실리콘 고무(흔히 실리콘 엘라스토머)은 씰, 개스킷, 의료 부품 및 소비재에 널리 사용됩니다. 금속이나 플라스틱과 달리 실리콘은 탄력적으로 작동하여 성형 및 후 경화 과정에서 늘어나고 압축되며 수축됩니다.
따라서 치수 공차 실리콘 부품의 경우 경질 소재와는 다른 사고방식이 필요합니다.

이 문서에서는 실리콘 고무 성형 부품에 적용되는 공차 표준과 이를 해석하는 방법, 달성 가능한 실제 공차, 도면 또는 RFQ에 공차를 명확하게 전달하는 방법에 대해 설명합니다.

어떤 표준이 적용되나요?

실리콘 고무 부품은 플라스틱이나 금속 부품이 아닌 일반적인 고무 공차 표준이 적용됩니다. 주요 참고 자료는 다음과 같습니다:

• ISO 3302-1: 고무 - 제품 공차 - 1부: 치수 공차
• GB/T 3672.1-2002: ISO 3302-1에 해당하는 중국 표준
• DIN 7715: 이전 독일 표준(대부분 ISO로 대체됨)

이 문서는 크기 범위와 정밀도 요구 사항에 따라 허용 오차 등급(M1-M4)과 치수 제한을 정의합니다.

허용 오차 등급(M1-M4)

클래스	설명	일반적인 애플리케이션
M1	최고의 정밀도	의료 부품, 밀폐형 부품
M2	높은 정밀도	산업용 씰, 기계 인터페이스
M3	일반 정밀도	표준 성형 실리콘 부품
M4	낮은 정밀도	크거나 부드러운 비중요 품목

🔹 사용 M1/M2 정밀한 핏을 위해, M3 일반 컴포넌트의 경우 M4 치수가 중요하지 않은 경우

일반적인 실리콘 수축 및 보정

실리콘은 성형 중에 비교적 높고 가변적인 수축을 보입니다.

요인	일반적인 값/범위
축소 범위	1.5% - 3.0%(평균 ≈2.0%)
LSR(액체 실리콘)	더 낮고 일관된 수축
고체 실리콘(VMQ)	약간 높고 균일하지 않음
경화 후 치수 변화	0.1% - 0.5% 추가 수축

디자인 팁:
금형을 설계할 때 캐비티 치수의 수축(보통 +2%)을 보정합니다. 가정된 수축을 문서화하고 첫 번째 물품 검사 시 확인합니다.

실제 허용 오차 참조 표

공칭 크기(mm)	M1(mm)	M2(mm)	M3(mm)	M4(mm)
0 - 6	±0.08	±0.10	±0.20	±0.30
6 - 10	±0.10	±0.15	±0.25	±0.40
10 - 18	±0.13	±0.20	±0.35	±0.50
18 - 30	±0.16	±0.25	±0.40	±0.70
30 - 50	±0.20	±0.35	±0.55	±0.90
50 - 80	±0.25	±0.40	±0.70	±1.10
80 - 120	±0.35	±0.50	±0.80	±1.30

⚙️ 매우 얇은 부품(1.0mm 미만)이나 부드러운 벽의 경우 허용 오차를 ±0.1-0.2mm 늘립니다.

LSR과 VMQ(고체 실리콘)의 차이점

• LSR(액상 실리콘 고무):

  • 사출 성형
  • 뛰어난 반복성
  • 수축 변동 감소
  • 고정밀 부품(의료, 자동차 센서)에 적합

• VMQ(고체 실리콘):

  • 압축 또는 전송 성형
  • 수축 및 표면 마감의 더 큰 변동성
  • 저렴한 비용으로 중정밀 부품에 적합

측정 및 검사 가이드라인

실리콘은 부드럽기 때문에 측정 정확도는 조건에 따라 크게 달라집니다.
도면이나 품질 문서에 명확하게 정의하세요:

1. 측정 온도: 23 ± 2 °C
2. 컨디셔닝: 경화 후 실온에서 24시간 후 측정
3. 측정 도구: 소프트 조 캘리퍼스, 광학 프로젝터 또는 저력 CMM
4. 프로브 포스: 변형 방지를 위한 ≤0.5N
5. 지원 방법: 자유 상태 또는 정의된 압축 미만 측정
6. 샘플링: 검사 수량 정의(FAI 100%, 생산 AQL)

팁: 도면에 측정 힘, 고정 장치 및 방향을 문서화하여 일관성을 유지합니다.

공차에 영향을 미치는 금형 설계 요소

• 몰드 재료 및 온도 제어: 캐비티 정확도 및 수축 반복성에 영향을 미칩니다.
• 환기 및 게이팅: 통풍이 잘 되지 않으면 플래시 및 왜곡이 발생합니다.
• 균일한 벽 두께: 큰 두께 전환 방지
• 사후 경화: 치수 안정화, 시간 및 온도 지정
• 도구 유지 관리: 정기적으로 캐비티 마모를 점검하고 측정값을 업데이트하세요.

표면 및 기능 권장 사항

• 피하기 날카로운 모서리0.5-1.5mm 반경 사용
• 유지 텍스트 높이 ≥0.5mm가독성을 위해 선 너비 0.5mm 이상
• For 갈비뼈와 얇은 벽최소 두께는 0.8mm(50A 실리콘의 경우)여야 합니다.
• 꼭 필요한 경우가 아니라면 깊은 언더컷은 피하세요.

도면 / RFQ에서 공차를 지정하는 방법

도면이나 구매 주문서를 작성할 때는 항상 이러한 세부 정보를 포함하세요:

• 차원별 허용 오차 등급: 예 Ø30.00 ±0.20 mm(ISO 3302-1 M2)
• 소재 및 경도: 실리콘 VMQ 60 쇼어 A
• 프로세스: 압축 성형 또는 LSR 사출 성형
• 축소 가정: 몰드에서 보정된 2.0%
• 측정 조건: 온도, 후 경화, 도구, 프로브 힘
• 표면 마감: 필요한 경우 Ra 또는 텍스처 코드를 정의합니다.
• 검사 요구 사항: FAI 또는 배치 샘플 계획

드로잉 노트 예시:
재료: LSR, 50 Shore A
허용 오차: ±0.10mm(ISO 3302-1 M2)
경화 후 24시간 후 23 ± 2°C에서 측정
캐비티에서 보정된 1.8%의 수축 추정치
프로세스: 사출 성형

검사 및 통계 관리

• 첫 물품 검사(FAI): 대량 생산 전 주요 치수 확인
• 프로세스 용량(Cpk/Cp): 대량 정밀 부품용 트랙
• AQL 샘플링: 중요하지 않은 항목의 경우
• 제어 차트: 주요 기능 모니터링(ID/OD, 두께)

일반적인 함정 및 수정 사항

함정	원인	솔루션
플라스틱 수준의 허용 오차 예상	실리콘 탄성	ISO 3302-1(M1-M4)을 적절히 적용하세요.
측정 불일치	정의되지 않은 메서드	온도 및 프로브 힘 지정
경화 후 수축은 고려되지 않음	재료 완화	완전 경화 후 측정
얇고 유연한 지오메트리	디자인 감독	갈비뼈 강화, 필렛 추가

사례 연구: 정밀 실리콘 씰

Part: 차량용 센서용 LSR 개스킷
Material: LSR, 50 쇼어 A
프로세스: 사출 성형
지정됨: ID Ø20.00 ±0.10mm(M1), OD Ø24.00 ±0.15mm(M2)
치료 후: 200°C에서 2시간
결과:

• 실제 수축 1.6%
• FAI 후 조정된 몰드 캐비티
• 튜닝 후 Cpk = 1.67 달성

자주 묻는 질문

Q1: 실리콘 부품의 허용 오차가 ±0.05mm에 달할 수 있나요?
매우 작고 단단한 피처 또는 엄격한 공정 제어가 필요한 LSR 부품에만 해당됩니다. 정상 범위는 ±0.1-0.3mm입니다.

Q2: 모든 차원에 대해 허용 오차를 정의해야 하나요?
아니요. "ISO 3302-1 M3에 따른 지정되지 않은 치수"와 같은 일반적인 메모를 적용하고 중요한 경우에만 더 엄격한 허용 오차를 지정합니다.

Q3: 씰의 압축 치수를 지정하는 방법은 무엇인가요?
압축 중인 기능적 차원을 정의하거나 "5% 압축에서 측정됨"과 같은 메모를 추가합니다.

결론 및 체크리스트

성공적인 실리콘 고무 부품 생산을 보장합니다:

1. 올바른 허용 오차 등급(M1-M4)을 선택합니다.
2. 재질, 경도 및 경화 유형을 지정합니다.
3. 성형 프로세스(LSR, 압축, 전송)를 정의합니다.
4. 문서 축소 가정.
5. 상태 측정 온도 및 도구.
6. FAI를 요구하고 샘플 계획을 정의합니다.
7. 비현실적인 플라스틱 수준의 허용 오차를 피하세요.
8. 툴링 및 프로세스 안정성을 유지하세요.

부록 - 빠른 참조

표준: ISO 3302-1 / GB/T 3672.1
수축: 1.5% - 3.0%(설계 기준선 2.0%)
허용 오차 등급: M1(최고)/M2/M3/M4(최저)
측정 온도: 23 ± 2°C
치료 후: 완전 경화 후 측정
LSR: 압축 성형보다 우수한 반복성

작성자 노트:
이 가이드는 실리콘 몰딩 지식 시리즈는 엔지니어와 구매자가 실리콘 제품에 대해 달성 가능한 업계 표준 허용 오차를 정의하는 데 도움을 주기 위해 작성되었습니다.