금형 제작 과정에서 발생하는 탈형 문제, 어떻게 해결할 수 있을까?

1. 금형 설계 최적화

탈형 난이도는 무엇보다 금형 설계에 크게 좌우됩니다.

• 탈형 경사(드래프트 앵글)
  제품이 쉽게 빠지려면 적절한 탈형 경사가 필요합니다. 경사가 너무 작으면 제품이 금형 벽에 달라붙고, 너무 크면 외관이나 치수 정밀도에 영향을 줄 수 있습니다. 제품 구조와 소재에 따라 최적의 경사를 설계하는 것이 중요합니다.

• 금형 표면 가공도
  금형 표면이 거칠면摩擦(마찰)이 커져 탈형이 힘들어집니다. 따라서 표면 연마(폴리싱)를 통해 매끄럽게 유지해야 하며, 정밀도가 높은 가공일수록 탈형이 원활해집니다.

• 구조 단순화
  언더컷, 복잡한 형상, 막힌 구조는 제품이 빠지지 않게 만드는 주요 원인입니다. 이런 경우 슬라이드 코어, 분할 구조 등을 활용해 문제를 최소화할 수 있습니다.

2. 금형 소재 및 표면 처리

금형 소재의 물성도 탈형에 직접적인 영향을 줍니다.

• 고경도 강재 사용
  경도가 높으면 금형 표면이 잘 닳지 않고 매끄러움을 오래 유지할 수 있어 탈형이 유리합니다.

• 표면 처리 기술
  크롬 도금, 질화 처리, PVD 코팅 등은 표면의 내마모성과 활성을 높여 제품이 금형에 달라붙는 현상을 줄여줍니다.

3. 공정 조건 최적화

사출 공정에서 설정하는 압력, 보압, 냉각 시간도 탈형 난이도를 결정합니다.

• 사출 압력: 너무 높으면 과충전되어 금형 벽과 접착력이 강해지고, 너무 낮으면 충전 불량이 생깁니다.

• 보압 시간: 지나치게 길면 제품이 과도하게 수축·밀착되고, 너무 짧으면 변형이 발생합니다.

• 냉각 시간: 짧으면 제품이 덜 굳어 찌그러지고, 길면 금형에 달라붙어 잘 빠지지 않습니다.

4. 탈형제(Release Agent) 활용

현장에서 가장 직접적인 해결책은 탈형제를 사용하는 것입니다.

• 종류 선택: 실리콘계, 왁스계, 불소계 등 소재에 따라 맞춤형 선택이 필요합니다.

• 도포 방법: 균일하게 분사해야 하며, 과도하게 사용하면 제품 표면에 얼룩이나 결점이 생길 수 있습니다.

5. 금형 유지보수

금형은 반복 사용하면서 표면에 잔여물이 쌓이거나 미세한 마모가 발생합니다.

• 정기적인 세척으로 수지 잔여물이나 이물질을 제거

• 점검 및 보수로 마모, 크랙 등을 조기에 관리

이런 관리 습관이 탈형 문제를 근본적으로 줄여줍니다.

6. 제품 설계 단계 고려

탈형 문제는 제품 구조에서 비롯되는 경우도 많습니다. 벽 두께 불균형, 불필요하게 복잡한 형상은 금형에서 빠지기 어렵습니다. 초기 제품 설계 단계에서 금형성을 고려해 단순화하는 것이 가장 이상적입니다.

7. 보조 탈형 장치

특수한 경우에는 에젝터 핀, 슬라이드, 에어 블로우 등 기계적 장치를 활용해 원활한 탈형을 지원합니다.

결론

탈형 문제는 단순히 생산 효율 저하만이 아니라 제품 품질과 금형 수명에도 큰 영향을 줍니다.
따라서 ① 금형 설계 최적화, ② 소재·표면 처리, ③ 공정 조건 조정, ④ 탈형제 활용, ⑤ 정기적인 유지보수를 종합적으로 실행하는 것이 필요합니다.

SGMOLD KOREA는 다년간의 금형·몰드베이스 제작 경험을 통해, 고객이 직면하는 이러한 탈형 문제를 사전에 고려한 설계와 가공을 제공합니다. 만약 금형 제작 과정에서 탈형 문제로 고민 중이라면, 저희에게 상담해 보시는 건 어떨까요?