프로토타입 사출 성형의 예술과 과학

---

6월에 게시됨. 2020년 1월 1일 | By WayKen Rapid Manufacturing

우리는 대량 생산되는 플라스틱 제품을 많이 알고 있습니다. 플라스틱 양동이, 전화 케이스,  LEGO와 같은 대부분의 장난감은 모두 플라스틱입니다. 수천 대의 사출 성형기가 전 세계적으로 일상적인 물건을 생산하기 위해 밤낮으로 일합니다. 그러나 이러한 회사는 새로운 구성 요소를 개발할 때 무엇을 합니까? 이러한 모든 기계에는 매우 복잡한 툴링이 필요하므로 프로토타입 사출 성형이 정확히 어떻게 작동합니까? 다른 제조 기술에서 급속 프로토타이핑과 마찬가지로 급속 사출 성형과 같은 것이 있습니까? 여기에서 모든 질문에 대한 답을 찾을 수 있습니다.

사출 성형 프로토타입에 필요한 것은 무엇입니까?

진보는 우리를 개발 경쟁에서 계속 유지합니다. 더 많은 새로운 기능을 만드는 회사가 더 짧은 시간에 더 많은 신제품을 생산하는 회사가 글로벌 시장의 치열한 경쟁에서 살아남을 것입니다. 그렇기 때문에 제품 개발은 제조에서 가장 비용이 많이 드는 부분 중 하나입니다. 사출 성형은 일반적으로 대량 생산과 관련된 공정입니다. 냉각 채널과 자동화된 프로세스가 있는 복잡한 경화 금형은 놀라운 속도로 동일한 부품을 생산합니다. 그러나 새로운 것을 만들고 테스트되지 않은 부품을 생산해야 할 때 문제가 발생합니다. 부진한 양산 기술을 유연한 프로토타입 사출 성형 방식으로 바꾸는 방법은? 이에 대한 답은 신속한 사출 성형입니다.

RIM은 유연성에 대한 좋은 관점을 제공하는 상당히 새로운 사출 성형 분야입니다. 이 기술은 몇 시간 동안 전체를 설치하는 것이 아니라 PC에서 압축을 풀고 몇 분 안에 사용하는 소프트웨어의 라이트 버전과 같다고 말하고 싶습니다. 급속 금형을 영구적으로 사용할 수는 없지만 금형 프로토타입 배치를 얻는 것은 좋은 거래입니다.

그러나 그 전에 전문 기술을 사용하지 않고 사출 성형 부품의 제조 프로세스를 더 빠르게 만드는 방법을 살펴보겠습니다.

시제품 사출 성형을 위한 설계

많은 스타트업과 디자인 엔지니어들은 제품을 디자인할 때 제조 방식에 큰 신경을 쓰지 않습니다. 이것은 많은 좋은 아이디어를 익사시키는 것입니다. 맞춤형 사출 성형 부품을 만들 때 많은 매개변수를 고려해야 합니다. 주요 중 하나는 벽 두께입니다. 이상적인 성형 부품은 모든 곳에서 일정한 벽 두께를 가지고 있습니다. 벽이 얇을수록 부품을 더 빨리 생산할 수 있습니다. 실제로는 종종 불가능하므로 가을 두께의 점진적인 변화를 고수합니다. 앵글과 필렛을 추가하는 것도 주요 고려 사항입니다. 부품을 쉽게 꺼낼 수 있기 때문입니다. 디자인을 확인하기 전에 항상 캐비티에서 배출될 수 있는지 확인하십시오.

솔루션을 찾고 지금 빠른 견적을 받으십시오!

도구 디자인

툴링에는 사출 금형 반쪽과 이젝터가 포함됩니다. 신속한 사출 금형 툴링은 훨씬 더 복잡하지만 더 빠르게 제조할 수 있습니다. 가장 큰 차이점은 유연성입니다. 프로토 몰드는 상당히 빠르게 수정할 수 있는 기회를 제공해야 합니다. 그렇기 때문에 성형 프로토타입 제작자는 기존 금형에 비해 금형을 더 많은 요소로 분할하는 경향이 있습니다. 이렇게 하면 캐비티를 변경하려는 경우 툴링에서 제거하고 변경 사항만 적용하고, 캐비티와 냉각 채널 및 이젝터를 수정해야 하는 경우 모두 제거하고 동시에 재제조할 수 있습니다. 예, 처음부터 제조합니다. 모든 부품을 동시에 만들면 전체 개체를 더 빨리 완성할 수 있습니다.

또 다른 중요한 설계 고려 사항(표준 액체 흐름, 벽 두께 및 냉각 채널 제외)은 금형의 수명입니다. 기존의 금형은 최대 수명을 위해 설계되었습니다. 그렇기 때문에 경화강을 사용하고 가공에 많은 시간이 소요됩니다. 사출 성형 프로토타입 및 맞춤형 사출 성형 도구는 잠시 동안만 지속되어야 합니다. 이것이 우리가 단단한 강철을 포기하고 더 단단한 알루미늄 합금을 고집할 수 있는 이유입니다. 그것들은 가공하기가 훨씬 쉽지만 프로토타이핑 및 검증 단계에서 금형을 지속시킬 수 있습니다.

좋은 금형을 생산하기 위해 노련한 엔지니어가 필요한 이유

프로토타입 금형 프로토 몰드를 생산하기 전에 제조 공정을 확인하는 것이 좋습니다. 불과 몇 년 전만 해도 이것은 불가능했습니다. 그러나 현대 엔지니어링 분석 방법은 먼 길을 왔습니다. 노련한 제조 엔지니어는 고급 유한 요소 분석 도구를 사용하여 액화된 폴리머가 금형을 채우는 방식과 냉각 방식을 복제할 수 있습니다. 제조 분야에서의 경험을 통해 엔지니어는 금형 흐름 프로세스를 정밀하게 복제할 수 있습니다. 설계 결함을 조기에 발견하고 프로토 몰드의 불필요한 리메이크를 방지할 수 있습니다.

시제품 사출 성형

주 표면이 폐쇄된 공간에 위치하는 경우가 많기 때문에 금형 가공은 그 자체로 복잡한 프로세스이지만 재료를 더 부드러운 것으로 변경하고 더 많은 분리를 추가하면 프로토타입 금형 제조 시간을 줄이는 데 많은 도움이 됩니다. 금형이 완성되면 주요 작업이 시작됩니다.

그런 다음 마침내 금형을 사용하고 사출 성형 부품을 가져와야 합니다. 걱정하지 마십시오. 첫 번째 부분에서 뭔가 잘못된 것이 확실합니다. 성형 공정은 매우 복잡하고 다양한 재료 속성을 사용하므로 설계의 모든 문제를 항상 정확하게 설명할 수 있는 것은 아닙니다. 프로토타입 사출 성형으로 시스템을 시작하고 첫 번째 프로토타입 부품을 얻은 다음 금형을 다시 실행합니다.

도구 디버깅

부품에 더 잘 맞도록 금형을 다시 만드는 것을 도구 디버깅이라고 합니다. 사출 금형에 어떤 종류의 문제가 발생할 수 있습니까? 첫째, 벽 두께가 공정에 적합하지 않은 결함이 있을 수 있습니다. 재료가 고르지 않게 응고된 부분에 작은 움푹 들어간 곳이 보이고 재료가 전혀 닿지 않는 부분이 있을 수 있습니다. 따라서 FEA 방식으로 폴리머의 금형 흐름을 확인하는 것이 중요합니다.

또 다른 널리 퍼진 문제는 냉각 결함입니다. 일부 영역은 냉각하는 데 너무 많은 시간이 소요될 수 있으며 너무 일찍 부품을 꺼내면 부품이 손상될 수 있습니다. 올바른 냉각 주기를 보장하는 것은 사출 금형 제조에서 가장 복잡한 문제 중 하나입니다.

도구가 디버깅되면 축하합니다. 사출 성형 프로토타입을 성공적으로 만든 것입니다. 그러나 디자인 최적화가 아직 완료되지 않았으며 디자이너가 프로토타입을 개선하기 위해 이전 단계로 돌아갈 수 있음을 이해해야 합니다.

사출 성형 프로토타입에 Wayken을 선택하는 이유는 무엇입니까?

보다 비용 효율적이고 빠른 부품 제조 방법이 필요하십니까? 사출 성형 프로토타입 분야에서 10년 이상의 경험을 바탕으로 기능 테스트를 위한 실제 사출 성형 부품을 생산할 수 있으므로 생산 툴링의 제조 격차를 좁힐 수 있습니다. 또한 고객은 여기에서 저렴한 고품질 알루미늄 몰드를 구입할 수 있으며 빠른 처리 시간은 설계 위험을 줄이고 생산 비용을 줄이는 데 도움이 됩니다. 사출 성형 프로토타입을 생산할 수 있는 능력에 대해 자세히 알아보려면 주저하지 말고 당사 팀에 문의하십시오.