사출 성형 성공을 위한 올바른 툴링 소재 선택 가이드

사출 성형용 툴링 금속

사출 성형 소재 선택이 툴링 소재 선택에 영향을 줄 수 있지만, 부품이 제작될 때 툴링 단계가 성형에 앞서 진행되므로 툴링 소재 옵션부터 살펴보겠습니다.

툴링 소재를 생각할 때, 사출 성형이 종종 수만에서 수백만 개의 동일한 플라스틱 부품을 제작하는 데 사용된다는 점을 기억해야 합니다. 따라서 이 공정에 사용되는 금속 금형은 매우 내구성이 있어야 합니다.

전통적으로 단단한 공구강이 사출 성형에 사용되어 왔지만, 알루미늄도 마찬가지로 인기 있는 선택지가 되었습니다. 니켈 같은 금속도 사용 가능하지만, 현재는 가장 일반적인 강철 금형과 알루미늄 금형에 집중하겠습니다.

툴링 소재 선택은 다음과 같은 여러 요인에 따라 달라집니다:

• 몇 개의 성형 부품이 제작될 것인가?

• 성형 부품에 어떤 종류의 플라스틱이 사용될 것인가?

• 부품 설계가 얼마나 복잡한가?

• 프로젝트 총 예산은 얼마인가?

일반적으로 순한 플라스틱은 강철이나 알루미늄 금형 모두에 적합하지만, 매우 마모성이 강한 플라스틱은 더 단단한 강철 금형에 더 적합할 수 있습니다. 또한 강철 금형은 매우 대량의 플라스틱 부품 처리에 더 유리할 수 있습니다.

그러나 알루미늄 금형은 매우 비용 효율적인 옵션입니다. 많은 알루미늄 등급이 저렴하고 CNC 가공 같은 공정으로 가공이 용이해 리드 타임이 매우 짧습니다. 따라서 알루미늄은 소량 주문에 더 선호되는 툴링 소재가 될 수 있습니다.

강철의 장점:

• 더 긴 수명

• 내마모성

알루미늄의 장점:

• 낮은 비용

• 짧은 리드 타임

사출 성형 소재의 중요한 특성

사출 성형 소재를 선택하려면 부품의 용도를 고려해야 합니다. 강도, 인성, 탄성이 필요한가? 마찰 계수가 높거나 낮아야 하는가? 내화학성이나 내열성이 필요한가? 원하는 소재 물성이 파악된 후에만 사출 성형 소재를 선택해야 합니다.

고려할 물성에는 다음이 포함될 수 있습니다:

래피드다이렉트(RapidDirect)는 고객의 특정 프로젝트에 적합한 사출 성형 소재를 찾는 데 도움을 드릴 수 있습니다. 제작하고자 하는 부품을 알려주시기 바랍니다.

사출 성형 소재

적합한 사출 성형 소재는 크게 세 가지 범주로 나뉩니다: 공정에 모두 사용 가능한 열가소성 수지, 일부 사용 가능한 열경화성 수지, 일부 사용 가능한 엘라스토머. 또한 두 가지 이상의 소재를 복합화하는 것도 가능합니다.

열가소성 수지는 성형 공정에 본질적으로 적합하기 때문에 일반적으로 사용됩니다. 이 플라스틱들은 온도가 올라가면 부드럽고 가소적으로 변하지만 온도가 내려가면 고체 형태로 돌아옵니다.

이는 열가소성 수지가 사출 성형기의 호퍼에 고체 과립 형태로 투입된 후 가열 챔버에서 녹아 금형에 주입될 수 있음을 의미합니다. 가열된 플라스틱이 금형 내부에 닿으면 냉각되기 시작하고 고체화되어 완제품이 형성됩니다.

래피드다이렉트에서 제공하는 사출 성형 플라스틱에는 다음이 포함됩니다:

• ABS

• POM

• 아크릴

• HDPE

• 나일론 6

• 나일론 6/6

• PBT

• PC-PBT

• PEEK

• PEI

• PLA

• 폴리카보네이트

• 폴리프로필렌

• PPE-PS

• PPS

• PSU

• PVC

• LDPE

• PC-ABS

• PET

• 폴리에틸렌

• 폴리스티렌

• TPE

• TPV

특정 부품을 위한 사출 성형 소재

사출 성형은 유연한 공정으로, 사출 성형 부품에 여러 소재 중 선택이 가능할 수 있습니다. 그러나 하우징, 용기, 밸브 등 널리 제조되는 부품에는 몇 가지 관례가 존재합니다.

아래는 일반적인 사출 성형 부품과 그 제조에 주로 선택되는 소재들입니다.

용기

PC, LDPE, HDPE, 폴리스티렌

용기는 식품, 상업용 제품 또는 기타 물체를 위해 가장 널리 제조되는 사출 성형 부품 중 하나입니다. 내화학성과 투명성을 가진 플라스틱이 선호될 수 있습니다.

전기 부품

PET, PEI, TPE

전기 부품은 사출 성형 공정으로 자주 제작됩니다. 내수성이 낮고 강하며 내구성이 좋은 플라스틱이 적합합니다.

베어링

POM, 나일론, PET, PPS

베어링과 기타 기계 부품은 양호한 내피로성을 가진 강한 플라스틱을 사용하면 사출 성형으로 제작할 수 있습니다.

밸브

POM, PET

밸브는 공기나 액체 공급을 차단하는 데 사용되며 사출 성형 공정으로 흔히 제작됩니다. POM과 PET 같은 내화학성 소재가 제조에 흔히 사용됩니다.

자동차 부품

ABS, PC, PET

사출 성형 자동차 부품은 흔하지만, 특정 플라스틱의 적합성은 부품의 성격에 따라 달라집니다.

ABS는 콘솔과 패널에 사용될 수 있고, PET 같은 더 강성한 소재는 필터와 펌프 같은 부품에 사용될 수 있습니다. 범퍼는 주로 폴리프로필렌으로 제작됩니다.

장난감

ABS, 폴리스티렌, PVC

많은 어린이 장난감이 사출 성형으로 제작되지만 우수한 인성과 내충격성을 가진 플라스틱이 필요합니다. 역사상 가장 유명한 장난감 중 하나인 레고 블록은 ABS로 제작됩니다.

컬러 사출 성형 부품

사출 성형은 상업용 제품에 널리 사용되므로, 제조업체가 다양한 색상의 성형 부품을 제작할 수 있는 것이 중요합니다. (예를 들어 기업은 브랜딩과 일치하는 색상을 원할 수 있습니다.)

다행히 사출 성형 부품에 색상을 추가하는 것은 쉽습니다.

일부 원료는 안료와 미리 혼합되어 있어 추가 착색이 필요 없습니다. 이러한 소재를 컴파운딩 컬러(compounded colors)라고 합니다. 그러나 무색 플라스틱 펠릿의 경우 새로운 색조를 만드는 세 가지 다른 방법이 있습니다:

솔벤트 착색

무색 펠릿은 안료가 혼합된 오일과 용제를 사용해 착색할 수 있습니다. 이 혼합물은 성형 사이클이 시작되기 직전에 스프레이로 도포됩니다.

건식 안료 혼합

펠릿은 오일과 용제 대신 건식 안료 분말로 착색할 수도 있습니다. 이 공정에서는 착색 분말을 호퍼에서 펠릿과 혼합합니다.