캐스트 우레탄 제품 설계를 위한 필수 팁

첫 제품이나 신제품을 설계하는 건 대단한 일입니다. 하지만 제조 공정으로 넘어가는 단계는 막막하게 느껴질 수 있습니다.

설계 도면을 제조 시설에 보내야 하는 상황이라면, 공정이 원활하게 진행되고 의도한 대로 제품이 나오도록 사전에 챙겨야 할 것들이 있습니다.

이 글에서는 캐스트 우레탄 부품 설계를 제조사에 보내기 전에 반드시 고려해야 할 사항들을 안내해 드립니다.

캐스트 몰딩이란?

간단히 말해 캐스트 몰딩은 중력을 이용해 금형을 채우는 공정입니다. 소재를 금형에 붓기만 하면 됩니다. 반면 사출 성형은 가압 기계로 금형 공동을 고압으로 채웁니다. 두 공정 모두 액체 소재가 식고 굳으면 금형에서 꺼내 제품을 얻습니다.

또 다른 차이점은 사출 성형은 금속이나 강철 홀더에 액체를 주입하는 반면, 캐스트 몰딩은 실리콘이나 고무 재질의 외피를 금형으로 사용한다는 점입니다.

캐스트 몰딩은 일반적으로 비용 효율적이고 제작 기간도 짧습니다. 엔지니어들은 최종 제품이 플라스틱이거나 빠른 생산이 필요할 때 이 방식을 선호합니다. 예를 들어 사출 성형 업체에 의뢰했는데 시제품이 필요한 시점에 맞춰 나오지 않을 때 대안이 됩니다.

캐스트 우레탄 설계 시 고려사항

접근성

당연해 보이지만 종종 간과되는 단계가 제품의 접근성을 확인하는 것입니다. 캐스팅 원리와 발생 가능한 문제를 대략적으로라도 파악해야 합니다. 예를 들어 공기 방울이 빠져나갈 포켓이 필요한 금형이 있는가 하면, 오버플로에 대비해 금형에 여유 공간을 둬야 하는 경우도 있습니다.

제품의 공기 역학에 주목하세요. 모든 잠재적 문제를 다 파악하긴 어렵습니다. 그건 제조사가 도와줄 영역이기도 합니다. 하지만 기초적인 문제는 미리 걸러내야 합니다.

설계가 기술적으로 구현 가능한지 우레탄 제조사에 보내기 전에 반드시 확인하세요. 시간, 비용, 골칫거리, 그리고 제조사와의 관계까지 지킬 수 있습니다. 절대 만들 수 없는 캐스트 우레탄 부품을 설계해 시간과 자원을 낭비하는 일은 없어야 합니다.

벽 두께

우레탄 부품의 벽 두께가 전체적으로 일정해야 합니다. 이는 냉각 공정에서 특히 중요한 캐스팅 공정의 핵심입니다. 액체 소재가 식을 때 벽 두께가 고르지 않으면 크랙, 싱크 마크, 변형, 심지어 완전 불량으로 이어질 수 있습니다.

권장 벽 두께는 소형 부품 0.5mm, 대형 부품 1mm입니다. 엄격한 기준은 아니지만 캐스팅 공정의 좋은 출발점이 됩니다.

코너 R(필릿)

간단히 말해 제품의 모서리나 코너를 둥글게 처리하는 기법입니다. 부품 제조 시 하중 지지 강도를 높이고 부품 품질을 개선하기 위해 필수적입니다.

업계 권장 치수는 외부 코너 0.125인치(약 3.175mm) 필릿, 내부 코너 0.060인치(약 1.524mm) 필릿입니다.

수축 고려하기

수축은 캐스팅의 일반적인 결과로, 제조 공정 전에 반드시 인지하고 있어야 합니다. 우레탄 몰딩 공정에서 수축량에 영향을 주는 요인은 다음과 같습니다.

• 캐스팅 크기와 벽 두께
• 작업장 온도
• 폴리우레탄의 최대 발열 온도
• 금형 소재와 온도

소재의 정확한 조성에 따라 다르지만, 일반적으로 최소 0.15% 수축은 예상하고 시제품 단계에서 반영해야 합니다.

문자와 로고

우레탄 제품에 문자나 로고를 양각 또는 음각으로 넣을 수 있습니다. 제품 브랜딩에 좋은 방법입니다. 이때 고려할 주요 요소는 높이와 깊이, 너비, 캐스팅의 R값입니다.

금형에 문자와 로고를 추가할 때 지켜야 할 모범 사례는 다음과 같습니다.

• 피처 간 간격은 최소 0.050인치(약 1.27mm) 이상 확보
• 너비는 높이의 2배 이상
• 문자의 R값이 클수록 더 선명하게 읽힘

위 내용을 우레탄 제조사에 의뢰하기 전에 갖춰두면 결국 시간, 비용, 골칫거리, 자원을 아낄 수 있습니다.

이 요건들을 파악하는 데 도움이 필요하다면 맞춤형 우레탄 제조사에 문의해 가이드를 받으세요.