투명하고 반투명한 부품을 만드는 방법

투명 부품과 프로토타입은 응용 분야가 매우 다양합니다. 다행히도 다양한 재료와 프로토타입 기술을 마음대로 사용할 수 있어 만들기도 상당히 쉽습니다.

이 문서에서는 투명 및 반투명 부품의 기본 사항, 즉 부품이 필요한 이유, 사용할 수 있는 재료, 사용 가능한 제조 기술, 투명 부품의 광택 및 착색과 같은 기타 고려 사항에 대해 설명합니다.

투명 및 반투명 부품을 사용하는 이유는 무엇입니까?

제품 설계자는 여러 가지 이유로 투명한 부품을 원할 수 있습니다. 주위를 둘러보면 유리창, 투명 용기, 플라스틱 텀블러, 식품 포장 등 투명하거나 반투명한 인공 물체가 적어도 하나는 보일 것입니다.

그러나 일반적으로 명확한 부분을 만드는 데에는 세 가지(때로는 겹치는) 이유가 있으며 여기에서 설명하겠습니다.

투명성을 기억하십시오. 반투명 동안 재료 뒤에 무엇이 있는지 정확하게 볼 수 있도록 완전히 투명함을 의미합니다. 물질을 통해 들어오는 빛이나 물질 뒤의 흐릿한 표현을 볼 수 있도록 부분적으로 투명함을 의미합니다.

• 가시성 :첫째, 기능상의 이유로 사람이 볼 수 있도록 투명하게 설계된 부분이 있습니다. 여기에는 창문, 안경, 식품 용기, 신분증 소지자, 사무용품용 플라스틱 상자 등이 포함됩니다. . 이 범주의 일부는 일반적으로 완전히 투명합니다. 투명 재료 뒤에 무엇이 있는지 인간이 정확히 볼 수 있도록 설계되었습니다.
• 조명 :둘째, 사람의 시력과 무관한 기능적인 이유로 클리어가 필요한 부분의 카테고리가 있습니다. 여기에는 기계적 또는 실용적인 목적을 위해 빛이 투명 재료를 통과해야 하는 모든 물체가 포함됩니다. 예를 들면 태양열 패널 창, 온실 및 테라리움이 있습니다. 손전등 및 헤드램프 커버와 같은 품목 , 인간의 시력과 관련이 있지만 투명 플라스틱 섹션의 목적은 부품 내부를 드러내는 것이 아니라 빛을 내보내는 것이기 때문에 여기에서도 고려할 수 있습니다.
• 미학 :셋째, 순전히 심미적인 이유로 투명하거나 반투명한 부분이 있다. 인간은 그 부분을 들여다보거나 그 뒤에서 오는 빛을 볼 수 있지만 이것은 실질적인 목적이 아닙니다. 이러한 투명 부품에는 투명 비디오 게임 및 컴퓨터 하드웨어, 장난감, 플라스틱 손목시계, 아크릴 악기, 디자이너 가방 및 일부 도구/기구 손잡이가 있습니다.

사용 가능한 자료는 무엇입니까?

여러 재료를 사용하여 투명하거나 반투명한 부품을 만들 수 있습니다. 사용된 제조 공정에 따라 다릅니다.

프로세스	자료	장점	단점
SLA	투명 수지	시간 및 비용 효율성 고해상도	매우 약하고 부서지기 쉽습니다. 지원 자료 필요
CNC 가공	PMMA	매우 높은 수준의 명확성 쉽게 연마	PC에 비해 취성
	PC	고내충격성 고온 저항	PMMA보다 명확하지 않음 PMMA보다 비싸다
	ABS	고내충격성 저비용 응력 균열에 강함	PC보다 색칠하기가 더 어렵습니다.
사출 성형	PMMA	매우 높은 수준의 명확성 쉽게 연마 색소 혼합이 용이함	PC에 비해 취약함 수지는 성형 전에 건조해야 합니다.
	PC	고내충격성 고온 저항	PMMA보다 명확하지 않음 PMMA보다 비싸다 수지는 성형 전에 건조해야 합니다.
	ABS	고내충격성 저비용 응력 균열에 강함	PC보다 색칠하기 어렵습니다.
우레탄 주조	PX520 (PC와 유사)	더 높은 충격 저항	실제 PC보다 열등함
	PX521 (PMMA와 유사)	더 높은 수준의 선명도	진정한 PMMA보다 열등함

투명하고 반투명한 부분을 만드는 방법

투명하고 반투명한 플라스틱 부품을 만드는 4가지 주요 기술이 있으며 모두 3ERP에서 제공합니다. 각 방법에는 고유한 장점과 단점이 있지만 일반적으로 최종 사용 부품에는 CNC 머시닝과 신속한 툴링/사출 성형이 더 좋습니다.

SLA

SLA(Stereolithography)는 집속된 레이저를 사용하여 UV 경화성 수지 층을 응고시키는 3D 인쇄 공정입니다. 투명한 부품, 특히 언더컷이 있는 복잡한 부품을 만드는 가장 빠르고 비용 효율적인 방법 중 하나입니다.

장점:

• 매우 빠름
• 비용 효율성
• 복잡한 형상 지원
• 고해상도

단점:

• 약하고 부서지기 쉬운 부품 생산
• 인쇄 후 지지 구조를 제거해야 합니다.
• 브랜드별 수지 배합으로 제한된 재료
• 여러 단위 주문에 실용적이지 않거나 저렴하지 않음

우레탄 주물

임시 실리콘 몰드를 사용하여 우레탄 부품을 만드는 공정인 우레탄 주조는 복잡성 수준에 관계없이 투명 부품의 복사본을 10-20개 만드는 가장 좋은 방법입니다. SLA와 마찬가지로 강한 부품을 생산하지는 않지만 우수한 표면 마감을 생산합니다.

장점:

• 비용 효율성
• 염색하기 매우 쉽습니다.
• 2K 성형 시뮬레이션
• 좋은 외모

단점:

• 투명성은 100%가 아닙니다.
• 약하고 부서지기 쉬운 부품 생산
• 금형은 약 20샷만 지속됩니다.

CNC 가공

블랭크에서 재료를 선택적으로 제거하는 절삭 가공 공정인 CNC 가공은 완벽한 투명도를 가진 프로토타입을 만드는 유일한 방법이며 DF23과 같은 재료로 유백색 반투명 ​​부품을 만드는 데에도 사용할 수 있습니다. CNC 가공은 작은 커터(R0.1mm, R0.05mm 등)를 사용하는 경우에도 매우 미세한 디테일을 생성합니다.

아크릴 가공에 대해 자세히 알아보십시오.

장점:

• 고품질
• 높은 수준의 명확성
• 여러 자료 옵션

단점:

• 많은 양의 값비싼
• SLA보다 기하학적 자유도가 낮음

사출 성형

용융 수지를 금형에 주입하는 공정인 사출 성형은 특정 투명 부품에 적합합니다. 저비용 알루미늄 몰드를 만드는 래피드 툴링은 100개 이상의 부품에 적합하지만 생산 툴링은 10,000개 이상의 투명 부품이 필요할 때 가장 좋습니다.

장점:

• 고품질
• 대량의 비용 효율성
• 다양한 자료

단점:

• 소량(1–100) 주문에는 적합하지 않음
• 일부 기하학적 제한

기타 방법

레이저 절단 또는 워터젯 절단을 사용하면 단순한 형상으로 부품을 만들 수 있습니다. 이러한 방법 중 하나를 사용하면 CNC 가공이나 우레탄 주조에 너무 비싸거나 사출 성형에 기계적으로 적합하지 않은 투명 재료 시트로 부품을 만들 수 있습니다.

아크릴 및 PC 시트 절단 방법에 대해 자세히 알아보십시오.

광택을 내고 투명 부품에 색상을 추가하는 방법

폴란드어

투명 부품을 만들 때 필요한 수준의 투명도를 얻기 위해 후처리가 필요합니다. 일반적으로 제조 후 연마하는 것이 SLA 및 CNC 부품을 완전히 투명하게 만드는 가장 좋은 방법입니다.

CNC 가공 재료, 특히 PMMA의 경우 폴리싱은 투명도를 크게 높일 수 있습니다. 부분적으로는 아크릴이 폴리싱 장비로 인해 발생할 수 있는 작은 긁힘에 매우 강하기 때문입니다. 연마 접근 방식에는 버핑, 화염 연마(표준/비중요 부품용) 및 광학 기계 가공이 포함됩니다. PC는 긁힘에 더 취약하므로 투명도를 높이기 위해 증기 연마를 사용합니다.

폴리싱은 또한 SLA 부품의 선명도를 향상시킵니다. 이러한 3D 인쇄된 투명 부품의 경우 습식 샌딩, 코르크 보드 청소 및 극세사 천으로 연마하는 3단계 프로세스로 좋은 결과를 얻을 수 있습니다.

색상

폴리싱 외에도 일반적으로 미적인 이유로 투명 부품에 색상을 적용할 수 있습니다. 사출 성형 또는 우레탄 주조 부품의 경우 착색제 및 기타 첨가제를 추가하여 성형 단계에서 자체 질감 및 자체 색상을 촉진할 수 있습니다. 대안으로(또는 추가적으로), 성형 공정 후에 틴트 또는 페인트 코팅을 추가하여 최종 부품에 두 가지 색상을 가질 수 있습니다.

CNC 가공된 투명 부품의 경우 샌드 블라스팅, 틴팅 또는 텍스처 페인팅과 같은 기술을 사용하여 모양을 조정할 수 있습니다. 착색 공정을 통해 많은 투명 부품에 우수한 면을 얻을 수 있습니다. 가능한 색상에는 빨강, 노랑, 파랑 및 주황색이 있습니다. (회색과 같은 일부 색상은 제어하기가 더 어렵습니다.) 페인팅은 또 다른 간단한 옵션이지만 바람직하지 않은 울퉁불퉁한 표면 질감인 오렌지 껍질과 같은 문제를 일으킬 수 있습니다.

<나> PMMA 및 PC 부품을 착색하는 방법에 대해 자세히 알아보십시오.