플라스틱 제품은 다양한 방법으로 만들 수 있습니다. 플라스틱 사출 성형과 3D 프린팅은 최근 유행하는 두 가지 접근 방식입니다. 각각 고유한 장단점이 있습니다. 따라서 이에 대해 자세히 알아보려면 사출 성형과 3D 프린팅을 평가해야 합니다.

플라스틱 사출 성형은 오래된 기술입니다. 18세기에 사람들이 처음 사용했습니다. 발견된 지 100년이 지난 후 3D 프린팅이라는 새로운 방법이 도입되었습니다. 현재 두 가지 접근 방식은 플라스틱 산업에서 널리 사용되고 있습니다.

사출 성형과 3D 프린팅을 검토할 때 다양한 분야에서의 적합성에 대해서도 배울 수 있습니다. 예를 들어 사출 성형은 대량 주문에 이상적입니다. 그러나 3D 프린팅은 프로토타입 제작에 적합합니다. 마찬가지로 더 많은 차이점이 있습니다. 이 글에서는 이러한 차이점을 찾아서 어떤 것이 비즈니스에 가장 적합한지 알려드립니다.

사출 성형이란 무엇인가요?

사출 성형 가 가장 널리 사용되는 방법입니다. 이름에서 알 수 있듯이 이 방법은 플라스틱을 몰드에 주입하여 다양한 모양을 만드는 방식입니다.

이 기술은 사람들이 매일 사용하는 대부분의 플라스틱 부품을 만드는 데 사용됩니다. 사출 성형은 장난감과 같은 작은 부품과 주방 용품과 같은 큰 부품에 널리 사용됩니다. 이 기술은 특히 복잡한 플라스틱 부품을 만드는 데 매우 효과적입니다. 전문가에 따르면 이 방법은 최대 ±0.1mm의 공차를 달성할 수 있다고 합니다.

일반적인 사출 성형기에는 세 개의 중앙 장치가 있습니다. (1) 거대한 주사기처럼 보이는 사출 장치에는 세 가지 주요 부품이 있습니다. (a) 호퍼는 플라스틱 펠릿을 받아 메인 챔버로 보냅니다. (b) 가열 챔버는 이 펠릿을 가열하여 녹은 플라스틱을 만듭니다. (c) 압출기는 플라스틱을 금형 쪽으로 밀어내는 데 도움을 줍니다.

(2) 몰드 유닛은 플라스틱 부품을 원하는 모양으로 성형합니다. 특정 플라스틱 부품에 특정 금형을 사용합니다. 따라서 이 장치는 조정할 수 있습니다.

(3) 클램프는 일반적으로 몰드를 열고 닫습니다. 몰드는 일반적으로 두 개의 반으로 구성되며, 몰드 유닛이 한쪽을 고정하고 클램프 유닛이 다른 쪽을 고정합니다. 작업자가 클램프를 밀면 금형의 절반이 열리고 새로 형성된 플라스틱 부품이 드러납니다.

사출 성형은 어떻게 작동하나요?

사출 성형 공정은 플라스틱 펠릿을 호퍼에 공급하는 것으로 시작됩니다. 가열 부품이 이 펠릿을 서서히 가열하여 용융 플라스틱을 형성합니다. 나중에 압출기의 도움으로 용융된 플라스틱이 사출 챔버에 도달합니다.

작업자가 준비되면 사출 장치가 용융된 플라스틱을 캐비티 안으로 밀어 넣습니다. 플라스틱 부품이 냉각되면 사출 플라스틱 몰드에서 플라스틱 부품을 제거한 후 플라스틱 몰드 기술 페이지에서 플라스틱 몰드에 대해 자세히 알아보세요.

사출 성형이 가장 적합합니다:

사출 성형은 매우 효율적인 제조 공정입니다. 이 방법은 더 빠른 생산과 일관된 제품을 만드는 데 적합합니다. 다음은 사출 성형이 최선의 선택인 몇 가지 핵심 사항입니다:

1. 사출 성형은 대규모 생산에 적합합니다. 한 번에 1,000개 이상의 부품을 생산할 수 있습니다.
2. 이 기술은 최종 생산에 적합합니다. 프로토타입 제작에는 적합하지 않습니다.
3. 사출 성형은 일반적으로 모든 유형의 디자인과 크기를 처리할 수 있습니다. 이러한 유연성 덕분에 이 방법은 수익성 있는 옵션입니다.
4. 사출 성형은 더 튼튼한 플라스틱 부품을 생산합니다. 3D 프린팅과 달리 사출 성형 부품은 내구성이 뛰어나고 더 많은 응력을 견딜 수 있습니다.
5. 금형이 만들어지면 사출 성형으로 수백만 개의 플라스틱 부품을 생산할 수 있습니다. 이를 통해 비즈니스 수익성을 높이고 투자 수익을 빠르게 회수할 수 있습니다.

플라스틱 사출 성형의 한계

사출 성형이 여러 가지 이유로 더 좋지만 여전히 한계가 있습니다. 이러한 한계 때문에 일반적으로 3D 프린팅이 더 나은 선택입니다.

1. 사출 성형은 초기 비용이 많이 듭니다. 특정 플라스틱 부품마다 다른 금형을 만들어야 합니다.
2. 이 방법은 소량 주문을 목표로 하는 경우 이상적이지 않습니다. 높은 툴링 비용으로 인해 생산 비용이 크게 증가합니다.
3. 이 방법은 처리 시간이 더 오래 걸립니다. 5~7주가 소요될 수 있습니다.
4. 이 방법은 설정하는 데 시간이 더 필요합니다.

3D 프린팅이란 무엇인가요?

3D 프린팅은 적층 제조의 한 유형입니다. 일반적으로 플라스틱을 층층이 쌓아 올려 모양을 만들기 때문에 적층 제조라고 불립니다. 하지만 3D 프린팅은 이름에서 알 수 있듯이 3차원의 물체를 만듭니다. 가볍고 녹기 쉬운 플라스틱을 주로 사용합니다.

CNC 가공과 같은 전통적인 제조 공정을 떠올릴 수 있습니다. 모두 감산 방식입니다. 하지만 3D 프린팅은 재료를 더하는 방식입니다. 따라서 재료 낭비를 줄이면서 복잡한 형상을 다양하게 만들 수 있습니다.

3D 프린터는 일반적으로 상자와 같은 구조입니다. 간단한 3D 프린터에는 네 가지 주요 구성 요소가 있습니다.

(1) 프레임은 기계의 구조적 지지대를 제공합니다. 기계의 품질에 따라 일반적으로 금속 또는 플라스틱으로 만들어집니다.

(2) 인쇄 베드는 일반적으로 레이저 커팅기와 동일하게 평평합니다.

(3) 노즐 또는 프린트 헤드는 3D 프린터의 중요한 구성 요소입니다. 대부분의 경우 압출기와 함께 제공됩니다. 프린트 헤드는 프로그래밍된 경로에 따라 일반적으로 X, Y, Z 축을 따라 움직일 수 있습니다.

(4) 일반적으로 제어판에서 이 프로세스를 제어하여 컴퓨터를 컴퓨터에 연결할 수 있습니다.

3D 프린터는 어떻게 작동하나요?

먼저 디자인 파일을 준비해야 합니다. 편리한 소프트웨어를 사용할 수 있지만 파일 형식이 STL 또는 OBJ인지 확인해야 합니다. 일부 고급 3D 프린터 컨트롤러는 다른 파일 형식도 지원할 수 있습니다. 파일을 컨트롤러에 삽입하면 프린터가 자동으로 프린트 헤드 경로에 맞는 프로그램을 생성합니다.

그 전에 기계를 준비해야 합니다. 압출기와 프린트 헤드에 플라스틱 필라멘트를 설치했는지 확인합니다. 인쇄를 시작하면 노즐이 필라멘트를 가열하여 반액체 형태로 녹입니다. 동시에 프린트 헤드는 프로그래밍된 경로를 따릅니다. 점차적으로 반액체 플라스틱을 프린트 헤드에 한 층씩 쌓아 올립니다.

이 경우 특수 플라스틱 필라멘트가 빠르게 경화되어 단단한 모양을 형성합니다. 이 경우 사용되는 플라스틱 필라멘트로는 PLA, ABS, PP, PC, PETG, TPU 등이 있습니다. 그러나 이 공정은 전체 몸체를 만들 때까지 플라스틱을 한 층씩 계속 추가합니다.

인쇄가 완료되면 불필요한 확장 부분을 제거할 수 있습니다. 3D 프린팅에서는 이러한 추가 부품을 서포트 구조라고 합니다. 그러나 거친 모서리를 매끄럽게 다듬는 등 더 많은 마무리 작업을 할 수도 있습니다.

3D 프린팅이 가장 적합한 분야:

3D 프린팅은 여러 복잡한 플라스틱 부품을 제작할 수 있는 유연한 솔루션을 제공합니다. 다양한 DIY 프로젝트를 수행할 수 있는 폭넓은 가능성을 열어줍니다. 제조 분야에서 3D 프린팅의 사용 범위는 방대합니다. 다음은 3D 프린팅이 최선의 선택인 몇 가지 핵심 사항입니다:

1. 3D 프린팅은 모든 최종 부품의 프로토타입을 제작하는 데 이상적입니다. 플라스틱 프로토타입은 많은 다이캐스팅 부품의 제품 테스트에도 사용됩니다. 3D 프린팅은 빠르고 정확하기 때문에 신속한 프로토타입 제작에 큰 도움이 됩니다.
2. 3D 프린팅은 소량 주문에 적합합니다. 대량 생산의 경우 사출 성형은 비용 효율적인 솔루션입니다.
3. 3D 프린팅은 일반적으로 중소형 플라스틱 부품에 더 적합한 옵션입니다. 그러나 많은 최신 3D 프린터는 대형 구조물을 제작할 수 있습니다.
4. 이 방법은 파트를 빠르게 제작할 수 있습니다. 파트 인쇄를 완료하는 데 몇 분에서 몇 시간 밖에 걸리지 않습니다.
5. 3D 프린팅은 잦은 디자인 변경에 적합합니다. 디자인을 수정하고 업데이트할 수 있습니다.
6. 실제로 3D 프린팅은 복잡한 모양을 만드는 데 탁월한 도구입니다.

3D 몰딩의 한계

3D 프린팅은 많은 장점으로 유명하지만 여전히 몇 가지 한계가 있습니다. 바로 이 점에서 사출 성형이 적합한 옵션이 될 수 있습니다.

1. 3D 프린팅은 특정 플라스틱 소재에 매우 제한적입니다. 3D 프린팅에서는 PLA, ABS, PC, PP, PETG, TPU 플라스틱이 유행하고 있습니다.
2. 플라스틱 부품의 강도를 높이려면 3D 프린팅이 적합하지 않습니다. 사출 성형은 견고한 플라스틱 부품을 만드는 데 적합합니다.
3. 3D 프린팅은 비교적 느린 프로세스입니다. 한 번의 실행을 완료하는 데 몇 분에서 몇 시간이 걸립니다. 이 때문에 3D 프린팅은 대규모 생산에는 적합하지 않습니다.
4. 3D 프린터는 자주 유지보수가 필요합니다. 모든 인쇄 작업 후에는 압출기와 프린트 헤드를 청소해야 합니다.

사출 성형 VS 3D 프린팅: 어느 것이 더 낫나요?

위의 두 섹션을 통해 이제 이러한 기술에 익숙해지셨을 것입니다. 이 기법들은 무엇인가요? 어떻게 작동하나요? 어떤 용도에 가장 적합할까요? 두 가지 방법 모두 특정 용도에 더 적합할 수 있지만 적합성 수준은 여전히 다를 수 있습니다. 이 섹션에서는 각 방법의 최적 적합성을 결정하기 위해 몇 가지 요소를 고려합니다.

그 전에 다음 표에서 이 논의의 요약을 살펴보겠습니다.

사출 성형 VS 3D 프린팅: 생산량

플라스틱 부품 제조에서 생산량은 매우 중요한 역할을 합니다. 중소기업 또는 대기업을 소유하고 있을 수 있습니다. 고객에게 맞춤형 또는 표준 디자인을 제공할 수도 있습니다. 따라서 고객에게 어떤 유형의 생산을 제공할지 결정하세요. 그런 다음 적절한 제조 공정을 선택할 수 있습니다.

사출 성형은 대규모 생산에 이상적입니다. 일단 금형을 만들면 동일한 디자인으로 수백만 개의 플라스틱 부품을 만들 수 있습니다. 디자인은 동일하게 유지하되 다양한 색상을 만들 수 있습니다.

3D 프린팅은 맞춤형 디자인에 이상적입니다. 고객이 10~100개의 맞춤형 디자인 부품을 주문할 수 있습니다. 이 경우 3D 프린팅은 매우 효과적입니다. 이 작업을 위해 값비싼 금형을 만들 필요가 없습니다.

사출 성형 VS 3D 프린팅: 디자인의 복잡성

두 가지 방법을 모두 사용하여 매우 복잡한 디자인을 만들 수 있습니다. 그러나 사출 성형은 금형 디자인에만 국한됩니다. 일단 금형이 생성되면 사용자 지정할 수 있는 옵션이 없습니다. 따라서 디자인의 복잡성은 사출 성형의 금형 디자인으로만 제한됩니다.

3D 프린팅은 디자인을 커스터마이징할 수 있는 더 많은 기회를 제공합니다. 용의 형상이나 세밀한 고대 디자인 등 복잡한 형상을 만들 수 있습니다. 추가 툴링 비용이 들지 않습니다.

사출 성형 VS 3D 프린팅: 강도

자동차 부품, 장난감, 산업 장비와 같은 일부 플라스틱 부품은 높은 강도를 필요로 합니다. 이러한 품목은 거친 취급과 충격에 노출되는 경우가 많습니다.

사출 성형은 플라스틱 물체의 강도를 향상시킬 수 있습니다. 아시다시피 이 방법은 플라스틱 펠릿을 완전히 녹인 다음 단단한 모양으로 변형합니다.

반면 3D 프린팅은 플라스틱 필라멘트를 반액체 형태로 변환합니다. 3D 개체를 레이어별로 제작합니다. 결과적으로 각 층의 강도는 약간 감소합니다.

전반적으로 사출 성형은 강도 측면에서 가장 좋은 옵션입니다.

사출 성형 VS 3D 프린팅: 프로토타이핑

프로토타입은 제품의 샘플 또는 모델이라고도 합니다. 프로토타입 또는 샘플은 일반적으로 최종 제품의 모양과 속성과 유사합니다.

샘플을 만드는 가장 좋은 방법은 3D 프린팅입니다. 신속한 프로토타이핑에서도 3D 프린팅은 최상의 솔루션을 제공할 수 있습니다. 사출 성형은 최종 부품을 만드는 데만 적합합니다. 금형을 만들 때 프로토타입이 필요하지만 이 경우에도 3D 프린팅이 편리합니다.

사출 성형 VS 3D 프린팅: 툴링 설계

툴링 설계는 플라스틱 사출 성형에서 매우 중요한 부분입니다. 금형은 툴링이라고도 합니다. 사출 금형은 비용이 많이 들고 설계 및 생산에 시간이 걸립니다. 2024년 시장 가치에 따르면 사출 금형의 가격은 약 $3,000~$100,000입니다.

초기 비용이 높으면 단위당 비용도 증가하므로 툴링 설계는 소규모 생산에는 도움이 되지 않을 수 있습니다. 그러나 대량 주문의 경우 단위당 가격이 낮아집니다.

반면 3D 프린팅은 툴링이 필요하지 않습니다. 디지털 디자인에서 바로 인쇄할 수 있습니다. 따라서 3D 프린팅은 나중에 사출 금형을 만드는 데 도움이 되는 프로토타입을 만드는 데 이상적입니다.

사출 성형 VS 3D 프린팅: 처리 시간

처리 시간은 생산을 시작하고 완제품을 생산하는 데 필요한 총 시간입니다.

사출 성형에는 여러 단계의 제조 과정이 있습니다. 먼저 플라스틱 부품을 위한 특정 금형을 설계하고 제작해야 합니다. 그런 다음 사출 성형기의 올바른 위치에 설치해야 합니다. 매번 플라스틱 펠릿을 호퍼에 공급해야 합니다. 간단한 플라스틱 부품의 경우 전체 공정에 5~7주가 소요될 수 있습니다.

반면에 3D 프린팅은 일반적으로 소요 시간이 더 짧습니다. 복잡한 툴링이 필요 없고 플러그 앤 플레이와 같은 방식이기 때문입니다. 이 경우 복잡한 플라스틱 부품의 경우 소요 시간은 약 1~2주 정도입니다.

사출 성형 VS 3D 프린팅: 부품 크기 및 공차

사출 성형은 일반적으로 모든 크기의 플라스틱 부품을 생산합니다. 부품의 크기가 큰 경우에도 높은 공차를 유지할 수 있습니다. 이 때문에 사출 성형은 대량 생산에 매우 적합합니다.

3D 프린팅에는 부품 크기와 관련하여 몇 가지 제한이 있습니다. 일반적으로 중소형 플라스틱 부품으로 작업할 수 있습니다. 대형 부품을 만들려면 섹션별로 제작하고 나중에 조립해야 합니다.

사출 성형 VS 3D 프린팅: 맞춤화

3D 프린터는 커스터마이징의 승자입니다. 특별한 도구나 금형 없이도 복잡한 디자인을 만들 수 있습니다. 필요한 경우 디자인을 변경하여 독특한 아이템을 제작할 수도 있습니다. 신속하게 변경할 수 있습니다. 이러한 장점 덕분에 3D 프린팅은 개인 맞춤형 제품을 제작하는 데 이상적입니다.

사출 성형은 유연성이 떨어집니다. 고객이 대량의 맞춤형 플라스틱 부품을 필요로 하는 경우 맞춤형 금형을 만들 수 있습니다. 그러나 금형 설계는 시간이 많이 걸리는 프로세스입니다. 작은 디자인을 변경하기 위해 금형을 조정해야 할 수도 있으며, 변경할 때마다 추가 비용이 발생합니다. 따라서 사출 성형은 맞춤 제작에 적합하지 않습니다.

사출 성형 VS 3D 프린팅: 표면 마감

사출 성형은 일반적으로 3D 프린팅보다 더 매끄러운 마감을 가진 플라스틱 부품을 제공합니다. 파팅 라인을 제외하고 사출 성형 부품에는 거친 모서리가 없습니다.

3D 프린팅에서는 일반적으로 아래쪽 레이어가 위쪽 레이어를 지지합니다. 이 때문에 인쇄된 물체의 표면에서 여분의 부품을 발견할 수 있습니다. 이러한 추가 부품은 일반적으로 인쇄된 물체의 매끄러움을 방해합니다. 따라서 표면을 더 매끄럽게 만들기 위해 추가 후처리 작업이 필요할 수 있습니다.

자동차 부품, 장난감, 전자 제품 케이스 등 대부분의 소비재에는 고품질 마감 처리가 필요합니다. 이러한 제품에는 사출 성형이 더 나은 선택입니다.

사출 성형 VS 3D 프린팅: 재료 낭비

사출 성형은 일반적으로 폐기물이 적게 발생합니다. 스프 루, 고무, 파팅 라인으로 인해 여분의 재료가 생길 수 있습니다. 3D 프린팅에 비해 이 양은 훨씬 적습니다. 이 여분의 재료는 다음 생산 공정에서 호퍼에 공급하여 재사용할 수 있다는 점이 좋습니다.

3D 프린팅은 필요하지 않은 많은 추가 레이어를 생성합니다. 기계는 일반적으로 구조적 지원을 위해 이러한 추가 레이어를 생성합니다. 그러나 3D 프린팅은 플라스틱 필라멘트 롤만 사용하기 때문에 나중에 이 추가 재료를 사용할 수 없습니다.

사출 성형 VS 3D 프린팅: 비용

비용을 평가할 때는 먼저 비용을 세분화해야 합니다. 첫째, 사출 성형은 초기 비용이 많이 듭니다. 여기에는 기계 가격과 툴링 설계가 모두 포함될 수 있습니다. 이 경우 3D 프린터가 더 저렴한 옵션입니다.

생산량을 기준으로 사출 성형은 대량 생산에 더 저렴한 솔루션을 제공합니다. 소량 생산의 경우 높은 툴링 비용으로 인해 단위당 비용이 급격히 증가합니다. 3D 프린팅은 소량 생산과 대량 생산 모두 동일한 가격을 유지합니다.

마지막으로 장기적인 작업의 경우 사출 성형이 승자입니다. 그러나 3D 프린팅은 여전히 부품당 비용이 높습니다. 따라서 3D 프린팅은 프로토타입, 단기 실행 및 빠른 변경에만 적합합니다.

자주 묻는 질문

3D 프린팅이 사출 성형보다 저렴할까요?

3D 프린팅은 일반적으로 소량 생산에 더 저렴합니다. 툴링 비용이 필요하지 않습니다. 게다가 3D 프린터는 사출 성형기보다 저렴합니다. 하지만 대량 생산의 경우 사출 성형이 더 저렴한 솔루션을 제공합니다. 금형을 한 번 만들면 동일한 금형을 사용하여 수백만 개의 플라스틱 부품을 만들 수 있습니다.

 사출 성형에 PVC가 사용되나요?

예, PVC는 일반적으로 사출 성형에 사용됩니다. PC, ABS, PP보다 저렴합니다. 이 때문에 많은 플라스틱 부품이 PVC로 만들어집니다. 이 플라스틱은 내화학성, 내구성 및 다용도성이 뛰어납니다. 파이프, 피팅, 자동차 부품 및 기타 여러 소비재를 만드는 데 적합합니다.

사출 성형에 가장 적합한 국가는 어디인가요?

중국은 사출 성형 제조의 선두 국가입니다. 이 나라의 많은 공장에서 고품질을 유지하면서 비용 효율적인 플라스틱 부품을 제공합니다. 대량 주문의 경우 중국은 비즈니스를 위해 선택할 수 있는 최고의 장소입니다.

사출 금형을 제작하는 데 드는 비용은 얼마인가요?

플라스틱 사출 금형은 $3,000에서 $100,000 사이의 비용이 들 수 있습니다. 작고 단순한 디자인 부품용 금형은 $3,000~$6,000의 비용이 들 수 있습니다. 반면 복잡한 디자인과 고품질 툴링의 경우 $25,000~$50,000의 비용이 들 수 있습니다. 가격은 플라스틱 부품의 디자인, 크기, 품질에 따라 달라집니다.

좋은 3D 프린터의 평균 가격은 얼마인가요?

좋은 3D 프린터의 평균 가격은 $1,000에서 $4,000까지 다양합니다. $200에서 3D 프린터를 찾을 수도 있지만, 이는 키트 초보자 전용입니다. 또한 $500~$1,500 범위의 3D 프린터는 취미로 3D 프린터를 사용하는 분들에게 이상적입니다. 하지만 전문적인 작업을 위해서는 예산을 조금 더 높게 설정해야 합니다.

요약

플라스틱에 대한 자세한 가이드를 검토했습니다. 사출 성형 대 3D 프린팅. 이 기사에서는 최상의 옵션을 선택하는 데 필요한 모든 세부 사항을 지적했습니다. 하지만 요점을 요약하고 프로젝트에 가장 적합한 옵션을 검토해 보겠습니다.

사출 성형은 대량 주문에 이상적입니다. 여러 공장에서는 최소 수량이 500개 이상이어야 한다고 명시하고 있습니다. 이 방법은 많은 소비재, 자동차 부품 등을 만드는 데 적합합니다.

3D 프린팅은 주로 신속한 프로토타입 제작, 소량 주문, 맞춤형 플라스틱 부품 제작에 적합합니다. 사출 성형과 달리 3D 프린팅 는 최소한의 부피가 필요하지 않습니다. 하지만 이 기술은 대규모 생산을 위해서는 시간과 필라멘트 비용이 모두 필요합니다.

표 1 플라스틱 3D 프린팅과 사출 성형 비교: 어느 것이 더 낫나요?

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