열러너 금형(Hot Runner Mold): 성형 사이클 단축과 생산 효율 향상의 핵심 기술

1. 열러너 금형이란?

열러너 금형(Hot Runner Mold) 은 가열 장치를 통해 런너(유로) 내부의 수지 용융 상태를 일정하게 유지하여 굳지 않게 하는 시스템입니다.
기존의 냉러너 금형과 달리, 열러너 기술은 성형 사이클을 단축하고 원재료 낭비를 최소화할 수 있어
현대 사출성형 산업의 핵심 기술로 자리 잡았습니다.

자동차, 가전, 전자, 의료기기 등 거의 모든 산업 분야에서 활용되며,
고정밀·고효율·저비용 생산을 실현하는 중요한 기술 기반입니다.

2. 열러너 시스템의 분류와 구조

2.1 시스템의 종류

열러너 시스템은 구조와 온도 제어 방식에 따라 다음과 같이 나눌 수 있습니다.

• 풀 핫러너(Full Hot Runner)
  구조가 복잡하지만 성형 안정성이 높고 유지보수 비용이 낮습니다.
  대형, 고정밀 부품의 대량생산에 적합합니다.

• 세미 핫러너(Semi Hot Runner)
  구조가 단순하고 고장률이 낮아 유지비가 절감되며,
  다수 캐비티 및 중소형 제품 생산에 적합합니다.

2.2 노즐(Hot Nozzle)의 형태

• 오픈형(Open Type): 구조가 단순하고 관리가 용이하여 세미형 시스템에 주로 사용됩니다.

• 밸브 게이트형(Valve Gate Type): 풀 핫러너 시스템에 사용되며, 게이트 개폐를 정밀 제어할 수 있습니다.

2.3 주요 구성 부품

열러너 시스템은 다음의 주요 부품으로 구성됩니다.

3. 열러너 금형의 장점

3.1 성형 사이클 단축

냉각 런너 구간이 없기 때문에 제품이 굳는 즉시 배출 가능하여
성형 주기가 크게 단축됩니다.
특히 얇은 벽 두께의 제품은 5초 이하의 사이클로 생산이 가능합니다.

3.2 원재료 절감

냉러너가 없어 러너 절삭 및 재가공이 불필요합니다.
즉, 원재료 손실이 거의 0%에 가까워
고가의 엔지니어링 플라스틱을 사용하는 경우 경제적 이점이 큽니다.

3.3 제품 품질 향상

온도 제어가 정밀하여 수지의 흐름이 균일하고,
게이트 자국이 작으며 잔류응력이 낮아 변형이 적습니다.
이러한 이유로 MOTOROLA, HP, DELL 등 글로벌 브랜드가
열러너 금형을 채택하고 있습니다.

3.4 생산 자동화에 최적화

게이트 절단이나 러너 회수 공정이 필요 없기 때문에
자동화 라인과의 연동성이 우수합니다.
또한 열러너 기술은 다색 사출, 다재료 공사출, PET 프리폼, 스택몰드(Stack Mold) 등
첨단 사출기술의 기반이 됩니다.

4. 열러너 금형의 한계와 주의점

1️⃣ 초기 비용 상승
열러너 부품의 단가가 높아 초기 투자비가 증가합니다.
소량생산 제품의 경우 경제성이 낮을 수 있습니다.

2️⃣ 설비 정밀도 요구
열러너와 금형 간의 정밀 조립이 중요하며,
미세한 오차나 밀봉 불량은 수지 누출이나 성형 불량을 초래할 수 있습니다.

3️⃣ 운용 및 유지보수 난이도
조작 및 설정 오류 시 생산 중단이나 부품 손상 위험이 있습니다.
따라서 초기 사용자는 경험 축적이 필요합니다.

5. 시사출(Trial Mold)과 공정 최적화

시사출의 목적은 단순히 샘플을 얻는 것이 아니라,
금형 설계와 공정 조건의 안정성을 검증하여 대량생산에 적합한 환경을 확보하는 것입니다.

주요 단계

1️⃣ 배럴 온도 설정: 소재 공급업체의 권장 온도 기준으로 설정 후 실제 용융 온도 측정.
2️⃣ 금형 온도 설정: 금형 표면 온도와 컨트롤러 온도를 비교 측정, 균일성 확보.
3️⃣ 공정 파라미터 설정: 사출 압력·속도·냉각 시간·스크류 회전수 초기값 조정.
4️⃣ 충전 시험(Filling Test): 수지 흐름 상태 확인, 전환점(보압 전환 시점) 결정.
5️⃣ 사출 압력 한계값 설정: 실제 압력보다 높은 안전한 제한 범위 확보.
6️⃣ 사출 속도·보압 시간 최적화: 제품 중량과 변형률 기준으로 최적 밸런스 확보.
7️⃣ 보압력·금형 잠금력 보정: 안정적 반복 성형 환경 구축.

6. 결론: 열러너 기술은 제조 경쟁력의 핵심

열러너 금형은 단순한 기술이 아니라,
제조 효율과 비용 절감, 품질 향상을 동시에 실현하는 핵심 솔루션입니다.

적절한 설계와 정밀 가공을 통해

• 성형 사이클 30~50% 단축

• 재료 사용량 20~40% 절감

• 제품 불량률 10~15% 감소

라는 구체적 성과를 기대할 수 있습니다.

SGMOLD KOREA 는
비표준 몰드베이스, 열러너 시스템 통합 설계, 금형 최적화 서비스 분야에서
축적된 기술력과 ±0.005mm 정밀 가공 능력을 기반으로
한국 금형 산업의 경쟁력 향상에 기여하고 있습니다.