금형 설계부터 제품 완성까지 | 일체형 금형 제작 솔루션

제품 품질·납기·원가를 좌우하는 시작 단계

금형 설계는 제조업에서 단순한 기술 공정이 아니라,
제품 품질, 양산 안정성, 생산 효율, 그리고 전체 비용 구조를 결정하는 핵심 단계입니다.

가전, 생활용품, 자동차 부품 등 어떤 산업이든
금형 설계가 잘못되면 양산 단계에서 반복 수정, 불량 증가, 납기 지연으로 이어질 수밖에 없습니다.

금형 설계의 본질은
제품 요구사항을 바탕으로 사출, 프레스, 다이캐스팅 등 특정 공정을 통해 재료를 안정적으로 성형할 수 있는 구조를 설계하는 것입니다.

금형 설계의 기술 원리와 주요 분류

금형은 적용 공정에 따라 다음과 같이 구분됩니다.

• 사출 금형: 플라스틱 제품 대량 생산

• 프레스 금형: 금속 판재 성형

• 다이캐스팅 금형: 알루미늄·아연 등 금속 주조

이 중 가장 활용도가 높은 사출 금형은
용융된 플라스틱을 금형 캐비티에 주입한 후, 냉각·이형 과정을 통해 제품을 완성하는 구조입니다.

설계 단계에서는 다음 요소들을 종합적으로 고려해야 합니다.

• 파팅라인(분할면): 단일 파팅 구조는 가공·조립·유지보수 측면에서 유리

• 캐비티 수량: 소량·고정밀 제품은 단일 캐비티, 원가 절감이 중요하면 다캐비티

• 러너 시스템: 충전 밸런스를 고려하지 않으면 수축·단차 문제가 발생

이러한 설계 품질의 차이는 실제 양산 이후에 가장 명확하게 드러납니다.

금형 설계에서 반드시 고려해야 할 핵심 요소

1. 소재 선택

금형 수명과 가공 안정성은 소재에 의해 크게 좌우됩니다.
P20 강재는 가공성과 내마모성의 균형이 좋아 가전·생활용품 사출 금형에 널리 사용됩니다.

2. 구조 설계

• 파팅면은 외관면을 피해서 설계해야 후가공 비용을 줄일 수 있습니다.

• 이젝션 시스템 설계가 부적절하면 변형, 백화 현상이 발생할 수 있습니다.

3. 공정 조건 반영

사출 금형의 경우

• 냉각 수로 간격은 일반적으로 8~12mm가 권장되며

• 금형 온도는 ±2℃ 이내로 제어되어야 치수 안정성을 확보할 수 있습니다.

4. 표준화 적용

DME, HASCO 등의 표준 부품 시스템을 활용하면 설계 및 제작 기간을 단축하고, 유지보수 효율도 크게 향상됩니다.

산업별 금형 설계의 중점 포인트

• 가전 금형: 외관 품질과 고광택 표면 처리

• 생활용품 금형: 원가 절감을 위한 다캐비티 구조

• 자동차 금형: ±0.01mm 수준의 고정밀 공차 관리

이처럼 금형 설계는 산업 특성에 따라 접근 방식이 완전히 달라집니다.

금형 설계 트렌드: 분업에서 통합으로

최근 금형 산업은 다음과 같은 방향으로 발전하고 있습니다.

• Moldflow 등 유동 해석 기반 설계의 보편화

• 3D 프린팅 기반 컨포멀 냉각 구조 적용 확대

• 설계 → 가공 → 조립을 분리하지 않는 일체형 제작 방식 선호

한국 금형 산업의 현실적인 문제점

현재 한국 금형 시장에서는
설계, 몰드베이스 가공, 금형 가공을 각각 다른 업체에 외주하는 경우가 많습니다.

이 방식은

• 전체 제작 기간이 길어지고

• 커뮤니케이션 비용이 증가하며

• 설계 의도가 현장에서 제대로 반영되지 않는 문제가 발생하기 쉽습니다.

SGMOLD – 설계부터 완제품까지 한 번에

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