CNC 부품 마킹 완전 가이드: 레이저 각인, 실크 스크린 등 전문 기법 & 팁

로고, 문자, 일련번호 등 맞춤형 디자인을 맞춤 부품에 어떻게 추가할까요? 부품 마킹은 부품에 식별 및/또는 심미적 디테일을 더하는 비용 효율적인 방법입니다. 오늘날 시장에서 흔히 쓰이는 부품 마킹 기법인 레이저 각인, 실크 스크린 등을 알아보세요.

부품 마킹은 직접 부품 마킹(DPM)이라고도 하며, 맞춤 CNC 가공 부품에 로고, 문자 또는 기타 맞춤형 디자인을 추가하는 2차 제조 공정입니다. 부품 마킹의 가장 일반적인 두 가지 방법은 레이저 각인과 실크 스크린입니다.

일반적으로 부품 마킹은 본격 양산 부품 제조의 필수 단계입니다(부품이 많으면 일련번호나 다른 식별자 추가). 물론 상대적으로 쉽고 비용 효율적인 대부분의 부품 마킹 공정 덕분에 CNC 프로젝트 전반에서 이 커스터마이징을 찾아볼 수 있습니다.

이 글에서는 부품 마킹의 일반적인 방법과 부품 마킹 기법을 최대한 활용하는 실용적 팁을 다룹니다. CNC 가공에 대한 더 깊은 지식은 신입 엔지니어와 베테랑 모두에게 유용한 종합 가이드를 참고하세요.

레이저 각인이란? 로고, 일련번호, 부품 번호 추가

레이저 각인은 부품 마킹의 가장 일반적인 방법 중 하나입니다. 레이저 각인에서는 레이저가 부품에 고도로 국소화된 레이저 펄스를 조사해 소재의 얇은 층을 증발시켜 추적 코드를 만듭니다.

부품 소재에 돌출된 미세 표면을 추가하는 대신, 레이저 각인은 소재 내부를 파고듭니다. 일반적으로 레이저 각인은 500마이크론 깊이까지 도달 가능. 레이저 각인의 일반적인 응용 분야는 강철과 알루미늄 부품입니다.

장점

• 공작물에 힘을 가해 마킹하지 않음
• 각인된 마크가 매우 내구적
• 낮은 운영 비용 (소모품 불필요)
• 일관되고 지속적인 품질

단점

• 소재에 열적 손상 유발 가능
• 마크가 영구적
• 스테인리스강에는 레이저 에칭/각인 불가
• 반사성, 취성, 투명 소재 각인이 까다로움

스크린 인쇄란? 실크 스크린으로도 알려짐

스크린 인쇄는 메쉬를 사용해 잉크를 기판에 전사합니다. 이 공정은 산업용 마킹 방식의 많은 밀스펙(Mil-Spec) 요건을 충족합니다.

스크린 인쇄 기계는 스퀴지 날을 스크린 메쉬 위로 움직여 열린 메쉬와 그래픽 영역에 잉크를 채웁니다. 스크린 메쉬는 이미지가 장착된 차단 스텐실이나 에멀전을 사용합니다. 이후 유사한 인쇄 스트로크로 스크린이 기판에 순간적으로 닿게 해 잉크를 메쉬 개구부를 통해 밀어내 이미지를 기판에 전사합니다.

이 방식은 이미 여러 금속 후처리 단계를 거친 부품에 가장 흔히 쓰입니다. 리소그래피나 에칭 같은 전통적 인쇄 방식보다 다재다능한데, 압력 하 인쇄가 필요 없기 때문입니다. 다양한 잉크로 거의 모든 소재나 객체에 실크 스크린 가능. 실크 스크린은 많은 플라스틱과 금속 소재에 잘 작동합니다.

장점

• 광범위한 소재와 객체에 적용 가능
• 잉크 퇴적량 조절로 다른 공정을 능가하는 필름 두께의 색상 구현 가능
• 적용 범위와 성능 면에서 가장 다재다능

단점

• 속도가 느림, 각인보다 훨씬 낮은 속도

닷 핀 마킹이란? 핀 마킹 또는 인상 마킹으로도 알려짐

닷 핀 마킹으로 제조업체는 인상적인 범위의 소재에 영구적인 인상을 만들 수 있습니다. 주로 식별과 추적성 목적으로 쓰입니다. 닷 핀 머신은 진동 공구를 사용해 부품 표면에 일련의 고르게 간격을 둔 작은 압입을 만듭니다.

닷 피닝에서는 부품 소재가 뒤로 밀려 리세스를 형성하므로 태우거나 깎아내지 않아 여분의 소재 부스러기가 남지 않습니다.

장점

• 수직/수평 CNC 머시닝 센터와 선반에서 사용 가능
• 다양한 공구 홀더에 장착 가능, CNC 컨트롤러로 직접 프로그래밍 가능
• 비용 효율적이고 소재 효율적
• 일련번호 및 추적성에 이상적
• 얇은 판금 부품에 이상적

단점

• 마크가 영구적
• 원하는 마크 크기에 따라 다른 크기의 스타일러스 필요할 수 있음
• 외부 전원 필요 (배터리 또는 공압 액추에이터)

패드 인쇄란?

패드 인쇄는 실리콘 패드를 사용해 2D 이미지를 3D 객체에 전사합니다. 실리콘 패드는 평평한 표면에서 이미지를 픽업해 평면, 구면, 원통형, 텍스처, 오목, 볼록 등 다양한 표면에 전사할 수 있습니다.

이 공정은 실크 스크린과 유사한 결과를 내므로 우리는 종종 후자를 선택합니다.

장점

• 실내외 응용에 적합한 영구 마킹
• 다양한 표면과 마감에 인쇄 가능
• 비용 효율적 생산 (별도 라벨 불필요)
• 신속 시제품 제작에 적합
• 저~대량 생산 가능
• 단색~풀컬러 생산 가능

단점

• 직경 150mm 초과 이미지는 인쇄 어려움
• 사용 가능한 색상 수 제한

레이저 에칭이란?

레이저 에칭은 부품에 흑백 마크를 생성하며, 대부분의 소재에 로고와 기타 맞춤형 디자인을 영구적으로 추가하는 가장 효율적인 공정입니다. 에칭은 레이저 빔에서 더 적은 에너지를 필요로 해 각인보다 빠르지만 결과는 꽤 비슷합니다.

부품을 에칭하려면 레이저로 소재의 미세 표면을 가열하고 왜곡시킵니다. 이것이 팽창해 에칭된 표면에 텍스처를 만듭니다. 레이저 에칭은 SS를 제외하고 거의 모든 금속 소재에 작동합니다.

장점

• 선명하고 디테일한 이미지
• 다재다능하고 비교적 저렴
• 닷 피닝처럼 부품 표면을 변형시키지 않음
• 다른 레이저 기반 공정보다 빠름

단점

• 분말 도장, 이코팅, 열처리 같은 비마모성 처리 전에 레이저 마킹 통합 필요
• 스테인리스강은 에칭/각인 불가

레이저 어닐링이란?

덜 일반적인 부품 마킹 기법인 레이저 어닐링은 스테인리스강과 크롬 도금 부품에 마킹할 수 있는 유일한 솔루션입니다. 부품의 천연 내식성을 유지하면서 영구 마킹을 만드는 유일한 공정이기 때문입니다.

레이저 어닐링은 소재를 깎아내는 대신 금속을 가열해 표면 아래 크롬 산화물 층에 있는 강철을 화학적으로 변형시킵니다.

이를 위해 레이저 어닐링은 표면을 일시적으로 녹일 때까지 가열합니다. 이 짧은 시간(밀리초 단위) 동안 산소가 표면 아래로 이동해 최상층 아래에서 제어된 산화를 만듭니다. 표면이 식고 고체화되면 산화가 부품 표면 색상을 변경합니다. 결과는 영구적이고 발색적이며 심미적입니다.

가장 중요한 점: 레이저 어닐링은 레이저 각인처럼 소재를 표면에서 제거하지 않습니다. 즉 보호층이 영향을 받지 않습니다.

어닐링과 에칭의 차이는 어닐링이 화학 반응이며 소재 표면을 녹이지 않는다는 점. 육안 차이는 미묘. 일반적인 응용: SS 및 크롬 도금 금속.

장점

• 소재 표면에 영구적인 마크
• 금속 표면이 온전하게 남아 산화에 의한 열화 방지
• 레이저 각인, 에칭, 닷 피닝과 달리 녹 발생 안 함
• 높은 정밀도 제공 (해상도 200마이크론)

단점

• 각인 공정만큼 빠르지 않음

잉크 스탬핑이란?

부품 커스터마이징을 위한 비교적 단순한 공정으로, 잉크 스탬핑은 잉크가 묻은 스탬프를 부품 표면에 찍는 것입니다. 수동 스탬핑의 자동화 버전으로 다양한 플라스틱과 금속 소재에 잘 작동합니다.

장점

• 저렴한 소모품(잉크 리필만)으로 경제적
• 다양한 공구 홀더에 장착 가능, CNC 컨트롤러에서 직접 프로그래밍 가능
• 닦아내거나 가볍게 샌딩해 쉽게 제거 가능

단점

• 주로 평평한 표면에만 작동
• 마크가 완벽하지 않을 수 있음

자주 묻는 질문

Protolabs Network에서 제공하는 부품 마킹 옵션은?

현재 맞춤 부품에 레이저 각인과 실크 스크린을 제공합니다.

부품 마킹 비용은?

일반적으로 레이저 각인은 부품 최종 비용의 약 6%를 추가, 실크 스크린은 약 15% 가격 상승.

레이저 에칭과 레이저 각인의 차이는?

주요 차이: 레이저 에칭은 부품 미세 표면을 녹여 돌출된 마크를 만들고, 레이저 각인은 소재를 제거해 표면에 리세스를 만듭니다. 둘 다 고열을 사용해 금속 표면에 영구 마킹을 남깁니다.

부품 마킹에 가장 흔히 쓰이는 기술은?

가장 일반적인 부품 마킹 기술은 레이저 각인으로, Protolabs Network에서 제공합니다.

Protolabs Network에 부품 마킹용으로 제공해야 할 문서는?

부품 마킹용으로 벡터 파일(AI, 오토캐드 DWG, DXF)과 마킹 정확한 위치를 표시한 PDF를 제공해야 합니다.

부품 마킹이 리드타임에 영향을 주나요?

부품 마킹은 맞춤 부품 주문 리드타임을 연장합니다. 레이저 각인은 최소 1일, 실크 스크린은 1~3일 이상 추가 소요.

엔지니어를 위한 추가 자료

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• CNC 터닝 머신: 작동 원리와 제조 현장에서의 활용 – CNC 터닝 머신의 작동 방식, 응용 분야, 터닝과 밀링 선택 기준
• 최종 사용 부품을 위한 레이저 각인 – 일련번호, 추적성, 브랜딩, 라벨 추가를 위한 가장 인기 있는 부품 마킹 서비스. 클린룸 같은 통제 환경 출하, 규정 준수, 오래가는 로고 등 어떤 니즈든 레이저 각인은 퇴색, 번짐, 마모 없는 결과 제공.
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