몰드베이스 가공 | 고정밀 공정·공차 관리·대형 보링 기술 가이드

고정밀 사출 금형에서 몰드베이스 가공은 단순한 전처리 단계가 아닙니다. 몰드베이스 가공의 정밀도와 구조 안정성은 금형 수명, 파팅면 밀착도, 열전달 효율, 그리고 사이클 타임까지 직접적인 영향을 미치는 핵심 기반 공정입니다. 특히 자동차·가전·전자 부품과 같이 고사이클 생산이 요구되는 산업에서는 치수 정밀도와 공차 관리 수준이 곧 생산 안정성을 결정합니다.

몰드베이스는 코어와 캐비티를 지지하는 구조물인 동시에 열팽창과 반복 하중을 흡수하는 프레임입니다. 따라서 초기 몰드베이스 가공 단계에서 응력 관리와 평면도 확보가 제대로 이루어지지 않으면, 조립 이후 미세한 정렬 오차가 누적되어 플래시(Flash) 발생이나 캐비티 편심 문제로 이어질 수 있습니다.

몰드베이스 가공이 금형 수명과 생산 효율에 미치는 영향

몰드베이스 가공은 금형 정밀도의 출발점입니다. 가이드 포스트(Leader Pin) 정렬 오차가 0.01mm만 발생해도 장기적으로는 마모 불균형과 제품 치수 편차를 초래합니다. 특히 고정밀 사양에서는 ±0.005mm 수준의 관리가 요구되며, 이는 가공 설비 강성과 공정 관리 체계에 따라 달라집니다.

S50C, S45C와 같은 탄소강 계열은 가공성이 우수하지만 절단 및 밀링 과정에서 내부 잔류 응력이 형성될 수 있습니다. 반면 P20, KP4M과 같은 프리하든드 강은 경도가 높아 절삭 조건과 공구 관리가 치수 정밀도 확보의 핵심 요소가 됩니다. 소재 특성에 맞춘 몰드베이스 가공 전략이 수립되지 않으면, 금형 수명 단축과 반복적인 유지보수 비용 증가로 이어질 수 있습니다.

몰드베이스 가공 공정 순서: 소재 절단부터 대형 보링까지

원소재 절단 및 응력 제거(Stress Relief)

몰드베이스 가공은 원소재 절단에서 시작됩니다. 절단 시 발생하는 열과 기계적 변형은 잔류 응력을 남기며, 이를 방치할 경우 후속 가공 단계에서 휨(Warping)이 발생할 수 있습니다.

대형 몰드베이스 가공에서는 절단 후 응력 제거(Annealing 또는 Stress Relief Heat Treatment)를 수행하고 일정 안정화 시간을 확보하는 것이 바람직합니다. 이는 치수 정밀도 유지와 장기적인 구조 안정성 확보에 필수적인 단계입니다.

6면 연마와 기준면 확보

6면 연마(6-side grinding)는 몰드베이스 가공의 기초를 형성합니다. 상하좌우 전면을 연마하여 평면도와 직각도를 확보함으로써 이후 MCT 가공의 기준면을 설정합니다.

고정밀 몰드베이스 가공에서는 ±0.01mm 수준의 평면도를 목표로 하며, 대형 플레이트의 경우 열팽창 계수를 고려한 온도 관리가 필요합니다. 실내 온도 편차가 클 경우 치수 오차가 발생할 수 있습니다.

MCT 가공 및 정밀 홀 가공

MCT 가공 단계에서는 가이드 포스트 홀, 리턴 핀 홀, 냉각수 라인 가공 등이 이루어집니다. 이때 동심도(Coaxiality), 직진도, 홀 간 거리 오차가 핵심 관리 항목입니다.

Makino, Mazak과 같은 고강성 장비는 진동 억제와 반복 정밀도 측면에서 고정밀 몰드베이스 가공에 적합합니다. Deep Hole Drilling 공정에서는 절삭유 압력과 공구 마모 관리가 중요하며, 냉각수 홀의 직진도 불량은 누수나 냉각 불균형으로 이어질 수 있습니다.

대형 보링(Boring)과 정렬 정밀도 확보

대형 보링 공정은 가이드 포스트 홀의 정렬 정확도를 결정합니다. 대형 플레이트에서는 미세한 편심도 조립 후 정렬 불량으로 이어질 수 있으므로, 고강성 보링 장비와 정밀 측정 장비의 결합이 필수적입니다.

고정밀 몰드베이스 가공의 공차 관리 기준

일반 사양의 몰드베이스 가공에서는 ±0.01mm 수준의 치수 정밀도를 요구하며, 고사양 프로젝트에서는 ±0.005mm까지 관리합니다.

이를 위해서는 가공 중 열안정화 시간 확보, 공구 마모 보정, 항온 환경 유지 등이 병행되어야 합니다. 단순히 측정 장비의 정확도만으로는 공차 관리가 완성되지 않으며, 공정 설계 단계에서부터 치수 안정성을 고려한 전략이 필요합니다.

몰드베이스 가공 불량 사례와 개선 전략

실제 현장에서는 응력 제거가 충분히 이루어지지 않은 상태에서 MCT 가공을 진행한 사례가 있었습니다. 조립 후 파팅면 밀림 현상이 발생하였고, 반복적인 플래시 문제로 이어졌습니다.

공정을 절단 → 응력 제거 → 안정화 → 6면 연마 → MCT 가공 → 대형 보링 순으로 재정비하고, CMM을 통한 전수 검사를 도입함으로써 ±0.008mm 이내 정렬 정밀도를 확보하였습니다. 이후 동일 불량은 재발하지 않았습니다.

이처럼 몰드베이스 가공의 품질은 공정 순서와 응력 관리 전략에 따라 크게 달라집니다.

몰드베이스 가공 업체 선택 시 고려 요소

고정밀 몰드베이스 가공을 의뢰할 경우, 단순한 단가 비교보다 다음 요소를 종합적으로 검토해야 합니다.

• 대형 보링 설비 보유 여부

• MCT 장비의 강성과 반복 정밀도

• CMM 기반 검사 성적서 제공 가능 여부

• S50C, P20 등 소재 특성에 따른 가공 경험

• 납기 최적화 시스템과 공정 병렬화 능력

특히 검사 성적서(Inspection Report)를 제공하는 업체는 공차 관리 체계를 문서화하고 있다는 점에서 신뢰도가 높습니다.

SGMOLD는 200대 이상의 CNC 및 MCT 설비와 대형 가공 설비를 기반으로 비표준 몰드베이스 가공을 수행하고 있으며, 출하 전 CMM 전수 검사와 검사 성적서를 제공하고 있습니다. 서울·대구 사무소와 화성 A/S 대응 체계를 통해 한국 고객과의 기술 소통을 강화하고 있습니다.

몰드베이스 가공 FAQ

몰드베이스 가공 정밀도는 어느 수준까지 가능합니까?
일반적으로 ±0.01mm 수준이며, 고정밀 사양에서는 ±0.005mm까지 관리 가능합니다.

대형 몰드베이스 가공 납기는 얼마나 소요됩니까?
사양과 크기에 따라 달라지며, 공정 병렬화 여부와 소재 준비 상태에 따라 납기 최적화가 가능합니다.

S50C와 P20 가공 시 차이는 무엇입니까?
S50C는 가공성이 우수하나 응력 관리가 중요하며, P20은 경도가 높아 절삭 조건과 공구 관리가 치수 안정성에 영향을 줍니다.

결론: 전략적 몰드베이스 가공이 금형 품질을 좌우합니다

몰드베이스 가공은 단순한 가공 공정이 아니라 금형 수명과 생산 안정성을 결정하는 전략적 단계입니다. 응력 제거, 공차 관리, 열변형 대응, 대형 보링 정렬 정밀도 확보가 체계적으로 이루어질 때 고정밀 금형 생산이 가능합니다.

도면 기반의 기술 검토나 RFQ 상담이 필요한 경우, 요구 정밀도와 납기 조건을 공유해 주시면 사전 기술 분석을 통해 최적의 몰드베이스 가공 전략을 제안받을 수 있습니다. 고정밀 사양일수록 초기 단계에서의 공정 설계가 장기적인 품질 안정성을 결정합니다.