사출 성형 대 3D 프린팅:알아야 할 모든 것

오늘날의 회사는 거의 모든 재료로 부품을 제조할 수 있는 옵션이 그 어느 때보다 많습니다. 그리고 플라스틱으로 부품을 생산할 때 대부분은 사출 성형과 3D 인쇄를 선택합니다.

3D 프린팅 옵션은 소비자 수준의 사용자도 사용할 수 있기 때문에 일반적으로 더 잘 알려져 있지만 사출 성형 시장은 오늘날보다 훨씬 더 큽니다. 거의 2,600억 달러의 가치가 있으며 2020년에는 1,600만 달러에 불과한 3D 프린팅 시장 규모를 왜소화합니다.

그러나 실제로 이 두 프로세스는 모두 자신의 귀중한 틈새를 채우고 특정 상황에서 고유한 이점을 가지고 있기 때문에 반드시 경쟁자는 아닙니다. 둘 다 때때로 유사한 결과를 생성할 수 있지만 제조에 사용하는 프로세스는 상당히 다릅니다.

따라서 두 제품의 작동 방식, 가장 일반적인 응용 프로그램, 장점과 단점을 더 잘 이해할 수 있도록 사출 성형과 3D 프린팅에 대해 알아야 할 모든 것을 자세히 살펴보겠습니다.

기본 원칙

사출 성형과 3D 프린팅의 차이점을 분석하기 전에 먼저 이러한 각 프로세스의 기본 원리를 이해해야 합니다.

그리고 당연히 둘 다 주로 플라스틱을 다루기 때문에 유사점도 꽤 있습니다.

예를 들어, 둘 다 매우 정확하며 복잡한 설계도 수행하고 완벽한 부품을 생산할 수 있습니다. 즉, 항공 우주 및 의학과 같은 산업에서 약간의 오류도 허용되지 않는 산업에서 사용할 수 있습니다.

또한 제품을 개선하거나 기능을 테스트할 때 필수적인 다양한 부품 프로토타입을 보다 저렴한 비용으로 생산 및 테스트해야 하는 경우 둘 다 탁월합니다.

결국 둘 다 유사한 결과를 생성할 수 있으며 중복되는 기능을 가질 수도 있습니다. 그럼에도 불구하고 그들이 거기에 도달하는 방식에서 가장 큰 차이점을 찾을 수 있습니다.

두 가지의 기본 원칙을 살펴보겠습니다.

사출 성형

이름에서 짐작할 수 있듯이 사출 성형은 금형을 사용하여 플라스틱 재료로 복잡한 모양을 만듭니다.

필요한 플라스틱 재료는 배럴에서 혼합되어 액체 형태로 녹습니다. 그런 다음 금형에 압력을 가해 금형의 정확한 모양을 가장 세부적으로 취하도록 사출합니다.

그 후 온도를 낮추어 재료를 응고시켜 다음 부품의 생산을 시작합니다. 시간이 거의 걸리지 않아 많은 부품을 빠르게 제작할 수 있습니다.

그러나 프로세스를 시작하기 전에 사출 금형 자체를 설계하고 생성해야 하며, 이는 실제로 전체 프로세스에서 가장 어려운 부분입니다.

실제로 생성하려는 부품의 복잡성에 따라 요구 사항을 충족하는 사출 금형을 설계하는 데 몇 주 또는 몇 달이 걸릴 수 있습니다. 따라서 정교한 사출 성형 공정을 보유하고 필요한 시간을 단축할 수 있는 경험 많은 회사와 협력해야 합니다.

또한 사출 성형을 위한 하드 툴링과 소프트 툴링의 측면에서 고려해야 할 사항이 있습니다. 소프트 툴링은 소량 생산에 더 적합하고 하드 툴링은 대규모 생산에 더 적합합니다.

3D 프린팅

사출 성형 프로세스가 부품의 치수와 요구 사항을 충족할 때까지 플라스틱 성형을 중심으로 하는 경우 3D 프린팅은 완전히 다른 접근 방식을 취하여 필요한 모양이 될 때까지 물체를 층층이 쌓아 올립니다.

플라스틱 재료는 이전 레이어에 추가된 다음 즉시 결합되어 구조적 무결성과 다양한 외부 압력을 견딜 수 있는 능력을 보장합니다.

3D 프린팅이 작동하는 방식 때문에 조각의 무결성을 손상시키지 않는 한 내부 구멍, 틈새 또는 특이한 형태를 포함하여 가장 복잡한 모양도 생성할 수 있습니다.

3D 프린팅을 활용하는 일부 산업에는 스포츠, 항공우주, 자동차, 심지어 오래된 유물의 재건이 포함됩니다.

사출 성형 공정과 마찬가지로 공정을 시작하기 전에 수행해야 하는 단계가 있습니다. 즉, CAD 소프트웨어를 통해 부품을 설계하고 특정 인쇄 작업을 위해 기계를 준비해야 합니다. 그러나 3D를 사용하면 일반적으로 프로세스가 더 짧고 다른 옵션을 비교적 빠르게 테스트할 수 있습니다.

장점

이제 우리는 두 프로세스가 매우 유사하지만 작동 방식에 근본적인 차이가 있음을 확인했습니다. 어느 것이 더 낫습니까?

두 가지의 주요 장단점을 살펴보고 그 점을 알아보겠습니다.

사출 성형 장단점

장점

• 효율성. 사출 성형을 사용하면 특히 작업할 수 있는 금형 설계가 이미 있는 경우 비교적 짧은 시간에 많은 양의 부품을 생산할 수 있습니다.
• 대규모 생산. 사출 성형 프로세스가 매우 빠르기 때문에 서비스 제공업체에 충분한 장비가 있다면 수백만 개의 부품을 빠르고 저렴한 비용으로 현실적으로 생산할 수 있습니다.
• 내구성. 사출 성형을 사용하여 만든 부품은 구조적 무결성이 강하며 다른 플라스틱을 결합하거나 액체 수지에 충전제를 추가하여 추가로 강화할 수 있습니다.
• 비용 효율성. 금형 설계가 정교화되면 모든 부품의 비용이 매우 낮아서 많은 기업에서 대량 생산에 사용합니다.
• 우수한 세부 사항. 공정이 저렴하지만 사출 성형은 여전히 ​​가장 정확한 생산 방법 중 하나이므로 복잡한 부품을 생성하고 항상 엄격한 공차를 충족할 수 있습니다.
• 최소 폐기물. 독특한 사출 성형 공정으로 인해 사용되지 않은 플라스틱이 거의 또는 전혀 남지 않아 재료 낭비가 거의 없어 방법의 효율성이 더욱 향상됩니다.

단점

• 제한 사항. 사출 성형 공정은 매우 다양하지만 한계가 있습니다. 특정 각도는 올바르게 실행하기가 더 어려우며, 프로젝트의 복잡성은 주로 함께 일하고 있는 회사의 경험, 능력 및 지식에 따라 달라집니다.
• 복잡한 금형 제작. 생산을 시작하기 전에 기본적으로 부품의 반전인 금형을 설계하고 생성해야 합니다. 그 과정은 쉽지 않으며 그 과정에서 여러 가지 문제가 발생할 수 있으므로 사용을 시작하기 전에 몇 주 또는 몇 달을 보낼 준비를 하십시오. 그리고 곰팡이가 잘못 나오면 교체해야 하므로 더 많은 시간과 자원을 소모하게 됩니다.
• 더 높은 초기 비용. 공정이 시작되면 사출 성형보다 저렴한 생산 방법을 찾지 못할 수도 있지만 금형 설계의 초기 비용이 빠르게 추가될 수 있습니다. 따라서 프로토타입 제작에도 성공적으로 사용되었지만 소규모 생산에는 항상 의미가 있는 것은 아닙니다.

3D 프린팅의 장단점

장점

• 간단한 조정. 3D 프린팅으로 부품을 생산하기 위해 금형이 필요하지 않기 때문에 부품의 디지털 디자인을 조정하는 것은 간단합니다. 원하는 대로 작동하지 않는 경우 다른 접근 방식을 시도해 보세요. 그러면 거의 즉시 결과를 확인할 수 있습니다.
• 낮은 초기 비용. 사출 성형과 달리 3D 프린팅은 생산 자체까지 모든 것이 특수 소프트웨어 플랫폼에서 디지털 방식으로 진행되기 때문에 상당한 초기 투자가 필요하지 않습니다.
• 복잡한 디자인. 3D 프린팅의 레이어-온-레이어(layer-on-layer) 방식으로 인해 틈새와 구멍을 포함하여 복잡한 모양을 생성할 수 있으며 이는 경우에 따라 이점이 됩니다.

단점

• 소형 부품 크기. 사출 성형 소프트웨어 사용의 가장 큰 단점 중 하나는 생성할 수 있는 부품의 크기가 상대적으로 작다는 것입니다. Layering 과정은 scaling의 한계가 있어 극복하기 어렵다. 물론, 세계에서 가장 큰 3D 프린터가 최근에 보트를 인쇄했지만 일반적으로 더 작은 치수를 보게 될 것입니다.
• 불완전함. 레이어링 방법은 어떤 면에서는 효과적이지만 제조 과정에서 결함이 생기기 쉽습니다. 표면이 울퉁불퉁하고 약간 고르지 않은 경우가 특히 많습니다.
• 느린 생산. 마지막으로, 어떻게 보든 3D 프린팅은 사출 성형 공정이 제공할 수 있는 것만큼 효율적이지 않습니다. 상상할 수 있듯이 플라스틱 재료를 겹겹이 쌓는 것은 수백, 수천 또는 수백만을 만드는 것은 물론이고 단일 부품을 생산하는 데도 시간이 걸립니다.

올바른 옵션을 선택하는 방법

두 접근 방식 모두 단점이 있지만 각각 고유한 장점이 있기 때문에 특정 상황에 이상적입니다.

저렴한 가격으로 대량 생산을 수행해야 하는 경우 사출 성형이 잘못될 수 없습니다. 한편, 3D 프린팅은 더 많은 유연성과 설계를 신속하게 조정할 수 있는 기능을 제공합니다.

시간이 많지 않고 지금 부품이 필요하다면 3D 프린팅이 더 나을 것입니다. 그러나 결국 확장해야 하는 경우 사출 성형 공정을 선택하는 것이 훨씬 더 합리적입니다. 초기에 소비한 시간은 이후 생산 단계에서 보충될 것이기 때문입니다.

결정에 영향을 줄 수 있는 결정 요소가 너무 많기 때문에 두 서비스를 모두 제공하고 귀하의 요구에 가장 적합한 접근 방식을 찾는 데 도움을 줄 수 있는 경험 많은 회사와 상담하는 것이 좋습니다.

3ERP에는 모든 질문에 답하고 요구 사항을 충족하는 가장 비용 효율적인 조치를 제공할 수 있는 전문가 팀이 있습니다.

결국 이것은 큰 결정이므로 시간을 들여 신중하게 옵션을 탐색하는 것이 좋습니다.