마이크로 사출 성형은 전자, 의료 기기 및 자동차 산업에서 널리 사용되는 매우 작고 복잡한 부품을 정밀하게 제조할 수 있습니다.

마이크로 사출 성형은 최소한의 재료로 매우 정교한 소형 부품을 매우 정밀하게 생산합니다. 이 공정은 소형화와 정확성이 중요한 의료, 자동차, 전자 분야에서 필수적입니다. 주요 장점으로는 재료 낭비를 줄이고 복잡한 고품질 부품을 대규모로 제작할 수 있다는 점이 있습니다.

마이크로 사출 성형은 고유한 이점을 제공하지만, 작고 복잡한 부품의 생산을 최적화하려면 공정, 재료 및 장비를 이해하는 것이 핵심입니다. 이러한 요소를 숙지하여 제조 운영의 효율성과 정확성을 크게 향상시킬 수 있는 방법을 알아보세요.

마이크로 사출 성형 공정이란 무엇인가요?

마이크로 사출 성형은 일반적으로 특수 기계를 사용하여 용융된 플라스틱을 수 밀리미터 정도의 작은 금형 캐비티에 주입하는 방식입니다. 작고 복잡한 부품을 고정밀로 생산하는 데 사용됩니다. 이 공정은 더 빠른 사이클 타임과 더 나은 재료 사용량을 제공하므로 소형 부품의 대량 생산에 효율적입니다.

마이크로 몰딩은 매우 작은 부품을 만드는 데 중점을 둔 매우 특수한 형태의 사출 성형입니다. 이 과정에는 원하는 부품의 모양과 일치하는 구멍을 만드는 것이 포함됩니다.

미세 구조의 강철 또는 알루미늄 금형은 컴퓨터 프로그램과 전기를 사용하여 매우 작은 공차로 금속을 절단하는 초정밀 기계로 만들어집니다. 이 방법을 사용하면 무게가 1g 미만이고 크기가 몇 밀리미터에 불과한 부품을 만들 수 있습니다.

마이크로 사출 성형 금형 가공의 핵심 포인트는 무엇입니까?

마이크로 사출 성형은 작고 정교한 금형을 사용하여 정밀한 치수의 작고 복잡한 부품을 생산합니다. 빠른 사이클 시간, 재료 낭비 감소, 높은 생산 일관성 등이 핵심입니다. 이 방법은 마이크로 기어 및 커넥터와 같은 작고 복잡한 부품을 제조하는 데 이상적입니다.

금형의 경우, 마이크로 사출 성형은 기존 사출 성형보다 가공 장비에 대한 요구 사항이 훨씬 더 높습니다.

일반적으로 마이크로 사출 성형의 금형 가공에는 두 가지 트렌드가 있습니다. 첫 번째는 미러 스파크 기계 가공을 사용하는 것입니다. 높은 정밀도를 보장하기 위해서는 흑연 전극의 손실이 일반 구리 전극보다 훨씬 작기 때문에 EDM에 흑연 전극을 사용하는 것이 가장 좋습니다.

두 번째, 더 일반적인 가공 방법은 전기 성형 금형을 사용하는 것입니다. 전기 성형 공정은 매우 높은 정밀도를 보장할 수 있지만 처리 주기가 길고 각 구멍을 독립적으로 처리해야 하며 생산 중에 수리할 수 없는 약간의 손상이 있는 경우 손상된 구멍만 교체할 수 있다는 단점이 있습니다.

몰드 측면에서, 금형 온도¹은 마이크로 사출 성형에 있어서도 매우 중요한 파라미터입니다. 하이엔드 고객을 대상으로 하는 현재 더 일반적인 관행은 고광택 사출 성형의 개념을 차용하여 급속 가열 및 냉각 시스템을 도입하는 것입니다.

이론적으로 높은 금형 온도는 얇은 벽 충진 문제와 재료 부족을 방지하는 등 미세 사출 성형에 매우 유용합니다. 그러나 금형 온도가 너무 높으면 사이클이 연장되고 금형 개봉 후 수축 및 변형과 같은 새로운 문제가 발생할 수 있습니다.

따라서 새로운 금형 온도 제어 시스템을 도입하는 것이 매우 중요합니다. 사출 성형을 할 때는 금형 온도를 높여(사용 중인 플라스틱의 녹는점보다 높을 수 있음) 용융물이 캐비티를 빠르게 채울 수 있도록 하여 충전 과정에서 용융물이 너무 빨리 떨어져 불완전 충전이 발생하는 것을 방지하고, 탈형할 때는 금형 온도를 빠르게 낮추고 플라스틱의 열 변형 온도보다 약간 낮은 온도로 유지한 다음 금형을 열어 배출할 수 있습니다.

또한 마이크로 사출 성형은 밀리그램 수준의 제품이기 때문에 제품을 최적화하고 개선하더라도 기존 게이팅 시스템을 사용할 때 제품과 재료의 질량 비율이 여전히 1:10입니다. 게이팅² 시스템을 사용하여 제품을 성형해야 합니다. 마이크로 제품에는 10% 미만의 재료만 주입되므로 많은 양의 게이팅 시스템 응축수가 발생하므로 마이크로 사출 성형에는 핫 러너 게이팅 시스템을 사용해야 합니다.

마이크로 사출 성형용 소재 선택의 핵심 포인트는 무엇인가요?

마이크로 사출 성형용 소재 선택의 핵심 요소로는 재료 흐름 특성, 수축률, 열 안정성, 성형성 등이 있습니다. 일반적으로 강도, 안정성 및 낮은 수축률로 인해 PEEK, PPS 및 PEI와 같은 고성능 폴리머가 사용됩니다. 소재 선택은 마이크로 몰딩 공정에서 부품 품질, 사이클 시간, 생산 비용에 직접적인 영향을 미칩니다.

소재를 선택할 때는 점도가 낮고 열 안정성이 좋은 일반 엔지니어링 플라스틱으로 시작하는 것이 가장 좋습니다.

저점도 소재를 선택하는 이유는 녹았을 때 쉽게 흐르기 때문입니다. 즉, 전체 시스템을 통과할 때 저항이 크지 않으므로 금형을 빠르고 원활하게 채울 수 있습니다. 또한 흐르면서 많이 식지 않습니다. 만약 식는다면 제품에 콜드 조인트가 형성될 수 있습니다. 또한 흐르면서 많이 늘어나지 않으므로 제품이 전체적으로 거의 동일하게 나옵니다.

고점도 플라스틱을 선택하면 충진 속도가 느려질 뿐만 아니라 공급 시간도 길어집니다. 공급으로 인한 전단 흐름은 전단 흐름 방향을 따라 사슬 분자의 방향을 쉽게 바꿀 수 있습니다.

이 경우 연화점 이하로 냉각되면 배향 상태가 동결되고, 이렇게 어느 정도 동결된 배향은 제품 내부 응력을 쉽게 유발하고 응력 균열 또는 워핑³제품의 변형.

플라스틱에 열 안정성이 필요한 이유는 플라스틱이 열에 민감한 플라스틱인 경우 뜨거운 러너에 장시간 노출되거나 나사에 의해 쉽게 열화될 수 있기 때문입니다.

사이클 시간이 매우 짧더라도 재료의 샷 크기가 작으면 게이팅 시스템에서 상대적으로 오랜 시간을 보내게 되고, 이로 인해 플라스틱의 품질이 많이 저하될 수 있습니다. 따라서 열에 민감한 플라스틱은 마이크로 몰딩에 적합하지 않습니다.

마이크로 사출 성형에 필요한 장비 요건은 무엇인가요?

마이크로 사출 성형의 주요 장비 요건에는 고정밀 사출 성형기, 마이크로 툴링, 엄격한 온도 제어가 포함됩니다. 이러한 기계는 소량의 재료를 매우 정확하게 처리해야 하며, 툴링은 미세한 규모로 복잡한 피처를 만들 수 있어야 합니다. 일반적으로 사용되는 재료로는 액상 실리콘 고무(LSR) 또는 열가소성 플라스틱과 같은 특수 수지가 있습니다.

원료의 열화 및 변질 위험을 방지하기 위해 약 15의 L/D 비율과 12-18mm 범위의 짧은 나사 직경을 사용하는 마이크로 가소 화 장치; 가장 합리적이고 정확한 투사 볼륨 제어를 달성하기위한 고정밀 사출 볼륨 제어 시스템.

이상적인 사출 속도 제어 시스템은 사출 성형 공정을 완전하고 완벽하게 전달할 수 있도록 보장하고, 정밀한 금형 온도 제어는 복잡한 구조 사이의 각 부품에서 용융물의 성형 품질을 합리적으로 보장하며, 금형에는 진공 기능이있어보다 정확한 치수 안정성과 마이크로 제품에 대한 사출 보조 기능을 갖추고 있습니다.

자체 밀폐형 노즐로 흘러내림과 사출량 불일치를 방지하고 정밀하고 부드러운 정밀 금형 및 사출 성형 조건을 보호하는 유연한 클램핑 시스템.

마이크로 사출 성형 공정의 핵심 포인트는 무엇인가요?

마이크로 사출 성형은 특수 기계를 사용하여 아주 미세한 디테일의 금형에 소량의 재료를 주입하는 공정입니다. 이 공정은 높은 치수 정확도와 엄격한 허용 오차를 가진 부품을 생산하는 데 매우 중요합니다. 낭비를 줄이고 소량 생산에 비용 효율적입니다.

마이크로 사출 성형 요구 사항 고속 사출 기능 및 높은 사출 압력⁴
허용 범위 내에서 더 높은 용융 온도를 유지해야 하며 금형 벽 온도를 정밀하게 제어해야 합니다. 이러한 조건이 필요하며, 용융물이 캐비티에서 보다 안정적인 흐름 채널과 스위칭 기능을 갖도록 금형 개발 시 대형 러너와 대형 게이트 설계가 필요합니다.

완벽한 보조 장비: 고정밀 금형 가이드 장치, 금형 배출 시스템, 러너 수집기 및 제품 제거 기계 장치, 자동 게이트 제거 시스템 및 자동 활성화 금형 세척 시스템, 효과적인 제품 포장 및 처리 시스템까지 사용하는 것이 매우 중요합니다.

마이크로 사출 성형 공정의 특징은 무엇인가요?

마이크로 사출 성형은 특수 금형과 장비를 사용하여 공차가 엄격한 작고 복잡한 부품을 생산합니다. 일반적으로 전자, 의료 기기 및 자동차 분야에서 사용됩니다. 이 공정은 재료 낭비를 줄이고 정밀도를 개선하며 마이크로 크기의 부품을 대량으로 생산할 수 있습니다.

마이크로 사출 성형 제품은 작은 크기, 독특한 모양, 복잡한 기능 영역이 특징입니다. 일반적으로 이러한 제품의 크기는 수 미크론에서 수 센티미터까지 다양하며 종횡비는 1에서 100 사이입니다. 일부 기능 영역에는 고강도, 고마감, 고투명도 등이 필요합니다.

이러한 기능을 높은 재현성으로 구현하려면 공정 중에 특별한 요구 사항을 충족해야 합니다. 특히 적절한 충진을 보장하려면 높은 사출 속도와 압력(최대 수백 또는 수천 kg/cm2)이 필요합니다. 재료 온도는 허용 범위 내에서 가능한 한 높아야 하며, 금형 벽 온도도 높은 수준으로 제어해야 합니다.

큰 샷 크기를 얻으려면 큰 러너와 큰 게이트가 필요합니다. 이렇게 하면 폴리머가 흐르면서 엉망이 되지 않도록 제어할 수 있습니다. 금형 온도를 제어하려면 히터와 쿨러가 분리된 특수 금형이 필요합니다. 예를 들어, 금형을 채울 때는 높은 금형 온도가 필요하고 금형을 식힐 때는 낮은 금형 온도가 필요합니다.

따라서 금형을 채우고 냉각할 때 금형을 가열하고 냉각하려면 온도가 다른 두 개의 오일 시스템이 필요합니다. 공정을 제어하고 부품을 처리하고 포장하려면 더 나은 몰드 센서, 더 나은 몰드 가이드, 몰드에서 공기를 빼내는 방법, 러너를 수집하는 방법, 부품을 몰드에서 꺼내는 방법, 게이트를 제거하는 방법, 매 사이클마다 몰드를 청소하는 방법 등이 필요합니다. 좋은 부품을 만들고 수집하려면 이 모든 것이 필요합니다.

재료의 경우, 매크로 성형에 사용되는 것과 동일한 재료를 마이크로 성형에도 사용할 수 있습니다. 마이크로 사출 성형에 사용되는 일부 재료는 다음과 같습니다: POM, PC, PMMA, PA, LCP, PEI, 실리콘 고무 등이 있습니다. 아크릴⁵
, 아크릴아마이드 및 실록산 기반 재료도 반응 사출 응용 분야에 사용되었습니다.

마이크로 사출 성형의 장점은 무엇인가요?

마이크로 사출 성형으로 초소형의 복잡한 부품을 매우 정확하게 제작할 수 있습니다. 재료 낭비를 최소화하고, 사이클 시간을 단축하며, 작고 복잡한 부품의 대량 생산을 지원합니다. 주요 이점으로는 비용 절감, 생산 속도 향상, 복잡한 디자인을 소규모로 제조할 수 있다는 점 등이 있습니다.

마이크로 몰딩 기술은 정밀도, 처리 및 비용 측면에서 많은 장점이 있습니다. 이 프로세스에는 많은 이점이 있으며, 그 중 중요한 몇 가지를 소개합니다:

정밀도와 복잡성

이 고급 사출 성형 기술은 매우 정밀하고 다양한 모양을 가진 물건을 만드는 데 매우 효과적입니다. 공차가 매우 엄격한 아주 작고 섬세한 부품을 만들 수 있습니다. CNC 및 EDM과 같은 고급 가공 기술을 사용하여 정말 작은 부품을 만들 수 있습니다. 코어, 캐비티⁶및 매우 정밀한 기능을 제공합니다.

의료 기기, 전자 제품, 마이크로 광학 산업에서는 미세한 차이로도 작동 방식에 큰 차이를 만들 수 있기 때문에 이러한 정밀도가 매우 중요합니다. 이 기술을 사용하면 같은 것을 반복해서 만들 수 있으므로 매우 정밀하고 신뢰할 수 있는 플라스틱 부품을 만들 수 있습니다.

소재 선택 및 호환성

이 프로그램은 또한 다음과 같은 다양한 자료를 지원합니다. 고성능 폴리머⁷ 및 엔지니어링 열가소성 플라스틱. 이러한 소재는 기계적 특성, 내화학성, 열 안정성이 뛰어납니다.

다양한 재료를 조합하여 특정 용도에 딱 맞는 부품을 만들 수 있습니다. 인체와 잘 어울리는 소재, 전기를 전도하는 소재, 고온을 견딜 수 있는 소재 등을 선택할 수 있습니다. 마이크로몰드 부품이 제 기능을 발휘할 수 있도록 적합한 소재를 선택할 수 있습니다.

비용 효과와 효율성

기존 사출 성형과 달리 마이크로 몰딩은 상당한 비용 이점을 제공합니다. 더 작고 저렴한 도구가 필요하므로 비용이 절감됩니다. 예를 들어, 필요한 클램핑력이 감소하여 더 작고 저렴한 기계를 사용할 수 있습니다. 결과적으로 마이크로 몰딩 비용은 풀사이즈 몰드 비용에 비해 약 40% 절감할 수 있습니다.

또한 이 공정은 사이클 시간을 단축하여 생산 비용을 절감합니다. 이 공정은 일반적으로 알루미늄으로 만들어진 마이크로 몰드를 사용하여 더 빠르고 저렴하게 처리합니다. 컴팩트한 배럴, 더 적은 곰팡이 공동⁸
그리고 더 작은 흐름 채널은 비용 절감에도 도움이 됩니다. 이 모든 것이 마이크로 몰딩을 비용 효율적으로 만듭니다. 또한 마이크로 부품의 크기가 작기 때문에 재료를 효율적으로 사용할 수 있으므로 낭비되는 재료가 많지 않습니다.

또한 조립이나 오버몰딩과 같은 여러 단계를 단일 생산 주기로 통합할 수 있습니다. 이러한 공정 통합은 효율성을 개선하고 전체 제조 시간을 단축합니다. 이 기술은 최적화된 마이크로 몰딩 금형과 자동화 기능을 통해 더 빠른 사이클 시간, 생산성 향상, 비용 효율성을 달성할 수 있습니다.

마이크로 사출 성형의 응용 분야는 무엇입니까?

마이크로 사출 성형은 작고 복잡한 부품을 고정밀로 제조하는 데 사용됩니다. 의료 기기, 전자 제품, 자동차, 소비재 등 다양한 분야에 사용됩니다. 주요 장점으로는 재료 낭비 감소, 사이클 시간 단축, 기존 성형 기술로는 달성할 수 없는 복잡한 디자인을 생산할 수 있다는 점 등이 있습니다.

이 공정은 특히 크기와 정밀도가 중요한 경우 많은 응용 분야에서 유용합니다. 작고 복잡한 플라스틱 부품을 최고의 정밀도로 생산할 수 있는 능력은 다음 산업에서 혁신적인 발전의 토대를 마련했습니다:

의료 산업

의료 산업은 매우 정확한 작업을 수행해야 하며 종종 매우 복잡한 기계를 사용해야 합니다. 이것이 바로 의료 기기 제조의 핵심입니다. 약물 전달 장치, 진단 시스템, 카테터, 광학 및 보청기 부품 등을 만드는 것이 의료 기기 제조의 핵심입니다.

이 기술은 특히 신경외과나 대동맥 치료와 같이 몸을 많이 열지 않아도 되는 수술에 사용되는 기구를 만드는 데 유용합니다. 또한 의료용 미세 유체 시스템을 만드는 데도 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 그렇기 때문에 의료 업계에서 이 기술을 점점 더 많이 사용하고 있습니다.

전자 및 전기 산업

전자 기기가 점점 더 소형화됨에 따라 전자 산업은 더욱 정밀한 부품을 필요로 합니다. 마이크로 사출 성형은 다양한 전자 부품을 만드는 데 적합합니다. 마이크로 광학이 한 가지 예입니다. 레이저, 스마트폰, 렌즈, 프리즘 등을 만들 수 있습니다.

또한 커넥터, 플러그, 스위치, 컴퓨터 칩 등과 같은 마이크로 전자 부품을 만듭니다. 이러한 부품은 컴퓨터, 휴대폰, 음악 플레이어 및 기타 소형 전자제품에 사용될 수 있습니다.

MEMS는 또한 마이크로 몰딩 기술에 의존합니다. 제조 공정에서 고급 성형 기술에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 예를 들어, 생체 의학 MEMS에 대한 연구와 차세대 시퀀싱의 적용은 MEMS에 대한 수요를 크게 증가시켰습니다.

자동차 및 항공우주 산업

이 성형 기술의 중요성은 가볍고 컴팩트한 디자인이 필요한 자동차 부품 제조에서 잘 드러납니다. 다양한 자동차 부품을 생산하는 데 사용할 수 있습니다. 여기에는 엔진 부품, 브레이크 및 개스킷, 클립, 도어 잠금 장치, 스위치, 버튼, 마이크로 플라스틱 기어와 같은 기타 관련 부품이 포함됩니다.

마이크로 사출 성형의 도전 과제는 무엇인가요?

마이크로 사출 성형에는 의료 기기, 전자, 자동차 등의 산업에서 사용되는 초소형 고정밀 부품을 제작하는 작업이 포함됩니다. 주요 과제에는 균일한 재료 흐름 유지, 부품 수축 제어, 뒤틀림 및 짧은 사출과 같은 결함 최소화 등이 포함됩니다. 장비 및 재료 과학의 발전으로 이러한 문제를 해결하여 일관성과 효율성을 개선하고 있습니다.

마이크로 몰딩은 정말 어려운 작업입니다. 금형과 재료 흐름을 제어해야 합니다. 품질도 제어해야 합니다. 확장할 수 있어야 합니다. 몇 가지 도전 과제에 대해 이야기해 보겠습니다.

툴링 및 금형 설계의 복잡성

금형 제작과 마이크로 몰딩에서는 올바른 설계가 매우 중요합니다. 사출 금형 설계에서 아주 작은 오차도 소형 플라스틱 부품의 품질에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 액체 실리콘 고무를 미세 성형할 때는 재료를 혼합하고, 색상을 추가하고, 정확하게 주입하여 안정적이고 반복 가능한 공정을 보장하기 위해 더욱 정밀한 작업이 필요합니다.

금형 제작은 주로 금형 설계 때문에 엔지니어링적으로 큰 도전 과제입니다. 금형 설계에는 금형 반쪽이 올바르게 정렬되고 부품이 제대로 나오도록 하기 위한 특정 사항이 포함되어야 합니다. 또한 금형 설계는 부품이 양호하고 금형이 오래 지속되어 많은 부품을 만들 수 있도록 해야 합니다. 일반적인 마이크로 사출 금형은 완성되기 전에 수백만 개의 부품을 만들어야 하기 때문입니다.

재료 흐름 및 사출 성형 파라미터

재료가 올바르게 흐르도록 하는 것이 핵심입니다. 금형 캐비티의 크기가 작고 마이크로 부품의 벽이 얇기 때문에 금형을 올바르게 채우기가 어려울 수 있습니다. 재료가 매번 같은 방식으로 흐르도록 사출 속도, 압력, 온도, 게이트 설계를 고려해야 합니다.

마이크로 사출 금형의 균형 잡힌 캐비티 압력은 매번 동일한 충진을 보장합니다. 우수한 밸브 게이트 기술과 균형 잡힌 냉각판은 짧은 샷을 얻거나 끝까지 채우지 못하는 것을 방지합니다. 캐비티 온도는 재료가 응고되는 방식과 부품이 성형되는 방식에 영향을 미칩니다. 적절한 노즐 냉각은 충진 중 냉각에서 경화 중 가열로 전환하는 데 도움이 됩니다.

공간이 있다면 직접 게이팅이 가장 좋습니다. 공간이 없는 경우 필름 게이트, 에지 게이트 또는 터널 게이트와 같은 다른 유형의 게이트를 사용할 수 있습니다. 오버플로는 부품이 완전히 채워지도록 하고 갇힌 공기를 제거하는 데 도움이 됩니다. 러너는 슬릿, 마킹, 인쇄, 포장, 조립과 같은 작업을 도와주므로 워크플로우를 개선할 수 있습니다.

마이크로 부품의 품질 관리 및 검사

마이크로 부품은 너무 작아서 엉망이었는지, 크기가 맞는지 확인하기가 어렵습니다. 사진을 찍거나 크기를 측정하여 엉망인지 확인하려면 특수 기계가 필요할 수 있습니다.

또한 품질 관리도 정말 잘해야 합니다. 즉, 공정을 관찰하고 수학을 사용하여 항상 좋은 부품을 만들고 있는지 확인해야 합니다.

확장성 및 출력 고려 사항

이 기술은 마이크로 부품의 소규모 생산에는 적합하지만, 생산 규모를 확대하는 것은 어려울 수 있습니다. 또한 적합한 재료의 선택과 충분한 양의 원자재 가용성도 공정의 확장성에 영향을 미칩니다.

따라서 설계자와 엔지니어는 사이클 시간, 금형 내구성 및 기계 용량을 신중하게 평가해야 합니다. 이를 통해 효율적이고 비용 효율적인 대량 생산을 보장할 수 있습니다.

결론

결론적으로, 기존의 사출 성형 는 장점이 있지만 특정 응용 분야에는 적합하지 않을 수 있습니다. 이에 따라 마이크로 사출 성형이라는 보다 정밀하고 컴팩트한 솔루션이 등장하게 되었습니다. 많은 장점과 다양한 응용 분야로 인해 많은 산업에서 새로운 시장 과제를 효과적으로 해결하기 위한 핵심 요소로 자리 잡았습니다.

마이크로 몰딩 분야에서 성공하려면 정밀한 툴링, 첨단 기술, 최적화된 제조 공정이 필요합니다. 이것이 바로 Zetar Mold가 필요한 이유입니다. 당사는 최신 기술을 사용하여 아이디어를 현실로 만드는 포괄적인 사출 성형 서비스를 제공합니다. 숙련된 엔지니어링 팀이 프로젝트에 가장 적합한 제조 솔루션을 제공하고 있다는 확신을 드릴 것입니다.

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