우레탄 캐스팅(Urethane Casting)은 저~중량에서 최종 사용 플라스틱 부품을 신속하고 비용 효과적으로 생산하는 방법입니다. 공정은 부품의 마스터 패턴으로부터 실리콘 주조 몰드를 만든 다음, 몰드를 반으로 잘라 생산에 투입할 수 있게 합니다. 다양한 실행 가능한 부품 설계를 지원할 수 있어 우레탄 캐스팅은 부품 프로토타이핑, 브리지 툴링, 세밀한 디테일, 다양한 벽 두께, 복잡한 기하 구조를 가진 부품 제작에 흔히 사용됩니다.
공정의 주목할 만한 이점 중 하나는 우레탄 캐스팅이 시장 출시 시간을 단축할 수 있다는 점입니다. 대부분의 부품을 2주 이내에 주조할 수 있습니다. 또한 주조 부품은 사출 성형 같은 공정으로 생산된 부품보다 낮은 수축률을 경험하는 경향이 있습니다.
우레탄 캐스팅이 매우 다재다능한 제조 공정이므로 자재 선택에는 다양한 요인이 관여할 수 있습니다. 제품 팀이 주어진 프로젝트에 가장 적합한 자재를 선택하도록 실사를 다하는 것이 중요합니다.
우레탄 캐스팅은 경질과 유연한 자재 모두와 호환되므로 주조 우레탄 부품은 다양한 색상, 텍스처, 마감으로 생산될 수 있습니다. 하지만 옵션이 너무 많으므로 제조 가능 설계를 위한 설계(DFM) 모범 사례를 자재 선택 시 준수하는 것이 중요합니다. 다음과 같은 복잡한 요소 세트를 저울질하게 됩니다:
궁극적으로 주어진 애플리케이션에 가장 적합한 자재를 결정하는 것은 전체 생산 주기가 성공을 위해 자리잡도록 하는 데 필수적입니다. 실리콘, 폼, 우레탄 캐스팅 레진을 포함한 우레탄 캐스팅 자재는 경도에 따라 듀로미터 척도로 분류될 수 있습니다. 듀로미터, 쇼어 척도, 가장 일반적인 우레탄 캐스팅 자재를 빠르게 살펴보겠습니다.
고무, 플라스틱, 금속은 물리적 특성과 특성 면에서 크게 다를 수 있으며, 이는 각 자재가 적합한 애플리케이션에 직접적 영향을 미칩니다. 부드럽고 구부러지는 플라스틱은 경화강이 필요할 때 분명히 안 되고, 그 반대도 마찬가지입니다.
듀로미터(Durometer)는 주어진 자재의 경도를 측정하는 표준화된 지표로, 즉 국부 변형에 얼마나 저항하는지를 나타냅니다. 이들 자재 대부분은 세 가지 범주 중 하나에 속합니다: 쇼어 00, 쇼어 A, 쇼어 D. 각각 경도 범위를 나타내며, 쇼어 00이 가장 부드럽고 쇼어 D가 가장 단단합니다. 우레탄은 일반적으로 25 쇼어 00(젤 자전거 안장 같은 것)에서 75 쇼어 D(볼링공 같은 것) 범위의 경도를 가집니다.
쇼어 D 스펙트럼은 경질 폴리우레탄 레진부터 매우 경질인 것까지 아우릅니다. 65 쇼어 D보다 단단한 대부분의 자재는 사람의 손에 완전히 딱딱하게 느껴지며, 부드러운 쇼어 A 자재가 제공하는 표면 플렉스나 구부러짐이 없습니다. 쇼어 D 스펙트럼 상단에는 락웰 척도(Rockwell Scale)가 있어 금속과 아세탈, 나일론 같은 극도로 단단한 레진을 측정합니다.
일반적인 쇼어 D 자재는 다음과 같습니다:
매우 내구성이 뛰어나고 열과 충격 모두에 강하며, 소비자 전자제품과 의료 장비의 커버와 하우징 제작에 자주 쓰입니다. ABS와 PC/ABS 플라스틱과 비교 가능합니다.
HDPE와 유사하게 높은 인장 강도와 내충격성, 강성, 경도를 제공하며, 소비자 포장재, 산업용 파이핑과 탱크, 펜더, 후드, 휠 웰 같은 자동차 바디 컴포넌트에 광범위하게 사용됩니다.
뛰어난 내열성과 내충격성으로 고열 애플리케이션에 자주 사용됩니다. HVAC와 언더후드 애플리케이션에 훌륭한 옵션입니다.
여러 면에서 폴리프로필렌과 비교 가능하며, 낮은 굴곡 탄성률과 좋은 내충격성을 유지하면서 유연성을 제공합니다. 이 레진은 우수한 신율이 필수적인 리빙 힌지 같은 애플리케이션에 적합합니다.
이 투명 자재는 쉽게 착색 가능하며, 좋은 내열성을 제공하고 클립과 스냅 핏 같은 작은 부품에 충분한 유연성을 제공합니다. 렌즈, 하우징, 백라이트 애플리케이션, 투명 및 반투명 컴포넌트에 자주 쓰입니다.
이 자재는 MRI 투과성과 난연성이 모두 필요한 중대형 의료 컴포넌트 제작에 가장 자주 사용됩니다.
역시 MRI 투과성과 난연성을 가지며, 이 강하고 내충격성 있는 자재는 더 작은 의료 기기와 어셈블리에 종종 적합합니다.
쇼어 A 자재는 경질 쇼어 D 자재보다 부드러워 더 큰 플렉스를 제공하며, 종종 좋은 인열 강도를 가집니다. 자재 스펙트럼 한 끝에서 0 쇼어 A는 부드러운 젤 같은 자재를 지칭하는 반면, 반경질 플라스틱은 90 또는 95 쇼어 A를 측정합니다.
일반적인 쇼어 A 자재는 다음과 같습니다:
이 엑스트라 소프트 엘라스토머는 염색하기 쉬우며 좋은 인장 강도와 인열 강도를 제공하는 훌륭한 만능 소프트 고무입니다. 이 때문에 의료 교육 모델, 특수 효과, 소품 제작에 흔히 사용됩니다.
E1005AL과 유사하지만 약간 더 강성이 높으며, 소프트 고무 그립과 신축성 있는 라이닝 제작에 탁월합니다.
이 중간 부드러운 레진은 일반 연필 지우개 정도의 경도로, 오버몰딩과 키패드에 적합합니다.
이 중간 경도 자재는 벨로우즈, 부츠, 오버몰드 컴포넌트 제작에 자주 쓰이는 좋은 만능 엘라스토머입니다.
자동차 타이어 정도의 경도와 비교 가능하며, 내구성과 내마모성의 조합이 케이블 커넥터에도 이상적입니다.
이 자재는 좋은 내마모성과 인열 저항성을 제공하며, 쇼핑 카트 휠, 롤러, 범퍼 제조에 자주 사용됩니다.
이러한 열가소성 엘라스토머 레진 각각은 유럽연합의 화학물질 등록·평가·허가·제한(REACH)과 유해물질 제한 지침(RoHS) 표준을 준수합니다.
실리콘은 쇼어 A 자재보다 부드러우며 몇 가지 종류의 부품 제작에 사용됩니다. 하지만 우레탄 캐스팅 몰딩 공정으로 최종 사용 부품을 주조하는 몰드를 만드는 데 흔히 사용됩니다. 이는 브리지 툴링(생산 개시 동안 사출 금형과 기타 하드 툴링이 가공되고 마무리되는 중간 단계)에서 특히 그렇습니다. 브리지 툴링 주조는 우레탄, 폼, 금속으로도 할 수 있습니다.
일반적인 실리콘은 다음과 같습니다:
소프트 고무로, 잉크 스탬프 패드와 압력 패드처럼 좋은 유연성이 필요한 애플리케이션에 자주 쓰입니다.
AFS15보다 약간 더 단단하며, 몰드 제작과 다른 컴포넌트 캡슐화에 사용될 수 있습니다.
이 중간 부드러운 실리콘은 훌륭한 버튼과 키패드를 만들면서 좋은 내수성도 제공합니다.
이 중간 경도 고무는 몰드 제작과 캡슐화가 필요한 애플리케이션에 잘 작동합니다.
이러한 실리콘 각각은 다양한 경도의 가스켓과 씰 같은 실행 가능한 컴포넌트를 만드는 데도 사용될 수 있습니다.
우레탄 캐스팅은 여러 이유로 유용한 제조 방법입니다. 첫째, 빠르고 일반적으로 꽤 비용 효과적입니다. 둘째, 고품질 최종 사용 부품을 생산합니다. 셋째, 작업할 수 있는 방대한 폴리우레탄 엘라스토머 레진이 손끝에 있습니다. 하지만 옵션이 너무 많으면 때로는 압도적일 수 있습니다. 자재 간 미묘한 차이가 부품의 수명과 성능에 어떤 영향을 미칠지 어떻게 판단할 수 있을까요?
좋은 소식은 숙련된 주문형 제조업체 패스트 래디우스(Fast Radius)와 파트너십을 맺으면 자재 선택, 설계, 생산의 번거로움이 사라진다는 것입니다. 사실 우리 접근법은 우레탄 캐스팅 비용을 최대 60%까지 절감하는 것으로 나타났습니다. 유연한 생산 방식이 귀사의 계획을 정시에 예산 내로 실현하는 데 어떻게 도울 수 있는지 알고 싶다면 오늘 문의하세요.
산업기술
다이캐스팅은 금형 캐비티를 이용해 용융 금속에 고압을 가하는 방식으로, 가장 다재다능하고 생산적인 금속 주조 공정 중 하나입니다. 다이캐스팅 공정의 특성은 다이캐스팅 공정 요구사항을 충족하는 다이캐스팅 부품 설계에 기여합니다. 이제 다이캐스팅의 장단점과 다른 제조 공정으로 가공한 부품과의 비교를 살펴보겠습니다. 1. 다이캐스팅의 장점 높은 생산 효율 – 생산 공정이 기계화와 자동화하기 쉽습니다. 일반적으로 콜드 챔버 다이캐스팅 머신은 시간당 50~90회, 핫 챔버 다이캐스팅 머신은 시간당 400~900회 다이캐스팅합니다.
프로토타입부터 생산까지 우레탄 주조의 이점 생산 경로 결정은 설계자, 엔지니어 및 제품 개발 팀에게 중요한 과제입니다. 전통적인 제조 방법의 긴 리드 타임, 비용 및 설계 한계는 창의적이고 최첨단 개념, 예산 및 타임라인을 억제할 수 있습니다. Stratasys Direct Manufacturing에서는 이러한 문제를 제품 개발 수명 주기 초기에 해결하기 위해 독자적 진화를 거친 전통적인 생산 방법인 우레탄 주조를 제공합니다. 우리의 우레탄 주조 공정은 다양한 응용 분야에 이상적인 강하고 안정적인 구성 요소를 산출합니다.
