은 다른 기계 부품이 필요할 수 있습니다. 플라스틱 사출 성형에 필요한 툴링 복잡성, 정밀도 및 정확도 수준은 최적의 결과를 얻을 수 있는 섬세한 균형입니다. 플라스틱 사출 금형 도구는 다음과 같은 공차를 달성하는 데 중요합니다. +/- 0.0005x.
플라스틱 사출 금형 툴링의 핵심 부품
중요한 부분을 설명해 드리겠습니다. 사출 성형 도구 그리고 그들의 역할.
가이드 핀: 이 핀은 한쪽 금형의 절반에 나사로 고정하고 다른 절반의 구멍에 끼워 사출 시 금형이 올바르게 정렬되도록 합니다.
Runner: 금형의 채널은 용융된 플라스틱을 스프 루 부시에서 다양한 캐비티로 전달하여 적절한 성형을 위해 균등하게 공급되도록 도와줍니다.
툴링 게이트: 플라스틱이 금형 캐비티로 들어가는 지점을 게이트라고 하며 금형 파팅 라인으로 만들어집니다. 사출 금형에는 일반적으로 두 가지 기본 게이트 유형이 있습니다: 1. 우선
자동 트림 게이트: 이러한 게이트는 자동으로 열리므로 벽과의 접촉이 거의 없거나 전혀 없으므로 손상이나 긁힘이 적습니다. 이러한 게이트의 예로는 핫 러너 게이트, 밸브 게이트, 이젝터 핀 게이트 등이 있습니다.
수동 트림 게이트: 이러한 게이트는 사이클이 끝나면 러너에서 부품을 차단하기 위해 수동으로 작동해야 합니다. 몇 가지 예로는 스프 루, 스파이더, 오버랩 게이트 등이 있습니다.
스프루 부시: 이것은 용융 플라스틱을 사출하기 위한 금형의 큰 입구로, 플라스틱이 러너 시스템으로 흐르도록 점차 크기를 줄입니다.
링 찾기: 사출 노즐이 스프 루 부시에 올바른 위치에 오도록 금형이 고정 플래 튼에 적절히 고정되었는지 확인합니다.
몰드 캐비티: 사용되는 금형의 섹션에 따라 최종 제품의 크기, 모양 및 기타 특징이 정의됩니다.
이젝터 핀: 냉각 및 응고 후에는 성형된 부품과 응고된 러너를 금형에서 제거해야 합니다.
더 샷: 각 사이클에서 캐비티, 러너 및 스프 루에 층을 형성하기 위해 금형에 주입되는 용융 플라스틱의 양입니다.
Sprue: 스프 루 바는 성형이 완료된 후 스프 루 부시에 남은 고형화된 플라스틱입니다. 사출 지점을 러너 시스템에 연결하며 일반적으로 제거하거나 재활용합니다.
툴링 제작의 두 가지 핵심 단계
플라스틱 사출 성형용 공구를 제조하는 데는 일반적으로 두 단계가 있습니다.
프로덕션 툴링
첫째, 생산 및 개발 도구는 플라스틱 사출 성형 툴링 제작의 핵심입니다. 사출 성형에 사용되는 생산 툴링은 표준 사출 수명이 100만 회인 완전 경화 강철로 제작됩니다. 수백, 수백만 개의 플라스틱 부품을 대량 생산하는 데 이상적입니다. Sincere Tech는 의료용 사출 성형 도구의 고성능 강철과 같은 건설 관련 응용 분야에서 내구성이 뛰어난 스테인리스 스틸을 사용하는 경우가 많습니다.
컨포멀 냉각 기술과 금속 적층 제조의 통합은 사이클 시간을 최적화합니다. 의료용 금형과 핫 러너 시스템도 필수적이고 내구성이 뛰어나며 엔지니어링 등급의 의료용 금형 도구도 필요합니다. 클래스 및 엄격한 품질 보증과 관련하여 당사는 SPI 클래스 101 표준을 준수하고 금형 제조에 이를 구현합니다. 또한 당사의 전문가는 금형 제작 작업 중 사전 제작부터 공정 중 및 최종 검사까지 수행합니다.
금형 툴링 개발 단계
Sincere Tech는 개발 단계에서 완전히 경화된 멀티 캐비티 생산 공구를 만들기 전에 1 또는 2 캐비티 '개발 도구'를 만들 것을 권장합니다. 알루미늄은 표면이 쉽게 손상되고, 비싸고, 가공하기 어렵고, P20 강철처럼 쉽게 구할 수 없기 때문에 개발 도구에 적합하지 않습니다. P20 강철은 탄소, 크롬, 망간, 몰리브덴을 함유한 강철의 일종으로 프로토타입의 가공, 연마, 플라스틱 사출 성형에 이상적입니다.
반면 니켈과 실리콘이 함유된 H13강은 내열성, 강도, 인성이 높아 일정한 냉각 및 가열 공정을 통한 대량 생산과 마모성 플라스틱 부품 생산에 적합합니다.
Sincere Tech 엔지니어링 툴링 구축 접근 방식
플라스틱 사출 성형 도구 제작과 관련하여 사내 생산 부서에서는 품질 관리 조치를 통해 고객의 사양에 따라 금형 툴링이 생산될 수 있도록 성실히 노력하고 있습니다.
디자인 및 프로토타이핑
고객은 금형 디자인과 제조하고자 하는 제품에 대한 기타 세부 정보를 제공합니다. 그런 다음 숙련된 엔지니어가 고객의 설계를 면밀히 검토하고 금형 제작 소프트웨어를 사용하여 모형을 제작합니다. 그런 다음 이 프로토타입을 시뮬레이션하여 플라스틱 흐름과 결함을 평가하고 최종 제품을 검증합니다.
자재 조달
디자인과 프로토타입이 완성되면, 당사의 금형 제작자는 제한된 예산과 금형의 예상 수명에 따라 재료를 활용합니다. 경화강은 알루미늄보다 내구성이 뛰어나고 오래 사용할 수 있습니다. 일반적으로 단단하지는 않지만 가격이 저렴한 알루미늄에 비해 가격이 매우 비쌉니다.
가공
그런 다음 이러한 설계가 프로젝트 관리자에게 전달되고, 프로젝트 관리자는 CNC 및 EDM 프로그래머와 기계공들을 감독합니다. CNC 기계는 금속을 원하는 모양과 크기로 절단하고 드릴링 머신은 냉각수를 위한 통로와 나사를 위한 구멍을 만드는 데 사용됩니다. 그런 다음 EDM은 러너와 게이트와 같은 더 복잡한 패턴을 더욱 세밀하게 다듬습니다. 벤치워크는 또한 좋은 마감을 달성하는 데 중요한 역할을 합니다.
육안 검사
최종 금속 부품 제품을 검사하여 플레이트가 올바르게 정렬되었는지 확인합니다. 승인되면 금형은 다음 단계로 넘어갑니다.
어셈블리
모든 금형 부품이 조립되고 금형을 사용할 준비가 되면 사출 성형기에 설치할 수 있습니다.
테스트
이렇게 조립된 금형은 사출 성형기로 옮겨져 올바른 제품을 생산하는지 확인합니다. 금형을 가동하여 예상대로 기능을 수행하는 것이 확인되면 구매자에게 보내집니다.
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주요 내용
요약하면, 플라스틱 사출 성형 툴링을 제조하는 데 필요한 시간은 설계의 단순성과 복잡성에 따라 달라집니다. 하나의 금형을 제작하는 데 몇 주에서 몇 달이 걸릴 수 있습니다. 하지만 금형 제작 프로세스는 디자인, 제조, 트라이아웃의 여러 단계로 나뉩니다. 플라스틱 금형 제작은 한 치의 실수도 허용되지 않기 때문에 모든 공정이 매우 섬세하고 최선을 다해 금형을 설계하여 적절하게 수행해야 합니다. 그럼에도 불구하고 이 공정에 투자하는 것이 효율적인 이유는 비용과 시간을 절약할 수 있어 고품질의 제품을 생산할 수 있기 때문입니다.