플라스틱 사출 금형 제조 비용은 단일 숫자가 아니라 광범위한 스펙트럼으로, 일반적으로 간단한 시제품 도구의 경우 3,000달러부터 복잡하고 대량 생산용 도구의 경우 100,000달러를 훨씬 넘습니다. 이러한 광범위한 범위가 존재하는 이유는 금형이 상품이 아니기 때문입니다. 금형은 맞춤형으로 설계된 산업 기계이며, 그 가격은 생산하려는 부품의 설계와 견뎌야 할 부품의 생산량에 직접적으로 반영됩니다.
사출 금형의 가격은 발견될 고정 비용이 아니라 제어할 수 있는 가변적인 결과입니다. 최종 비용은 몇 가지 주요 요인(주로 부품 복잡성, 생산량, 재료 선택)에 의해 결정되며, 이를 이해하는 것이 예산을 최적화하는 핵심입니다.
금형 비용의 주요 동인
금형 비용은 제작에 필요한 시간, 재료 및 정밀도의 직접적인 함수입니다. 부품에 대해 내리는 모든 설계 결정은 최종 공구 가격에 직접적이고 가시적인 영향을 미칩니다.
부품 복잡성
이것이 가장 중요한 단일 비용 동인입니다. 간단하고 개폐식 부품은 복잡한 기능을 가진 부품보다 공구 제작 비용이 훨씬 저렴합니다.
비용을 추가하는 주요 기능에는 언더컷(undercuts)이 포함됩니다. 언더컷은 부품이 금형에서 직접 배출되는 것을 방지하는 세부 사항입니다. 이는 공구에 기계식 슬라이드(slides) 또는 리프터(lifters)를 내장해야 하므로 가공 시간, 조립 및 유지 보수 복잡성을 크게 증가시킵니다.
부품 크기 및 무게
더 큰 부품은 더 큰 금형을 필요로 합니다. 이는 더 많은 강철을 구매해야 하고, 더 큰 CNC 기계의 가공 시간이 더 비싸다는 것을 의미합니다. 더 큰 부품은 또한 더 크고 비싼 사출 성형 프레스를 작동시켜야 합니다.
필요한 생산량 (금형 수명)
생산하려는 총 부품 수는 금형에 사용되는 재료를 결정하며, 이는 비용에 엄청난 영향을 미칩니다.
5,000개의 부품을 위한 시제품 금형은 알루미늄으로 만들 수 있습니다. 알루미늄은 가공이 더 빠르므로 더 저렴하지만, 빠르게 마모됩니다. 1,000,000개 이상의 부품을 위해 제작된 생산 금형은 경화된 공구강(P20 또는 H13과 같은)을 필요로 하는데, 이는 훨씬 더 내구성이 뛰어나지만 훨씬 더 비싸고 가공하는 데 시간이 많이 걸립니다.
캐비티 수
금형은 단일 캐비티(cavity)(사이클당 하나의 부품 생산) 또는 여러 캐비티(사이클당 2, 4, 8 또는 심지어 64개의 부품 생산)로 제작될 수 있습니다.
다중 캐비티 금형은 복잡성이 배가되므로 초기 제작 비용이 훨씬 더 비쌉니다. 그러나 동일한 시간 내에 더 많은 부품을 생산하므로 개별 부품 가격을 크게 낮춥니다.
표면 마감 요구 사항
질감이 있거나 무광택 마감(C-등급 SPI 마감으로 알려짐)은 표준이며 가장 저렴한 옵션입니다.
부품에 반광택(B-등급) 또는 거울 같은 광학 광택(A-등급)이 필요한 경우 비용이 상당히 증가합니다. 이 수준의 마감은 강철 캐비티를 손으로 연마하는 데 고도로 숙련된 수작업이 많은 시간을 필요로 합니다.
트레이드오프와 함정 이해하기
가장 낮은 입찰가만 보고 금형 제조업체를 선택하는 것은 비용이 많이 드는 실수가 될 수 있습니다. 초기 공구 가격은 전체 비용 방정식의 일부일 뿐입니다.
공구 비용 대 부품 가격
여기에는 역관계가 있습니다. 고품질 다중 캐비티 금형에 더 많이 투자하면 초기 공구 비용은 높아지지만, 생산되는 개별 부품의 비용은 낮아집니다.
반대로, 저렴한 단일 캐비티 금형에 돈을 절약하면 부품 가격이 높아져 대량 생산 제품의 이윤을 없앨 수 있습니다.
핫 러너 대 콜드 러너 시스템
콜드 러너(cold runner)는 가장 간단한 시스템으로, 노즐에서 부품까지의 플라스틱 경로가 부품과 함께 고형화되어 폐기물로 배출됩니다. 공구는 더 저렴하지만, 재료를 낭비하고 사이클 시간이 약간 더 길어집니다.
핫 러너(hot runner) 시스템은 플라스틱을 부품까지 계속 녹아있는 상태로 유지하여 폐기물을 없애고 더 빠른 사이클을 가능하게 합니다. 공구는 훨씬 더 비싸고 복잡하지만, 재료 및 사이클 시간 절약은 대량 생산에서 엄청날 수 있습니다.
"저렴한 금형"의 함정
제대로 만들어지지 않은 금형은 아무리 저렴하더라도 장기적으로 더 많은 비용을 초래할 것입니다. 비효율적인 냉각 채널과 같은 문제는 사이클 시간을 길게 하여 부품 가격을 높입니다.
또한, 저품질 공구는 고장이 나기 쉬워 값비싼 생산 지연과 수리 비용을 유발합니다. 중요한 것은 초기 구매 가격뿐만 아니라 총 소유 비용입니다.
지리적 조달 (국내 대 해외)
중국과 같은 지역에서 금형을 조달하면 낮은 인건비로 인해 초기 가격이 더 저렴할 수 있습니다. 그러나 이는 의사소통의 잠재적 어려움, 긴 배송 시간, 물류 복잡성, 빠른 공구 수정의 어려움과 비교하여 고려해야 합니다.
국내 조달은 일반적으로 더 빠른 처리 시간, 쉬운 의사소통, 강력한 IP 보호를 제공하지만, 초기 비용은 더 높습니다.
목표에 맞는 올바른 선택하기
"올바른" 금형 비용은 귀사의 사업 목표와 일치하는 비용입니다. 가격을 묻기보다는 목표를 정의하고 그에 맞는 도구를 만드십시오.
- 주요 초점이 시제품 제작 또는 소량 생산(10,000개 미만)인 경우: 초기 투자를 최소화하고 설계를 신속하게 검증하기 위해 단일 캐비티 알루미늄 금형을 선택하십시오.
- 주요 초점이 대량 생산 및 최저 부품 가격(100,000개 이상)인 경우: 효율성과 수명을 최적화하기 위해 핫 러너 시스템이 포함된 다중 캐비티 경화 강철 금형에 투자하십시오.
- 주요 초점이 불확실한 수요를 가진 신제품 출시인 경우: 값비싼 다중 캐비티 공구에 투자하기 전에 내구성과 적당한 비용의 균형을 제공하는 단일 캐비티 P20 강철 금형인 "브릿지 툴링"을 고려하십시오.
- 주요 초점이 설계를 통한 비용 절감인 경우: 금형 제작자에게 견적을 요청하기 전에 언더컷을 제거하고, 중요하지 않은 공차를 완화하며, 표준 마감을 선택하여 부품을 단순화하십시오.
이러한 근본적인 동인을 이해함으로써 "비용이 얼마인가요?"라고 묻는 것에서 벗어나 제조 비용을 적극적으로 제어할 수 있습니다.
요약표:
| 비용 요인 | 저가 영향 | 고가 영향 |
|---|---|---|
| 부품 복잡성 | 간단하고 개폐식 설계 | 슬라이드/리프터가 필요한 언더컷 |
| 금형 재료 | 알루미늄 (시제품, 5천개 미만 부품) | 경화 강철 (생산, 1백만개 이상 부품) |
| 캐비티 | 단일 캐비티 금형 | 다중 캐비티 금형 (2-64개 이상) |
| 러너 시스템 | 콜드 러너 (저렴한 공구) | 핫 러너 (더 빠른 사이클, 적은 폐기물) |
| 표면 마감 | 표준 질감 (C-등급 SPI) | 광학 광택 (A-등급 SPI) |
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