절대 잊지 말아야 할 오버몰딩 설계 가이드

오버몰딩은 이미 성형되거나 가공된 재료 위에 수지 층(일반적으로 TPE로 알려진 고무 같은 플라스틱)을 주조하여 단독으로는 소유할 수 없는 특성을 부여하는 사출 성형 공정입니다.

이 공정은 비용 효율적이고 재료 간의 우수한 접착력을 제공하는 데 도움이 되지만 적절한 계획이 필요합니다. 예를 들어, 기계 기술자는 부품의 기능을 수행하고 최대 접착력을 얻기 위해 올바른 재료를 선택해야 합니다. 이것이 기계공이 오버몰딩 설계 가이드를 적절하게 계획해야 하는 이유 중 하나입니다.

디자인이 복잡하기 때문에 오버몰드 디자인을 할 때 주의가 필요합니다. 이 문서는 오버몰딩 설계 가이드를 만들 때 고려해야 할 원칙에 대한 유용한 정보를 제공하는 데 도움이 될 것입니다.

오버몰드 설계 전 고려해야 할 요소

오버몰딩 설계 가이드를 시작할 때 설계를 성공적으로 만드는 데 도움이 되는 몇 가지 요소를 고려해야 합니다. 이러한 요인의 예는 다음과 같습니다.

부분 기능

오버몰딩 부품 설계는 부품의 기능을 완전히 이해하는 것으로 시작됩니다. 이렇게 하려면 다음과 같은 부분에 대해 몇 가지 질문을 해야 합니다.

1. 부품의 의도된 목표는 무엇입니까?

부품을 설계하려는 이유를 이해하는 것은 설계 부품에 매우 중요합니다. 오버몰딩의 광범위한 적용으로 인해 제품의 목표를 아는 것은 사용할 프로세스를 아는 데 필수적입니다. 예를 들어 방수 케이스에 씰을 성형할 계획이라면 방수 씰이 제품의 목표입니다.

2. 부품이 직면하게 될 노출 유형은 무엇입니까?

또한 디자인을 만들기 전에 '업무 라인'에서 제품이 직면하게 될 노출 유형을 고려해야 합니다. 예를 들어 부품이 UV 광선과 같은 강한 방사선에 노출될 경우 이러한 유형의 제품에 특정 플라스틱을 사용할 수 있습니다.

3. 부품을 오버몰딩하는 이유는 무엇입니까?

부품에 오버몰딩을 사용하는 이유도 설계가 얼마나 복잡해야 하는지 결정하는 데 도움이 됩니다. 예를 들어, TPE(고무 유사)를 핸들에 주조하기 위한 TPE 오버몰딩 설계 가이드를 만들 때 그러한 장치의 의도된 용도는 진동 흡수, 인체 공학, 그립 또는 편안함 중 하나입니다. 이 질문에 만족스럽게 답하면 올바른 재료를 선택하고 오버몰딩 설계 가이드를 올바르게 작성하는 데 도움이 됩니다.

4. 대규모 부품을 만들 계획입니까?

대규모로 생산할 계획이라면 오버몰딩 설계 가이드를 작성할 때도 이 점을 고려해야 합니다. 예를 들어, 진동 감쇠를 위한 오버몰딩 부품은 두꺼운 벽을 가지므로 더 많은 재료가 필요하고 각 부품을 생산하는 데 더 긴 사이클 시간이 걸립니다. 이러한 제품을 만드는 것은 매우 비용이 많이 들 수 있지만 몇 개만 원한다면 그만한 가치가 있을 것입니다.

부품 시나리오

부품의 기능이 설계에 맞는지 확인한 후 다음 단계는 부품을 사용할 자세와 이것이 물리적 기능에 어떤 영향을 미칠지 조사하는 것입니다. 오버몰딩 제품을 사용하는 네 가지 일반적인 시나리오는 다음과 같습니다.

1. 기판에 그립 추가

드릴, 정원용 호스 또는 주방 용품과 같은 제품은 사용자가 젖은 상태에서도 제품을 제어할 수 있도록 어느 정도의 그립이 필요합니다. 이러한 시나리오에서 이러한 제품에 그립을 추가하는 가장 좋은 방법은 손잡이 위에 고무와 같은 플라스틱을 주조하는 것입니다. 이러한 유형의 공정에는 많은 재료가 필요하지 않을 수 있으며 대부분의 경우 소량 생산만 필요합니다.

2. 편안함

기판에 그립을 추가할 때 제품을 사용할 때 편안함을 주는 역할도 합니다. 따라서 이 시나리오는 대부분의 경우 전자와 유사합니다. 두 시나리오를 결합한 제품의 가장 인기 있는 예는 자전거 핸들의 고무 그립입니다. 이 시나리오는 또한 최소한의 재료만 필요하며 대부분의 경우 소규모 생산만 필요합니다.

3. 밀봉

이 시나리오에 대한 오버몰딩 제품을 만들려면 더 긴 주기 시간과 더 많은 재료가 필요합니다. 이러한 씰은 일반적으로 방수 특성을 가지며 기판과의 최대 접착력을 달성해야 합니다. 이러한 유형의 부품을 설계하기 전에 기판과 최상의 접착력을 제공하고 최고의 방수 기능을 제공하는 재료를 찾아야 합니다.

4. 진동 감쇠

이러한 유형의 사용은 가장 많은 재료를 필요로 하고 가장 긴 주기 시간을 갖습니다. 이는 생산할 TPE 부품이 주조하려는 기판의 진동을 흡수할 수 있을 만큼 충분히 두꺼워야 하기 때문입니다. 고객은 이 시나리오를 펌프 및 드릴과 같은 고에너지 기계에 적용합니다.

오버몰딩을 선택해야 하는 이유

오버몰드 설계를 시작하기 전에 오버몰딩이 제품 제조에 가장 적합한 최고의 제조 공정인지 결정해야 합니다. 제품의 목표가 아래 이유 중 하나라면 제조 공정으로 오버몰딩을 선택해야 합니다.

1. 여러 재료로 하나의 파트를 만들고 싶을 때.

2. 이미 만들어진 제품의 인체공학적 디자인과 느낌을 개선하고 싶은 경우.

3. 기성품에 일종의 디자인을 추가해야 하는 경우.

4. 비용 효율적인 제조 공정이 필요한 경우.

5. 제품 사용 시 안전성을 높이고자 하는 경우(또는 충격 및 진동을 흡수)

오버몰딩을 위한 중요한 설계 고려사항

오버몰딩을 위한 사전 설계 고려 사항을 거친 후에는 설계 시 고려해야 할 몇 가지 다른 요소도 있습니다. 예는 다음과 같습니다.

본딩

수지와 이미 성형/가공된 재료(기판) 간의 결합은 오버몰딩 공정의 대부분을 차지합니다. 이 결합이 발생하는 두 가지 주요 방법이 있습니다.

1. 화학적 방법

화학적 방법은 분자 수준에서 발생하며 상당히 많은 요소를 포함합니다. 기계적 방법에 비해 강도가 높지만 달성하기가 상대적으로 어렵습니다. 화학적 결합에 영향을 미치는 요인의 예로는 수지가 기판을 적실 수 있는 정도가 있습니다. 습윤 정도는 접촉 수준을 높이고 더 강한 결합을 허용합니다.

화학 결합에 영향을 미치는 또 다른 요소는 화학 결합의 강도를 방해할 수 있는 첨가제, 충전제 또는 특정 표면 처리의 존재입니다.

오버몰딩 공정에서 선호하는 결합 방법으로 화학적 결합을 사용한다고 가정합니다. 이 경우 최대 접착력을 제공할 수 있는 가장 적합한 재료를 알기 위해 재료 공급업체 및 성형업체에 문의하는 것이 좋습니다.

2. 기계적 방법

기계적 결합은 두 재료의 물리적 인터페이스에서 발생합니다. 한 가지 방법은 수지가 흘러 들어갈 수 있는 기판에 구멍, 홈 또는 절단부를 만드는 것입니다. 수지가 이 구멍에서 냉각된 후 이 구멍에 고정됩니다. 기계적 결합을 더욱 강화하기 위해 기판 주위에 오버몰딩된 재료를 감쌀 수 있습니다. 또한 오버몰딩된 재료 표면이 벗겨질 수 있으므로 노출되지 않도록 하십시오.

오버몰딩 재료 호환성

자료

호환 가능한 기판 및 수지 재료의 조합이 많이 있지만 상용성 및 접착력 외에도 다른 요소가 수지 선택에 영향을 미칩니다. 기판의 쿠션만 원한다면 수지의 두께는 부드러움 못지않게 중요합니다. 재료의 부드러움을 측정하는 가장 좋은 방법은 굽힘에 대한 재료의 저항을 측정하는 굽힘 탄성률입니다. 재료의 부드러움은 재료의 굴곡 탄성률에 반비례합니다.

오버몰딩 응용 분야에 적합한 다양한 오버몰딩 재료를 찾을 수 있지만 Versaflex와 같은 일부 수지는 특히 오버몰딩 공정에 적합합니다. 귀하의 목표가 기판의 그립을 향상시키는 것이라면 수지를 선택하는 가장 좋은 방법은 마찰 계수를 결정하는 것입니다. 수지의 마찰 계수는 촉감(소유하는 그립의 정도)에 정비례합니다.

원칙

제조 공정에 사용되는 오버몰딩 방법의 유형도 오버몰딩 설계 가이드를 작성할 때 고려해야 할 중요한 요소입니다. 두 가지 주요 오버몰딩 방법이 있습니다.

1. 투샷 성형

이 방법은 재료를 사용하여 기판을 성형하고 다른 재료로 빠르게 오버몰딩하는 방법입니다. 전체 공정은 하나의 금형만 사용하며 자동화된 공정입니다. 투샷 성형에는 트랜스퍼 오버몰딩, 회전 오버몰딩 및 코어백 오버몰딩의 세 가지 유형이 있습니다. 세 가지 방법은 따뜻한 기판에 수지를 캐스팅하여 화학 결합을 사용합니다. 이 기술은 화학 결합을 강화합니다. 그러나 기계공은 높은 운영 비용으로 인해 부품 10,000개 이상의 대규모 생산에만 사용합니다.

2. 픽앤플레이스 몰딩

이 방법은 두 개의 금형을 사용하고 일괄 작업을 수행합니다. 첫 번째 배치에는 기판 부품을 성형하고 두 번째 금형에 수동으로 배치하는 작업이 포함됩니다. 두 번째 배치는 완성된 부품을 생산하기 위해 성형된 기판에 수지를 주입하는 것을 포함합니다. Pick-n-place 성형은 수동 프로세스이고 전자와 같은 로봇 기계가 필요하지 않기 때문에 더 비용 효율적입니다. 그러나 최대 접착력에 도달하지 못할 수 있으며 최대 10,000개 부품의 소량 생산만 처리할 수 있습니다.

오버몰딩 사용의 장점

세심한 계획과 복잡한 플라스틱 오버몰딩 설계 지침이 필요하지만 최고의 사출 성형 공정 중 하나입니다. 다음은 몇 가지 이유입니다.

1. 저비용

오버몰딩은 생산 비용을 최소화할 수 있습니다. 일반 사출성형과 달리 여러 부품을 사용해 조립을 통해 하나의 제품을 만들 수 있기 때문이다. 금형 설계는 비용이 많이 들지만 동일한 부품을 천 번 이상 조립해야 하는 번거로움이 없습니다. 오버몰딩에 사용할 수 있는 다양한 재료를 통해 항상 생산 공정에 맞는 비용 효율적인 쌍을 찾을 수 있습니다.

2. 빠른 주기

오버몰딩을 위한 금형을 생성하면 나머지 프로세스 부품은 조립이 필요한 부품보다 빠릅니다. 투샷 몰드는 부품 생산을 완료하는 데 몇 달이 걸릴 수 있지만 픽앤플레이스 오버몰딩은 생산에 몇 주가 소요됩니다. 그러나 후자는 더 많은 양의 생산을 처리할 수 있습니다. 두 경우 모두 금형 제작 후 표준 사출 성형 공정에 비해 생산 공정이 빠르게 진행됩니다.

3. 소량 생산에 이상적

Pick-n-place 오버몰딩은 중소 규모 생산을 위한 완벽한 선택입니다. 수작업이 수반되기 때문에 더 노동 집약적인 선택이지만 투샷 오버몰딩과 관련된 운영 비용이 높지 않습니다. 본격적인 생산을 시작하기 전에 제품의 프로토타입이 필요한 경우 픽앤플레이스 오버몰딩이 더 나은 선택입니다. 또한 부품을 재설계해야 하는 경우 픽앤플레이스 생산을 통해 투샷 몰드보다 저렴한 비용으로 몰드를 재설계할 수 있습니다.

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결론

오버몰드 설계는 오버몰딩 프로젝트에서 가장 중요한 부분 중 하나입니다. 이를 올바르게 만드는 것은 전체 생산 프로세스의 성공에 매우 중요합니다. 이를 위해 디자인을 직접 처리하도록 선택할 수 있습니다.

그러나 이는 시간이 오래 걸리고 생산 기간이 늘어납니다. 더 나은 선택은 RapidDirect와 같은 경험이 풍부한 회사에 아웃소싱하는 것입니다. RapidDirect는 우수한 디자인을 만들고 몇 주 안에 뛰어난 보고서를 제공하는 데 도움이 됩니다. 오버몰딩 설계 가이드에 대해 더 알고 있는 데 도움이 필요하면 저희에게 연락하십시오.

FAQ

질문: 플라스틱 오버몰딩이란 무엇입니까?

A: 플라스틱 오버몰딩은 수지(일반적으로 고무 같은 플라스틱)를 다른 재료(대부분 경질 플라스틱/열경화성 수지)에 성형하는 사출 성형 유형입니다. 두 물질이 양립할 수 있는 경우, 목적을 훌륭하게 수행할 강력한 화학 결합을 형성합니다.

질문: 인서트 몰딩과 오버몰딩의 차이점은 무엇입니까?

A: 인서트 성형은 오버몰딩과 동일한 공정을 따릅니다. 하지만 오버몰딩에 사용되는 플라스틱과 달리 금속 기질을 사용합니다.