3D 프린팅과 사출 성형은 널리 사용되는 두 가지 제조 방법으로, 각각 산업 전반에 걸쳐 고유한 장점과 응용 분야를 제공합니다. 제품에 적합한 공정을 선택하려면 두 가지의 차이점을 이해하는 것이 중요합니다.

3D 프린팅을 사용하면 복잡한 맞춤형 모양을 레이어별로 제작할 수 있어 프로토타입 및 소량 생산에 이상적입니다. 반면 사출 성형은 특히 높은 정밀도와 내구성이 요구되는 대규모 제조에 더 빠르고 비용 효율적입니다. 주요 차이점으로는 생산 속도, 재료의 다양성, 단위당 비용 등이 있습니다. 3D 프린팅은 복잡한 디자인에 더 유연한 반면, 사출 성형은 대량 생산에 탁월합니다.

3D 프린팅은 유연성과 빠른 프로토타입 제작을 제공하지만, 사출 성형은 대량 생산과 비용 효율성을 위해 가장 적합한 방법입니다. 올바른 기술을 선택하여 생산 일정과 비용을 최적화하는 방법을 자세히 살펴보세요.

3D 프린팅이란 무엇인가요?

3D 프린팅은 재료를 레이어별로 추가하여 복잡한 모양과 부품을 만들 수 있습니다. 3D 프린팅은 폐기물 감소, 빠른 프로토타입 제작, 기존 제조 방식으로는 불가능한 복잡한 디자인 제작 등의 이점을 제공합니다. 자동차, 의료, 패션 등 다양한 산업 분야에서 활용되고 있습니다.

3D 프린팅이란 무엇인가요?

3D 프린팅은 신속한 프로토타이핑 기술의 한 형태이며, 다음과 같이 불립니다. 적층 제조¹. 디지털 모델 파일을 사용하고 분말 금속 또는 플라스틱과 같은 접착 재료를 사용하여 레이어별 프린팅을 통해 구조물을 제작합니다.

3D 프린팅의 장점은 무엇인가요?

제조 비용 이점

복잡한 제품을 제조한다고 해서 반드시 비용이 증가하는 것은 아닙니다. 기존 제조 방식에서는 생산되는 형상의 복잡성에 따라 비용이 상승하는 경향이 있습니다. 하지만 3D 프린팅에서는 그렇지 않습니다. 제작되는 형상의 복잡성에 관계없이 제조 비용은 상대적으로 일정하게 유지됩니다. 즉, 복잡한 디자인의 물체를 제작하는 데는 단순한 정사각형을 만드는 것과 거의 동일한 시간과 리소스가 소요됩니다.

주문형 인쇄의 이점

3D 프린팅의 레이어별 적층 제조 기능 덕분에 주문형 인쇄가 가능합니다. 기업은 3D 프린팅 기술을 활용하여 고객의 주문에 따라 맞춤형 제품을 생산할 수 있습니다. 3D 프린터를 통한 맞춤형 생산의 용이성은 제조업계에 새로운 비즈니스 모델을 제시할 수 있습니다.

3D 프린팅 기술을 사용하여 필요한 물건을 가까운 곳에서 주문형으로 제조하면 제로 타임 배송이 가능하거나 장거리 운송 비용을 최소화할 수 있습니다. 또한 3D 프린팅 기술은 주문형 인쇄를 위해 특정 형태의 원자재만 필요합니다. 기존 제조업에서 볼 수 있는 다양한 형태의 반제품을 보관할 필요가 없으므로 기업의 재고를 줄일 수 있습니다.

3D 프린팅의 한계는 무엇인가요?

크기 제한

일반적으로 3D 프린팅 모델은 일반적으로 휴대폰 크기로 제한되어 있어 인체나 건물만큼 큰 부품을 제작하기 어렵습니다.

비용 부담

3D 프린팅 기술의 비용은 특히 일반 대중에게 여전히 막대한 부담으로 작용합니다. 접근성을 확대하기 위해서는 가격 인하가 필수적이지만, 이는 생산 비용과 상충될 수 있습니다.

지적 재산권 문제

최근 몇 년 동안 음악, 영화, 텔레비전 분야에서 지적 재산권에 대한 중요성이 점점 더 강조되고 있습니다. 3D 프린팅 기술의 등장으로 물리적 물체의 복제가 더욱 보편화됨에 따라 이 문제는 더욱 악화될 것으로 보입니다. 제한 없이 물건을 대규모로 복제할 수 있게 되면서 저작권 침해에 대한 우려가 커지고 있습니다.

따라서 지적 재산권을 보호하기 위해서는 3D 프린팅과 관련된 법률과 가이드라인을 개발하는 것이 매우 중요합니다. 이 문제를 해결하지 못하면 무단 복제품이 범람하여 업계에 심각한 도전이 될 수 있습니다.

사출 성형이란 무엇인가요?

사출 성형은 용융된 플라스틱을 고압으로 금형에 주입하여 원하는 모양으로 냉각 및 응고시키는 방식입니다. 이 공정은 빠르고 비용 효율적이며 복잡한 모양의 대량 생산에 이상적입니다. 주요 이점으로는 정밀도, 재료 효율성, 복잡한 디자인을 제작할 수 있다는 점이 있습니다.

사출 성형이란 무엇을 의미합니까?

사출 성형은 산업 제품의 형상을 생산하는 데 사용되는 방법으로, 다음과 같은 장점이 있습니다. 고무 사출 성형² 및 플라스틱 사출 성형이 일반적인 변형입니다. 사출 성형은 다시 사출 성형과 다이캐스팅으로 분류할 수 있습니다. 사출 성형은 가열되고 녹은 플라스틱 재료를 고압으로 금형 캐비티에 주입한 후 냉각 및 응고시켜 사출 성형 제품을 만드는 공정입니다. 이 방법은 주로 대량 생산 목적으로 사용됩니다.

사출 성형의 장점은 무엇인가요?

제품 품질이 안정적입니다.

사출 성형기는 온도, 압력, 시간 등의 요소를 자동으로 제어하여 생산된 제품의 품질이 안정적이고 필요한 표준을 충족하도록 보장합니다.

낮은 생산 비용

사출 성형 공정에 사용되는 원료는 열가소성 플라스틱 입자로, 가격이 저렴하고 재활용 및 재사용이 가능해 원자재 비용을 절감할 수 있습니다.

높은 생산 정밀도

사출 성형기의 파라미터를 미세 조정하여 제품의 치수 및 무게 정확도를 제어할 수 있으므로 필요한 사양을 충족하는 고정밀 제품을 생산할 수 있습니다.

사출 성형의 한계는 무엇인가요?

제품 성형에는 두 세트의 사출 성형 및 블로우 성형³ 금형과 밸브가 장착된 중공 코어 금형입니다. 사출 패리슨 몰드는 고압을 견뎌야 하므로 장비 비용이 상당합니다.

사출 패리슨은 고온에서 작동하므로 사출 금형에서 블로잉 후 냉각 및 성형 기간이 연장되어야 합니다. 이로 인해 제품의 전체 성형 주기가 길어져 생산 효율성에 영향을 미칩니다.

사출 성형 패리슨은 내부 응력이 상당하며 금형 변환 시 냉각이 고르지 않게 이루어지기 쉽습니다. 복잡한 모양과 큰 크기의 제품을 제조할 때 응력 균열이 발생할 수 있습니다. 따라서 제품 모양과 크기가 제한되어 화장품, 생활용품, 의약품 포장, 식품 포장과 같은 분야의 소규모 제품에 적합하지 않으며 작업자의 조작 기술이 상대적으로 높습니다.

3D 프린팅과 사출 성형의 유사점과 차이점은 무엇인가요?

3D 프린팅은 재료를 층층이 쌓아 올리는 적층 공정으로 프로토타입 및 소량 생산에 이상적입니다. 반면 사출 성형은 용융된 플라스틱을 금형에 주입하여 대량의 부품을 빠르고 정밀하게 생산하는 감산 공정입니다. 주요 차이점으로는 속도, 대량 생산에 따른 비용 효율성, 재료의 다양성 등이 있습니다. 3D 프린팅은 맞춤형 제작에 탁월한 반면, 사출 성형은 일관성이 우수하고 대량 생산 시 단가가 낮습니다.

3D 프린팅과 사출 성형의 유사점은 무엇인가요?

이 두 가지 성형 방법은 서로 다른 두 가지 방법입니다. 가공 재료는 동일할 수 있지만 그 외에는 유사점이 없습니다.

3D 프린팅과 사출 성형은 플라스틱 제품 생산에서 중요한 역할을 합니다. 그 중요성에도 불구하고 이러한 처리 방법은 크게 다르며 특정 제품 응용 분야에 가장 적합합니다.

두 처리 방법의 차이점은 아래에 자세히 설명되어 있습니다.

제작 방법

사출 성형 공정은 사출 금형만 있으면 표준화된 제품을 저렴한 비용으로 대규모로 생산할 수 있습니다. 따라서 기존의 대량, 대규모 제조의 경우 현재로서는 사출 성형이 여전히 최선의 선택입니다.

반면 3D 프린터는 컴퓨터로 설계된 모든 형상을 자동으로 빠르고 직접적이며 비교적 정확하게 물리적 모형으로 변환할 수 있습니다. 기존 사출 성형 공정에 비해 3D 프린터의 고유한 특성으로 인해 복잡하고 고체가 아닌 형상을 더 빠른 속도와 낮은 원자재 비용으로 처리하는 데 탁월하여 개인화되고 다양한 제품을 제조하는 데 이상적입니다.

제조 비용

사출 성형용 원재료의 광범위한 가용성과 대규모의 신속하고 표준화된 생산 능력은 각 개별 제품의 원가를 절감하는 데 도움이 됩니다. 따라서 제조 비용(사출 금형 비용 제외) 측면에서 사출 성형 제품은 3D 프린팅 기술을 사용하여 생산한 제품보다 훨씬 더 비용 효율적입니다.

그러나 산업 제조에서 3D 프린팅의 주요 비용 절감 이점은 프로토타입 수정에 있습니다. 프로토타입을 수정할 때는 추가 제조 비용 없이 CAD 모델만 변경하면 됩니다. 또한 3D 프린팅 제품은 금형 비용이 필요하지 않으므로 전체 생산 비용이 사출 성형에 비해 저렴합니다.

생산 품질

3D 프린팅 기술과 사출 성형의 생산 품질을 비교하면 3D 프린터 재료의 성능이 사출 성형 재료에 비해 부족하다는 것을 알 수 있습니다. 3D 프린팅 부품은 사출 성형 부품에서 볼 수 있는 물리적 특성이 부족합니다. 사출 성형 기술은 3D 프린팅 제품에서 부족한 품질인 매끄러운 표면과 향상된 내구성을 자랑하는 우수한 부품을 생산합니다.

결과적으로 3D 프린팅은 주로 프로토타입 제작에 적합합니다. 나일론 프린팅의 물리적 특성이 크게 개선되어 다양한 분야에서 사용하기에 적합해졌지만, 여전히 사출 성형으로 얻을 수 있는 품질에는 미치지 못합니다.

적용 분야

사출 성형 공정은 균일한 형상의 제품을 일괄 생산할 수 있어 표준화된 대량 제품 생산에 적합하며 항공, 항공우주, 전자, 기계, 조선, 자동차 등 산업 분야에서 플라스틱 제품의 보급 및 응용이 확대되고 있습니다.

반면 3D 프린팅은 제어 단말기를 통해 3차원 이미지를 입력하기만 하면 원재료를 실제 모형으로 변환하거나 부품이나 금형을 직접 제조할 수 있습니다. 따라서 제품 개발 주기가 크게 단축됩니다. 3D 프린터는 메이커 프로젝트, 건축 설계, 금형 모델 설계 등 다양한 분야에서 폭넓게 활용되고 있습니다.

3D 프린팅 모델의 단계는 무엇인가요?

3D 프린팅 모델의 단계에는 3D 모델 디자인, 프린팅 준비, 재료 선택, 물체 프린팅이 포함됩니다. 인쇄 후에는 세척, 경화, 최종 부품 조립과 같은 후처리가 필요한 경우가 많습니다. 주요 이점으로는 디자인 유연성 및 생산 시간 단축이 있습니다.

3D 프린팅 모델을 위한 준비 단계는 무엇인가요?

공식적으로 인쇄 프로세스를 시작하기 전에 몇 가지 기본 준비를 수행해야 합니다. STL 형식의 3D 모델을 만들고, 3D 프린터를 설정하고, 인쇄된 개체에 대한 재료를 정렬하는 것입니다.

먼저 모델을 STL 형식으로 변환해야 합니다. STL(스테레오 리소그래피) 형식은 디자인 소프트웨어와 프린터 간의 원활한 통신을 위한 표준 파일 형식으로 사용됩니다.

1988년 미국 3D Systems에서 처음 개발한 이 포맷은 현재 3D 프린팅 제조 장비의 표준 인터페이스 포맷으로 발전했습니다. 기본적으로 STL 포맷은 3D 프린팅 제조 기술의 중추적인 역할을 하는 3D 그래픽 파일입니다. 단언컨대, 3D 프린팅 제작을 위한 업계 표준의 지위에 올라섰습니다.

STL 파일 확인 및 복구

변환 후 얻은 STL 파일에 오류가 있을 수 있습니다. 일반적인 3D 모델의 관점에서 볼 때 이러한 오류는 실제로 오류가 아닙니다. Zhengying의 모델링 소프트웨어에 표시될 수 있습니다. 그러나 3D 프린팅의 경우 이러한 오류는 매우 문제가 될 수 있습니다. 모델을 인쇄하는 동안 프린터에 문제가 있는 파일이 발견되면 파일 섹션이 손상되어 인쇄가 중단되어 인쇄에 실패하게 됩니다. 따라서 모델이 완성된 후에는 먼저 다각형 면에 대한 세심한 검사가 필요합니다.

3D 프린팅 슬라이싱 소프트웨어

단일 3D 프린터로 인쇄 작업을 완료할 수 없는 경우 컴퓨터에 적절한 3D 인쇄 슬라이싱 소프트웨어를 설치해야 합니다. 이 소프트웨어를 사용하여 3D 모델의 파라미터를 조정하고 모델을 프린터가 인식할 수 있는 형식으로 변환합니다. 슬라이싱 프로세스가 완료되면 인쇄를 위해 모델을 프린터로 보냅니다. 슬라이싱은 모델 데이터를 레이어로 분할하여 3D 프린터가 각 슬라이스의 데이터에 따라 모델을 레이어별로 제작할 수 있도록 하는 작업입니다.

3D 프린터 및 프린팅 재료 준비

3D 프린터의 종류와 모델은 꾸준히 증가하고 있습니다. 특정 요구 사항에 따라 프린터와 소모품을 구매할 수 있습니다. 현재 국내 3D 프린터 시장은 자체 프린터를 제작하는 몇몇 제조업체를 제외하고는 대부분 오픈소스 프린터를 중심으로 브랜드를 구축하고 있습니다.

인쇄 자료.

데스크톱 3D 프린터에 가장 일반적으로 사용되는 재료는 PLA와 ABS입니다. 두 가지 모두 열가소성이 뛰어난 엔지니어링 플라스틱으로, 물체 모델을 인쇄하는 데 자주 사용됩니다. 이 두 가지 일반적인 3D 프린팅 재료 외에도 감광성 수지 액체, 금속, 세라믹 분말 및 기타 재료도 사용할 수 있습니다.

모델마다 최적의 결과를 얻기 위해 특정 재료가 필요하다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 따라서 인쇄할 품목의 필요에 따라 인쇄 재료를 선택하고 프린터에 설치하여 기계가 필라멘트를 원활하게 공급할 수 있도록 해야 합니다.

온라인 및 SD 카드로 인쇄하는 방법은 무엇인가요?

프린터마다 특정 인쇄 프로세스 내에서 작동하는 방식이 약간 다를 수 있지만 전체 단계는 비슷하게 유지됩니다.

슬라이싱 소프트웨어는 인쇄 중에 기계를 직접 제어합니다.

프로세스를 시작하려면 슬라이싱 소프트웨어를 열고 모델 추가를 선택합니다. X3G 파일 생성을 진행합니다. STL 모델을 가져온 후 인쇄 설정으로 이동하여 특정 파라미터를 구성합니다.

일반적으로 프린터는 주로 소재에 따라 플랫폼 온도를 조정하고, 물체의 원하는 두께에 따라 레이어 두께를 선택하고, 물체의 모양에 따라 지지 구조가 필요한지 결정하고, 기타 기본 설정을 위한 원본 데이터 파일을 저장합니다. 완료되면 파일을 X3G 형식으로 원하는 저장 위치로 내보냅니다.

SD 카드를 사용하여 인쇄

X3G 파일을 SD 카드에 삽입한 다음 프린터 버튼을 직접 사용하여 인쇄 프로세스를 시작할 수 있습니다.

프린터에서 SD 카드 슬롯을 찾습니다. 버튼 오른쪽에 있는 SD 카드의 앞면이 앞쪽을 향하게 하여 카드 슬롯에 부드럽게 밀어 넣습니다. 메모리 카드가 슬롯에 올바르게 정렬되었는지 확인한 후 누릅니다.

프린터 전원 스위치를 켭니다.

아래쪽 키를 눌러 SD 카드 파일을 선택한 후 가운데 키를 눌러 확인합니다. SD 카드에 저장된 X3G 파일 목록이 화면에 표시됩니다.

위쪽 및 아래쪽 화살표 키를 사용하여 인쇄할 파일을 선택한 다음 가운데 키를 눌러 선택을 확인합니다.

이제 프린터가 인쇄할 준비가 되었으며 바닥판과 잉크 헤드가 모두 예열되기 시작합니다. 화면에 가열 진행 상황과 함께 바닥판과 잉크 헤드의 현재 온도가 표시됩니다.

예열 과정이 완료되면 인쇄 작업이 시작됩니다. 이 시간 동안 화면에는 작업 완료 진행 상황과 하단 플레이트 및 잉크 헤드의 온도가 표시됩니다.

100% 진행률에 도달하면 화면에 인쇄가 완료되었음을 알리고 시스템에서 음악 프롬프트가 재생됩니다. 동시에 하단 플레이트가 가장 낮은 위치로 내려가고 잉크 헤드가 초기 위치로 돌아가며 인쇄 프로세스가 종료됩니다.

인쇄를 종료하는 방법?

인쇄가 끝나면 노즐이 자동으로 돌아갑니다. 인쇄된 모델을 쉽게 제거하려면 먼저 인쇄 플랫폼을 내린 다음 스크레이퍼를 사용하여 플랫폼에서 모델을 부드럽게 긁어냅니다. 시간이 허락한다면 모델이 식을 때까지 기다렸다가 플랫폼에서 제거할 수 있습니다(일부 3D 프린터에는 내릴 수 없는 고정된 수직 플랫폼이 있습니다).

재료 랙에 남아 있는 재료가 다음 인쇄를 위해 부족하거나 색상을 변경해야 하는 경우 프린터에서 새 재료로 교체하기 전에 먼저 재료를 보충해야 합니다.

사출 성형의 단계는 무엇인가요?

사출 성형의 주요 단계에는 클램핑, 사출, 냉각 및 배출이 포함됩니다. 먼저 금형을 압력으로 닫습니다. 다음으로 용융된 플라스틱을 금형 캐비티에 주입합니다. 냉각 및 응고 후 금형이 열리고 부품이 배출됩니다. 이 공정은 자동차, 전자, 소비재와 같은 산업에서 널리 사용됩니다.

재료 랙에 남은 재료가 다음 인쇄를 위해 부족하거나 색상을 변경해야 하는 경우 프린터에서 새 재료로 교체하기 전에 먼저 재료를 보충해야 하며 사출 성형 공정은 주로 금형 폐쇄 - 충전 - 압력 유지 - 냉각 - 금형 개방 - 탈형의 6단계로 구성됩니다. 이 6단계는 제품의 성형 품질을 직접 결정하며, 이 6단계는 완전한 연속 공정입니다.

금형 클램핑

사출 성형기에는 사출 금형, 클램프 및 사출 금형의 세 부분으로 구성됩니다. 주입 장치⁴. 클램핑 장치는 출력물의 일관성을 보장하기 위해 금형을 일정한 압력으로 유지합니다.

채우기 단계

충진은 금형을 닫고 사출 성형이 시작되는 시점부터 금형 캐비티가 약 95%로 채워질 때까지 전체 사출 성형 사이클의 첫 번째 단계입니다. 이론적으로 이 단계가 짧을수록 충전 시간⁵가 높을수록 성형 효율이 높아지지만 실제 생산에서는 여러 조건에 따라 성형 시간(또는 사출 속도)이 제한됩니다.

홀딩 스테이지

압력 유지 단계의 기능은 지속적으로 압력을 가하고 용융물을 압축하며 플라스틱의 밀도를 높여(치밀화) 플라스틱의 수축 거동을 보정하는 것입니다. 압력 유지 프로세스 중에는 금형 캐비티가 플라스틱으로 채워져 있기 때문에 배압이 높습니다.

압력 유지 및 압축 과정에서 사출 성형기의 나사는 천천히 앞으로 약간만 움직일 수 있으며 플라스틱의 유속도 상대적으로 느립니다. 이때의 흐름을 압력 유지 흐름이라고 합니다. 압력 유지 단계에서 플라스틱 금형 벽이 더 빨리 냉각되고 응고되고 용융 점도가 빠르게 증가하므로 금형 캐비티의 저항이 매우 커지기 때문입니다.

압력 유지의 후반 단계에서는 재료 밀도가 계속 증가하고 플라스틱 부품이 점차적으로 형성됩니다. 압력 유지 단계는 게이트가 고형화되고 밀봉될 때까지 계속됩니다. 이때 압력 유지 단계의 캐비티 압력이 가장 높은 값에 도달합니다.

냉각 단계

사출 성형 금형에서는 냉각 시스템의 설계가 매우 중요합니다. 성형된 플라스틱 제품이 일정한 강도로 냉각되고 응고되어야만 이형 후 외부 힘에 의해 플라스틱 제품이 변형되는 것을 방지할 수 있기 때문입니다.

냉각 시간은 전체 성형 사이클에서 약 70% ~ 80%를 차지하므로 냉각 시스템을 잘 설계하면 성형 시간을 크게 단축하고 사출 성형 생산성을 향상시키며 비용을 절감할 수 있습니다. 냉각 시스템을 잘못 설계하면 성형 시간이 길어지고 비용이 증가하며, 냉각이 고르지 않으면 플라스틱 제품의 뒤틀림과 변형이 발생할 수 있습니다.

금형 개구부

클램핑 장치가 열리면 금형이 분리됩니다. 금형은 공정 전반에 걸쳐 반복적으로 사용되는 경우가 많으며 가공 비용이 매우 비쌉니다.

탈형 단계

이형은 사출 성형 사이클의 마지막 단계입니다. 제품이 저온 경화 및 성형되었지만 이형 작업은 여전히 제품의 품질에 매우 중요한 영향을 미칩니다. 부적절한 이형 방법을 사용하면 이형 중에 제품에 고르지 않은 힘이 가해질 수 있습니다. 변형⁶ 배출 및 기타 결함 발생 시

이젝터 핀 탈형과 스트리퍼 플레이트 탈형의 두 가지 주요 탈형 방법이 있습니다. 금형을 설계할 때 제품의 구조적 특성에 따라 적절한 이형 방법을 선택해야 제품 품질을 보장할 수 있습니다.

결론

플라스틱 제조 업계에서는 3D 프린팅과 사출 성형이 서로 대립하는 경우가 많으며, 3D 프린팅이 사출 성형의 종말이라는 의견도 많습니다. 3D 프린팅과 사출 성형의 주요 차이점은 생산 방법, 제조 비용, 생산 품질 및 응용 분야입니다.