사출 성형의 주요 응용 분야 및 주요 이점

사출 성형의 일반적인 응용 분야는 무엇입니까? 제조 공정에서 무엇이 차별화되나요? 이 기사에서는 사출 성형의 주요 이점을 다루고 사출 성형이 귀하의 산업 응용 분야에 적합한지에 대한 통찰력을 제공합니다.

업계에서는 무게 감소, 성능 특성, 비용 절감, 부식 및 기타 유형의 마모에 대한 다양한 저항성, 그리고 그에 따른 빠른 생산 시간 때문에 금속 부품에서 플라스틱 부품으로 전환하고 있습니다. 플라스틱 부품 생산에 이러한 이점을 제공할 수 있는 공정은 사출 성형입니다. 

전 세계 모든 플라스틱 부품의 40% 이상을 생산하고 2022년 중반 현재 시장 규모가 3,000억 달러에 달하는 사출 성형은 금형에서 부품을 형성하는 제조 공정입니다. 최근 몇 년 동안 특히 환경 친화적인 생분해성 재료에 대한 수요가 증가하고 고품질의 비용 효율적인 부품을 얻을 수 있는 능력으로 인해 의료 산업에서 더 많은 관심을 얻었습니다. 

사출 성형의 다양성 덕분에 CNC 가공 및 3D 프린팅과 같은 다른 공정에 비해 더 낮은 부품 가격과 더 빠른 속도로 대량의 부품을 생산할 수 있습니다. 선택할 수 있는 사출 성형과 호환되는 엔지니어링 재료는 25,000개 이상 있으며, 제품을 수천 또는 수백만 개까지 확장할 수도 있습니다. 

프로젝트의 경우 사출 성형을 고려해야 합니다. 

• 연간 대량 생산이 필요한 경우 

• 여기에는 복잡한 설계 및 모양이 포함됩니다(설계에서 언더컷 및 부품 두께와 같은 IM 설계 제약 조건을 고려하는 경우). 

• 부품 통합 또는 금속에서 플라스틱으로의 전환이 필요합니다. 

• 표면 마감이 주요 요소인 경우 

• 다른 제조 공정에서는 비용이 너무 많이 드는 재료를 사용합니다.

• 가공할 경우 예산 문제를 야기하는 고가의 재료가 포함됩니다. 

• 또는 디자인이 동일하게 유지되거나 몇 년 동안(및 생산 실행) 더 작은 증분으로만 변경될 가능성이 있는 경우입니다.

사출 성형의 일반적인 응용 분야와 대량 생산 공정의 주요 이점을 살펴보겠습니다.

사출 성형으로 어떤 종류의 부품을 만들 수 있나요?

사출 성형은 다양한 산업 분야에서 일반적입니다. 건설, 식품, 음료, 소비재 등 여러 산업 분야에서 사출 성형 플라스틱 부품을 발견할 수 있습니다. 

Protolabs 네트워크 플랫폼에서 발견되는 가장 일반적인 애플리케이션은 다음과 같습니다. 

• 항공우주

• 자동차

• 전자제품

• 의료

사출 성형 항공우주 부품

항공우주 부품은 특정 표준을 충족해야 합니다. 가볍고 내구성이 뛰어나며 극심한 온도 변화를 견딜 수 있어야 합니다. 

가장 일반적인 항공우주용 사출 성형 부품은 다음과 같습니다. 

• 베젤

• 섀시 구성 요소

• 인클로저

• 주택

• 패널

사출성형 자동차 부품

수년에 걸쳐 운송 기술은 더욱 발전했습니다. 평균적으로 자동차에는 엔진 블록부터 운전자에게 안전이나 유지 관리 문제를 경고하는 작은 센서에 이르기까지 내부 및 외부에 30,000개의 부품이 포함되어 있습니다. 자동차 내부의 거의 모든 플라스틱 부품은 물론 범퍼와 같은 외부 부품도 사출 성형됩니다.

자동차용으로 사출 성형되는 기타 표준 부품은 다음과 같습니다.

• 주택

• 컵홀더(및 기타 보관함)

• 대시보드 구성요소 

자동차 산업에서 사용되는 가장 일반적인 세 가지 주입 재료는 다음과 같습니다. 

• 중요하지 않은 부품용 폴리프로필렌(PP)

• 내후성을 위한 PVC

• 높은 충격 강도를 위한 ABS

사출 성형 가전제품 부품

사출 성형 하우징은 오늘날 우리 모두가 사용하는 전자 부품을 보호하는 데 도움이 됩니다. 부식 방지 플라스틱 인클로저는 열악한 환경과 온도 변화로부터 금속 부품을 보호합니다.

사출 성형으로 만든 기타 전자 부품은 다음과 같습니다. 

• 어셈블리

• 배터리 인클로저

• 도관

• 노트북 및 데스크톱 컴퓨터용 구성 요소

• 회로 기판용 케이스 및 인클로저

• 전기 스위치

내충격성이 뛰어나고 전기 절연성이 좋기 때문에 전자제품에는 ABS와 폴리스티렌(PS)이 선호됩니다. 

사출성형 의료기술 부품

의료 제품 및 기술을 설계하고 제조하려면 엄격한 정책을 준수하고 환자의 위험을 방지하기 위한 엄격한 국내 및 국제 지침이 필요합니다. 예를 들어 미국에서는 의료 부품을 생산하는 제조업체가 FDA 승인 및 ISO 인증을 받은 수지를 사용해야 합니다. 

Protolabs Network에서는 다양한 의료 기기용 플라스틱 인클로저, 투명 부품 및 MRI 기계용 구성 요소를 제조합니다. 

Protolabs Network는 사출 성형 의료 부품을 위한 다양한 멸균 가능하고 생체 적합성 재료를 제공합니다. 의료용 실리콘이 가장 인기가 있습니다. 그러나 열경화성이므로 특수 기계 및 공정 제어가 필요하므로 비용이 증가합니다. 

덜 엄격한 요구 사항이 있는 응용 분야에서는 ABS, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE)과 같은 재료를 사용할 수 있습니다. 

사출 성형의 장점은 무엇인가요?

동일한 부품을 많이 생산하려는 경우 사출 성형은 전반적으로 다른 제조 방법보다 더 안정적이고 효율적입니다. 다양한 형상과 부품 크기를 생산할 수 있습니다. 

사출 성형의 다른 이점은 다음과 같습니다.  

• 대량 생산, 비용 효율적, 빠른 플라스틱 생산

• 비용 절감

• 강화된 강도와 내구성

• 엄격한 공차와 탁월한 반복성

• 소재적 유연성 

• 뛰어난 시각적 외관

사출 성형은 어떻게 많은 부품을 빠르고 비용 효율적으로 만들 수 있나요?

사출 성형은 동일한 플라스틱 부품을 대량으로 제조할 때 비용 경쟁력이 있습니다. 금형이 생성되고 기계가 설정되면 저렴한 비용으로 부품을 신속하게 생산할 수 있습니다. 

사출 성형에 권장되는 최소 생산량은 500개입니다. 이 시점에서 규모의 경제가 시작되고, 상대적으로 높은 초기 툴링 비용은 단가에 덜 눈에 띄는 영향을 미칩니다. 

Protolabs Network는 부품 크기에 따라 다르지만 단 하나의 금형을 사용하여 평균 $0.68의 가격으로 ABS로 약 100,000개의 부품을 만들 수 있습니다. 

일반적인 사출 성형 주기는 부품 크기와 금형의 복잡성에 따라 약 15~60초 정도 지속됩니다. 이에 비해 CNC 가공과 3D 프린팅은 동일한 형상을 생성하는 데 몇 분에서 몇 시간이 걸릴 수 있습니다. 

사출 성형을 사용하면 부품 출시 기간을 단축하고 한 시간 내에 서로 동일한 여러 물체를 동시에 생산할 수 있어 경쟁 우위를 확보할 수 있습니다.

사출 성형은 어떻게 비용을 절감하나요?

사출 성형은 다른 유형의 제조 공정에 비해 여러 가지 비용 이점을 제공합니다. 오늘날 사출 성형 공정은 기술자 한 명이 조작하는 기계와 로봇에 의해 자동화되어 결함이나 인적 오류로 인한 인건비와 재작업을 줄이는 데 도움이 됩니다. 

DFM(제조 가능성을 위한 설계)에 중점을 두는 것도 성형성과 관련된 문제 수를 줄여 비용 이점을 제공합니다. DFM은 OEM, 엔지니어링 팀 및 고객 간의 협업 프로세스를 생성하여 도구 변경 횟수, 기계 가동 중지 시간 및 기타 생산 지연을 줄입니다. 

금형을 채우는 데 필요한 재료의 양이 설계 과정에서 결정되기 때문에 사출 성형과 관련된 폐기물이 거의 없습니다. 생성된 폐기물이나 남은 자재 조각은 재활용되어 다른 프로젝트에 재사용될 수 있습니다. 

사출 성형 부품은 강하고 내구성이 있나요?

사출 성형 부품의 강점은 단층 설계와 연속적인 형태에서 비롯됩니다. 수년에 걸쳐 강도와 내구성에 대한 요구가 증가했으며 오늘날의 경량 열가소성 수지는 사용 가능한 일부 금속 부품만큼 강력합니다. 

다른 설계 고려 사항의 균형을 맞추고 사용할 재료를 확인하는 데 도움이 되므로 설계 프로세스 초기에 부품의 강도를 결정하려고 합니다.

사출 성형은 어떻게 엄격한 공차와 뛰어난 반복성을 달성합니까?

사출 성형은 반복성이 높습니다. 물론 시간이 지남에 따라 금형에 약간의 마모가 발생하지만 일반적인 파일럿 실행 알루미늄 금형은 교체가 필요할 때까지 평균 5,000~20,000주기 동안 지속됩니다. 공구강으로 만든 전체 규모 생산 금형의 수명은 약 100,000회 이상입니다. 

사출 성형은 일반적으로 ± 0.500mm(0.020")의 공차를 갖는 부품을 생산합니다. 특정 상황에서는 ± 0.125mm(0.005")까지 더 엄격한 공차도 가능합니다. 이 수준의 정확도는 대부분의 응용 분야에 충분하며 CNC 가공 및 3D 프린팅과 비슷합니다. 

사출 성형에는 어떤 재료를 사용할 수 있나요?

열가소성 수지, 실리콘, 열경화성 수지 및 수지를 포함하여 25,000개 이상의 엔지니어링 재료가 사출 성형과 호환됩니다. 즉, 부품을 선택하고 설계할 수 있는 다양한 물리적 특성을 지닌 광범위한 재료가 있다는 의미입니다. 가능성은 무한합니다. 

사출 성형으로 생산된 부품은 유리 섬유와 같은 첨가제를 사용하거나 PC/ABS 혼합물과 같은 다양한 팔레트를 혼합하여 원하는 수준의 강도를 달성할 수 있는 뛰어난 물리적 특성을 가지고 있습니다. 

귀하는 귀하의 디자인에 적합한 재료를 선택하고 싶습니다. 부품의 충격 및 인장 강도, 열 변형, 수분 흡수 및 굴곡 탄성 계수를 염두에 두십시오.

사출 성형 부품의 외관 품질은 어떻습니까?

사출 성형은 추가 마무리 작업이 거의 또는 전혀 필요하지 않은 제품을 생산합니다. 대부분의 성형 부품은 매끄러운 마감 처리를 갖고 있지만, 무광택 마감과 독특한 질감 및 조각으로 제품을 디자인할 수 있습니다. 

성형 부품은 고도로 연마되어 거울과 같은 마감을 만들 수 있으며, 비드 블라스팅을 통해 질감이 있는 마감을 더 많이 개발할 수도 있습니다. 사출 성형 부품에 대해 달성할 수 있는 마감 수준을 규정하는 SPI 표준을 검토하세요. 

전체 공개 - 사출 성형의 단점은 무엇입니까?

사출 성형은 다른 제조 공정에 비해 여러 가지 장점을 제공하지만 몇 가지 단점도 있습니다. 

첫째, 주요 경제적 제한은 툴링에 대한 높은 초기 비용입니다. 설계 엔지니어는 각 형상에 맞는 맞춤형 금형을 만들어야 하므로 초기 투자 비용이 상당히 비쌉니다. 금형을 설계하고 제조하는 데 드는 비용은 $5,000~$100,000입니다. 이러한 이유로 사출 성형은 500개 이상의 대량 생산에 경제적으로 적합합니다. 

금형이 생성되면 모든 설계 변경에 비용이 많이 들 수 있으며 수정하려면 처음부터 새로운 금형을 만들어야 합니다. 이로 인해 리드타임과 전체 비용이 추가됩니다. 

마지막으로, 사출 성형의 일반적인 소요 시간은 6~10주입니다. 즉, 금형을 제조하는 데 4~6주, 생산 및 배송에 2~4주가 소요됩니다. 설계 변경으로 인해 소요 시간이 늘어납니다. Protolabs Network에서는 금형을 제작하고 고객이 샘플을 받는 데 최대 40일이 소요됩니다. 

사출 성형과 3D 프린팅을 어떻게 비교하시나요?

사출 성형과 3D 프린팅은 종종 서로 비교됩니다. 그러나 이를 경쟁이 아니라 보완적인 것으로 보아야 합니다. 3D 프린팅은 사출 성형의 사전 제작 반복 주기를 단축하고 더 나은 테스트, 제조 및 전반적인 결과를 가능하게 하는 데 도움이 될 수 있습니다. 

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