홈페이지 / 회사소개 / 뉴스 및 정보 플라스틱 금형 설계 시 주의사항 2025-08-06 00:13:55 「독서안내」다음은 플라스틱 금형을 설계할 때 반드시 고려해야 할 9가지 핵심 요소입니다. 1. 플라스틱 금형 설계 시 주의사항 플라스틱 금형은 사출성형 공정의 핵심 도구로서, 제품의 치수 정밀도, 외관 품질, 성형 효율, 금형 수명에 직접적인 영향을 미칩니다. 금형 설계 초기에는 소재 특성, 성형 조건, 구조적 타당성 및 유지보수 용이성 등을 종합적으로 고려해야 하며, 이를 통해 고효율 · 저불량의 안정적인 양산 체계를 구축할 수 있습니다. 다음은 플라스틱 금형을 설계할 때 반드시 고려해야 할 9가지 핵심 요소입니다. 1.1 원활한 유입 및 용융 수지의 흐름 고려 금형 구조는 수지 유입 및 충전 경로가 원활하도록 설계되어야 하며, 유로의 급격한 굴곡이나 단면 축소는 피해야 합니다. 최적의 유동성을 확보하기 위한 기본 조건은 다음과 같습니다: 유로는 곡률이 완만하고 표면이 매끄러워야 하며 핫 러너 시스템 사용 시 균일한 온도 분포를 유지해야 합니다 게이트 위치는 수지가 균형 있게 흐르도록 배치해야 합니다 1.2 적절한 탈형 경사 설정 제품의 원활한 탈형을 위해, 형면에는 충분한 탈형 경사(1° 이상) 가 필요합니다. 깊은 캐비티나 표면 텍스처(에칭 등)가 있는 경우에는 경사를 더욱 크게 설정하는 것이 좋습니다. 탈형 경사가 부족하면 제품이 손상되거나 금형에 마찰 손상이 발생할 수 있습니다. 1.3 성형 가압 방향의 적절성 성형 가압 방향은 제품의 최대 투영면과 일치하는 방향으로 설정하는 것이 이상적이며, 수지의 균일한 충전을 돕습니다. 다만 아래의 사항은 주의해야 합니다: 치수 정밀도가 요구되는 부위나 인서트/핀이 위치한 부위는 성형 가압 방향과 수직이 되지 않도록 설계 수지가 비대칭으로 충전되지 않도록 게이트 위치와 냉각 설계를 병행 고려 1.4 파팅라인 위치 및 결합 구조 정밀도 분할면(파팅라인)은 탈형 및 후가공에 영향을 주므로 다음과 같이 설계되어야 합니다: 파팅라인은 정밀도가 필요한 부위를 피해서 배치 상·하 금형은 가능하면 일체형 구조로 설계하고, 인서트 및 슬라이딩 파트는 3~4급 슬라이딩 정밀도 수준으로 결합 플래시(벌어짐)가 발생하기 쉬운 부분은 제거가 용이한 방향으로 설정 1.5 수축률 보정 및 충전 공간 확보 수지가 냉각되면서 발생하는 수축률 보정은 설계 초기부터 반영되어야 하며: 일반 수지는 0.1%~0.2%의 수축률을 가짐 금형 캐비티 용적은 제품 부피의 2~3배 여유 공간 확보 필요 POM, PA 등 결정성 플라스틱은 수축 방향성이 크므로 방향별 보정이 필요 1.6 코어 및 인서트의 강도 확보 사출 시 높은 압력과 수지의 침투력으로 인해 코어 및 인서트는 충분한 강도와 강성을 확보해야 합니다: 재질은 고경도 열처리강(H13, S136 등)을 추천 길고 가는 코어는 보강 리브나 스토퍼를 추가하거나, 유한 요소 해석(FEM)을 통해 구조적 안전성 검토 응력이 집중되는 부위는 모따기(라운딩) 처리를 통해 피로 파손을 방지 1.7 금형 표면 처리 기술 금형 표면 처리는 성형 안정성과 내구성에 큰 영향을 미치며, 다음과 같은 공정을 적용합니다: 거울 연마(Mirror Polish, Ra < 0.1μm) 또는 무광 에칭 등 성형품 외관에 맞춘 표면 처리 경도 향상을 위해 질화 처리, 경화 열처리, PVD 코팅 등을 병행 PVC, PBT 등 부식성이 강한 소재를 사용할 경우 내식성 처리를 반드시 고려해야 함 1.8 이젝터 시스템의 안정성 확보 l 성형 후 제품이 금형에 달라붙는 현상을 방지하고, 균일한 이젝션을 위해 아래 사항을 고려해야 합니다: l 이젝터 핀의 개수 및 위치는 제품 형상과 균형을 맞춰 배치 l 이젝터 핀은 반드시 고강도 열처리강으로 제작하며, 절대로 코어 기능과 겸용하지 않도록 설계 l 필요 시 슬라이딩 이젝터, 에어 이젝터, 스프링 이젝터 등의 복합 방식 적용 1.9 성형 속도에 따른 온도 관리 l 수지 종류에 따라 금형의 온도 관리 방식이 달라지며, 다음 사항을 고려합니다: l 고속 성형 재료(PP, HDPE 등) 는 빠른 냉각 후 즉시 탈형 가능 l 저속 성형 재료(PC, PPS 등) 는 냉각 시간이 길며, 강제 냉각 및 히터 시스템 필요 l 금형에는 오일 히터, 수온기, 전기 히터 등을 설치하고, 냉각 유로는 대칭으로 설계하여 온도 편차를 줄이는 것이 핵심입니다 2. 결론 플라스틱 금형 설계는 단순한 형상 가공을 넘어, 수지 유동 해석, 열 제어, 구조 강도, 가공성, 정밀도 등을 복합적으로 고려하는 고도의 기술 작업입니다. 위 사항들을 설계 초기 단계에서 면밀히 검토하고 반영함으로써, 시제품 반복을 줄이고, 금형 수명을 연장하며, 고객에게 고품질의 금형 솔루션을 제공할 수 있습니다.
1. 플라스틱 금형 설계 시 주의사항 플라스틱 금형은 사출성형 공정의 핵심 도구로서, 제품의 치수 정밀도, 외관 품질, 성형 효율, 금형 수명에 직접적인 영향을 미칩니다. 금형 설계 초기에는 소재 특성, 성형 조건, 구조적 타당성 및 유지보수 용이성 등을 종합적으로 고려해야 하며, 이를 통해 고효율 · 저불량의 안정적인 양산 체계를 구축할 수 있습니다. 다음은 플라스틱 금형을 설계할 때 반드시 고려해야 할 9가지 핵심 요소입니다. 1.1 원활한 유입 및 용융 수지의 흐름 고려 금형 구조는 수지 유입 및 충전 경로가 원활하도록 설계되어야 하며, 유로의 급격한 굴곡이나 단면 축소는 피해야 합니다. 최적의 유동성을 확보하기 위한 기본 조건은 다음과 같습니다: 유로는 곡률이 완만하고 표면이 매끄러워야 하며 핫 러너 시스템 사용 시 균일한 온도 분포를 유지해야 합니다 게이트 위치는 수지가 균형 있게 흐르도록 배치해야 합니다 1.2 적절한 탈형 경사 설정 제품의 원활한 탈형을 위해, 형면에는 충분한 탈형 경사(1° 이상) 가 필요합니다. 깊은 캐비티나 표면 텍스처(에칭 등)가 있는 경우에는 경사를 더욱 크게 설정하는 것이 좋습니다. 탈형 경사가 부족하면 제품이 손상되거나 금형에 마찰 손상이 발생할 수 있습니다. 1.3 성형 가압 방향의 적절성 성형 가압 방향은 제품의 최대 투영면과 일치하는 방향으로 설정하는 것이 이상적이며, 수지의 균일한 충전을 돕습니다. 다만 아래의 사항은 주의해야 합니다: 치수 정밀도가 요구되는 부위나 인서트/핀이 위치한 부위는 성형 가압 방향과 수직이 되지 않도록 설계 수지가 비대칭으로 충전되지 않도록 게이트 위치와 냉각 설계를 병행 고려 1.4 파팅라인 위치 및 결합 구조 정밀도 분할면(파팅라인)은 탈형 및 후가공에 영향을 주므로 다음과 같이 설계되어야 합니다: 파팅라인은 정밀도가 필요한 부위를 피해서 배치 상·하 금형은 가능하면 일체형 구조로 설계하고, 인서트 및 슬라이딩 파트는 3~4급 슬라이딩 정밀도 수준으로 결합 플래시(벌어짐)가 발생하기 쉬운 부분은 제거가 용이한 방향으로 설정 1.5 수축률 보정 및 충전 공간 확보 수지가 냉각되면서 발생하는 수축률 보정은 설계 초기부터 반영되어야 하며: 일반 수지는 0.1%~0.2%의 수축률을 가짐 금형 캐비티 용적은 제품 부피의 2~3배 여유 공간 확보 필요 POM, PA 등 결정성 플라스틱은 수축 방향성이 크므로 방향별 보정이 필요 1.6 코어 및 인서트의 강도 확보 사출 시 높은 압력과 수지의 침투력으로 인해 코어 및 인서트는 충분한 강도와 강성을 확보해야 합니다: 재질은 고경도 열처리강(H13, S136 등)을 추천 길고 가는 코어는 보강 리브나 스토퍼를 추가하거나, 유한 요소 해석(FEM)을 통해 구조적 안전성 검토 응력이 집중되는 부위는 모따기(라운딩) 처리를 통해 피로 파손을 방지 1.7 금형 표면 처리 기술 금형 표면 처리는 성형 안정성과 내구성에 큰 영향을 미치며, 다음과 같은 공정을 적용합니다: 거울 연마(Mirror Polish, Ra < 0.1μm) 또는 무광 에칭 등 성형품 외관에 맞춘 표면 처리 경도 향상을 위해 질화 처리, 경화 열처리, PVD 코팅 등을 병행 PVC, PBT 등 부식성이 강한 소재를 사용할 경우 내식성 처리를 반드시 고려해야 함 1.8 이젝터 시스템의 안정성 확보 l 성형 후 제품이 금형에 달라붙는 현상을 방지하고, 균일한 이젝션을 위해 아래 사항을 고려해야 합니다: l 이젝터 핀의 개수 및 위치는 제품 형상과 균형을 맞춰 배치 l 이젝터 핀은 반드시 고강도 열처리강으로 제작하며, 절대로 코어 기능과 겸용하지 않도록 설계 l 필요 시 슬라이딩 이젝터, 에어 이젝터, 스프링 이젝터 등의 복합 방식 적용 1.9 성형 속도에 따른 온도 관리 l 수지 종류에 따라 금형의 온도 관리 방식이 달라지며, 다음 사항을 고려합니다: l 고속 성형 재료(PP, HDPE 등) 는 빠른 냉각 후 즉시 탈형 가능 l 저속 성형 재료(PC, PPS 등) 는 냉각 시간이 길며, 강제 냉각 및 히터 시스템 필요 l 금형에는 오일 히터, 수온기, 전기 히터 등을 설치하고, 냉각 유로는 대칭으로 설계하여 온도 편차를 줄이는 것이 핵심입니다 2. 결론 플라스틱 금형 설계는 단순한 형상 가공을 넘어, 수지 유동 해석, 열 제어, 구조 강도, 가공성, 정밀도 등을 복합적으로 고려하는 고도의 기술 작업입니다. 위 사항들을 설계 초기 단계에서 면밀히 검토하고 반영함으로써, 시제품 반복을 줄이고, 금형 수명을 연장하며, 고객에게 고품질의 금형 솔루션을 제공할 수 있습니다.