제품 제조의 알루미늄 사출 성형

사출 성형은 프로토타입 및 실제 제품을 생산하는 데 사용되는 제조 공정입니다. 더 나은 품질과 수율로 복잡한 제품 부품을 생산할 수 있으므로 안정적이고 효율적입니다. 사출 성형 공정은 더 나은 생산을 위해 사용되는 디자인과 재료에 크게 좌우됩니다. 따라서 더 저렴한 비용으로 더 나은 제품을 제공할 수 있는 더 간단한 금형 공정을 원하는 제조업체는 알루미늄 사출 성형을 선호합니다.

기존의 사출 성형 공정/강재 사출 성형 공정은 확실히 내구성 있는 제품을 생산합니다. 그러나 빠른 생산을 보장하지 못하기 때문에 아쉬움이 많이 남는다. 이 기사에서는 알루미늄 사출 금형, 장점, 단점 및 기능에 대해 설명합니다. 계속 읽어보세요.

알루미늄 사출 성형이란 무엇입니까?

알루미늄 사출 성형은 알루미늄 툴링으로 부품(시제품/실제 제품)을 생산하는 데 사용되는 사출 성형을 기반으로 하는 혁신적인 기술입니다. 이는 신속한 프로토타이핑에서 강철 사출 성형에 대한 완벽한 대안이며 자동차, 항공 및 산업 공정에서 널리 채택되고 있습니다.

알루미늄 몰드는 최소한의 부품으로 복잡한 제품을 쉽게 생산할 수 있기 때문에 이상적입니다. 또한 일관된 구조, 높은 정확도, 매끄러운 표면으로 안정적인 제품을 보장합니다. 이는 금형에서 효과적으로 열을 전달하고 더 빠른 제품 형성을 보장하는 능력과 같은 특성에서 비롯됩니다.

알루미늄 사출 성형 VS 강철 사출 성형

기존의 사출 성형은 많은 수의 부품을 생산하기 위해 강철 사출 금형에 의존합니다. 그러나 강철 성형에는 몇 가지 한계가 있습니다. 따라서 알루미늄 성형 공정과 같은 대체 공정이 필요합니다.

다른 기능을 기반으로 알루미늄 사출 금형과 강철 플라스틱 사출 금형에는 많은 차이점이 있습니다. 이것은 알루미늄과 강철을 만드는 데 사용되는 재료보다 더 중요하며 기능, 디자인 및 응용 프로그램에 더 많이 기반합니다.

다음은 플라스틱 사출 성형용 알루미늄 금형과 강철 금형의 몇 가지 중요한 차이점입니다.

· 유연성

스틸 몰드는 몰드의 핵심 부품을 설계한 후 열처리로 인해 경도가 높아 유연하지 않습니다. 그러나 강철 사출 성형에 비해 알루미늄 금형은 더 부드러운 재료로 만들어집니다.

금형 부품을 별도로 생성할 수 있도록 설계되어 프로토타입을 조정하기 위해 쉽게 제거할 수 있습니다.

· 처리 시간

알루미늄 플라스틱 사출 금형은 CNC 가공 공정을 통해 알루미늄 소재를 사용하여 제조됩니다. 때때로 제조업체는 캐비티에 날카로운 모서리가 있어야 하는 경우 방전 가공(EDM)을 사용합니다. 그럼에도 불구하고 일반적인 알루미늄 캐비티는 기계적인 방법만 있으면 되기 때문에 10~15일 정도면 만들어집니다. 특별한 제조 장비나 열처리가 필요하지 않습니다.

강철 사출 금형도 같은 공정에서 나옵니다. 그러나 가격이 비싸고 제조에 몇 달이 걸립니다. 이것은 강철의 강성과 경도 때문입니다. 강철의 경도 때문에 특수 제조 장비가 필요하고 열처리를 거쳐 금형 수명을 연장합니다.

· 금형 견고성

금형 견고성은 금형이 너무 부식되거나 마모되기 전에 만들 수 있는 부품의 수를 나타냅니다. 이 요소는 곰팡이의 디자인과 유전적 구성에 크게 좌우됩니다.

강철 사출 금형은 제조 공정에 열처리가 포함되기 때문에 단단합니다. 또한 관절이 거의 없기 때문에 견고하고 내구성이 있습니다. 따라서 강철 사출 금형은 수백만 개의 부품을 생산할 수 있습니다.

그러나 알루미늄 프로토타입 금형은 강철에 비해 부드러운 소재인 알루미늄으로 제작됩니다. 따라서 강철 사출 금형보다 금형 견고성이 떨어집니다. 그럼에도 불구하고 알루미늄으로 만든 합금은 강하고 최대 5000개의 부품 배치를 보장할 수 있습니다.

· 제작 시간

생산 시간은 폴리머 주입에서 최종 제품의 배출까지 걸리는 시간입니다. 배치 제품 제조 공정에서 필수적인 요소로 금형의 재질, 온도, 압력에 따라 달라집니다.

알루미늄 사출 금형은 강한 압력과 온도를 견딜 만큼 충분히 강하지 않습니다. 따라서 알루미늄 프로토타입 금형의 생산 시간은 일반적으로 40~70초 이내입니다. 그러나 강철 사출 금형은 알루미늄 금형보다 고온과 고압을 더 잘 견딜 수 있으며 부품을 생산하는 데 몇 초 밖에 걸리지 않습니다.

알루미늄 공구의 특징 사출 성형용

알루미늄은 합리적인 비용으로 소량의 사출 금형을 만드는 데 도움이 되는 다양한 특성으로 인해 툴링에 유용합니다. 다음은 일반적인 알루미늄 사출 성형 및 툴링에 이상적인 중요한 기능입니다.

· 열팽창 및 냉각 속도

알루미늄은 열팽창 계수가 높습니다. 따라서 적정 온도로 가열한 후 쉽게 식힐 수 있어 생산 속도가 빨라집니다.

이로 인해 빠르고 효과적인 생산이 요구되는 제품 제조 공정에서 중요한 소재입니다. 또한 사출 성형 공정에 이상적입니다.

· 금속 속성

공작물의 정도를 위해서는 적절한 기계적 강도와 강성을 갖춘 공구가 필요합니다. 알루미늄은 금속성이 강하여 강성과 강도를 일정 수준으로 유지합니다. 또한 연성이 있어 도구를 사용하기에 적합한 재료입니다.

도구는 제조 과정에서 충분히 강해야 합니다. 알루미늄 사출 성형에서 절단 매개변수, 등급 및 형상을 올바르게 선택하면 보다 효율적인 알루미늄 성형 공정도 가능합니다. 따라서 툴링에 사용되는 알루미늄 합금은 부품당 비용을 낮추면서 생산성을 높일 것입니다.

알루미늄 사출 성형의 장점

· 비용

알루미늄 사출 금형 비용은 사출 금형 제조시 철강에 비해 저렴합니다. 금형의 전반적인 가치와 투자 수익은 금형 사용에 따라 크게 달라질 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 다른 모든 요소가 동일하다면 알루미늄에 대한 초기 도구 투자는 더 적습니다.

· 리드

알루미늄 몰드는 제품 생산을 위한 더 빠른 경로를 보장합니다. 강철 사출 성형은 금형 설계에서 최종 제품 구현까지 몇 달이 걸릴 수 있습니다. 그러나 알루미늄 사출 금형은 금형을 만들고 프로토타입을 만들고 최종 제품을 만드는 데 며칠만 소요됩니다.

· 저용량에 적합

부품의 소량 배치 생산의 경우 알루미늄 플라스틱 사출 금형이 더 나은 가치를 제공합니다. 이는 낮은 초기 비용을 제공하고 수천 개의 신뢰할 수 있는 부품을 생산하는 신뢰성 때문입니다.

· 가공 시간

알루미늄 프로토타입 금형은 강철 금형보다 훨씬 빠르게 열을 발산합니다. 따라서 훨씬 더 빨리 가열하고 냉각할 수 있습니다. 사출 성형 중 냉각 시간은 성형 공정의 전체 주기를 설명합니다. 따라서 알루미늄 성형 공정을 선택하면 주기가 짧아져 부품 생산이 빨라집니다.

· 더 나은 제품

싱크마크, 보이드, 화상자국 등 부품 불량의 가장 큰 원인 중 하나는 가열 및 냉각이 불균일하기 때문입니다. 알루미늄 몰드의 우수한 방열 특성은 몰드가 빠르고 균일하게 가열 및 냉각되도록 하여 불량품 및 불량품의 수를 줄이는 이점을 제공합니다.

· 손쉬운 수리 및 수정

강철의 극도의 경도로 인해 손상되거나 변형된 강철 주형은 수리가 매우 어렵고 비용이 많이 들 수 있습니다. 종종 새 금형이 유일한 솔루션입니다. 그러나 알루미늄 플라스틱 사출 금형은 더 부드러운 재료로 만들어졌으며 디자인은 분리 가능하고 간단합니다. 이 기능을 사용하면 알루미늄 사출 금형에 오류가 발생한 경우 수리 및 수정이 용이합니다.

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알루미늄 사출 성형의 단점

· 내구성

알루미늄 플라스틱 사출 금형은 작은 부품 실행에 적합합니다. 그러나 강철 주형은 내식성, 내마모성 및 열적으로 안정적이므로 내구성이 더 좋습니다. 이를 통해 더 많은 제품을 생산할 수 있습니다.

그러나 엔지니어는 니켈 도금 또는 어닐링 알루미늄 금형 설계를 통해 강철과 동일한 내구성을 복제할 수 있습니다. 이는 알루미늄 사출 금형 비용을 증가시켜 알루미늄 툴링과 관련된 비용 이점을 무효화합니다.

· 제한된 표면 마감

알루미늄 플라스틱 사출 금형은 밀도가 낮기 때문에 강철 금형에 비해 제한된 표면 마감을 제공합니다. 고밀도 강철로 강철 인서트를 추가하여 다양한 질감 선택과 맞춤형 마감 처리가 가능합니다.

· 플래시 온 파트

플래싱은 더 이상 단단히 맞지 않는 마모된 공동으로 인해 금형에 과도한 재료가 형성되는 것입니다. 수천 번의 생산 주기 후에 알루미늄 플라스틱 사출 금형이 마모되고 부적합이 생겨 제품이 번쩍이게 됩니다.

· 제품 수 감소

알루미늄 사출 성형은 오랜 기간 동안 사출 성형 공정과 관련된 강한 온도와 압력을 견딜 수 없습니다. 따라서 장기간의 대량 부품 생산에는 적합하지 않습니다.

· 복잡성

엔지니어는 금형에 영향을 주는 성형 부품의 능력으로 인해 수정이 필요한 경우 알루미늄 금형 설계를 개선할 수 없습니다. 그러나 강철 주형은 다양한 밀도의 개발된 재료를 처리하기 위해 열처리를 통해 강화될 수 있습니다.

알루미늄 사출 성형 설계

알루미늄 금형 설계는 제품 제조 설계 과정에서 필수적인 단계입니다. 제품의 내구성과 금형의 효율을 좌우하기 때문입니다.

다음은 알루미늄 몰드 디자인을 만들 때 디자인 전문가가 고려해야 하는 방법입니다.

· 가능한 수정을 위한 준비

알루미늄 금형 설계 중에 설계에 잠재적인 수정 절차를 포함하는 것이 좋습니다. 이로 인해 알루미늄 사출 금형 비용이 증가할 수 있지만 나중에 수정이 필요할 때 비용 효율성이 입증될 수 있습니다.

처음 시작할 때 용량을 만들지 않고 수정하는 것이 가능합니다. 그럼에도 불구하고 대부분의 경우 도구를 희생해야 합니다.

· 균일한 벽 두께 보장

한편, 알루미늄 몰드 설계의 더 얇은 섹션은 먼저 냉각되고 응고되는 경향이 있습니다. 반면에 밀도가 높은 영역은 더 가벼운 세포가 식고 굳어질 때 공급하는 저장소 역할을 합니다.

그럼에도 불구하고 대부분의 부품은 다양한 단면을 가지며 두꺼운 부품보다 더 빨리 동결되는 경향이 있습니다. 따라서 이송 경로는 두꺼운 부분과 얇은 부분 모두에서 응고를 고려하도록 해야 합니다.

이렇게 하면 플라스틱 부품의 두께가 일정하게 유지되고 알루미늄 성형 공정이 간소화되며 점진적인 응고가 빠르게 일어날 수 있습니다.

· 적합한 합금 사용

실리콘은 알루미늄 플라스틱 사출 금형을 설계할 때 합금으로 사용되는 가장 적합한 요소입니다. 이는 높은 비열 용량, 즉 알루미늄보다 열을 더 잘 유지하기 때문입니다.

실리콘만이 적합한 합금은 아닙니다. 사용되는 모든 합금은 제품의 견고한 기계적 특성을 촉진하는 데 도움이 되므로 동결 범위가 짧아야 합니다.

· 부품 세부정보 기록

알루미늄 플라스틱 사출 금형을 설계할 때 설계의 날카로운 모서리보다는 필렛을 사용하십시오. 절차에 날카로운 모서리가 있으면 생산된 부품의 수축이 크게 달라 균열이나 영구 변형이 발생할 수 있습니다.

· 삽입물 사용

황동 스레드 인서트와 같은 다양한 모양과 재질의 인서트를 알루미늄 몰드 설계에 통합하여 몰드의 내구성을 강화하고 필요한 경우 매우 단단한 표면을 제공할 수 있습니다.

결론

플라스틱 사출 성형을 위한 알루미늄 몰드의 실패는 종종 잘못된 알루미늄 합금 선택과 함께 잘못된 설계 또는 잘못된 툴링 방식으로 인해 발생합니다. 따라서 이 기사에서는 알루미늄 사출 성형, 그 특성 및 몇 가지 디자인 팁을 소개했습니다.

알루미늄 프로토타입 몰드는 압도적으로 보일 수 있습니다. 그러나 공정에 대한 높은 지식과 우수한 제품 개발 처리 기록을 보유한 올바른 회사와 함께라면 더 나은 제품 형성을 보장할 수 있습니다.

RapidDirect는 제품 제조에 최적화된 알루미늄 사출 금형 설계를 제공합니다. 제조 조언은 지원팀에 문의하십시오. 이미 CAD 파일이 있는 경우 지금 업로드하여 설계에 대한 즉각적인 견적을 받으세요.

FAQ

알루미늄 사출 금형은 얼마나 오래 지속됩니까?

알루미늄 사출 금형의 수명은 제품 제조에서의 사용에 따라 다릅니다. 프로토타이핑에 사용할 때 알루미늄 사출 금형은 금형의 밀도로 인해 수천 개의 부품을 생산할 수 있습니다. 그러나 강도 높은 제품 제조에 사용하면 수명이 단축됩니다.

최근에는 알루미늄 몰드의 내구성을 향상시키기 위해 표면 코팅, 아노다이징 등의 공정을 도입하여 생산 사이클에 유용하게 활용되고 있습니다.

알루미늄 사출 성형이 강철 사출 성형에 비해 더 나은 옵션입니까?

알루미늄 또는 강철 사출 성형의 사용은 설계의 특성과 달성하려는 제품 유형에 따라 크게 달라집니다. 두 사출 공정은 상호 보완적인 대안이지만 둘 다 엔지니어가 제조 공정을 채택하기 전에 고려해야 하는 뚜렷한 장점과 단점을 제공합니다.