CNC 가공 대 사출 성형:플라스틱 부품에 적합한 방법은 무엇입니까?

제품 팀이 비용 효율적으로 생산된 많은 수의 플라스틱 부품이 필요한 경우 사출 성형이 실행 가능한 옵션인지 여부를 고려할 것입니다. 사출 금형 툴링에는 상당한 초기 투자가 필요하지만 금형의 내구성과 수명은 단위당 생산 비용을 크게 낮출 수 있습니다.

사출 성형은 플라스틱 부품을 제조하는 가장 인기 있고 신뢰할 수 있는 방법이지만 특정 작업에는 이상적인 공정이 아닐 수 있습니다. 고맙게도 플라스틱 구성 요소는 일련의 고유한 이점을 제공하는 프로세스인 CNC 가공을 비롯한 다양한 방법을 통해 제조할 수 있습니다.

CNC 가공과 사출 성형 사이에서 결정할 때 옳고 그른 선택이 명확하지 않을 수 있습니다. 제품 팀은 비용, 설계 및 엔지니어링 요구 사항과 같은 특정 프로젝트 요구 사항에 대해 각 프로세스의 장점과 한계를 평가해야 합니다. 여기에서 시작해야 합니다.

CNC 가공과 사출 성형의 주요 고려 사항

플라스틱 사출 성형 공정은 열가소성 수지의 펠릿을 가열하고 가압 노즐을 통해 용융된 재료를 경화된 강철 주형에 주입하고 냉각된 부품을 배출하고 반복하는 과정을 포함합니다.

대조적으로, CNC 가공은 절삭 공구와 고속 회전을 사용하여 더 큰 공작물에서 재료를 제거하여 부품을 생성하는 빼기 공정입니다. 이 두 가지 제조 방법은 부품이 실제로 어떻게 형성되는지에 대해 매우 다른 접근 방식을 취하기 때문에 각 옵션에는 고유한 장점과 고려 사항이 있습니다.

생산 실행

주요 기여 요인 중 하나는 생산 규모입니다. 예외가 있긴 하지만 사출 성형은 일반적으로 부품을 대량으로 생산할 때만 경제적으로 실현 가능합니다. 그 이유는 공정에 사용되는 강철 및 알루미늄 주형이 설계의 복잡성에 따라 엄청나게 비싸고 제조 시간이 많이 소요될 수 있기 때문입니다.

금형의 내구성과 수명으로 인해 수천에서 수백만 개의 부품을 빠르게 생산할 수 있으므로 툴링이 완료된 후 플라스틱 사출 성형 부품의 단가가 크게 절감됩니다. 생산량 증가는 가공 부품의 단가에 큰 영향을 미치지 않으므로 부품 볼륨이 높을 것으로 예상되는 경우 사출 성형을 고려할 가치가 있습니다. 기계 가공은 플라스틱 사출 성형보다 단위당 비용이 훨씬 더 많이 들지만, 금형 도구를 고려하지 않으면 프로세스를 사용하여 더 짧은 일정에 더 적은 양의 부품을 생성할 수 있습니다.

디자인

부품 설계는 팀의 결정을 좌우할 수 있는 또 다른 고려 사항을 소개합니다. 예를 들어 날카로운 내부 모서리는 특수 해결 방법을 사용하지 않는 한 CNC 가공으로 달성하기가 극히 어려운 반면 사출 성형은 일반적으로 이러한 디자인 요소를 완벽하게 수용할 수 있습니다.

그러나 팀에서 부품의 설계가 곧 변경되거나 업데이트될 것으로 예상하는 경우 맞춤형 플라스틱 사출 성형 비용이 금형당 수만 달러에서 수십만 달러에 이를 수 있으므로 기계 가공이 더 나은 옵션이 될 수 있습니다. 또한 CNC 가공을 사용하면 설계 조정 및 변경이 상당히 쉬운 반면 사출 성형 설계를 수정하는 데는 일반적으로 많은 비용과 시간이 소요됩니다.

재료

각 공정은 다양한 유형의 재료에 적합하므로 부품 재료도 고려해야 합니다. 많은 열가소성 수지, 열경화성 수지 및 고무 및 엘라스토머와 같은 유연한 재료가 사출 성형에 이상적이지만 CNC 가공은 더 부드러운 재료에서 정밀도를 잃을 수 있습니다. 반면에 훨씬 더 단단하고 고성능인 플라스틱은 기계로만 가공할 수 있습니다.

공차

부품의 정밀도와 공차는 또 다른 요소입니다. 허용 오차 또는 실행 가능한 부품 내에서 허용되는 물리적 변형의 양은 최종 사용 부품이 서로 맞고 의도한 대로 작동하도록 하는 데 도움이 됩니다. 사출 금형은 일반적으로 0.005"의 표준 공차로 가공되는 반면 CNC 가공 도구는 매우 정밀한 0.001" 공차로 공작물을 절단할 수 있습니다. 그러나 공차가 극도로 엄격한 금형을 가공하면 비용이 빠르게 증가하여 플라스틱 사출 성형 비용이 증가하므로 대부분의 경우 부품을 직접 가공하는 것이 더 효율적일 수 있습니다.

표면 마감

부품의 표면 마감과 관련하여 사출 성형은 이젝터 핀을 사용하여 냉각된 부품을 강제로 제거하므로 제품 표면에 약간의 외관 결함이 남을 수 있습니다. 일부 응용 분야에서는 중요하지 않을 수 있지만 제품 팀에서 완벽하게 매끄러운 마감 처리가 필요한 경우 CNC 가공이 플라스틱 부품에 이상적인 선택이 될 수 있습니다.

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사출 성형 및 CNC 가공은 각각 제품 팀에 다양한 강점과 함정을 제공합니다. 설계 변형은 일반적으로 사출 성형을 통해 경제적으로 달성하기 어려운 반면 맞춤형 CNC 플라스틱 부품은 특수 재료로 더 적은 수로 신속하게 제조할 수 있습니다.

경우에 따라 두 프로세스를 함께 사용할 수 있다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 부품 응용 프로그램에 추가 또는 대체 기능을 제공해야 하는 스톡 구성 요소가 포함되어 있는 경우(업그레이드된 자동차 옵션의 경우와 같이) 금형 툴링 비용을 최소화하는 한 가지 기술은 베이스라인 금형을 가공하여 최대한 많은 부품을 생산하는 것입니다. 필요에 따라 베이스라인 부품을 가공한 다음 추가 기능을 포함하도록 금형을 재가공합니다. 기존 금형을 재가공하는 것이 완전히 새로운 금형을 만드는 것보다 비용 효율적이며 필요에 따라 성형 인서트를 사용하여 부품 설계를 쉽게 수정할 수 있습니다.

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