나에게 적합한 플라스틱 제조 공정은 무엇입니까?

플라스틱은 매우 다양한 제조 재료군입니다. 일부는 부드럽고 유연합니다. 다른 것들은 뻣뻣하고 충격에 강합니다. 이러한 광범위한 물리적 특성은 적용 분야에 관계없이 일반적으로 플라스틱 부품 제조가 시간 및 비용 효율적임을 보장합니다.

부품이 혁신적인 안락의자 디자인, 전동 공구 부품 또는 의족을 만드는 데 사용되는지 여부와 상관없이 최종 용도에 관계없이 설계자와 엔지니어는 필요에 맞는 올바른 제조 공정을 선택하는 방법을 아는 것이 중요합니다.

플라스틱 제품 제조 유형

플라스틱이 다양한 모양, 크기, 내구성 및 색상으로 제공된다는 점을 감안할 때 플라스틱 부품 생산을 가능하게 하는 다양한 제조 공정이 있다는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 다음은 가장 일반적인 몇 가지에 대한 간략한 설명입니다.

3D 프린팅

이 프로세스는 CAD 설계 및 모델을 사용하여 부품이 완전히 형성될 때까지 한 번에 생산 재료의 레이어를 추가하여 3차원 부품을 생성합니다. 3D 프린팅의 주요 이점은 다른 제조 공정에 비해 설계 제한이 훨씬 적기 때문에 복잡한 형상을 가진 조각을 만드는 데 특히 경제적인 방법이라는 것입니다.

예를 들어 엔지니어가 밀링 헤드가 좁은 지점에 도달하는 방법과 부품 형상의 미세한 세부 사항을 만드는 데 필요한 도구의 크기를 고려해야 하는 CNC 가공과 달리 3D 프린팅은 다음과 같은 복잡한 설계 기능을 허용합니다. 곡선형 내부 채널 — 도구 없이 생성됩니다.

첨가제는 다른 제조 공정으로 효율적으로 만들기 어렵거나 불가능한 복잡한 디자인을 할 수 있습니다. 또한 부품을 나중에 조립되는 여러 구성 요소가 아닌 하나의 단단한 조각으로 만들 수 있습니다.

CNC 가공

이 프로세스에는 회전과 함께 밀링, 선반, 드릴과 같은 컴퓨터 제어 절삭 도구를 사용하여 플라스틱 부품을 만드는 작업이 포함됩니다.

적층 제조 공정과 달리 CNC 가공은 절삭 공정입니다. 즉, 재료가 블록에서 점차적으로 제거되어 결국 공작물이라고 하는 완성된 부품이 됩니다. CNC 가공에는 두 가지 광범위한 범주가 있습니다. 회전 도구와 고정 공작물을 사용하는 밀링; 고정 도구와 회전 부품을 사용하는 선반.

CNC 머시닝은 성형하기 어렵거나 엄격한 공차가 필요한 부품을 생성하는 효과적인 대안이 될 수 있으며, 이 방법은 부싱 및 기어를 포함한 특정 최종 사용 제품의 프로토타이핑 및 생성에 모두 이상적입니다. 그러나 부품 복잡성은 가공 공정을 사용할 때 부품당 비용을 빠르게 증가시킬 수 있으며, 곡선형 내부 채널과 같은 특정 기하학적 모양은 절삭 가공을 사용하여 생성하는 것이 불가능하지는 않더라도 어려울 수 있습니다.

사출 성형

이름에서 알 수 있듯이 이 공정은 가압된 용융 열가소성 재료를 경화된 강철 또는 알루미늄 주형에 주입하는 과정을 포함합니다. 기하학적으로 복잡할 수 있는 이러한 금형은 엄격한 공차, 반복 정확도 및 고품질 표면 마감을 가진 부품을 생성합니다. 이 모든 것이 사출 성형을 대량 생산 실행에 효과적인 프로세스로 만듭니다.

사출 성형은 도구를 설치하고 실행을 시작하는 데 비용이 많이 들지만(금형을 만드는 데 비용이 많이 들고 몇 개월이 걸릴 수 있음) 다른 플라스틱 제품 제조 공정은 대량 생산 실행을 신속하게 생산하는 능력에 필적할 수 없으므로 비용이 크게 절감됩니다. 부품당.

압출 성형

압출 성형 공정은 부품을 만들기 위해 용융 플라스틱이 필요하다는 점에서 사출 성형과 유사합니다. 그러나 용융된 재료를 금형에 주입하는 대신 압출 시스템은 플라스틱에 고정된 모양을 제공하는 다이를 통해 플라스틱을 밀어냅니다.

플라스틱 파이프, 빨대, 홈통, 도어 잼, 호스 및 기타 대칭 부품을 압출 시스템으로 효율적으로 만들 수 있습니다. 압출 성형 부품은 모양이 단순하기 때문에 생산 및 공구 비용이 낮은 경우가 많습니다.

우레탄 주물

우레탄 주조 공정에는 완성된 부품 설계의 마스터 패턴에서 실리콘 몰드를 만드는 작업이 포함됩니다. 금형이 설정되고 마스터 패턴이 제거되면 금형을 사용하여 높은 수준의 정확도와 정밀도, 우수한 표면 마감으로 부품의 개별 사본을 생성할 수 있습니다.

캐스트 우레탄 실리콘 몰드는 사출 성형에 사용되는 하드 툴링 몰드보다 내구성이 떨어지지만 훨씬 빠르고 비용 효율적으로 만들 수 있습니다. 따라서 우레탄 주조는 빡빡한 회전율로 중소 규모 생산에 적합한 선택입니다.

진공 형성

진공 성형은 진공을 사용하여 가열된 가단성 플라스틱 시트를 단일 표면 금형에 밀어 넣습니다. 고충격 폴리스티렌 시트와 같은 열가소성 수지와 함께 일반적으로 사용되는 이 공정은 보호 덮개, 도로 표지판, 맛 또는 냄새에 민감한 제품의 포장을 비롯한 다양한 모양의 내구성 제품을 만드는 데 사용됩니다.

회전 성형

회전 성형 공정은 금형을 가열 및 냉각할 때 분말 수지로 채워진 중공 금형을 회전시켜 벽이 고르게 코팅되고 처짐이나 변형이 없도록 보장합니다. 일반적으로 추가 표면 마감이 필요하지 않은 플라스틱 탱크 및 컨테이너와 같이 균일한 벽 두께로 매우 안정적인 부품을 만드는 데 효과적인 방법입니다.

플라스틱 부품 제조 시 고려해야 할 요소

다양한 제조 공정을 사용할 수 있으므로 부품에 가장 적합한 공정을 선택하는 것이 중요합니다. 다음은 염두에 두어야 할 몇 가지 고려 사항입니다.

재료

부품 적용은 실행 가능한 재료를 선택할 때 주요 고려 사항이며 해당 부품에 가장 유익한 물리적 특성을 결정하면 재료 선택 범위를 좁히는 데 도움이 될 수 있습니다.

그러나 일부 재료는 특정 제조 공정에 가장 적합하다는 점에 유의해야 합니다. 예를 들어, 탄성이 있고 경도가 낮은 폴리우레탄 부품은 우레탄 주조로 생산하기 쉽지만 3D 프린팅의 경우 작업하기가 매우 어렵습니다. 어떤 경우에는 제조 방법을 전략적으로 선택하여 원하는 재료 특성을 향상시킬 수도 있습니다.

양식

엄격한 허용 오차 요구 사항, 고유한 내부 기능 또는 높은 수준의 기하학적 복잡성과 같은 요소는 가장 경제적이고 효율적인 제조 프로세스를 결정하는 데 도움이 됩니다. 부품에 특정 프로세스가 필요한 경우 생산 비용 효율성을 최적화하기 위해 DFM(Design for Manufacturing) 수정이 필요할 수 있습니다.

리드 타임

생산 시간은 공정에 따라 크게 다를 수 있으므로 최종 제품 마감일은 최상의 제조 방법을 결정하는 데 도움이 됩니다. 부품과 기계에 따라 일부 3D 프린터는 몇 시간 내에 완성되고 실행 가능한 부품을 생산할 수 있습니다. 반면에 실제 사출 성형 공정은 매우 빠르지만(많은 경우 1분 미만의 사이클 시간을 달성할 수 있음) 금형을 완성하는 데 몇 달이 걸릴 수 있으므로 생산 일정이 연장됩니다.

볼륨 및 비용

명심해야 할 마지막 주요 요소는 필요한 생산량입니다. 사출 성형 시스템은 초기 비용이 많이 필요하기 때문에 대량 생산에는 경제적이지만 프로토타이핑에는 비용이 비효율적입니다. CNC 가공과 같은 다른 프로세스는 초기 비용이 낮지만 관련된 수작업의 양에 따라 부품당 비용이 더 많이 들 수 있습니다. 생산량과 비용 효율성 간의 적절한 균형을 찾는 것이 핵심입니다.

플라스틱 부품 주문 시작하기

사용 가능한 다양한 플라스틱 제조 공정은 플라스틱의 다양성을 말해줍니다. 특정 부품에 대한 올바른 프로세스는 부품의 적용, 디자인, 생산량 및 리드 타임을 비롯한 여러 요인에 따라 달라집니다.

Fast Radius는 고객과 긴밀히 협력하여 고객의 부품이 가장 효과적이고 효율적인 제조 공정으로 만들어지도록 합니다. 작업 방식에 대해 질문이 있거나 제작을 시작할 준비가 되었다면 지금 문의하세요.

플라스틱 제조 및 당사 리소스 센터에서 제공하는 기타 서비스에 대해 자세히 알아보십시오. 여기에서 견고한 생체 적합성 다목적 폴리우레탄부터 고무질의 유연한 탄성 폴리우레탄 등에 이르기까지 사용 가능한 다양한 유형의 플라스틱에 대해서도 읽을 수 있습니다.

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