본질적으로 사출 금형은 2 플레이트 또는 3 플레이트 시스템 중 하나를 사용하여 구성됩니다. 이 두 가지 기본 설계 중 선택은 임의적이지 않습니다. 이는 부품의 형상, 요구되는 게이트 위치 및 제조 공정에서 원하는 자동화 수준에 의해 결정됩니다.
금형의 플레이트 수(일반적으로 2개 또는 3개)는 플라스틱이 전달되는 방식과 최종 부품이 제조 스크랩으로부터 분리되는 방식을 직접적으로 결정합니다. 이 선택은 비용, 사이클 시간 및 부품 품질에 상당한 후속 영향을 미칩니다.
사출 금형의 기본 구조
설계를 비교하기 전에 모든 금형의 두 부분(half)을 이해하는 것이 중요합니다. 이들은 종종 A면과 B면이라고 불립니다.
A면 (캐비티 측)
A면은 일반적으로 사출 성형기의 고정 플래튼에 부착되는 금형의 한쪽 면입니다. 플라스틱이 금형에 처음 들어가는 스프루 부싱을 포함하며 종종 부품의 외관상 "쇼 표면(show surface)"을 형성합니다.
B면 (코어 측)
B면은 이동식 플래튼에 부착되며 부품의 내부 형상을 형성하는 금형의 코어를 포함합니다. 또한 냉각 후 완성된 부품을 금형에서 밀어내는 이젝터 시스템을 수용합니다. A면과 B면 사이의 분리를 파팅 라인(parting line)이라고 합니다.
2 플레이트 금형: 단순성과 효율성
2 플레이트 금형은 가장 일반적이고 간단한 유형의 사출 금형 설계입니다.
작동 방식
이 설계는 단일 A면 플레이트 시스템과 단일 B면 플레이트 시스템으로 구성됩니다. 금형이 열리면 단일 파팅 라인에서 분리됩니다.
러너 시스템
2 플레이트 금형에서 러너(스프루에서 부품 캐비티로 플라스틱을 전달하는 채널)는 부품 자체와 동일한 파팅 라인에 있습니다.
이는 부품이 배출될 때 러너와 스프루가 부품과 함께 단일 조각으로 배출된다는 것을 의미합니다. 이로 인해 부품을 러너 스크랩으로부터 분리하기 위한 2차 작업(수동 또는 로봇)이 필요합니다.
최적의 사용 사례
2 플레이트 금형은 게이트 자국을 부품의 외곽선이나 둘레에 배치할 수 있는 단순한 부품에 이상적입니다. 제작 및 유지 보수 비용이 저렴하여 광범위한 제품에 대한 기본 선택이 됩니다.
3 플레이트 금형: 자동화를 위한 복잡성
3 플레이트 금형은 2 플레이트 설계의 한계를 해결하기 위해 추가 플레이트를 도입합니다.
작동 방식
이 설계는 두 개의 파팅 라인을 생성하는 세 개의 플레이트 그룹을 사용합니다. 표준 A면과 B면 외에도 그 사이에 "러너 플레이트"가 포함됩니다.
금형이 열리면 첫 번째 파팅 라인이 열려 부품과의 게이트 연결이 끊어집니다. 그런 다음 두 번째 파팅 라인이 열려 부품 자체를 배출합니다.
장점: 자동 게이트 제거(Automatic Degating)
3 플레이트 금형의 주요 기능은 자동 게이트 제거입니다. 러너 시스템은 부품과 다른 파팅 라인에 있습니다.
금형이 열리면 러너는 자체 플레이트에 유지되고 부품으로부터 자동으로 분리됩니다. 그런 다음 러너가 별도로 배출되어 2차 트리밍 작업이 필요 없는 깨끗한 부품이 남습니다.
최적의 사용 사례
3 플레이트 금형은 표면 중앙, 가장자리에서 떨어진 곳에 핀 포인트 게이트가 필요한 부품에 필수적입니다. 또한 사이클 시간 및 인건비를 줄이는 데 자동화된 러너 분리가 중요한 복잡한 다중 캐비티 레이아웃에도 사용됩니다.
상충 관계 이해
2 플레이트 금형과 3 플레이트 금형 사이의 결정은 초기 비용과 운영 효율성 사이의 직접적인 상충 관계를 포함합니다.
금형 복잡성 및 비용
2 플레이트 금형은 기계적으로 간단합니다. 구성 요소가 적고 설계 및 제작이 용이하므로 초기 비용이 훨씬 저렴합니다.
3 플레이트 금형은 더 복잡하며 더 많은 정밀 가공 및 조립이 필요합니다. 이로 인해 제조 및 유지 보수 비용이 더 많이 듭니다.
사이클 시간 및 자동화
2 플레이트 금형의 경우 전체 사이클 시간에는 부품을 러너로부터 분리하는 2차 단계가 포함되어야 합니다. 이는 인건비를 증가시키고 전체 생산 속도를 늦출 수 있습니다.
3 플레이트 금형의 움직임은 더 복잡하지만 수동 게이트 제거의 필요성을 없애줍니다. 이는 대규모 생산에서 매우 유용한 더 빠르고 완전히 자동화되며 일관된 전체 사이클로 이어질 수 있습니다.
부품 설계 및 게이트 위치
금형 설계 선택은 부품 설계에 직접적인 영향을 미칩니다. 2 플레이트 금형은 게이트 위치를 파팅 라인으로 제한하여 부품 가장자리에 눈에 띄는 자국을 남깁니다.
3 플레이트 금형은 훨씬 더 많은 게이팅 유연성을 허용하여 부품 상단 표면에 핀 포인트 게이트를 사용할 수 있게 합니다. 이는 종종 미적인 이유나 복잡한 형상에서 적절한 플라스틱 흐름을 보장하기 위해 중요합니다.
프로젝트에 적합한 선택
프로젝트의 특정 목표에 따라 올바른 금형 설계가 결정됩니다.
- 단순한 부품에 대한 초기 툴링 비용 최소화에 중점을 두는 경우: 2 플레이트 금형이 거의 항상 가장 경제적이고 효과적인 솔루션입니다.
- 유연한 게이트 위치를 갖춘 대용량 자동화 생산에 중점을 두는 경우: 3 플레이트 금형에 대한 더 높은 초기 투자는 인건비 절감과 더 빠른 사이클 시간을 통해 보상받을 것입니다.
- 부품의 미적 또는 기능적 요구 사항이 중앙 게이트를 요구하는 경우: 3 플레이트 금형은 선택 사항이 아니라 설계에 필수적인 요소입니다.
궁극적으로 플레이트 시스템의 기능을 이해하는 것이 성능과 제조 효율성 모두에 최적화된 부품을 설계하기 위한 첫 번째 단계입니다.
요약표:
| 특징 | 2 플레이트 금형 | 3 플레이트 금형 |
|---|---|---|
| 플레이트 수 | 2 | 3 |
| 파팅 라인 수 | 1 | 2 |
| 게이트 위치 | 부품 가장자리(파팅 라인) | 부품 표면(핀 포인트) |
| 러너 분리 | 수동 또는 로봇 게이트 제거 | 자동 게이트 제거 |
| 초기 비용 | 낮음 | 높음 |
| 최적 용도 | 단순한 부품, 낮은 생산량 | 복잡한 부품, 대량 자동화 |
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