산업기술
사출 성형용 부품을 설계할 때 금형의 핵심 요소인 게이트를 결정해야 합니다. 게이트는 용융 레진(플라스틱)이 금형 캐비티로 흐르는 것을 제어합니다. 게이트는 러너(레진을 금형으로 공급하는 시스템)가 금형 캐비티와 만나는 연결 지점입니다.
게이트는 다양한 모양과 크기로 존재하며 플라스틱을 캐비티로 유도하는 방식도 다양합니다. 게이팅 옵션에는 탭 게이트(가장 일반적), 핫 팁 게이트, 터널 게이트(핀 또는 포스트 게이트라고도 함) 등이 있으며, 이 글에서는 터널 게이트에 집중합니다.
프로토랩스에서는 고객 금형에 터널 게이트를 설계하고 가공하는 기능을 제공합니다. 결과적으로 다른 전통적인 게이팅 옵션(작업자 수동 트리밍 필요)과 비교해 더 미려하고 일관된 게이트 베스티지(vestige, 게이트 자국)를 얻을 수 있습니다. 기존 방식은 수동 트리밍 공정으로 인한 변동성이 있고, 일반적으로 더 크고 외관상 눈에 띕니다.
터널 게이트란 무엇일까요? 금형 파팅 라인 아래에 경사지게 가공된 성형 게이트 유형으로, 부품 이젝트 시 러너(레진을 캐비티로 공급)가 자동으로 부품에서 전단(shear)되어 분리되도록 합니다. 따라서 러너가 이젝트 공정의 일부로 부품에서 잘려 나가므로, 게이팅 시스템을 부품에서 수동으로 트리밍할 필요가 없습니다.
터널 게이트는 사출 성형용 모든 소재에 사용할 수 없습니다. 터널 게이트는 부품 이젝트 시 소재가 터널 게이트 에지에서 전단될 수 있는 능력에 의존하기 때문입니다. 소재가 너무 유연하면 적절한 전단 작용이 불가능하고, 너무 부서지기 쉬우면 터널과 러너가 이젝트될 만큼 유연하지 않아 공정 문제가 발생합니다. 또한 마모성이 높은 소재는 전단 에지의 날카로움을 빠르게 마모시켜 게이트 수명을 크게 단축시킵니다.
터널 게이트와 호환되는 소재:
각 소재에 대한 자세한 내용은 소재 비교 가이드를 참조하세요. 또한 휴대용 소재 선택 가이드로 성형 프로젝트에 적합한 소재를 빠르게 파악할 수 있습니다.
프로토랩스에서는 견적 과정에서 터널 게이트 적합 후보를 적극적으로 찾습니다. 귀하의 사출 성형 부품이 위 기준에 부합하고 ODM(On-Demand Manufacturing) 금형인 경우, 터널 게이트 금형으로 플래그되어 견적될 가능성이 높습니다. 터널 게이트 호환성 검토를 확실히 하려면 견적 과정에서 터널 게이팅 선호 메모를 추가하면 검토 대상이 됩니다.
결국 부품 지오메트리, 소재 선택, 금형 설계 등 많은 변수가 사출 성형 부품 제작에 영향을 미칩니다. 이 글을 넘어 파팅 라인 대응, 성형 부품 외관 향상 등에 대한 자료도 참고하세요. 더 많은 설계 팁은 여기에서 확인 가능합니다. '사출 성형 설계 입문 제2판'도 주문 가능합니다.
산업기술
3D 프린팅 공정이 프린터에서 바로 사출 성형급 표면 마감을 내주지 않는다는 건 비밀이 아니지만, 좋은 소식도 있습니다. 도움이 되는 기술들이 있고 새로운 개발이 끊임없이 이어집니다. 후처리가 수동에서 자동화로 전환됨에 따라 3D 프린팅 부품 비용도 내려갈 것입니다. 서포트 구조 제거(또는 SLS와 MJF의 경우 파우더 케이크 제거)는 빌드에 필요했던 서포트 구조에서 프린팅된 부품을 해방시키는 첫 단계입니다. 서포트 제거를 위한 신기술 활용 사례는 PolyJet 케이스 스터디를 참고하세요. 부품이 프린팅된 지지 층에서 해방되면,
금속이나 플라스틱 가공은 부품 생산에서 큰 역할을 합니다. 많은 경우 가공 표면 마감은 최종 사용 애플리케이션에 충분하지만, 부품 표면이 주조나 성형이 아닌 절삭으로 만들어지므로 표준(가공 직후) 표면 마감이 심미적 또는 기능적 목적으로 수정돼야 할 수 있습니다. 이는 더 정밀한 가공이나 2차 공정 사용을 요구할 수 있습니다. 표면 거칠기 측정 표면 거칠기의 가장 널리 쓰이는 척도는 Ra, 즉 평균 표면 거칠기입니다. 평균 표면 평면으로부터의 편차를 마이크로인치로 측정합니다. 예를 들어 주철 프라이팬 거친 표면은 Ra 약 2,00