사출 금형의 주요 부품과 역할 정리

1. 사출 금형에서 ‘부품 구조’를 이해하는 것이 중요한 이유

사출 금형은 단순한 하나의 덩어리가 아니라, 성형·냉각·이형·배출이라는 기능을 수행하는 수십 개의 부품이 유기적으로 결합된 정밀 구조물이다. 각 부품의 역할을 정확히 이해하지 못하면, 금형 설계 오류, 가공 불량, 생산 중 트러블의 원인을 정확히 판단하기 어렵다.

특히 비표준 금형이나 구조가 복잡한 금형일수록, 개별 부품의 기능과 상호 작용을 이해하는 것이 금형 품질과 직결된다.

1.1 사출 및 러너 계통 부품

1.1.1 스프루 부시(唧咀, Sprue Bush)

스프루 부시는 사출기의 노즐과 직접 접촉하는 부품으로, 용융 수지가 최초로 금형 내부로 유입되는 통로 역할을 한다. 사출 시 수지는 반드시 스프루 부시를 통해 코어 및 캐비티로 전달되며, 이 부품의 상태는 충전 안정성에 직접적인 영향을 미친다.

1.1.2 위치결정 링(定位环)

금형을 사출기에 장착할 때 정확한 중심 정렬을 돕는 부품이다. 사출기 노즐과 금형의 위치 오차를 줄여주며, 반복 생산 시 재현성을 높이는 역할을 한다.

1.1.3 러너 풀러 핀 / 풀러 로드(拉料杆)

러너 내부의 냉각된 수지를 개방 시 함께 분리하기 위한 구조물이다. 분기 러너용과 스프루 러너용으로 나뉘며, 러너 탈락 불량을 방지하는 데 핵심적인 역할을 한다.

1.2 가이드 및 정렬 계통

1.2.1 가이드 포스트(导柱) / 가이드 부시

전·후금형이 정확한 위치로 결합되도록 유도하는 장치로, 금형 정렬의 기본 요소이다. 일반적으로 4개가 사용되며, 정렬 불량은 제품 편심, 마모 가속, 금형 파손으로 이어질 수 있다.

1.2.2 테이퍼 핀 / 경사 핀(斜导柱)

슬라이드(행위)를 구동하기 위한 핵심 부품으로, 개폐 시 경사 운동을 통해 측면 코어를 반복적으로 이동시킨다. 슬라이드 구조가 있는 금형에서는 필수적인 구성 요소이다.

1.3 슬라이드 및 측면 코어 계통

1.3.1 슬라이드(行位) 및 슬라이드 슬롯

제품 측면에 언더컷이나 돌출 형상이 있을 경우 사용하는 구조이다. T형 슬롯, 도브테일 구조 등을 통해 슬라이드의 안정적인 이동을 보장하며, 측면 형상 성형을 담당한다.

1.3.2 웨어 플레이트 / 슬라이드 패드(行位垫片)

슬라이드와 접촉하는 마찰 부위의 내마모성을 높이기 위한 부품으로, 장기 생산 시 슬라이드 정밀도 유지를 위해 필수적이다.

1.3.3 락킹 블록(锁模块)

사출 압력에 의해 슬라이드가 후퇴하는 것을 방지하는 잠금 장치이다. 특히 대형 금형이나 고압 성형 조건에서 슬라이드 위치 안정성을 확보하는 데 중요하다.

1.4 이젝션(배출) 계통

1.4.1 이젝터 핀(顶针)

성형 완료 후 제품이나 러너를 금형에서 분리하기 위한 가장 기본적인 배출 장치이다. 위치 선정과 길이 오차는 제품 변형이나 백마크의 원인이 될 수 있다.

1.4.2 슬리브 핀 / 슬리브(司筒针 / 司筒)

원통 형상의 제품이나 중심 홀을 가진 제품에서 사용되며, 일반 이젝터 핀보다 안정적인 배출이 가능하다. 성형과 배출 기능이 분리되어 사용되는 경우도 많다.

1.4.3 경사 이젝터(斜顶)

언더컷 구조를 가진 제품의 이형을 위해 사용된다. 이젝션 후 제품과 경사 이젝터 사이에 최소 0.5mm 이상의 간격이 확보되어야 안정적인 탈형이 가능하다.

1.4.4 이젝터 리턴 핀(回针)

이젝터 플레이트의 복귀 위치를 보장하는 역할을 하며, 이젝션 미복귀 상태에서의 금형 충돌을 방지한다.

1.5 냉각 및 온도 제어 계통

1.5.1 냉각 수로(运水孔)

금형 내부 온도를 일정하게 유지하기 위한 핵심 구조이다. 냉각 효율은 사이클 타임, 제품 수축, 품질 안정성과 직결된다.

1.5.2 워터 커넥터 / 노즐(喉咀)

냉각 수로와 사출기 냉각 라인을 연결하는 부품으로, 일반적으로 내식성이 우수한 동 소재가 사용된다.

1.5.3 단열판(隔热板)

고온 금형에서 발생하는 열이 사출기로 전달되는 것을 차단하는 역할을 하며, 장비 보호 및 온도 안정성 확보에 기여한다.

1.6 지지·보강 및 보조 구조

1.6.1 서포트 핀 / 서포트 포스트(支撑柱)

사출 압력으로 인한 B판 변형을 방지하기 위해 사용되며, 금형 구조 강성을 유지하는 역할을 한다.

1.6.2 더스트 핀(垃圾钉)

이젝터 플레이트 하중을 지지하면서 이물질로 인한 변형을 방지하는 보조 지지 부품이다.

1.6.3 아이볼트 / 리프팅 링(吊环)

금형 운반 및 설치 시 사용되는 장치로, 안전한 취급을 위한 필수 부품이다.

1.7 인서트 및 특수 가공 요소

1.7.1 인서트(镶件)

재료 절감, 가공 효율 향상, 배기 개선을 위해 사용된다. 특히 리브 높이가 8mm 이상이거나 가공이 어려운 부위에서 적극적으로 활용된다.

1.7.2 EDM 전극(铜公)

절삭 가공이 불가능한 형상을 전기 방전 가공으로 성형하기 위해 사용하는 전극이다. 언더컷이나 깊은 리브 형상에 필수적이다.

1.8 금형 설계 시 반드시 고려해야 할 포인트

금형 부품은 개별적으로 존재하는 것이 아니라, 서로 맞물려 기능한다. 따라서 설계 단계에서부터 이젝션, 냉각, 슬라이드, 정렬 구조를 동시에 고려하지 않으면, 가공 후 수정 비용과 납기 리스크가 급격히 증가한다.

결국 안정적인 금형은 “부품을 많이 넣은 금형”이 아니라, 각 부품의 역할이 명확하게 정의된 구조에서 나온다.