사출 성형에서 2매 금형(Two-plate mold)은 가장 기본적이고 널리 사용되는 금형 설계입니다. 이 금형은 캐비티 측(A면)과 코어 측(B면)이라는 두 가지 주요 섹션으로 구성되며, 이 두 섹션은 분할선이라고 불리는 단일 평면을 따라 분리됩니다. 금형이 열리면 완성된 부품과 부품을 채우는 데 사용된 플라스틱 러너 시스템이 함께 배출됩니다.
2매 금형의 단순성은 가장 큰 장점으로, 비용 효율적이고 신뢰할 수 있게 만듭니다. 그러나 이러한 단순성 때문에 플라스틱을 부품의 어느 위치에 주입할 수 있는지 제약이 생기는데, 이는 모든 설계자가 이해해야 할 중요한 상충 관계입니다.
2매 금형의 작동 방식: 핵심 메커니즘
2매 금형의 작동은 두 가지 주요 반쪽의 상호 작용을 기반으로 간단합니다.
A면과 B면
금형은 두 개의 반쪽으로 구성됩니다. A면(Cavity plate)이라고도 불리는 이 면은 일반적으로 부품의 외부 미관 표면을 형성하며 성형기의 고정 플래튼에 장착됩니다.
B면(Core plate)은 내부 형상을 형성하고 이젝터 시스템을 수용합니다. 이 면은 기계의 이동 플래튼에 장착됩니다.
분할선
분할선(Parting line)은 금형이 닫힐 때 A면과 B면이 만나는 단일 표면입니다. 금형의 분리는 항상 이 평면을 따라 일어납니다.
주입 및 배출 주기
작동 중 두 플레이트는 함께 고정됩니다. 용융된 플라스틱은 스프루를 통해 주입되어 러너(runners)라고 불리는 채널을 따라 흐른 다음 게이트(gate)를 통해 부품 캐비티로 들어갑니다.
플라스틱이 냉각되어 굳으면 B면이 A면에서 분리됩니다. B면 내부의 이젝터 핀은 러너 시스템이 여전히 부착된 상태로 완성된 부품을 금형 밖으로 밀어냅니다.
러너와 게이트의 역할
2매 금형에서는 러너 및 게이트 시스템의 설계가 금형의 기본 구조와 직접적으로 연결됩니다.
분할선 내부에 포함됨
러너 시스템은 분할선의 표면에 새겨져야 합니다. 이는 2매 설계의 결정적인 제약 사항입니다.
러너가 부품의 가장자리와 같은 평면에 있기 때문에 플라스틱은 캐비티의 측면에서 주입되어야 합니다.
일반적인 게이팅 옵션
이러한 제약으로 인해 특정 게이트 유형, 가장 일반적으로는 엣지 게이트(edge gate)가 사용됩니다. 이 유형의 게이트는 부품의 측면으로 플라스틱을 공급하며, 성형 후 제거해야 하는 작은 흔적을 남깁니다.
수동 디게이팅 필요성
러너와 부품이 한 조각으로 배출되므로 분리해야 합니다. 이는 종종 디게이팅(degating)이라고 불리는 수동 2차 작업으로, 인건비와 사이클 시간에 추가됩니다.
상충 관계 이해하기
2매 금형을 선택하는 것은 비용, 복잡성 및 부품 품질 간의 균형을 맞추는 것을 포함합니다.
장점: 단순성과 비용 효율성
부품 수가 적고 복잡한 메커니즘이 없기 때문에 2매 금형은 설계 및 제조 비용이 가장 저렴합니다. 이로 인해 저예산 프로젝트와 단순한 부품 형상에 이상적입니다.
장점: 견고성과 신뢰성
단순한 구조는 고장 날 가능성이 적다는 것을 의미합니다. 2매 금형은 신뢰성이 높고 유지 관리가 쉬우며, 직접적이고 복잡하지 않은 작동 덕분에 종종 더 빠른 사이클 시간을 허용합니다.
제한 사항: 제한된 게이팅 위치
부품 중앙에 직접 게이팅할 수 없다는 점이 가장 큰 단점입니다. 이는 플라스틱이 금형을 채우는 방식에 영향을 미쳐 미관상의 문제나 구조적 약점을 유발할 수 있습니다. 또한 게이트 자국이 항상 부품의 둘레에 남는다는 것을 의미합니다.
제한 사항: 러너 낭비 및 2차 작업
러너 시스템은 모든 사이클에서 부품과 함께 배출되어 스크랩 재료가 생성됩니다. 이 플라스틱을 분쇄하여 재사용할 수도 있지만, 재료 비용이 발생합니다. 필요한 수동 디게이팅은 또한 대량 생산에서 상당한 수준이 될 수 있는 인건비를 추가합니다.
프로젝트에 적합한 선택하기
올바른 금형 유형을 선택하는 것은 특정 우선순위에 따른 중요한 결정입니다.
- 공구 비용과 복잡성을 최소화하는 것이 주요 초점인 경우: 2매 금형은 게이트 자국 위치가 미관상 문제가 되지 않는 부품의 경우 기본적이고 가장 효과적인 선택입니다.
- 주요 초점이 미관 및 유연한 게이트 위치인 경우: 2매 금형으로는 불충분할 수 있습니다. 부품 상단에 직접 게이팅할 수 있는 3매 금형 또는 핫 러너 금형을 조사해야 합니다.
- 최소한의 재료 낭비로 대량 생산이 주요 초점인 경우: 2매 금형의 러너 스크랩이 누적될 수 있으므로 프로젝트 수명 동안 "러너가 없는" 핫 러너 시스템이 더 비용 효율적일 수 있습니다.
이러한 기본적인 상충 관계를 이해하는 것이 프로젝트의 예산, 품질 및 생산 목표와 완벽하게 일치하는 금형을 설계하기 위한 첫 번째 단계입니다.
요약표:
| 특징 | 장점 | 제한 사항 |
|---|---|---|
| 설계 | 단순하고 견고하며 신뢰할 수 있음 | 제한된 게이팅 위치(측면만 가능) |
| 비용 | 초기 공구 비용이 낮음 | 러너 낭비 및 수동 디게이팅으로 비용 증가 |
| 적용 | 단순한 부품 및 낮은 예산에 이상적 | 상단 게이팅 또는 높은 미관 품질이 요구되는 부품에는 부적합 |
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