사출 성형 및 3D 프린팅을 결합하여 '불가능한' 부품 만들기

플라스틱 제품에 대해 이야기할 때 가장 일반적인 제조 방법은 우리가 매일 사용하는 플라스틱 부품의 대부분을 차지하는 사출 성형입니다. 이름에서 알 수 있듯이 사출 성형 부품은 재료가 원하는 모양으로 응고될 때까지 몰드에 증착된 플라스틱을 사용하여 복잡하고 복잡한 물체를 생성합니다. 금형을 생산하려면 일반적으로 알루미늄이나 강철과 같은 다양한 금속을 CNC로 가공해야 합니다.

그러나 점점 더 많은 회사들이 뺄셈 제조 방법을 사용하는 것보다 3D 인쇄 사출 금형을 선택하고 있습니다. 그 이유는 다음과 같습니다.

저렴한 금형 및 더 빠른 생산

기존 사출 성형의 문제 중 하나는 금형을 만드는 데 비용이 많이 든다는 것입니다. 이러한 금형에는 $3,000에서 $100,000(금형의 복잡성 또는 사용되는 재료에 따라 다름) 이상의 막대한 투자가 필요합니다. 공정하게 말하면 대량 생산 속도에서 많은 수의 개체가 생성되는 경우가 많습니다. 금형도 꽤 오래 지속됩니다. 하지만 이는 특히 3D 인쇄된 제품에 비해 막대한 비용을 지불해야 할 수 있습니다.

3D 인쇄 사출 금형, 특히 SLA 또는 Material Jetting으로 개발된 사출 금형은 훨씬 저렴한 가격으로 CNC 가공 금형의 정확도와 거의 일치할 수 있습니다. 또한 제품, 프로토타입 및 테스트의 처리 시간을 훨씬 단축할 수 있습니다. 뿐만 아니라 회사가 내부에서 금형을 생산하고 테스트할 수 있도록 하여 최종 제품에 대한 제어 수준을 높일 수 있습니다.

제어 스위치 제조업체인 Berker는 이러한 이점이 운영에 매우 중요하다는 사실을 알게 되었습니다. Objet30 Pro를 사용하여 생산 시간을 28일에서 3일로 단축하고 비용을 22,000달러에서 3,000달러로 줄일 수 있었습니다.

“이 새로운 유연성 덕분에 2~3개의 다른 솔루션을 동시에 시도하여 최상의 결과를 얻을 수 있습니다. "라고 Berker의 기술 부서 및 제조 책임자인 Andreas Krause는 말합니다. “이러한 기능적 프로토타입을 사용하여 생산된 제품의 확인된 품질은 R&D 프로세스를 가속화했습니다. .”

소량 제조

앞서 언급했듯이 3D 프린팅된 금형은 가격과 속도면에서 훌륭하지만 대량 생산에 적합하지 않습니다. 이는 인쇄된 플라스틱 몰드가 마모에 강하지 않아 오래 지속되지 않기 때문입니다. 그러나 이것은 소량 제조 영역에서 틈새 시장을 개발할 수 있게 해주었기 때문에 큰 단점은 아닙니다. 3D 프린팅으로 만든 프로토타입 사출 금형은 중대량 생산에서 소프트 툴이나 하드 툴을 대체하기 위한 것이 아니라 소프트 툴 몰드와 3D 프린팅 프로토타입 사이의 격차를 메우기 위한 것입니다.

현대적인 내열 3D 프린팅 재료를 사용하고 설계 자유도가 높기 때문에 3D 프린팅을 통해 3D 프린팅 금형은 소량의 사출 성형 다이를 제조할 수 있는 실용적인 옵션이 되었습니다. 이 금형은 더 빠른 처리 시간(5-7주가 아닌 1-2주)에 가장 적합합니다. 전기 부품이나 배관 장비와 같은 특정 제품의 경우 대량 생산에 뛰어드는 것보다 소규모로 실행하는 것이 더 유리합니다.

이러한 실행은 50 – 100개 부품의 낮은 생산 수량으로 작동할 수 있습니다. 또한 상당히 작은 부품(150mm 미만)에도 적합합니다. 실행이 작아 보일 수 있지만 사출 성형의 초기 비용을 크게 줄여 회사에서 중간 규모 생산 수준에서 생산할 수 있습니다.

부품 복잡성 향상

인쇄된 사출 금형에는 두 가지 유형이 있습니다. 알루미늄 프레임으로 개발된 금형 인서트와 완전히 3D 인쇄된 독립형 조각으로 개발된 사출 금형입니다. 품질 면에서 프레임이 없는 3D 인쇄 금형은 제공할 것이 많습니다. 이러한 전통적인 알루미늄 케이스에 의존하지 않을 때 모든 종류의 세부 사항을 허용할 수 있기 때문에 기본 구조가 무너집니다.

알루미늄 프레임을 사용하지 않으면 프린터는 더 많은 재료와 시간을 사용해야 할 수 있지만 복잡한 냉각 채널과 같은 작은 세부 사항을 보장합니다. 이러한 금형이 허용하는 더 높은 수준의 세부 사항은 특정 제품에 필요한 모든 작은 기능 구성 요소와 간격을 추가하는 데 중요할 수 있습니다. 펌핑 시스템을 생산하는 Grundfos와 같은 회사는 이것이 우수한 표면 조도를 유지하면서 성형품에 작은 세부 사항을 적용하는 가장 좋은 방법이라는 것을 알게 되었습니다.

사출 성형이 이미 시장에서 가장 복잡한 부품과 최고의 마감 처리를 제공하고 있다는 점을 고려하면 이는 훨씬 더 인상적입니다. 그러나 최종 제품은 만든 주형에 따라 달라지므로 이러한 세부 사항은 한계를 더욱 뛰어납니다.

3D 인쇄, CNC 가공 또는 기타 여러 기술과 같은 현대식 제조가 제공하는 모든 가능성에 대해 알아보려면 다음을 확인하십시오. rapiddirect.com 자세한 정보나 편리한 주문형 서비스