사출 성형 표면 마감

소개

사출 성형은 플라스틱 부품을 제조하는 데 효과적인 공정입니다. 고품질의 표면 마감 부품을 자연스럽게 생산할 수 있다는 장점이 있습니다. 따라서 내부 부품을 제조하는 데 사용되는 사출 성형 부품의 경우 표면 마감은 중요하지 않을 수 있습니다.

그러나 일부 제품의 경우 미적 매력 그 이상의 목적을 가지고 있습니다. 부품의 성능, 수명, 관련 비용 등에 영향을 미칠 수 있습니다. 그렇기 때문에 기업들은 엄격한 표면 마감 요건을 요구할 수 있습니다.

이 자세한 가이드는 표면 몰딩 마감에 대해 이해하고 정보에 입각한 결정을 내리는 데 도움이 될 것입니다. 이를 통해 제품의 성공 가능성을 높이고 더 나은 결과를 얻을 수 있습니다.

사출 성형 표면 마감의 이해

사출 성형에서 표면 마감은 부품 표면의 최종 질감과 매끄러움을 의미합니다. 이는 다음에 따라 크게 달라질 수 있습니다:

• 부품의 디자인
• 금형 재료
• 특정 사출 성형 매개 변수

이는 단순히 사후 고려사항이 아니라 사출 금형 자체에 내장되어 있음을 의미합니다.

제조업체가 부품의 표면 마감을 개선하려면 설계자와 제품 엔지니어가 금형 캐비티의 표면 마감을 개선해야 합니다. 원하는 표면 마감을 얻기 위해 다양한 공정이 적용됩니다. 여기에는 샌딩, 정밀 연마, 특수 텍스처링이 포함됩니다.

표면 마감은 광택부터 무광택, 질감까지 다양합니다. 부품마다 다른 마감 처리가 필요합니다. 예를 들어, 부품에 고광택 표면 마감이 필요할 수 있습니다. 이렇게 하면 광학 렌즈와 같은 반사 표면이 만들어집니다.

그러나 추가적인 표면 마감 요구 사항은 비용을 증가시킬 수 있습니다. 이 외에도 다음과 같은 다양한 방식으로 영향을 미칠 수 있습니다:

• 제조 파라미터. 여기에는 금형 캐비티 전체의 재료 흐름, 사이클 시간, 배출 및 관련 요소가 포함됩니다.
• 미적 매력
• 제품의 그립감, 촉감 등 기능 및 인체공학적 특성
• 사후 처리 절차
• 결함 및 배출 어려움 등 제조상의 위험과 과제가 발생할 수 있습니다.

주요 마감 표준

SPI(플라스틱 산업 협회) 표면 마감 표준

SPI 표면 마감은 사출 성형 부품의 주요 산업 표준입니다. 이는 이전에 SPI(플라스틱 산업 협회)로 알려진 PIA(플라스틱 산업 협회)에서 정의합니다. 간단히 말해서, 이는 일반적이고 이해하기 쉬운 용어입니다. 이를 통해 비전문가도 표면 마감 요구 사항을 쉽게 지정할 수 있습니다.

SPI에 따르면 사출 성형에는 12가지 표준이 있습니다. 각 표준에는 영숫자로 된 아이덴티티가 부여됩니다. 이러한 모든 특정 아이덴티티에는 일반적인 표면 거칠기 평균(RA) 값과 마감 방법이 연관되어 있습니다. 이는 크게 4가지 등급으로 나뉘며, 이에 대해 자세히 설명합니다. 광택 마감부터 텍스처 마감까지 다양합니다.

• A 등급 - 광택(A-1, A-2, A-3)

A-1, A-2, A-3 표면 마감을 포함한 SPI 등급 A는 반사율이 높은 것으로 보입니다. 모든 플라스틱 소재가 이렇게 높은 수준의 광택을 낼 수 있는 것은 아닙니다. 폴리카보네이트(PC) 및 아크릴과 같은 플라스틱은 광택이 있는 표면 마감에 가장 적합합니다. 열가소성 폴리우레탄(TPU)의 경우 이러한 마감 처리가 거의 불가능합니다. 내마모성이 높기 때문에 다이아몬드 버핑은 효과가 없습니다. 여기에 사용되는 방법은 다이아몬드 버핑으로, 입자가 매우 미세한 다이아몬드 페이스트를 사용하는 것입니다. 이렇게 하면 광택이 나면서도 평평한 표면을 만들 수 있습니다. 이러한 마감은 주로 투명 케이스, 광학 렌즈, 의료용 부품과 같은 부품에 사용됩니다.

• B 등급 - 반광택(B-1, B-2, B-3)

B-1, B-2, B-3 표면 마감을 포함한 SPI 등급 B는 A 등급보다 광택이 덜하므로 중간 정도의 광택이 필요한 곳에 적용할 수 있습니다. 이러한 마감을 적용하는 공정은 미세 그릿 샌딩으로, 가공 자국이 효과적으로 숨겨집니다. 여기에는 일반적으로 600, 400, 320 그릿이 사용됩니다. 그릿 숫자는 표면 마감 제어를 나타냅니다. 대부분의 플라스틱은 반광택 표면 마감으로 잘 작동합니다. 소비재 및 중간 광택 부품에 적용 가능합니다.

• C등급 - 무광택(C-1, C-2, C-3)

C-1, C-2 및 C-3 표면 마감을 포함한 SPI 등급 C는 광택이 나지 않고 칙칙합니다. 부품 외관이 칙칙해 보이지만 가공 자국이 숨겨집니다. 고품질의 일관된 표면 마감이 필요한 부품에 연마석을 사용하여 적용됩니다. 여기에는 키보드, 노트북 프레임 및 기타 구조 부품이 포함됩니다.

• D 등급 - 텍스처(D-1, D-2, D-3)

D-1, D-2, D-3 표면 마감을 포함한 SPI 등급 D는 거칠고 질감이 있는 것처럼 보입니다. 그 목적은 기계적인 용도에 가장 적합한 마찰 표면을 만드는 것입니다. 연마재를 표면에 압력 분사하여 표면에 무방향성 패턴을 만들어 거친 마감으로 이어지는 샌드블라스팅을 사용하여 만들어집니다.

VDI/ 몰드 테크 텍스처 마감

다른 두 가지 표면 마감 표준은 VDI 3400과 Mold Tech입니다. 이에 대해 자세히 알아보겠습니다:
VDI 3400: 독일 엔지니어 협회에서 제시하는 국제 금형 텍스처 표준인 VDI(Verein Deutscher Ingenieure)입니다. 사출 성형 시 EDM(방전 가공)을 사용할 때 텍스처/거친 표면 마감과 관련이 있습니다. 다양한 기술을 사용하여 적용되며, 미세한 입자부터 거친 입자까지 다양한 질감의 표면 마감 처리가 가능합니다. 이 수치 값은 표면 거칠기(Ra)와 상관관계가 있습니다. 예를 들어 VDI 12는 더 매끄러운 금형 텍스처를 나타내며 SPI C-1에 해당합니다.

Mold Tech: 또한 미세에서 거친 무광택 마감을 제공하는 몰드 텍스처 마감 표준이기도 합니다. 이는 5자리 일련 번호인 MT 코드로 표시됩니다. 텍스처에는 기하학적/장식적 패턴(예: 모래, 나무, 수표)이 포함될 수 있습니다. 몰드 기술 표면 마감은 텍스처 깊이와 권장 구배에 따라 A부터 D까지 분류되며, 각 마감은 텍스처 깊이와 관련이 있습니다.

또한 마감 처리가 지정되지 않은 경우 많은 성형 부품이 SPI B-2 스타일 마감으로 제작됩니다. 이렇게 하면 부품을 더 쉽게 분리할 수 있습니다. 또한 눈에 보이는 공구 자국도 줄어듭니다.

마감은 전체 부품을 덮을 필요는 없습니다. 외관이 중요한 곳에만 적용하면 됩니다. 예를 들어 불투명 부품의 외부에는 사용자 지정 미용 마감을 사용할 수 있습니다. 내부 표면은 기본 마감으로 유지할 수 있습니다. 하나의 몰드 캐비티에 두 가지 이상의 마감 처리를 사용할 수 있습니다. 서로 다른 면을 광택, 텍스처 또는 표준으로 남겨둘 수 있습니다. 이는 디자인에 필요할 때 수행됩니다. 투명 부품은 다르게 처리됩니다. 양면이 모두 광택 처리되는 경우가 많습니다. 이렇게 하면 선명도가 향상되고 헤이즈가 줄어듭니다.

달성 가능한 마무리를 좌우하는 요소들

소재 선택: 폴리머마다 화학적, 물리적 특성이 다르기 때문에 서로 다르게 작동하는 경향이 있습니다. 고광택 표면은 결점과 눈에 보이는 자국이 보입니다. 동시에 무광택과 무딘 마감은 이러한 결함을 완벽하게 숨깁니다. 따라서 항상 소재 유형을 신중하게 선택하는 것이 중요합니다.

예를 들어, 비정질 수지는 보다 균일한 화장품을 만들 수 있고 광택 있는 표면을 완벽하게 구현할 수 있습니다. 반면에 반결정성 폴리머는 냉각 및 수축에 민감할 수 있습니다. 이로 인해 고광택으로 연마할 때 시각적 균일성이 떨어집니다.

처리 매개변수: 표면 마감에 영향을 줄 수 있는 다양한 사출 성형 파라미터가 작용합니다. 여기에는 유량, 온도, 압력 등이 주요 변수로 작용합니다. 사출 속도가 빠르면 고온과 결합하여 고광택 표면을 얻을 수 있습니다. 빠른 충진으로 흐름에 의한 섬유 방향이 최소화됩니다. 따라서 용접 라인이 줄어들어 더 잘 보이고 표면 마감 품질이 높아집니다. 동시에 느리게 충진하면 항상 결과가 좋지 않습니다.

툴링 방법 및 조건: 몰드 툴링 자체가 "마스터 표면"입니다. 따라서 다양한 제조 기술(기계 가공, EDM, 연마 순서, 블라스팅/에칭/레이저 텍스처링)을 사용하여 툴링을 만드는 방식이 매우 중요합니다. 또한 지속적인 상태도 표면 마감에 큰 영향을 미칩니다. 알루미늄과 경화강 툴링과 같은 금속을 사용하면 최상의 결과를 얻을 수 있습니다.

결론

결론적으로, 표면 마감은 의심할 여지 없이 미관 이상의 역할을 할 수 있습니다. 이는 사출 성형 부품의 중요한 부분이며 최종 사용자에게 영향을 미칠 수 있습니다. 다양한 마감 옵션이 있지만 설계 중인 부품에 따라 결정할 수 있습니다. 이러한 마감 요구 사항은 사출 금형의 설계 단계에 통합되므로 조기에 명확하게 정의해야 합니다. 여기에는 필요한 표준, 등급 및 외관 영역이 포함됩니다. 그래야 나중에 많은 비용이 드는 재작업 없이 공구를 올바르게 제작하고, 텍스처를 입히고, 광택을 낼 수 있습니다.