3D 프린팅 소량 사출 금형의 장점은 무엇인가요?

소개: 사출 금형ing is everywhere. In fact, most plastic stuff in the world today is made by injection molding. While it’s great for making a lot of stuff, traditional CNC machined metal molds are expensive and take a long time to make for low-volume production.

프로토타이핑 및 소량 생산(약 10~1000개 부품)의 경우 3D 프린팅 사출 금형은 시간을 절약하고 비용 효율적인 솔루션입니다. 또한 보다 유연한 제조 방법이 가능하므로 엔지니어와 디자이너는 금형 설계를 테스트하고 쉽게 변경한 다음 기존 CNC 가공보다 훨씬 빠르고 저렴하게 설계를 반복할 수 있습니다.

3D 프린팅이란 무엇인가, 3D 프린팅의 단점, 3D 프린팅의 장점, 3D 소량 사출 금형의 대표적인 예, 3D 프린팅의 과제 등 5가지 측면에서 3D 프린팅 소량 사출 금형의 장점에 대해 자세히 설명합니다.

3D 프린팅이란 무엇인가요?

3D 프린팅은 3D CAD 데이터에 일정량의 재료를 추가하여 레이어별로 직접 물체를 생성하는 적층 제조 방식입니다. 성형의 기본 과정은 CAD 모델에서 적층 조형, 그리고 최종적으로 제품까지 이어집니다. 전체 제조 공정은 3차원, 2차원, 3차원 변환 과정을 거치게 됩니다.

다품종 소량 생산에서 3D 프린팅의 장점은 무엇인가요?

3D printing technology is a process of independent innovation in the industry. With the development of the times, its value will gradually be reflected, and it has great market development space. It is bound to become one of the many breakthroughs that will lead the future manufacturing industry and deserves the attention of every injection molding practitioner.

우리나라는 전 세계 플라스틱 제품의 약 20%를 생산합니다. 플라스틱 제품을 대량 생산하기 위해서는 금형이 필수적입니다. 하지만 전통적인 금형 개발은 충분한 시제품 생산 검증과 시장 반응을 얻기까지 많은 시간과 투자가 필요합니다. 이는 현재 애자일 제조가 주장하는 유연하고 신속한 시장 가이드라인과 상반됩니다.

3D 프린팅 기술은 산업 분야에서 널리 사용되어 왔기 때문에 금형 시험 생산에 사용될 때 지속적인 탐색을 통해 발전해 왔습니다. 소량 생산에 많은 비교 우위를 가지고 있습니다:

복잡한 지오메트리 충족

STL 파일로 변환 한 후 CATIA, UG, CREO 등과 같은 CAD 도면을 포함한 3D 디지털 모델 만 있으면 3D 프린팅 기술은 고정밀 모델 인쇄에 매우 편리하여 도구 및 고정구를 제조하는 과정을 없애고 제품을 직접 가공하여 문제를 해결하고 생산 과정에서 해결하기 어려운 재료를 절약하고 시간을 단축 할 수 있습니다. 전문 통계에 따르면 신제품 개발 비용이 기존 방법의 1/3~1/5로 줄어든다고 합니다.

3D 프린터를 사용하여 CAD 소프트웨어로 설계한 금형 부품을 출력하고 실제 조립을 통해 구조의 합리성을 추가로 검증하여 금형의 정확도, 공정 및 서비스 수명에 대해 쉽게 논의하고 조정할 수 있습니다.

기존 금속 금형 생산보다 훨씬 빠르고 저렴하며 여러 금형 버전을 동시에 인쇄할 수 있고, 아웃소싱 제조업체에 적합한 다양한 애플리케이션 옵션, 데이터 유출을 방지하고 지적 재산권을 보호하는 내부 솔루션, 사출 성형 부품의 품질이 동일합니다.

사실, 경우에 따라 금속 3D 프린팅 금형은 기존 금속 금형보다 더 비싸고 제작 시간이 더 오래 걸릴 수 있습니다. 금형 제작이 더 유리하다는 것이 아니라 3D 프린팅 금형을 사용하여 전체 제품을 생산하는 것이 더 경제적이라는 의미입니다.

간단히 말해, 플라스틱(또는 폴리머) 3D 프린터로 플라스틱 금형을 3D 프린팅하면 강하고 내열성이 강한 재료와 결합하여 기업에서 자체적으로 사출 금형을 만들거나 서비스 제공업체를 찾아 신속하게 주문할 수 있습니다.

3D 프린팅 플라스틱 몰드는 소량의 부품(소재에 따라 100개 또는 10,00개)에 사용할 수 있으며 금속 몰드보다 비용이 90% 저렴합니다. 예산이 제한되어 있고 리드 타임이 짧은 경우 플라스틱 3D 소량 프린팅이 선호되는 금형 제조 방법입니다.

제품 및 금형 시험 생산 시간 대폭 절약

소형 금형의 경우 비용과 주기가 고객을 만족시키기가 쉽지 않습니다. 일부 소비자 전자 제품의 경우 출시 주기가 제품 수익에 심각한 영향을 미칩니다. 3D 프린팅을 사용하여 금형을 개발하는 것은 매우 비용 효율적입니다. 생산 시간은 물체의 크기와 복잡성에 따라 달라집니다. 3D 프린터는 2~24시간 내에 부품이나 실리콘 금형을 제작하여 제품을 검증할 수 있으므로 사출 성형 및 스탬핑 금형에 비해 확실히 앞서 나갈 수 있습니다.

3D 프린팅은 특히 외형과 조립의 검증 테스트에 적합합니다. 초기 디자인이 만족스럽지 않은 경우 STL 파일을 조정하고 다시 3D 프린팅하기만 하면 되므로 모델 제작 속도가 빨라지고 디자인 반복이 빠르게 이루어질 수 있습니다. 또한 3D 프린팅을 사용하여 소량의 신제품을 생산하여 시장을 탐색하고 일부 부품을 교체하는 데 3D 프린팅을 사용하면 금형 개발 비용을 절감할 수 있습니다.

Same quality as machined molds; can make conformal cooling channels; uses less raw materials and faster than machined molds; can print multiple mold versions at one time; has higher application options, suitable for outsourcing manufacturers; prevents Data leakage, internal solution to protect intellectual property; injection molded parts have the same quality.

기존 가공 금형에 비해 3D 프린팅 금형의 장점은 속도, 비용 및 재료 절감과 함께 디자인이 더 유연하다는 점입니다. 금속 3D 프린팅 금형을 예로 들면, 과거에는 중대형 기업에서만 사용했지만 지금은 중소형 금형 공장에서도 사용하고 있습니다. 이 기술이 대중화되는 것은 시간 문제일 뿐입니다.

In short, 3D printing, also known as additive manufacturing, helps these companies make better injection molding molds and tooling faster and cheaper than traditional processes. It can be said that 3D printing molds are changing the rules of the game in the mold manufacturing industry.

최고 수준의 품질 기준 제공

예를 들어 최종 제품이 실리콘 제품이고 3D 프린팅 금형을 사용하는 경우 실리콘이 플라스틱 금형을 방해하거나 화학 반응을 일으키지 않습니다. 주의해야 할 것은 플라스틱의 융점뿐입니다. 일부 소재는 내열성이 있어 3D 프린팅 금형에 이상적이며 실리콘 부품은 매우 매끄러운 표면과 많은 디테일을 가질 수 있습니다. 또한 3D 프린팅 금형은 견고하고 여러 번 쉽게 사용할 수 있어 생산 공정 개선을 위한 프리미엄 솔루션입니다.

주조는 널리 사용되는 주형 제작 방법이지만 이제 3D 프린팅을 사용하여 모래 주형으로 금속 부품을 제작할 수 있습니다. 이 시나리오에서 3D 프린팅을 사용하면 인쇄된 모델의 표면 효과가 매우 미세하고 디자인의 정확한 모양이 모래에 남아 정밀한 금속 제품을 만들 수 있습니다.

예를 들어 주얼리 시리즈 제품은 주로 3D 프린팅을 사용하여 왁스 패턴을 만든 다음 이를 쉘에 코팅하고 소성하여 캐비티 몰드를 얻는 인베스트먼트 주조 공정을 통해 생산됩니다. 마지막으로 필요한 금속 액체를 캐비티에 부어 최종 제품을 얻습니다.
3D 프린팅 소량 사출 금형의 일반적인 예시입니다.

제타 몰드: 중국 상하이에 위치한 사출 성형 회사로, 신속한 금형 개방 및 소량 사출 성형 서비스를 제공합니다. 지난 몇 년 동안 전통적으로 소량 생산에 대한 수요가 급증했습니다. 현재 Zetar Mold는 Nexa3D NXE 400 3D 프린터로 xPEEK147 레진 재료를 사용하여 몰드 인서트를 제작한 다음 기존 금속 몰드의 구성 요소로 조립합니다.

전체 금형 세트는 12시간 만에 제작할 수 있으며, 이 중 8시간은 3D 프린팅에, 4시간은 후처리 또는 경화에 사용됩니다. 프로토타입 몰드 개발 시간이 4주에서 48시간으로 단축되었습니다.

또한 각 몰드 세트의 비용을 $10,000에서 $350으로 줄일 수 있습니다. 이러한 하이브리드 제조 금형은 기존 금속 금형에 비해 최대 96%의 비용 절감으로 1,000개 이상의 병을 고장 없이 생산할 수 있습니다. 기존 사출 성형의 경우 가장 큰 비용은 금형 제작입니다. 제품을 대량 생산하여 판매해야만 금형의 생산 비용을 회수할 수 있습니다.

제품의 수명 주기가 짧거나 수요가 적은 경우 가공 도구에 투자하는 것이 경제적으로 합리적이지 않을 수 있습니다. 이때는 3D 프린팅을 통해 금형을 제작하는 것이 더 나은 선택일 수 있습니다. 제조업체는 비용 관리 범위 내에서 이전에는 경제적으로 실현 불가능했던 맞춤형 또는 소량 생산으로 제품 범위를 확장할 수 있습니다.

따라서 3D 프린팅으로 금형을 제작하는 것이 더 나은 선택이 될 수 있습니다. 3D 프린팅 기술 설계의 유연성 덕분에 이전에는 달성하기 어려웠던 혁신과 맞춤화가 가능합니다. 기존 금형의 부담 없이 복잡한 프로토타입 디자인을 테스트할 수 있습니다. 고비용 리노베이션의 위험

빠르게 성장하고 경쟁이 치열한 사출 성형 산업은 수천억 달러의 가치가 있기 때문에 제조업체는 보다 효율적이고 저렴한 방법으로 앞서 나갈 수 있는 방법을 모색하고 있습니다.

3D 프린팅의 단점은 무엇인가요?

플라스틱 몰드는 일반적으로 금속 몰드보다 열전도율이 낮기 때문에 다음과 같은 경우 냉각 시간이 길어집니다. 사출 성형 부품금속 금형보다 마모가 빠르며, 정확도 요구 사항을 충족하기 위해 가공 후 가공이 필요할 수 있고, 금형 크기가 제한적입니다.

가공보다 시간이 오래 걸리고 비용이 더 많이 들 수 있으며, 사전 설계 시간이 더 필요하고 더 높은 기술이 필요하며, 정확도 요구 사항을 충족하기 위해 가공 후 가공이 필요할 수 있으며, 금형 크기가 제한될 수 있습니다.

3D 프린팅의 도전 과제는 무엇인가요?

투자 가치를 계산하세요: 금형 제작업체는 종종 최저가로 금형을 제작해야 한다는 고객의 강한 압박을 받습니다. 따라서 금형 제작자는 추가 투자 가치를 정확하게 계산하고 최종 고객에게 이를 입증해야 합니다.

기존 금형 제조 공정과의 통합 금형 분야에서 금속 3D 프린팅 기술의 적용을 제한하는 마지막 요소는 기존 생산 라인에 원활하게 통합할 수 있는 솔루션이 없다는 점입니다. 이는 금형 제조에 3D 프린팅을 적용하는 데 있어 핵심적인 과제이기도 합니다.

3D 프린팅 기술 자체의 도전 과제: 3D 프린팅 몰드 인서트의 경우 고밀도 부품을 생산하려면 매우 안정적인 프린팅 프로세스를 통해 후처리 후 완벽한 표면 마감을 달성해야 합니다. 이는 3D 프린팅 기술 자체의 가장 까다로운 측면입니다. 요구 사항.

결론

3D 프린팅 기술이 발전하고 비용이 낮아지면서 금형 전체를 3D 프린팅으로 제작하는 사례가 점점 더 많아지고 있습니다. 특히 휴대폰, 스마트 웨어러블 기기 등 사출 성형 제품이 빠르게 변화하는 가전 산업에서 더욱 그렇습니다.
3D 프린팅은 기존 제조 방식을 대체하는 것이 아닙니다. 대신 3D 프린팅은 기존 제조 방법의 한계를 해결함으로써 제조를 보완합니다. 사출 금형에 3D 프린팅을 적용하는 것은 비교적 성숙한 단계입니다.

3D 프린팅의 주요 장점은 비용 효율성, 빠른 생산 속도, 설계 유연성 및 복잡성 감소, 위험 감소, 재료 및 지속 가능성, 강도 및 내구성, 폐기물 감소, 접근성, 신속한 프로토타이핑입니다. 주요 응용 분야는 의료 기기: 자동차 소비재: 항공우주: 교육 및 연구 분야입니다.

3D 프린팅 기술은 업계에서 독립적인 혁신의 과정입니다. 시대의 발전과 함께 그 가치는 점차 반영될 것이며, 시장 발전 공간도 매우 넓습니다. 미래 제조 산업을 이끌 많은 혁신 중 하나가 될 것이며 모든 사람의 관심을받을 자격이 있습니다. 사출 성형 실무자.