플라스틱 프로토타이핑에서 사출 성형 비용 절감

우리는 빠져나가는 사출 금형이 없는 대량 생산의 세계에 살고 있습니다. 우리가 일상 생활에서 사용하는 거의 모든 품목에는 사출 성형으로 만든 플라스틱 부품이 포함되어 있습니다. 이러한 개체가 만연해 있다는 점을 감안할 때 사출 성형 비용에 대한 통찰력을 얻는 것이 중요합니다.

이제 여러 요인이 사출 성형 비용을 결정합니다. 여기에 작용하는 단일 요소는 없습니다. 따라서 이 기사의 목적은 사출 성형 비용에 대해 독자들에게 알리고 교육하는 것입니다. 그렇게 하면 자신의 고유한 목적을 위해 그러한 금형을 만들어야 할 때마다 최적의 금형 비용을 지출하면서 그렇게 할 수 있습니다.

사출 금형 비용에 영향을 미치는 5가지 요소

사출 성형 비용을 평가하는 동안 전체 생산 주기에서 5가지 주요 요인이 작용한다는 것을 알게 될 것입니다. 아래에서는 사출 금형 비용에 대한 전반적인 영향을 측정하는 데 도움이 되는 이러한 각 요소를 살펴봅니다.

모든 경우에 적절한 사출 성형 비용 사례를 공유했습니다. 아래에 언급된 요인으로 인한 차이를 이해하는 데 도움이 될 것입니다.

부품 크기

플라스틱 부품은 다양한 크기로 제공됩니다. 당면한 목적에 따라 제조할 부품의 복잡한 구색이 있을 수 있습니다. 자동차가 전형적인 예입니다. 단독 차량에서는 이러한 부품이 여러 개 포함될 것입니다. 이러한 차량의 추가 변형을 생각하면 부품에 대한 요구 사항이 더욱 늘어납니다.

다양한 부품과 여러 크기를 모두 제조해야 하므로 전체 사출 금형 비용이 상승할 수밖에 없습니다. 각 부품마다 고유한 금형 크기가 필요하기 때문에 특히 그렇습니다.

부품 복잡성

성격상 비교적 기본적인 부분들이 있습니다. 집에서 소량으로 찍은 3D 프린트가 이에 대한 적절한 예이며 관련된 복잡성의 정도는 특히 초보적입니다. 단일 캐비티 금형도 상당히 기본적인 것으로 간주됩니다.

반면에 강철로 만들어진 더 큰 금형이 있고 내부에 더 많은 구멍이 있습니다. 적절한 예는 플라스틱으로 만들어진 비행기 내부 부품입니다. 그것들은 종종 수만 개에 달하는 대용량으로 완벽한 정확도로 필요합니다. 종종 회사 로고가 엠보싱 처리되어야 하므로 복잡성이 더욱 가중됩니다. 이러한 복잡성이 증가함에 따라 플라스틱 사출 성형 비용이 증가할 수밖에 없습니다.

부품 캐비티

위의 예에서 우리는 여러 개의 공동이 있는 강철 주형을 인용했습니다. 이러한 금형은 특히 복잡할 수 있습니다. 이들 안에는 절대적으로 많은 플라스틱 사출 금형이 있습니다. 최종 출력에 따라 필요한 캐비티가 상당히 다를 수 있습니다.

이러한 사출 성형 부품 캐비티의 필요성이 증가함에 따라 플라스틱 사출 성형 비용도 동시에 상승합니다.

부품 마감

여기에서 인용할 수 있는 가장 적절한 예는 맞춤형 사출 성형 부품입니다. 주어진 부품에 필요한 마무리 정도는 발생하는 제조 비용에 직접적인 영향을 미칩니다.

예를 들어, 고광택 매끄러운 마감은 질감 마감에 비해 더 많은 작업 시간과 노력이 필요합니다. 전자는 원하는 모양을 얻기 전에 일련의 연마 단계를 거쳐야 합니다. 이러한 모든 추가 단계는 총 비용에 추가됩니다.

이 경우 전체 사출 성형 공정이 특히 복잡해집니다. 물론 이런 일이 발생하면 전체 플라스틱 사출 금형 비용이 크게 증가합니다.

부품 수량

사출 성형 툴링 비용을 결정하는 동안 부품 수량은 본질적인 역할을 합니다. 논리에서 알 수 있듯이 동일한 금형을 사용하여 제조할 부품의 수가 많을수록 부품당 비용이 낮아집니다.

동시에 모든 성형 프로젝트에는 기계 사이클이 있음을 명심하십시오. 이것은 매번 완성된 결과물을 생성하는 데 필요한 시간과 하나의 금형이 생산 부품을 생성할 수 있는 전체 기간에 대한 이중적인 의미를 갖습니다. 그 임계값을 넘어서면 품질이 손상됩니다. 사실, 일반적인 사출 금형은 미리 정해진 수량의 단위가 생성되면 출력을 생성할 수 없습니다. 따라서 이러한 맥락에서 새로운 플라스틱 사출 금형의 필요성도 고려하십시오.

사출 성형 비용을 결정하는 요인은 무엇입니까?

하지만 여러 요인이 일반적인 플라스틱 사출 금형의 비용에 기여한다는 점을 강조합니다. 금형 제작을 위한 사출 성형 비용을 계산할 때 이를 염두에 두십시오.

1. 기계 비용

적절한 사출 성형을 이해하려면 공정에 관련된 기계의 비용도 인식하고 인식해야 합니다. 오늘날에는 엄청나게 다양한 종류의 사출 금형을 생산하는 엄청난 크기의 금형 기계가 있습니다. 이러한 대형 금형 기계와 이를 실행하는 데 필요한 더 복잡한 작업은 모두 비용 증가에 기여합니다.

이와 함께 비교적 간단하고 내구성이 뛰어나고 특히 비용 효율적인 다용도 사출 성형기가 있습니다. 따라서 이러한 맥락에서 항상 사출 성형기 비용을 고려하십시오.

2. 툴링 비용(금형 비용)

이것은 일반적인 금형 비용에 불과합니다. 여기에서도 툴링 비용에 영향을 미치는 여러 요인에 대해 알게 될 것입니다. 여기에는 제조되는 부품의 복잡성, 생산량, 주형을 만드는 데 따르는 공정, 알루미늄 주형 또는 강철 주형과 같은 주형의 재료 등이 포함됩니다.

다음 세 가지 방법은 사출 성형 금형을 만드는 데 가장 일반적으로 사용됩니다.

CNC 가공

이것은 사출 금형을 만드는 데 가장 일반적으로 사용되는 방법입니다. 여기에는 컴퓨터 수치 제어(CNC) 기계를 사용하여 일반적으로 알루미늄 또는 강철과 같은 재료 블록에서 금형을 만드는 작업이 포함됩니다.

CNC 가공은 고속 회전 절삭 공구를 사용하여 원자재 블록에서 과잉 재료를 제거하는 절삭 가공 공정입니다.

강철 또는 알루미늄 주형은 일반적으로 이 공정으로 만들어집니다. 주요 이점은 이 경우 달성되는 우수한 수준의 정확도입니다. 또한 비교적 빠르고 비용 효율적입니다.

3D 프린팅(적층 제조)

종종 3D 프린팅은 사출 성형에 대한 가장 저렴한 접근 방식 중 하나로 입증됩니다. 이것은 금형을 만드는 데 사용되는 비교적 새로운 방법입니다. 여기에는 금형을 레이어로 만드는 작업이 포함됩니다. 그러나 복잡한 형상의 금형을 만드는 데는 적합하지 않습니다.

전반적으로 3D 프린팅 기술의 발전으로 전반적인 가능성이 크게 증가하면서 비용은 최적 수준으로 유지되었습니다.

EDM(방전 가공)

가장 복잡한 금형 설계 중 일부는 이 방법을 사용하여 실현됩니다. 예, 관련 비용이 높을 수 있지만 이 경우에 달성한 결과는 대부분의 경우보다 우수합니다. 더욱이, 이 방법의 (대부분) 산업적 적용을 고려할 때 비용은 종종 탁월한 품질의 출력보다 문제가 되지 않습니다.

3. 인건비

제조 공정이 아무리 기계화되더라도 인건비는 항상 수반됩니다. 예를 들어 사출 성형 공정을 실행하려면 기계 작업자가 반드시 필요합니다. 동시에 해당 지역과 노동 공급 시장 및 통화 역학에 따라 이것이 설득력 있는 요인이 될 수도 있고 아닐 수도 있습니다.

4. 주입 재료 비용 

금형에 주입되는 원료의 비용은 사출 성형 부품의 전체 비용에서 큰 역할을 합니다. ABS, PS, PE, PC, PP 또는 TPU를 포함하여 사출 성형에 사용할 수 있는 플라스틱에는 여러 유형이 있습니다. 재료가 비쌀수록 부품 값이 더 비쌉니다. 경우에 따라 비용을 더욱 높일 수 있는 이국적인 재료를 사용해야 할 수도 있습니다.

5. 기타

• 고분자 수지 – 필요한 폴리머 수지의 양과 품질(우수한 출력을 보장하기 위해 좋아야 함)은 비용을 획기적으로 낮출 수 있습니다. 엔지니어링 수지를 선택할 때 이 점을 염두에 두십시오.
• 금형 베이스 – 이것은 유사하지만 동일하지 않은 패밀리 몰드(있는 경우)를 포함하여 모든 몰드 캐비티가 있는 곳입니다. 금형의 크기가 상당히 큰 경우 베이스 비용이 크게 증가합니다. 물론 여기에서 벽 공동과 관련된 코어 공동 접근 방식을 채택하면 금형 비용을 억제하는 데 도움이 됩니다.
• 냉각 라인 – 냉각 채널이라고도 하며 사출된 재료가 응고되도록 하는 금형 냉각 속도와 효율성에 매우 중요합니다. 예, 제공을 보장하면 변동 비용이 추가됩니다.

사출 성형 비용을 줄이는 방법은 무엇입니까?

생산 비용 절감이 가장 중요합니다. 제품의 최종 원가를 최소화하기 때문에 제조에 들어갑니다. 우리 모두 알다시피, 조각당 가격을 줄이는 가장 간단한 방법은 금형을 가공하고 설계하는 동안 초기 비용이 더 많은 부품에 사용될 수 있기 때문에 부품 수량을 늘리는 것입니다. 그 외에도 사출 성형 비용을 줄이기 위해 다음과 같은 몇 가지 방법을 시도할 수도 있습니다.

1. 제조 가능성(DFM)에 대한 설계 평가

사출 성형 비용을 줄이는 가장 좋은 방법 중 하나는 부품을 쉽게 제조할 수 있도록 설계하는 것입니다. 여기에는 언더컷, 벽 두께 및 복잡한 마무리와 같은 요소를 고려하는 것이 포함됩니다. 설계를 단순화하면 필요한 금형 캐비티의 수를 줄일 수 있으며, 이는 결과적으로 툴링 비용을 낮출 수 있습니다. 다음은 최적화를 위해 고려해야 할 몇 가지 지침입니다.

1) 언더컷 제거 또는 축소

일반적으로 언더컷 형상은 복잡하고 일부 경우 부품 주입을 방지합니다. 가능하면 제거하십시오. 제거하기 어렵다면 슬라이딩 차단, 관통 코어를 시도하거나 분할선과 구배 각도를 변경하여 금형 제작을 단순화하십시오. 기술을 적절하게 적용하면 툴링 비용이 절감됩니다.

2) 벽 두께 곰팡이 방지

사출 성형 비용을 줄이는 한 가지 방법은 벽이 더 얇은 금형을 사용하는 것입니다. 더 얇은 벽은 더 적은 재료를 필요로 하므로 생산 비용이 더 적게 듭니다. 또한 벽이 얇으면 냉각 시간이 짧아져 사이클 시간이 단축되고 생산성이 향상될 수 있습니다.

그러나 벽이 더 얇은 몰드가 모든 응용 분야에 적합하지 않을 수 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 경우에 따라 벽이 얇으면 부품이 약해지고 파손되기 쉽습니다. 따라서 결정을 내리기 전에 벽이 더 얇은 몰드를 사용할 때의 장점과 단점을 신중하게 고려하는 것이 중요합니다.

3) 복잡한 마무리 및 외관 최소화

최종 결과물에 중요한 가치를 추가하지 않는 불필요한 기능을 제거하는 것은 플라스틱 사출 성형 비용을 줄이는 목가적인 방법입니다. 예를 들어 질감이 있는 표면은 단순히 필요하지 않을 수 있습니다. 이것은 비드 블라스팅 또는 고형 광택제와 같은 화장품 추가 기능에도 적용됩니다. 과도한 기능으로 인해 더 많은 금형 캐비티가 필요할 수 있으므로 비용이 더 많이 소요될 수 있습니다.

4) 자가 결합 부품을 설계해 보십시오.

두 개의 인터로킹 세그먼트 또는 스냅 결합 케이스가 있는 프로젝트를 수행하는 경우 모든 스냅에 대해 프로세스를 반복하는 대신 맞물리도록 스냅을 재설계하는 것이 좋습니다.

2. 맞춤형 금형 대신 범용 금형

맞춤형 금형이 필요하지 않은 경우 범용 금형 사용을 고려하십시오. 이러한 금형은 종종 맞춤형 금형보다 저렴하며 고품질 부품을 생산할 수 있습니다.

또한 맞춤형 금형이 필요한 경우 제조 프로세스를 시작하기 전에 항상 CAD 모델을 준비하는 것을 고려하십시오. 설계를 최적화하고 가파른 구배 각도, 불필요한 벽 두께, 복잡한 모양 등과 같은 잠재적인 문제를 식별하는 데 도움이 됩니다.

이것은 장기적으로 많은 돈을 절약할 수 있습니다. 필요할 때 새 금형을 구입하는 대신 금형을 만드는 것도 귀중한 비용을 절약할 수 있는 또 다른 멋진 방법입니다. 다중 모드 대신 자체 결합 부품도 이러한 측면에서 도움이 됩니다.

3. 금형의 공동 수 최소화

금형에 구멍이 많을수록 비용이 높아집니다. 따라서 가능한 한 금형의 캐비티 수를 최소화하는 것이 중요합니다.

캐비티 수를 줄이는 한 가지 방법은 금형 흐름 분석을 사용하여 부품 설계를 최적화하는 것입니다. Moldflow 분석은 부품의 기능이나 미학을 손상시키지 않으면서 공동을 제거할 수 있는 영역을 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다.

4. 가능하면 저렴한 재료를 사용하십시오.

부품에 사용하는 재료 비용은 전체 생산 비용에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. 가능하면 ABS나 폴리프로필렌과 같은 저렴한 재료를 사용하십시오.

FAQ

사출 성형은 비용이 많이 듭니까?

이에 대한 간단하고 직접적인 대답은 없습니다. 그러나 일반적으로 사출 성형은 비용이 많이 들 수 있지만 항상 그럴 필요는 없다고 말할 수 있습니다. 최종적으로 사출 성형 비용을 결정하는 데 있어 생산량과 제조되는 부품의 복잡성과 같은 요소가 핵심적인 역할을 합니다. 공차가 엄격한 유사한 품목을 대량으로 제조하는 경우 사출 성형은 저렴한 공정임이 입증되었습니다.

사출 성형 비용은 얼마입니까?

수백에서 수십만 달러까지 극적으로 다양할 수 있습니다. 사출 성형의 광범위한 적용에 대해 생각해 보십시오. 그것들로 만든 제품은 거의 무한합니다. 이러한 시나리오에서는 사출 성형 비용만큼 정확한 수치를 지정하기 어렵습니다.

사출 성형은 환경 친화적입니까?

예, 사출 성형은 과다한 플라스틱 제품을 제조하기 위한 비용 효율적인 솔루션일 뿐만 아니라 3D 프린팅과 마찬가지로 환경 친화적일 수도 있습니다. 첫째, 낭비나 누출이 최소화된 최적의 플라스틱 사용을 고려하십시오. 또한 여기에서 용융 플라스틱을 처리한다는 점을 감안할 때 여러 유기 요소를 혼합물에 추가하여 궁극적으로 친환경 플라스틱 사출 성형 결과물을 도출할 수 있습니다.

빠른 사출 성형으로 시작

이 기사 전체에서 반복적으로 주장했듯이 플라스틱 프로토타이핑의 사출 성형 비용에는 상당한 차이가 있을 수 있습니다. 생산량과 완전히 복잡한 금형과 같은 요소는 최종 비용을 결정하는 데 중요한 역할을 합니다.

기업은 플라스틱 프로토타이핑 요구 사항에 따라 신속 사출 성형을 선택하는 경우가 많습니다. 이는 프로토타입을 신속하게 생성할 수 있는 비용 효율적인 방법이기 때문입니다. WayKen에서 빠른 사출 성형을 시작해 보세요.