이 글에서는 사출 성형의 장단점을 자세히 분석하여 사출 성형 부품 제조를 결정할 때 유용한 참고 자료를 제공합니다.
사출 성형이란 무엇인가요?
사출 성형은 사출과 성형을 결합한 가공 방식입니다. 이를 구현하려면 사출 성형기, 플라스틱 원료, 사출 금형 및 기타 장비가 필요합니다.
특정 온도에서 용융된 여러 플라스틱 재료를 스크류로 교반하고 고압으로 금형 캐비티에 주입한 다음 냉각 및 경화하여 성형 제품을 얻습니다.
이 방법은 복잡한 모양의 부품을 대량 생산하는 데 적합하며 중요한 가공 방법 중 하나입니다.
사출 성형 공정
사출 성형 생산 공정은 대략 다음 6단계로 나눌 수 있다:
(1) 금형 닫기
(2) 사출
(3) 보압
(4) 냉각
(5) 금형 열기
(6) 제품 취출
배치 주기에서 제품을 생산하기 위해 위의 프로세스를 반복합니다.
사출성형을 사용하는 이유는 무엇인가요?
사출 성형은 빠르고 효율적이며 자동화할 수 있습니다. 다양한 색상, 단순하거나 복잡한 형상, 크고 작은 치수에 대응하며 제품 치수가 정확합니다. 제품 변경이 쉽고 복잡한 형상의 부품도 제작할 수 있습니다.
(1) 여러 플라스틱 재료를 성형하는 용융 가소 화 및 유동 모델링이 각각 배럴과 금형 캐비티에서 수행되기 때문에 금형은 항상 용융물을 응축 또는 가교하고 빠르게 경화시키는 상태에있을 수 있으므로 성형주기를 단축하는 데 도움이됩니다.
(2) 성형할 때 금형을 잠근 뒤 용융 수지를 주입하며, 유동성이 좋은 용융 수지는 금형 캐비티를 거의 마모시키지 않으므로 금형 한 세트로 많은 사출 성형 제품을 생산할 수 있습니다.
(3) 특히 성형품을 자동으로 배출할 수 있는 경우 작업자 한 명이 사출 성형기 두 대 이상을 관리할 수 있으며 더 많은 장비도 관리할 수 있으므로 필요한 인력이 비교적 적습니다.
(4) 금형 닫힘, 플라스틱 소재 투입, 가소화, 사출, 금형 열림, 이형 등 모든 성형 공정이 사출성형기의 동작으로 완료되므로 공정을 완전 자동화하고 프로그램으로 제어하기 쉽습니다.
(5) 사출 성형 공정 중 높은 압력으로 인해 복잡한 형상, 선명한 표면 패턴과 표시, 높은 치수 정확도를 갖춘 플라스틱 부품을 성형할 수 있습니다.
(6) 두 종류 이상의 재료를 동시 사출로 성형 할 수 있으며, 단단한 피부와 발포 심장, 열경화성 플라스틱 및 섬유 강화 플라스틱을 가진 재료를 효과적으로 성형 할 수 있습니다.
정밀한 금형과 정밀한 유압 시스템, 마이크로 컴퓨터 제어를 통해 성형이 가능하기 때문에 높은 정밀도의 제품을 얻을 수 있습니다.
(7) 생산 효율이 높아 금형 두 세트에 수십 개 또는 수백 개의 캐비티를 넣을 수 있으므로, 한 번의 성형으로 수십 개 또는 수백 개의 플라스틱 부품을 제조할 수 있습니다.
(8) 성형 부품은 소량의 트리밍만 거치면 사용할 수 있고 사출성형 공정에서 발생한 스크랩을 재사용할 수 있으므로 원재료 낭비가 매우 적습니다.
(9) 사출성형은 여러 플라스틱 재료를 동시에 사용해 하나의 부품을 제조할 수 있다는 장점이 있습니다. 예를 들어 TPU 또는 금속 인서트를 플라스틱 부품과 함께 성형할 수도 있습니다.
사출 성형 공정의 장점
(1) 용이한 품질 관리: 동일 배치에서 표면 정밀도가 매우 높고 형상 오차가 매우 작습니다.
사출 성형은 반복성이 매우 높은 공정입니다. 이는 생산된 두 번째 부품이 첫 번째 부품과 동일하다는 뜻입니다. 대량 생산에서 제품 일관성과 부품 신뢰성을 탁월하게 관리할 수 있습니다.
(2) 낮은 공정 비용: 초기 툴링 비용은 높지만 부품당 비용은 낮습니다. 사출 성형의 주요 장점은 생산 규모 확대에 집중할 수 있다는 점입니다.
기계와 금형이 준비되면 생산 중 제품 단위당 가격이 매우 낮아집니다. 더 많은 부품이 생산되면 가격은 급격히 떨어집니다.
(3) 대량 생산에 적합: 일반적으로 대량 생산에 적합하며, 사출 성형 공정은 형상이 복잡한 제품의 대량 생산과 기타 성형 가공 분야에 적합합니다.
(4) 높은 생산 효율: 사출 성형의 일반적인 생산 사이클은 금형 1회당 30s-60s입니다. 인력이 거의 또는 전혀 필요하지 않으며, 사출 성형기 매개변수를 조정한 뒤에는 수동으로 자주 조정하지 않고도 연속 생산을 유지할 수 있습니다.
사출 성형 공정의 단점
(1) 높은 초기 투자 비용: 신속 생산 사출 성형에는 사출 성형기, 사출 성형 장비, 사출 금형 및 기타 보조 장비 등이 필요합니다.
사출 성형기와 사출 금형의 비용이 비교적 높아 초기 투자액이 크므로 소량 생산에는 적합하지 않습니다
따라서 소량의 플라스틱 부품 생산에는 적합하지 않습니다.
(2) 높은 설계 요구 사항: 부품을 대량 생산하려면 설계 문제로 인해 나중에 금형을 변경해야하는 경우 금형 변경 비용도 상대적으로 높기 때문에 처음에 설계가 올바른지 확인해야합니다.
(3) 높은 기술 요구 사항: 성형 제품의 품질은 다양한 요인에 의해 제한되므로 기술 요구 사항이 더 높고 숙달하기가 더 어렵습니다.
사출 성형기 작업자에게는 높은 수준의 운전 기술이 요구되며 일반적으로 5-10년의 경험이 필요합니다.
금형 설계 및 생산 담당자에게는 일반적으로 5~10년 이상의 기술 경력이 필요합니다.
(4) 더 긴 양산 준비 리드 타임: 사출 성형의 핵심 장치는 금형이지만 금형 설계, 다양한 툴 제조 기술, 금형 시험 주기가 매우 길어 양산 투입이 느립니다.
제품 아이디어의 크기와 구조에 따라 사출 금형을 제작하는 데 보통 25~40일이 걸립니다.
금형이 준비된 후에는 샘플 제작 단계에서 사출 성형기 매개변수를 여러 차례 조정하여 신속한 양산 사출 성형에 가장 적합한 조건을 찾아야 하므로 이 과정에도 시간이 걸립니다.
(5) 냉각 조건의 제한으로 인해 벽이 두꺼운 플라스틱 부품을 큰 변형으로 성형하는 것이 더 어렵습니다.
(6) 사출 성형의 단점 높은 초기 비용 – 플라스틱 사출 성형의 주요 단점은 플라스틱 사출 금형, 사출 성형기 및 보조 장비의 가격이 매우 높다는 것입니다. 리드 타임 – 제품 구상부터 최종 부품까지 설계, 검토, 시험 및 금형 제조에 수개월이 걸릴 수 있습니다.
사출 성형 시 고려 사항
사출 성형으로 부품을 생산하기 전에 다음 팁을 고려하십시오:
(1) 재무 고려사항 초기 비용: 사출 성형 제품 생산을 준비하려면 상당한 초기 투자가 필요합니다. 이 핵심 사항을 미리 파악하는 것이 좋습니다.
(2) 생산 수량 생산할 부품 수를 결정하세요. 사출 성형 제조는 대량 생산에서 가장 비용 효율적인 제조 기술입니다.
투자를 통해 얻고자 하는 부품의 수를 결정합니다(설계, 테스트, 생산, 조립, 마케팅 및 유통 비용과 예상 판매 가격대를 고려합니다).
(3) 설계 고려사항 부품 설계: 초기에 제품 형상을 단순화하고 부품 수를 최소화하면 이점이 있습니다.
툴링 설계: 금형을 설계할 때 생산 중에 발생할 수 있는 결함을 미리 고려합니다. 솔리드웍스 플라스틱과 같은 금형 흐름 소프트웨어를 사용하여 게이트 위치를 고려하고 시뮬레이션을 실행합니다.
(4) 생산 고려사항 사이클 시간: 사이클 시간을 최대한 줄이세요. 기술적으로 정교한 도구를 사용하세요. 작은 변화도 큰 차이를 만들 수 있으며, 수백만 개의 부품을 생산할 때 사이클 시간을 몇 초만 줄여도 상당한 비용을 절감할 수 있습니다.
(5) 조립 조립을 최소화하도록 부품을 설계하세요. 사출 성형 공정에서도 단순 부품의 조립 비용은 여전히 비교적 높기 때문입니다. 제조 공정의 조립 과정을 최적화하면 많은 인건비를 절감할 수 있습니다.
사출 성형 품질에 영향을 미치는 요인
(1) 사출 압력: 사출 압력이 필요한 이유는 용융 수지가 흐를 때 생기는 저항을 상쇄해야 하기 때문입니다. 즉, 사출기의 압력으로 흐름 저항을 이겨 내 원활한 충전 환경을 확보해야 합니다.
(2) 사출 시간: 적절한 사출 시간은 용융 수지가 이상적으로 충전되도록 하며, 제품의 표면 품질을 높이고 치수 공차를 줄이는 데 매우 중요합니다.
(3) 사출 온도: 사출 온도는 적정 범위로 관리해야 합니다. 너무 낮으면 재료가 충분히 가소화되지 않아 성형품 품질이 떨어지고 가공이 어려워지며, 너무 높으면 원료가 쉽게 분해됩니다.
요약
대량 플라스틱 사출 생산 프로젝트를 계획하고 있다면 사출 성형 공정을 고려해 보십시오. 대량 플라스틱 사출 생산을 위해 검토할 몇 가지 중요한 제안이 있습니다.
(1) 경험이 풍부한 제품 디자이너와 사출 금형 설계 엔지니어가 플라스틱 금형 제작 전에 제품 외관과 구조를 최적화해야 합니다. 그래야 불합리한 설계와 구조 때문에 나중에 금형을 수정하는 비용을 막을 수 있습니다.
(2)사출 금형을 정식으로 제작하기 전에 조립 및 기능 시험을 위해 CNC 프로토타이핑 또는 3D 프린팅 프로토타입을 거치는 것이 좋습니다.
(3) 제품 설계 엔지니어, 사출 금형 설계 엔지니어, 금형 생산 엔지니어, 사출 성형기 세팅 엔지니어, 품질 검사 엔지니어와 영어에 능통한 영업 담당자를 갖춘 회사를 선택해야 기술, 품질, 소통 측면에서 프로젝트를 원활하게 진행할 수 있습니다.
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