자동차 부품을 위한 이중사출 금형제작 지원자동차 부품을 위한 이중사출 금형제작 지원자동차 부품을 위한 이중사출 금형제작 지원자동차 부품을 위한 이중사출 금형제작 지원

완료보고서완료보고서완료보고서완료보고서( )( )( )( )

2005. 11. 302005. 11. 302005. 11. 302005. 11. 30

지원기관 한국생산기술연구원지원기관 한국생산기술연구원지원기관 한국생산기술연구원지원기관 한국생산기술연구원::::

지원기업 박 사 금 형지원기업 박 사 금 형지원기업 박 사 금 형지원기업 박 사 금 형::::

산 업 자 원 부산 업 자 원 부산 업 자 원 부산 업 자 원 부

- 2 -

제 출 문제 출 문제 출 문제 출 문

산 업 자 원 부 장 관 귀 하산 업 자 원 부 장 관 귀 하산 업 자 원 부 장 관 귀 하산 업 자 원 부 장 관 귀 하

본 보고서를 자동차 부품을 위한 이중사출 금형제작 지원 지원기간“ ”( : 2004.

과제의 기술지원성과보고서로 제출합니다11.~2005. 10.) .

2005. 11. 30.2005. 11. 30.2005. 11. 30.2005. 11. 30.

지원기관 한국생산기술연구원지원기관 한국생산기술연구원지원기관 한국생산기술연구원지원기관 한국생산기술연구원::::

대표자 김 기 협대표자 김 기 협대표자 김 기 협대표자 김 기 협( )( )( )( )

지원기업 박사금형지원기업 박사금형지원기업 박사금형지원기업 박사금형::::

대표자 추 호 길대표자 추 호 길대표자 추 호 길대표자 추 호 길( )( )( )( )

지원책임자지원책임자지원책임자지원책임자 :::: 양 진 석양 진 석양 진 석양 진 석

참여연구원참여연구원참여연구원참여연구원 :::: 신 광 호신 광 호신 광 호신 광 호

::::〃〃〃〃 윤 길 상윤 길 상윤 길 상윤 길 상

::::〃〃〃〃 정 우 철정 우 철정 우 철정 우 철

- 3 -

기술지원성과보고서 요약서기술지원성과보고서 요약서기술지원성과보고서 요약서기술지원성과보고서 요약서

사업 목표사업 목표사업 목표사업 목표1.1.1.1.

자동차 부품 가운데 이중 사출품을 위한 이중사출 금형제작과 기술력 확보□

및 이중 사출 성형에 대한 기반 기술 구축

자동차 부품을 위한 이중사출 금형 제작지원o

성형의 에 대한 성형기술 지원o 2 color resin delivery system

기술지원내용 및 범위기술지원내용 및 범위기술지원내용 및 범위기술지원내용 및 범위2.2.2.2.

이중사출 금형 제작을 위한 설계 및 제작 교육□

이중사출 성형을 위한 기본구조 및 서형 조건에 대한 교육□

금형의 이중 작동구조에 대한 설계 및 제작 지원□

작동 에 대한 교육 및 기술지원mechanism□

비대칭 취출 구조의 설계 및 제작 지원□

성형기술에 대한 전반적인 현장 지원□

지원실적지원실적지원실적지원실적3.3.3.3.

지원항목지원내용

비고기술지원前 기술지원後

이중사출금형

제작기술지원- 기술자료 확보

성형 시뮬레이션을

통한 성형 예측

성형품의 형상오차 - 0.05mm 측정

정상 성형률 - 이상90%

개의 사출제품100

성형 후 생기원 및

지원기관의 전문가의

불량여부 판단

- 4 -

기술지원 성과 및 효과기술지원 성과 및 효과기술지원 성과 및 효과기술지원 성과 및 효과4.4.4.4.

해당기술 적용제품해당기술 적용제품해당기술 적용제품해당기술 적용제품1)1)1)1)

적용제품명 자동차용 에어컨 풍향 조절 레버o :

품질 및 가격품질 및 가격품질 및 가격품질 및 가격2)2)2)2)

구 분 경쟁 제품해당기술 적용제품

비 고지원전 지원후

경쟁제품 대비 품질 이중사출 제품 - 0.03mm

조립공정에서의 조립

불량 제거 형상 정밀도

증가

경쟁제품 대비 가격 성형품 원 개200 / 원 개< 150 /

기존 조립 공정에 비해

생산성 대폭 향상으로

인한 가격 경쟁력 증대

원가절감 효과원가절감 효과원가절감 효과원가절감 효과3)3)3)3)

구 분 절 감 금 액 비 고

원부자재 절감 백만원 년20 /

사출기의 가동 시간이 감소하므로

이에 따른 성형기 감가상각 감소

및 제반 운용비용 절감/

인건비 절감 백만원 년20 /조립공정이 없으므로 조립 인력배

치 불필요

계 백만원 년40 /

적용제품 시장전망 매출성과적용제품 시장전망 매출성과적용제품 시장전망 매출성과적용제품 시장전망 매출성과4) ( )4) ( )4) ( )4) ( )

구 분 당해연도 매출 차년도 예상매출전년대비

증가비율비고

내 수 백만원 년0 / 백만원 년300 / -

수 출 천달러 년0 / 천달러 년180 / -

계 백만원 년0 / 백만원 년500 / -

이중사출금형의 신규개발이기 때문에 기술지원전의 매출이 없음 지원후의 경제적* ; .

효과는 지원기업 자체의 예상치이며 주로 자동차부품의 이중사출 요구가 많음 이중사출.

금형 및 성형에 대한 국내 시장은 플라스틱 금형의 전체 생산량 년 기준 약 조2003 1 7

천억원 가운데 약 에 해당되는 억원 전후로 판단하고 있고 아직 국내에 이중사8% 1000 ,

출을 할 수 있는 업체가 많지 않기 때문에 개발 후 시장진입 초기 단계에서도 어느 정

도의 매출을 예상함 억 시장진입 약 억(1000 × 0.5% = 5 )

- 5 -

수입대체효과수입대체효과수입대체효과수입대체효과5)5)5)5)

모델명 당해연도 수입액 차년도수입액 수입대체금액 비 고

자동차용 에어컨

풍향조절 레버천달러 년/ 천달러 년/ 천달러 년272 /

지원기업

예상액

계 천달러 년/ 천달러 년/ 천달러 년272 /

해당기술의 기술력 향상 효과해당기술의 기술력 향상 효과해당기술의 기술력 향상 효과해당기술의 기술력 향상 효과6)6)6)6)

이중사출 금형 제작 능력 및 성형기술 향상□

성형 및 이중사출 성형의 전반적인 성형기술2 color resin delivery system□

확보

기술적 파급효과기술적 파급효과기술적 파급효과기술적 파급효과7)7)7)7)

최근 수요가 증가하고 있는 가전 전자 반도체 제품 등에 까지 이중 사출 금형· ·□

을 이용한 제품의 제작

동 업종 업체에 대한 관련기술지원을 통한 국가 경쟁력 강화.□

적용기술 인증 지적재산권 획득여부적용기술 인증 지적재산권 획득여부적용기술 인증 지적재산권 획득여부적용기술 인증 지적재산권 획득여부5. ,5. ,5. ,5. ,

규격 인증획득규격 인증획득규격 인증획득규격 인증획득1) ,1) ,1) ,1) ,

인증명 품목 인증번호 승인기관 인증일자

- 6 -

지적재산권지적재산권지적재산권지적재산권2)2)2)2)

종 류 명칭 번호발명자고안자( )

권리자 실시권자비고

등록 출원( , )

-

세부지원실적세부지원실적세부지원실적세부지원실적6.6.6.6.

항 목지원

건수지 원 성 과

기술정보제공 건20 이중사출금형 성형 자료 및 시장 분석 자료/

시제품제작 건3 블로우 금형부품 제작

양산화개발 건1 자동차용 에어컨 풍향조절 레버

공정개선 건1 이중사출성형을 통한 조립공정 개선

품질향상 건1 조립공정에서의 발생 오차 제거

시험분석 건0

수출 및 해외바이어 발굴 건0

교육훈련 건7이중사출 금형제작 및

운동 메커니즘관련 교육

기술마케팅 경영자문/ 건0

정책자금알선 건0

논문게재 및 학술발표 건0

사업관리시스템

지원실적업로드 회수건12 월별 지원성과 업로드

지원기업 방문회수 건55 연구책임자 및 관련 연구원 방문

기 타 건3기업 애로사항 자문 및 추가적인 연구방향

제시

종합의견종합의견종합의견종합의견7.7.7.7.

과제책임자 및 지원업체의 관련 기술자의 상호 기술협력을 통하여 이중사출 성

형금형의 제작에 함으로서 기존의 수작업을 통한 조립 공정 보다 생산성의 향

상 수작업에 의한 조립 오차를 제거 하여 제품의 품질 경쟁력 확보에 많은 성,

과가 있었으며 국내 이중사출 금형 설계 및 제작 기술의 향상에 기여할 수 있,

을 것으로 사료됨.

- 7 -

세부지원실적 증빙 내용세부지원실적 증빙 내용세부지원실적 증빙 내용세부지원실적 증빙 내용□□□□

기술정보제공 건기술정보제공 건기술정보제공 건기술정보제공 건1. : 201. : 201. : 201. : 20

NO. 일자 구체적 내용 증빙유무

1 2004. 11 이중사출 금형 기술 정보 건(10 )

주관기관 지원기관 보유/

상호 기술정보 교환

2 2004. 12 이중사출 금형 성형 관련 논문 건/ (5 )

3 2005. 01이중사출 금형의 세계

기술동향 및 시장정보 건(5 )

시제품제작 건시제품제작 건시제품제작 건시제품제작 건2. : 32. : 32. : 32. : 3

NO. 일자 구체적 내용 증빙유무

1 2005. 8 이중사출 금형 부품(2)이중사출 금형에 적용

2 2005. 9 슬라이드 코어 가공

시험분석 건시험분석 건시험분석 건시험분석 건3. : 03. : 03. : 03. : 0

NO. 일자 구체적 내용 증빙유무

- 8 -

목 차목 차목 차목 차

제 장 서 론제 장 서 론제 장 서 론제 장 서 론1111

제 절 지원기술의 개요제 절 지원기술의 개요제 절 지원기술의 개요제 절 지원기술의 개요1111

제 절 기술 지원 목표제 절 기술 지원 목표제 절 기술 지원 목표제 절 기술 지원 목표2222

제 절 다중사출성형 관련기술제 절 다중사출성형 관련기술제 절 다중사출성형 관련기술제 절 다중사출성형 관련기술3333

제 장 본 론제 장 본 론제 장 본 론제 장 본 론2222

제 절 관련시장 및 기술개요제 절 관련시장 및 기술개요제 절 관련시장 및 기술개요제 절 관련시장 및 기술개요1111

제 절 이중사출금형의 개요제 절 이중사출금형의 개요제 절 이중사출금형의 개요제 절 이중사출금형의 개요2222

이중사출 성형에 따른 금형 분류이중사출 성형에 따른 금형 분류이중사출 성형에 따른 금형 분류이중사출 성형에 따른 금형 분류1.1.1.1.

다중사출 성형에 따른 금형 설계다중사출 성형에 따른 금형 설계다중사출 성형에 따른 금형 설계다중사출 성형에 따른 금형 설계2.2.2.2.

다중사출 성형기 작동원리다중사출 성형기 작동원리다중사출 성형기 작동원리다중사출 성형기 작동원리3.3.3.3.

다중사출 성형을 위한 성형기의 형식다중사출 성형을 위한 성형기의 형식다중사출 성형을 위한 성형기의 형식다중사출 성형을 위한 성형기의 형식4.4.4.4.

제 절 다중사출 성형기술제 절 다중사출 성형기술제 절 다중사출 성형기술제 절 다중사출 성형기술3333

다중사출 성형다중사출 성형다중사출 성형다중사출 성형1.1.1.1.

기능성 다중사출 성형기능성 다중사출 성형기능성 다중사출 성형기능성 다중사출 성형2.2.2.2.

다중사출 성형해석 기술다중사출 성형해석 기술다중사출 성형해석 기술다중사출 성형해석 기술3.3.3.3.

다중재료 사출성형시 고려 인자다중재료 사출성형시 고려 인자다중재료 사출성형시 고려 인자다중재료 사출성형시 고려 인자4.4.4.4.

제 절 다재료 사출성형 프로세스제 절 다재료 사출성형 프로세스제 절 다재료 사출성형 프로세스제 절 다재료 사출성형 프로세스4444

1. Co-injection Molding1. Co-injection Molding1. Co-injection Molding1. Co-injection Molding

2. Sandwich Molding2. Sandwich Molding2. Sandwich Molding2. Sandwich Molding

3. Bi-injection Molding3. Bi-injection Molding3. Bi-injection Molding3. Bi-injection Molding

4. Overmolding4. Overmolding4. Overmolding4. Overmolding

5. Insert Molding5. Insert Molding5. Insert Molding5. Insert Molding

6. Multi-Shot Molding(MSM)6. Multi-Shot Molding(MSM)6. Multi-Shot Molding(MSM)6. Multi-Shot Molding(MSM)

- 9 -

제 절 이종재료 사출 성형제품 설계 유의점제 절 이종재료 사출 성형제품 설계 유의점제 절 이종재료 사출 성형제품 설계 유의점제 절 이종재료 사출 성형제품 설계 유의점5555

1. Crush1. Crush1. Crush1. Crush

강도강도강도강도2. (Strength)2. (Strength)2. (Strength)2. (Strength)

마찰마찰마찰마찰3. (Mold Friction)3. (Mold Friction)3. (Mold Friction)3. (Mold Friction)

제조성제조성제조성제조성4.4.4.4.

제 절 자동차부품을 위한 이중사출 금형 설계제 절 자동차부품을 위한 이중사출 금형 설계제 절 자동차부품을 위한 이중사출 금형 설계제 절 자동차부품을 위한 이중사출 금형 설계6666

제품 설계제품 설계제품 설계제품 설계1.1.1.1.

금형 설계금형 설계금형 설계금형 설계2.2.2.2.

제 절 이중사출 금형 제작 및 성형제 절 이중사출 금형 제작 및 성형제 절 이중사출 금형 제작 및 성형제 절 이중사출 금형 제작 및 성형7777

사용수지사용수지사용수지사용수지1.1.1.1.

성형성형성형성형2.2.2.2.

제 장 결 론제 장 결 론제 장 결 론제 장 결 론3333

- 10 -

제 장 서론제 장 서론제 장 서론제 장 서론1111

제 절 지원기술의 개요제 절 지원기술의 개요제 절 지원기술의 개요제 절 지원기술의 개요1111

제 절 기술지원 목표제 절 기술지원 목표제 절 기술지원 목표제 절 기술지원 목표2222

자동차 부품의 가운데 이중사출품을 위한 이중사출 금형제작 기술력 확보 및 이중

사출 성형에 대한 기반 기술을 구축을 그 목표로 한다.

이중사출 금형 제작을 위한 설계 및 제작 지원o

이중사출 성형을 위한 기본구조 및 성형 조건에 대한 지원o

금형의 이중 작동구조에 대한 설계 및 제작 지원o

성형의 에 대한 성형 지원o 2 color resin delivery system

작동 에 대한 기술지원o mechanism

비대칭 취출 구조의 설계 및 제작 지원o

- 11 -

제 절 다중사출성형 관련기술제 절 다중사출성형 관련기술제 절 다중사출성형 관련기술제 절 다중사출성형 관련기술3333

국내 기술수준 및 동향국내 기술수준 및 동향국내 기술수준 및 동향국내 기술수준 및 동향1.1.1.1.

국내에서 다중사출 금형을 이용하여 양산하고 있는 제품으로는 비교적o

수가 적고 고정밀도를 요구하지 않은 키패드 완구류 제품에 적용되어cavity(1-4) ,

성형되고 있는 실정이나 자동차 부품을 비롯한 생활용품 금형시장의 경우 도입 단,

계 수준 이다.

생활용품 금형의 경우 다중사출 방식을 이용한 제품 양산이 거의 없으며 있더라o ,

도 금형은 자체 기술력 부족으로 선진국으로부터 수입하고 있는 실정이다.

주변국의 시장성장 잠재력을 감안한다면 최대 년 이내에 관련기술을 확보하여o 3

국 외 경쟁력 확보를 통한 시장 진출 및 신규 시장 선점이 필요한 금형제품이기도

하다.

국의 기술수준 및 동향국의 기술수준 및 동향국의 기술수준 및 동향국의 기술수준 및 동향2.2.2.2.

독일 케나다 등 일부 선진국의 다중 사출 기반기술은 년 도입단계를 거쳐o , 1990

현 재 기술이 저변화되어 있으며 세계 시장 점유율 또한 매우 높은 상황 독일 케, ( ,

나다 일본이 세계시장 이상 점유 특히 생활용품 시장은 미적 효과 기능적, 80% ). ,

인 요소 부품 수가 많아 국내 기술력과 많은 차이가 있음, cavity .

캐나다의 는 금형과 관련한 종합 기술개발연구o IMI(Industrial Materials Institute)

소로써 고부가 금형 관련 기술 및 공정해석기술 일반 금형 기술에 대한 연구개발,

을 수행 하고 있으며 고가의 이중사출기 및 이중 사출 금형에 대한 연구 수행, .

독일은 독특한 프라운 호퍼 방식을 통하여 산학연관의 연계체제가 잘 구축되어있o

고 컨소시엄을 이루는 업체들간에는 기술이 모두 상향 평준화, , Steinweis

으로부터 지원받는 각 지역의 연구소 및 대학이 연구센터를 설립 첨단Foundation ,

를 갖추고 엔지니어링 설계 및 시제품 양산기술 등 지원H/W, S/W , .

는 생활용품 가운데 이상의 금형을 제작하고 있으o KTW Group 100 cavity Cap

며 다중 사출 성형에 대한 성형품을 유럽 인도 중국시장에 보급, , , .

독일의 다중사출 금형 제작기술은 세계 최고 수준이며 현재 스택 금형과 결합형o ,

태의 금형을 제작하여 이상의 금형을 양산하고 있다 또한 은40 cavity . cycle time

를 유지하고 있는 실정15sec .

- 12 -

그림 다중사출 금형의 일반 원리그림 다중사출 금형의 일반 원리그림 다중사출 금형의 일반 원리그림 다중사출 금형의 일반 원리1.1.1.1.

그림그림그림그림 2. Multi-injection process(Example: Index Plate type)2. Multi-injection process(Example: Index Plate type)2. Multi-injection process(Example: Index Plate type)2. Multi-injection process(Example: Index Plate type)

그림 다중사출에 의한 제품그림 다중사출에 의한 제품그림 다중사출에 의한 제품그림 다중사출에 의한 제품3. CAP3. CAP3. CAP3. CAP

- 13 -

그림 다중사출에 의한 광고 기밀성 기계적 결합 제품그림 다중사출에 의한 광고 기밀성 기계적 결합 제품그림 다중사출에 의한 광고 기밀성 기계적 결합 제품그림 다중사출에 의한 광고 기밀성 기계적 결합 제품4. , ,4. , ,4. , ,4. , ,

그림 이중사출을 이용한 핸드폰 부품그림 이중사출을 이용한 핸드폰 부품그림 이중사출을 이용한 핸드폰 부품그림 이중사출을 이용한 핸드폰 부품5.5.5.5.

그림 이중사출을 이용한 각종 부품그림 이중사출을 이용한 각종 부품그림 이중사출을 이용한 각종 부품그림 이중사출을 이용한 각종 부품6.6.6.6.

그림 이중사출을 적용한 생활용품그림 이중사출을 적용한 생활용품그림 이중사출을 적용한 생활용품그림 이중사출을 적용한 생활용품7.7.7.7.

- 14 -

제 장 본 론제 장 본 론제 장 본 론제 장 본 론2222

제 절 이중사출금형의 개요제 절 이중사출금형의 개요제 절 이중사출금형의 개요제 절 이중사출금형의 개요1111

이중 사출성형 기술은 주로 두 가지 이상의 색상 및 성형재료로 구성되어 있는 제

품을 금형에서 생산하는 기술로서 일반적으로 고가의 이중 사출성형기가 필요하며,

아울러 다중사출 금형 또한 설계구조가 복잡하고 정밀도가 높아야 하기 때문에 통

상 초기 투자비용이 높은 편이다 따라서 색상이 다른 제품의 경우에 이중 사출 성.

형 공정을 수행하지 않은 방법으로는 각 색상의 부품을 성형한 후 조립하여 다른

색상을 가진 제품을 얻거나 일체된 색상을 성형한 후 국부적인 부분을 스크린 인쇄

또는 부분적으로 스프레이 도장하는 기술이 있으며 성형을 이용하는 방법으로는,

일차 성형한 후 제품을 타 금형에 넣어 인서트 성형하는 방법 등이 있다 그러나.

도장하는 방법은 도장층에 홈 집이 발생할 가능성이 많고 접착강도가 약하여 품질

저하에 원인이 되기도 한다 또한 성형재료가 다를 경우에는 재료의 수축률 차이. ,

조립강도 등을 고려하여 성형하는 기법 도 있다(multi-injection molding) .

그림 다중사출 성형그림 다중사출 성형그림 다중사출 성형그림 다중사출 성형8.8.8.8.

- 15 -

관련시장 및 기술개요관련시장 및 기술개요관련시장 및 기술개요관련시장 및 기술개요1.1.1.1.

아래 그림은 공정의 적용 비율을 나타낸 것이다 일반적으로 제조자들co-injection .

이 다중 사출과 공정을 으로 간주하는 경우가 많기 때co-injection insert molding

문에 그래프의 수치가 정확한 것은 아니다 사실상 백분율로 환산할 경우 보다. , 5%

는 에 가까운 비율을 나타낸다15% .[Pirk98]

그림 가그림 가그림 가그림 가9. Survey of N.American Injection Molding [Pi 98]9. Survey of N.American Injection Molding [Pi 98]9. Survey of N.American Injection Molding [Pi 98]9. Survey of N.American Injection Molding [Pi 98]

의 시장은 우리의 예상외로 점유율이 높은 편이다 이는 경제적 기술co-injection . ,

적인 측면에서 많은 장점을 가지고 있는 점에 기인한다 새롭게 개발된 어떤 제조.

기술은 경쟁 시장에서 경제적인 효율성이 입증되어야만 시장 점유율을 유지할 수

있다 이에 반해 성형은 사회 전반적인 분야에서 폭 넓게 적용되고 있. co-injection

다 대부분의 시장에서 생산기반기술로서 성형을 적용하는 경우가 매. co-injection

우 많다 시장내의 응용분야에서 은 기존과는 다른 이유로 적용되는 경. co-injection

우가 많다 예를 들어 건강 보조 기구 분야에서는 휠체어의 금속성 이. , handgrim

성형의 적용으로 인해 금속에 비하여 가벼워서 소비자들이 선호하는co-injection

플라스틱 으로 대체되었다 또한 외형적인 구조 디자인의 부드러움 제handgrim . , , ,

품 표면의 청결성 색상 등의 이유로 성형이 관련 부품 생산의 기본적, co-injection

인 방법으로 적용되고 있다 성형은 자동차 제조 산업분야에도 널리. co-injection

적용되고 있다 자동차 산업 분야의 모든 부품들은 강도측면에 있어서 강화된 재료.

들이 이용되고 있으나 대부분의 고강도 재료들로 만들어진 제품들은 외형적인 호,

감도가 떨어지는게 일반적이다 성형의 경우 외형적인 미관과 강도측. co-injection

면 에서 우수한 부품 제조가 가능하다.

- 16 -

그림그림그림그림 10. co-injection molding handrims on wheelchairs10. co-injection molding handrims on wheelchairs10. co-injection molding handrims on wheelchairs10. co-injection molding handrims on wheelchairs

다중사출성형은 다양한 색상의 플라스틱 재료들을 이용할 수 있으며 한 대의 기계,

로 생산 공정의 효율성을 높일 수 있는 장점도 있다 이러한 장점들로 인해 생산.

분야에서 관심이 증대되고 있는 실정이다 다중사출성형은 제품의 미관과 기능측면.

에서 요구되는 사항들을 충족시킬 수 있다 예를 들어 몇 년 전부터 타자기 키 생.

산에 다중 사출 성형이 적용되고 있다 즉 본 공정을 적용함으로써 단 공정으로 타. ,

자기 키 상의 기호까지 새길 수 있음에 따라 기존의 도색 공정을 생략할 수 있었

고 사용에 따른 마모성이 향상됨에 따라 제품 품질이 향상되었다 다중 사출 성형, .

은 조립 공정을 생략할 수 있을 뿐만 아니라 단 한대의 기계상에서 완제품을 제조

할 수 있다 예를 들어 펌프 하우징과 같은 부품 생산의 경우 다중사출성형을 적용. ,

할 경우 개스킷을 별도로 조립할 필요 없이 한 번의 공정으로 제조할 수 있다 이.

러한 경우 개스킷과 하우징 사이의 수축 작용으로 인해 밀폐 효과가 더욱 증가하는

이점이 있다 자동차 대쉬 보드에 있는 공기 조절 통풍구 플라스틱 힌지 움직임이. , ,

가능한 장난감 등과 같이 기구학적으로 상호 연관성이 있는 부품들이 조립되는 제

품의 경우도 다중 사출에서는 조립 공정 없이 한 번의 공정으로 생산할 수 있다.

그러나 서로 조화가 되지 않는 재료를 이용하여 다중 사출 성형을 할 경우 의도한,

조립 제품을 생산하지 못할 수도 있다 다중 사출 성형을 이용하여 효율성을 극대.

화할 수 있는 제품의 예로서 연동 힌지 또는 볼 소켓 조인트 등이 있다.

소비재 생산에 다중 사출 성형을 이용할 경우 제품표면 품질을 향상시킬 수 있다.

특히 이 분야에 있어서 다중 사출 성형의 적용이 급속히 증가하고 있다 열가소성.

천연고무와 고경도 재료의 성형도 다중 사출 성형에서 가능하다 천연 고무는 주로.

면도기 수공구 칫솔 볼펜 경통 부분에 덧붙여 성형하여 제품의 기능성을 향상시, , ,

키는 역할을 한다 예를 들어 의 스크류 드라이버는 수지로. , Black and Decker PP社

만들어진 딱딱한 드라이버 손잡이 위에 열가소성 천연고무를 입힘으로써 공구의 사

용상 편의를 높일 수 있었다 자동차 산업 분야에서도 기능적인 수지를 이용하여.

다중 사출 성형함으로써 외형적으로 우수 하고 강도 높은 부품 즉 핸들, grab bar, ,

크랭크 등을 생산하고 있다.

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샌드위치 성형 은 제품의 코어부에 저가의 재료를 이용할 수 있(sandwich molding)

음에 따라 제품 외부에 적용되는 고가의 재료 양을 줄일 수 있으며 제작비용의 부,

담을 줄일 수 있는 장점이 있다 예를 들면 가구 등에 필요한 저항 수지. lawn UV

또는 착색재 의 경우 제품의 코어부에는 저가의 수지를 사용하고 표면에는 원재료( )

를 성형함으로써 사용량을 줄일 수가 있다 저가의 가연성 수지는 비가연성 표면을.

가진 제품의 코어부를 충전 할 때 이용할 수 있다 또한 통상적으로 사용이 불가능. ,

한 플라스틱 스크랩 등을 제품의 코어부에 이용할 수 있다 고가의 원재료(scrap) .

양을 줄일 수 있다는 것은 큰 이익 즉 가격 경쟁력에서 우위를 선점할 수 있다는,

것을 의미한다 몇몇 다중사출성형 기술은 기존 의 기계를 개조함으로 이용할 수.

있는 경우도 있다 다중사출성형 기술 이외에. co-injection molding, sandwich

의 경우도 기존 장비를 약간 개조함으로써 다중 재료 제품을 생산할 수 있molding

다 이로써 생산비용 절감효과와 생산 공정의 단순화 효과를 얻을 수 있다. .

다중 사출 성형은 제어 작동 등이 동시에 독립적으로 운영되어야 하며 매우 특화, .

된 장비가 요구된다 비용 절감과 생산속도를 빠르게 하기 위해서는 금형의 회전. ,

클램핑 취출 성형 등의 작동에 대한 제어가 동시에 이루어져야 한다 따라서 매우, , .

높은 기계 제어 능력과 유압이 요구된다 다중 사출 성형과 이를 위한 장비는 기존.

의 장비에 비해 향상된 능력과 더 복잡한 금형 구조를 요하기 때문에 많은 비용 투

자가 요구된다 아래 내용은 다중 사출 성형에 대한 투자 원칙에 대해서 정리한 것.

이다.

연간 시간의 생산시간이 유지되어야 한다o 5000~6000 .

장비의 각 부품들은 년 정도의 수명을 가져야 한다o 3~5 .

재활용 재료를 이용함으로써 비용절감의 기회가 생겨나고 이를 위한 각종 필요조건

들로 인해 기존 시장과 새로운 시장에서 더 많은 응용분야가 파생될 것이다 더욱.

발전된 기술과 설계자들과 제작자들의 폭 넓은 경험은 이러한 공정들이 이용이 더

욱 확산될 것 이다 다중사출성형 금형의 설계는 설계과정의 전산화로 인해 점점.

용이해지고 단순해질 것이다 이러한 여건이 더욱더 많은 산업분야에 적용될 것이.

다 현재 단순한 다종 재료 제품은 재료의 밀도를 고려하여 제조되어야 한다. .

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그림 대표적인 다중사출 성형그림 대표적인 다중사출 성형그림 대표적인 다중사출 성형그림 대표적인 다중사출 성형11.11.11.11.

그림그림그림그림 12. A Multi-injection micro, macroscopic interface12. A Multi-injection micro, macroscopic interface12. A Multi-injection micro, macroscopic interface12. A Multi-injection micro, macroscopic interface

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제 절 이중사출 금형 기술제 절 이중사출 금형 기술제 절 이중사출 금형 기술제 절 이중사출 금형 기술2222

이중사출 성형에 따른 금형 분류이중사출 성형에 따른 금형 분류이중사출 성형에 따른 금형 분류이중사출 성형에 따른 금형 분류1.1.1.1.

기본적으로 금형은 완전한 일반 사출 금형의 구조를 가지고 있으나 차 성형품을1

사출한 후 그 성형품에 대해 제 차 사출을 할 수 있도록 차 사출 노즐 위치로2 2 1

차 성형품을 이동시키는 내부 메카니즘을 금형에 구비하여야 한다 다시 말해서 메.

카니즘을 이용하여 차 성형을 마친 플라스틱 제품을 차 성형부로 이동하여 성형1 2

을 완료하는 방법이며 따라서 금형의 내부와 외부인 성형기에 차 성형품을 이동, 1

시킬 수 있는 메카니즘이 구비되어 있다 이 메카니즘 작동 방법에 의해 금형의 종.

류가 구분된다 이와 같이 성형 방법에 의해 금형을 분류하면 다음과 같은 네 가지.

방법이 있으며 이것은 이중 사출성형기에서 금형을 작동시키는 방법 제품의 형상, ,

에 의하여 선택하여 결정한다.

가 성형금형가 성형금형가 성형금형가 성형금형. index plate. index plate. index plate. index plate

금형에서는 회전 이동 기능이 금형에 내장되어 있다 이 금형은 두 번index plate , .

째 재료를 차 성형품 위에 하는 것이다 이를 위해 첫 번째 위치에1 covermolding .

서 차 재료 성형품을 성형하고 이를 차 성형 위치로 이동시키기 위해 회전시켜야1 2

한다 이는 금형 내에 소위 에 의해 차 성형품을 캐비티에서 제거하고. index plate 1

이를 회전시켜 차 성형위치로 이동시킨다 의 구동 메카니즘은 랙 피2 . index plate

니언 기구 또는 서보 모터를 이용하고 금형에 내장되어 있으며 실제 성형품 요구에

따라 설계하며 하나의 성형품에 두 가지 이상의 성형 재료를 사출 성형 할 수 있

다 그림 은 별도의 재료로 구성된 이중 사출성형품에 대한 성형 순서와. 15.8 index

금형의 작동을 나타낸 것이다 주 재료로 구성된 차 성형품을 성형하고plate . 1

에 의해 코어 가 밀어 올려져 차 성형위치로 회전 이동시켜 코어index plate insert 2

는 다시 안착되고 제 의 재료를 성형하여 완제품이 되면 이를 이젝팅하고insert 2

는 다시 코어 를 밀어 올리고 회전시켜 초기 위치로 복귀시켜 안index plate insert

착시킨다 는 금형의 일부로서 또는 회전이 가능하며 회전 중. index plate 90°, 180°

성형품 이 금형으로부터 이탈되지 않고 위치를 유지하도록 하여야 하며 금형의 체,

결력은 가 모두 담당하여야 하므로 설계에서 충분한 강도를 확보하도록index plate

주의를 요한다.

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그림 금형시스템그림 금형시스템그림 금형시스템그림 금형시스템13. index plate13. index plate13. index plate13. index plate

성형금형은 다양한 형태의 이중사출 성형품에 적용이 가능하며 적용index plate ,

제품은 보통 소형이 많고 따라서 다수 캐비티 금형에 적용하는 것이 경제적이다, .

그러나 사출 성형기에 의 회전을 위한 장치가 추가로 요구 되며 또한index plate ,

금형 내부에서 회전이 가능하도록 메카니즘을 설계하여야 한다.

나 또는 성형 금형나 또는 성형 금형나 또는 성형 금형나 또는 성형 금형. slide core back. slide core back. slide core back. slide core back

이 금형의 작동은 캐비티의 제 성형재료 부분을 유압에 의해 작동되는 슬라이딩2

가능한 또는 슬라이드에 의해 되어 있다가 제 성형재료가core locking sealing 1

사출되어 냉각된 후 슬라이드가 뒤로 후퇴하여 공간이 열려 제 차 재료를 성형하여2

완성품을 얻을 수 있게 하는 방법이다 다른 방법과의 차이점은 제 의 성형재료가. 2

동시에 사출성형 되지 않고 금형을 열지 않고 순차적으로 성형된다는 점이다 이.

방법의 장점은 성형품을 이동시킬 필요가 없고 금형의 구조가 복잡하지 않으며 사

이클 타임이 길어짐에도 불구하고 소량생산에는 경제적이다 아울러 구조가 간단하.

기 때문에 소형기계에 적용할 수 있다 이 코어 슬라이드방법은 제품 구조에 따라.

적용여부가 크게 좌우된다 대부분의 경우 슬라이드의 구동은 유압 실린더에 의하.

여 수행되나 전체 구동요소가 비교적 적으므로 비용은 그다지 높은 것은 아니다, .

그러나 차 재료 성형이 제한을 받으므로 비교적 대형으로서 단순한 형상의 이중2

사출 성형품에 적합하다.

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그림 금형시스템그림 금형시스템그림 금형시스템그림 금형시스템14. slide14. slide14. slide14. slide

다 성형금형다 성형금형다 성형금형다 성형금형. rotary table. rotary table. rotary table. rotary table

금형은 이중 사출성형에 가장 널리 사용하고 있는 방법이다 여기서는Rotary table .

과 순차적인 성형 방법을 모두 사용한다 성형기의 가동측 고정판에 회overmolding .

전 장치를 내장하고 있고 금형의 고정측에 두 가지 다른 캐비티가 있는 반면에 가

동측 금형에는 동일한 금형 캐비티가 설치되어 있다 제 의 위치에서 성형이 이루. 1

어진 후에 로타리 테이블이 회전되면 차로 성형된 제품이 제 차 성형위치180° 1 2

에 오게 되어 차 성형 제품과 제 차 성형 캐비티 사이의 공간이 제 의 재료로1 2 2

충전된다 로타리 테이블은 만큼 시계방향 회전과 반시계방향 회전으로 교대로. 180°

작동된다 특수한 로타리 커플링이 설치되어 이를 통해 냉각매체 전기 케이블 유. , ,

압을 금형에 공급되는데 제한 받지 않게 되어 있다 로타리 테이블은 성형기의 일.

부로서 여러 가지 금형에 적용할 수 있다 로타리 테이블은 개의 위치까지. 4

할 수 있다 현재 국내에서 이색 사출 성형에 의해 생산되고 있는 대부분Indexing .

의 경우가 이 성형방법을 이용한다 이 방법은 이중 사출 성형 방법 중 가장 간단.

한 방법으로서 다양한 형상의 성형이 가능하여 자동차의 미등과 같이 두 가지 이상

의 재료를 성형하는 경우에 이 방법이 많이 활용되고 있으며 금형의 가동측 중량,

이 큰 경우에는 수평형 사출 성형기 보다는 수직형의 사출 성형기가 많이 활용된

다.

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그림 로타리 테이블 금형시스템그림 로타리 테이블 금형시스템그림 로타리 테이블 금형시스템그림 로타리 테이블 금형시스템15.15.15.15.

라 성형 금형라 성형 금형라 성형 금형라 성형 금형. co-injection. co-injection. co-injection. co-injection

성형은 샌드위치 몰딩으로 널리 알려져 있으며 다층 또는 속이 빈 제co-injection

품에 적용된다 이의 사용은 비용의 저감 내부 재료는 저가의 재료 사용 또는 기능. ( )

성 재료를 두껍게 하여 고품질의 표면을 얻으면서 강도 향상 을 목적으로 하는데( )

사용한다 첫 번째 노즐이 금형 캐비티에 차 재료를 부분 충전 미 충전 하고 동일. 1 ( )

한 시스템을 이용하여 내부 재료 또는 가스를 충전하여 차 재료가 바깥표면gating 1

을 성형하도록 하는 방법이다 노즐에는 두개의 사출 유닛이 연결된다 첫 번째 재. .

료 충전 후 두 번째 재료가 이어 충전되면 표면층이 고화되며 내부 재료를 둘러싸

게 되므로 완전히 결합된다 차 재료 대신에 가스를 충전하면 속이 빈 제품이 얻. 2

어지고 이를 가스 사출성형이라 한다.

그림 로타리 테이블 금형시스템그림 로타리 테이블 금형시스템그림 로타리 테이블 금형시스템그림 로타리 테이블 금형시스템16.16.16.16.

위의 예에서 가스 대신에 최근에는 내부의 빈 공간을 성형하기 위해 물을 사용하는

경우도 있는데 이는 가스의 압축성 단점을 보완하는 이점이 있으나 성형기의 부속

장치로 설치해야 하므로 성형기 가격이 높아진다.

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다중사출 성형에 따른 금형설계다중사출 성형에 따른 금형설계다중사출 성형에 따른 금형설계다중사출 성형에 따른 금형설계2.2.2.2.

다중사출 성형 금형은 냉각시스템 게이트 부시 등 일반금형 구성요소와 크, sprue, ,

게 다르지 않지만 금형의 구동메케니즘이 일반금형과 달라 금형설계에 중점을 두어

야 한다 다중사출성형 금형은 몇몇 차별화 되는 요소만 인지하고 설계한다면 다중. ,

사출 금형의 완성도를 높일 수 있다.

가가가가. co-injection mold, bi-injection mold, sandwich mold, Insert mold. co-injection mold, bi-injection mold, sandwich mold, Insert mold. co-injection mold, bi-injection mold, sandwich mold, Insert mold. co-injection mold, bi-injection mold, sandwich mold, Insert mold

가지 이종재료를 이용한 사출을 단하나의 사출공정4 (co-injection, bi-injection,

으로 완성하고자 할 경우 금형의 구조는 하나sandwich injection, Insert molding)

의 재료를 위한 금형과 동일하다 따라서 개 또는 다수의 금형들을 설계할 경우. , 2 ,

일반적인 단일 사출 금형과 유사하게 설계를 진행하면 된다.

나나나나. over-molding. over-molding. over-molding. over-molding

은 사출 성형의 한 방식으로써 핸들이나 손잡이 등을 한 가지 이상의over-molding

재료로 제작하고자 구분되는 개의 금형을 이용하는 사출 방식이다 이 방식의 각2 .

단계에서 사용되는 금형은 단일 재료 사출 금형과 동일하다고 할 수 있다 먼저 이.

러한 제품들 이 쉽게 조립되거나 분해될 수 있도록 제작하는 부분에 중점을 두어야

한다 만약 제품의 각 부품들이 쉽게 분해 조립이 되어야 한다 금형은 다음과 같. , .

은 순서로 설계한다.

다른 부품으로 분해가 용이하게 되는 부품 중 금형으로 제작할 수 있는a. 2-piece

부품을 먼저 선정한다 선정 후 이 부품 제작을 위한 금형 설계하여 제작한다. .

나머지 한가지 재료를 이용하여 단계에서 부분 완성된 부품을 마무리 할 수 있b. 1

는 금형을 설계 제작한다 이 금형이 단계 사출 금형이 되고 경우에 따라2-piece / . 2

서 언더컷을 방지하기 위하여 슬라이드를 적용할 수도 있다.

다다다다. multi-shot injection molding. multi-shot injection molding. multi-shot injection molding. multi-shot injection molding

다중 사출 금형 설계는 다른 방식의 금형 설계보다 더 복잡하고 난해하다 다중사.

출성형 방법 가운데 의 세가지 금형 설계시rotary plate, index plate, core toggle

유의사항은 다음과 같다.

방식방식방식방식(1) rotary platen(1) rotary platen(1) rotary platen(1) rotary platen

다중 사출 방식을 이용하여 제작할 수 있는 다중재료 제품은 이종 재rotary platen

료 간에 단순한 경계형상을 가지고 있어야 한다 제품의 경우 개의 부품이 어떠한. 2

방향으로는 조립이 되지 않는 문제가 발생할 수도 있으며 이러한 문제를 해결하기,

위해서 코어는 공통으로 사용하고 서로 다른 캐비티 개를 이용하여 방법을 적용할2

수 있다.

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이 때 서로 다른 캐비티의 차이점은 첫 번째와 두 번째 사출품의 기하 형상의 차이

와 동일하다 방식의 금형설계 순서는 다음과 같다. rotary platen .

일반적으로 큰 부피와 형상을 가진 제품을 위한 금형을 먼저 제작해야 한다 그a. .

러나 이러한 순서는 외형적인 관점에서 판단했을때 상대적인 중요성에 따라 결정,

할 수도 있다.

가장 적합한 파팅 라인을 설정해야 한다 최적의 파팅 라인을 설정하는 기준은b. .

단종 재료 사출품에 적용되는 기준과 동일하다 단 설정된 파팅 라인이 개의 부. , 2

품이 조립되지 않는 방향이라면 이는 재고려해야 한다.

제품의 파팅면에 고려해야 한다 단종 재료 사출품과 동일하지만c. . , rotary platen

방식에서 특별히 더 고려해야할 사항은 파팅면을 따라 개의 부품이 동등하게 분리2

가 되어야 한다는 점이다.

최적의 제품 생산을 위하여 설정된 파팅면을 기초로 캐비티와 코어를 제작하여d.

야 한다 이에 맞게 캐비티와 코어를 나누는 방법은 다음과 같다. .

파팅 라인을 따라 첫 번째 사출품에서 두 번째 사출품을 제거o .

두 번째 사출품을 가로 막는 방향에 있는 금형을 캐비티로 설정o .

코어는 공통적으로 사용o .

첫 번째 사출 캐비티는 두 번째 사출 금형의 캐비티와 결합될 수 있도록 제작o .

방식방식방식방식(2) index plate(2) index plate(2) index plate(2) index plate

방식은 다중사출 방식 중 금형 설계와 성형 공정 등 모든 관점에서 가index plate

장 복잡한 방식이다 그러나 방식이 복잡한 만큼 가공 상 난이도가 높은 다중 재료. ,

제품을 성형할 수 있는 방식이기도 하다 단계로 구성되는 공정에서 각각 다른 코. 2

어와 캐비티가 이용되며 모든 공정에서 만 공용으로 사용하게 된다 본, index plate .

방식의 금형 설계 순서는 다음과 같다.

금형 설계a.

금형설계 방법은 과 매우 유사하다 첫 번째 사출품은 슬라이드를 가over-molding .

지고 있거나 또는 없는 금형으로 가공된다 첫 번째 사출품에 대한 파팅라2-piece .

인은 제품의 모든 방향에 대하여 가능한 것 중 하나로 설정되어야 한다 따라서 이. ,

단계에서는 파팅 라인에 대하여 고려해야 한다.

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파팅면 설정b.

본 방식의 파팅면 설정 방법은 방식과 동일하다rotary platen .

첫 번째 사출품을 위한 파팅면을 따라 두 번째 사출품을 개로 나눈다c. 2 .

캐비티 코어 제작d. , , index plate

각 단계를 위한 캐비티는 쉽게 제작할 수 있다 두 번째 단계에 사용되는 캐비티는.

완성품의 형상과 동일하게 제작되어야 하며 첫 번째 단계의 캐비티는 두 번째 캐,

비티와 결합이 되도록 제작한다 코어 또한 이와 유사한 방법으로 제작된다 코어를. .

제작하기 위하여 먼저 블록을 생성한다 그리고 파팅라인을 따라 완성사출품 중 두. ,

번째 부분을 제거한 후 블록과 결합한다 이를 기초로 코어를 제작하면 된다. .index

는 앞서 완성품을 위한 원래 코어와 동일하다plate .

방식방식방식방식(3) core toggle(3) core toggle(3) core toggle(3) core toggle

본 방식의 슬라이드는 첫 번째 사출 후 파팅라인을 따라 일정 거리만큼 후퇴하고

이로 인해 새로운 캐비티가 생성된다 따라서 두 번째 사출이 진행되고 제품이 완. ,

성 된다 이 방식은 매우 간단하고 금형 설계도 용이하다 다중사출 성형의 한 종류. .

이지 만 항상 여러 종류의 재료를 이용한 제품을 생산할 수 있는 것은 아니다 그.

이유는 모든 성형 단계에서 캐비티 코어 슬라이드 등을 공통으로 사용하기 때문이, ,

다 금형 설계 순서는 방식과 유사하다 슬라이드의 경우. rotary plate, index plate .

는 완성품의 마주보고 있는 개의 파팅라인에 의해 나뉘어지는 개의 부분을 제거2 2

한 형상과 같게 제작하면 가능하다.

다중사출 성형기 작동원리다중사출 성형기 작동원리다중사출 성형기 작동원리다중사출 성형기 작동원리3.3.3.3.

현재 다중사출 성형 금형은 성형기의 작동원리에 따라 금형의 구조가 바뀐다 사출.

성형이 먼저 언급한 것처럼 을 사용하고 있기 때multi-injection molding machine

문이다 다음은 각종 다중사출 성형의 작동방법을 나타낸 것이다 아래 작동방법에. .

서 볼 수 있듯이 중 사출성형기에서는 통상 두개 이상의 재료에 대한 노즐을 구비2

하고 있으며 여기에 설치되는 금형은 성형기의 작동에 따라 성형재료를 주입하기,

위해 두 대의 주입구와 제품을 성형하는 케비티 부분이 회전운동 또는 고정되어 성

형기의 해당 재료를 주입하는 시퀸스에 맞추게 하거나 금형내에서 수지를 차단 및

개방하는 메카니즘이 포함되어야 하므로 높은 치수 정밀도 위치 정밀도가 요구되므

로 일반 사출성형 금형보다 설계 제작에 어려움이 발생할 수 있다, .

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다중사출 성형을 위한 성형기의 형식다중사출 성형을 위한 성형기의 형식다중사출 성형을 위한 성형기의 형식다중사출 성형을 위한 성형기의 형식4.4.4.4.

이중 사출성형을 수행하기 위한 사출성형기는 개 이상의 사출유닛을 설치한 구조2

이어야 한다 이와 같이 개 이상의 사출유닛을 사출성형기에 설치하는 방법은 취. 2

급의 편리성 공간의 활용 제어 특성 등을 고려하여 다양하게 설계되며 아래의 그, ,

림에 여러가지 종류를 나타낸다 이 사출 유닛의 각각의 용량은 제품의 크기 다른. ,

재료 또는 색상을 달리하는 수지의 양에 따라 용량이 결정되며 이 용량에 비례하여

금형을 설치하는 부분인 형체결 장치의 용량 능력 도 일치시켜야 한다( ) .

그림 이중 사출 성형기의 종류그림 이중 사출 성형기의 종류그림 이중 사출 성형기의 종류그림 이중 사출 성형기의 종류17.17.17.17.

형체결 장치는 사출할 때 금형이 열리지 않게 체결하는 기능을 하며 통상 그 힘을

수로 표시하며 사출용량과 함께 사출성형기의 규격으로 표시된다 위의 그림은ton .

이중 사출 성형기의 형식에 따른 구조를 나타낸다 그림 에서는 제 의 사출 유. (a) 2

닛을 수직으로 배치한 구조로서 설치공간을 최소화 하는 장점을 가지나 유닛의 높

이가 높아 수지의 공급 및 장치의 취급이 불편한 점이 있으나 소형인 경우에 적합

하다 그림 는 두개의 사출 유닛을 모두 수평으로 배치한 것으로서 취급은 용이. (b)

하나 최대 설치 공간이 요구되는 단점이 있다 따라서 현재 일반적으로 널리 사용.

되는 것은 그림 와 의 구조이다 그림 는 취급 상 약간 불편한 점은 있으나(c) (d) . (c)

최소의 설치 공간을 차지하므로서 공간의 경제성을 가지며 그림 는 취급이 용이(d)

하고 상대적인 설치공간도 작게 차지하는 장점을 가지고 있다.

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사출 유닛의 반대편에는 형 체결장치 부르는 유닛이 있어 여기에 금형을 설치하여

기본적인 요구 작동인 금형을 개폐시키는 기능과 이중 사출의 특징인 두 가지 재료

를 사출하기 위해 먼저 한 가지 재료를 금형 캐비티 내에 충전시키고 별도의 러너

시스템을 통해 두 번째 재료를 충전시키기 위해 해당 재료의 금형 주입구를 두 번

째 사출 유닛의 노즐 위치로 이동시켜야 하는데 이는 통상 금형을 열고 차 성형한1

제품 을 두 번째 사출 유닛 위치로 캐비티를 이동시키기 위해 통상 금형(preform)

캐비티 부분을 회전시키거나 첫 번째 사출에서는 수지가 유입되지 않도록 차단하고

있는 금형부품인 코어를 후퇴 시켜 두 번째 사출 통로를 열어주는 코어 당김(core

장치가 작동되도록 되어있다 따라서 차 사출에서 차 사출제품pulling) . 2 preform(1 )

주위에 성형하고 수지의 수축에 따른 보상을 위한 보압을 가하고 제품을 이젝팅 하

기 위해 충분한 냉각시간 경과 후 최종 제품을 이젝팅하게 된다 따라서 성형기내.

에서 금형을 회전시키거나 금형내의 코어작동 메카니즘이 작동되게 하는 기능을 가

진 추가적인 장치가 포함되어야 하므로 구조가 복잡하게 된다 또한 두 재료 사이.

에 기계적인 부하가 가해질 경우 강도 유지를 위해 부착력이 요구되는 경우와 아울

러 성형품의 표면 품질 치수정밀도 낮은 변형이 요구되는 경우 이들 모두가 두 가, ,

지 재료사이의 친화성이 고려되어야 하고 결국 이것이 성형과정에서 성형조건에 의

해 영향을 받기 때문에 미세한 제어능력이 가능한 성형기가 요구되고 있다.

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제 절 다중사출 성형기술제 절 다중사출 성형기술제 절 다중사출 성형기술제 절 다중사출 성형기술3333

일반적으로 다중 사출성형 기술 이중 사출성(multi injection molding technology)

형 삼중 사출성형(two component injection molding), (three component

사중사출성형 샌드위치injection molding), (four component injection molding),

사출 성형 이종 수지 사출성형(sandwich injection molding), (composite

injection molding), co-injection molding, interval injection molding, marbling

등이 있다injection molding .

다중사출성형다중사출성형다중사출성형다중사출성형1. (multi injection molding)1. (multi injection molding)1. (multi injection molding)1. (multi injection molding)

다중사출 성형은 이중사출 삼중사출 사중 사출성형 등이 있다 다중 사출 성형은, , .

고품격 플라스틱 제품에 대해 광범위하게 적용 확대되고 있는 실정이다 현재 생활, .

용품 자동차 부품 기능성 부품 유아용품 등에 많이 사용되고 있으며 선진국의, , , ,

경우 관련기술이 일반화되고 있는 실정이며 국내의 경우 도입단계에 있다 아래의, .

그림에서 확인할 수 있듯이 대표적인 이중사출성형은 사출 성형기의 테이블이동시

켜 성형하는 것이 대표적이다 아래의 그림에서 확인할 수 있듯이 일차 성형 후 어.

느 정도 고체화 되면 이차 성형을 수행하여 제품을 완성하는 경우이다 이런 성형.

방법은 다중 사출 성형에서 가장 많이 성형하는 형태이며 제품 또한 자동차 부품, ,

가전 생활용품 등 다양하다, .

그림 대표적인 이중사출성형그림 대표적인 이중사출성형그림 대표적인 이중사출성형그림 대표적인 이중사출성형18.18.18.18.

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그림 이중사출 성형품그림 이중사출 성형품그림 이중사출 성형품그림 이중사출 성형품19.19.19.19.

다음은 이중사출 성형에서 보다 정밀하고 기능성있는 제품을 성형하기 위한 삼중

사출 성형을 도시한 것으로 일차 성형 이차 성형 삼차 성형으로 순차적으로 수지, ,

나 색상을 변경하여 성형하는 것이다 일차 성형시 이종 수지를 동시헤 성형하는, .

경우도 있다.

그림 삼중사출과 삼중사출 성형품그림 삼중사출과 삼중사출 성형품그림 삼중사출과 삼중사출 성형품그림 삼중사출과 삼중사출 성형품20202020

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현재 다증 사출의 경우 사차 성형까지가 현재까지 성형기르 출시된 상태이다 이는.

성형기의 용량 및 금형의 크기에 의존하기 때문에 현재로서는 가장 많은 다중 사출

성형을 할 수 있는 이다 성형방식은 아래의 그림에서 확인할 수 있듯이 성형spec .

기의 성형 테이블이 순차적으로 작동하여 제품을 성형하거나 몇 개를 동시에 성형

하여 후 성형하는 경우로 나눌 수 있다.

그림 대표적인 사중사출성형그림 대표적인 사중사출성형그림 대표적인 사중사출성형그림 대표적인 사중사출성형21.21.21.21.

그림 사중사출성형품그림 사중사출성형품그림 사중사출성형품그림 사중사출성형품22.22.22.22.

기능성 다중사출 성형기능성 다중사출 성형기능성 다중사출 성형기능성 다중사출 성형2.2.2.2.

가가가가. Interval injection molding. Interval injection molding. Interval injection molding. Interval injection molding

미적인 요소를 증대시키기 위한 성형방법으로 성형시 용융점(melting temperature)

가 유사한 이종 수지를 성형하거나 동일 수지이자만 색상이 다른 수지를 사용한다.

이는 금형내 수지를 주입할 때 어느 정도 혼합하여 주입하여 성형하는 방식으로 2

개의 금형이 필요하지 않으며 같은 금형내에서 동시 성형하는 것이 특징이다 현재, .

적용되고 잇는 분야는 생활 용품에 주로 적용되고 있지만 심미적인 요소가 중요하

게 작용하는 제품에 점차적으로 확대 될 가능성 매우 높다 그러나 모든 제품의 색.

상이 동일하지는 않다.

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그림그림그림그림 23. interval injection molding23. interval injection molding23. interval injection molding23. interval injection molding

그림 제품그림 제품그림 제품그림 제품24. interval injection molding24. interval injection molding24. interval injection molding24. interval injection molding

나 다재료 사출성형나 다재료 사출성형나 다재료 사출성형나 다재료 사출성형. (composite injection molding). (composite injection molding). (composite injection molding). (composite injection molding)

다음 다재료 으로 사(multi material injection molding, coposite injection molding)

출시 동일 수지를 사용하지 않고 이종 수지를 사용하여 성형하는 것을 의미한다.

다 재료 사출 성형시 이종 수지의 용융점이 다르기 때문에 이에 대한 성형 방법을

고려하여야 하며 이종 수지의 접합성 여부 또한 무시해서는 안된다 그러나 성형방, .

법은 다중 사출 성형과 유사하며 금형의 구조 또한 다 재료 사출 성형이라 해서,

다중 사출금형과 크기 다르지는 않다.

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그림그림그림그림 25. composite injection molding25. composite injection molding25. composite injection molding25. composite injection molding

그림 제품그림 제품그림 제품그림 제품26. composite injection molding26. composite injection molding26. composite injection molding26. composite injection molding

다다다다. Marbling injection molding. Marbling injection molding. Marbling injection molding. Marbling injection molding

대리석과 같은 심미적인 효과를 낼 수 있도록 성형하는 방법이다 현재 심미적인.

요소가 부각되면서 이에 적합한 성형 방법들이 연구되고 있으며 제안된 방법도 그

가운데 하나이다 이는 금형내에 주입되기 이전에 미리 수지를 혼합하여 성형하는.

방법으로 금형은 일반적인 단일 재료를 성형하는 금형과 같다 그러나 성형시 수지.

의 배합 정도가 중요하다.

그림그림그림그림 27. marbling injection molding27. marbling injection molding27. marbling injection molding27. marbling injection molding

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그림 제품그림 제품그림 제품그림 제품28. marbling injection molding28. marbling injection molding28. marbling injection molding28. marbling injection molding

다중사출 성형해석 기술다중사출 성형해석 기술다중사출 성형해석 기술다중사출 성형해석 기술3.3.3.3.

다중사출 성형 해석기술은 이론적인 접근이 현재 수행되고 있으며 산업현장에 적,

용 범위가 확대되고 있는 실정이다 기존의 단일 성형품의 성형과는 다르게 이종.

재료 및 순차적인 성형으로 이루어지기 때문에 각 성형품의 접합성 성형특성을 엔,

지니어링 기법을 통하여 확인하는 것이 제품을 설계시 필요하다.

다음은 현재 학계에서 수행되고 있는 엔지니어링 해석에 대한 대표적인 기술을 소

개 하며 본 과제에서 성형한 제품을 간접적으로 이해하는데 그 목적이 있다 또한, .

지원업체의 엔지니어링 해석의 이해 정도가 다소 미비한 실정에 있기 때문에 이에

대한 기술 적인 이해가 필요하다고 판단되어 다중 사출에 대한 해석 기술정보를σσ

향상시키고자 관련정보를 제공하였다.

다중사출성형 해석은 단계로 구성되어 있다filling/packing, cooling, warpage 3 .

프로세스를 위하여 수지의 용융특성을 일반적인 뉴턴 유동filling/packing

으로 가정하였다 그러므로 차원 유동 특성은(generalized newtonian fluid, GNP) . 3

다음과 같이 정의가 가능하다.

여기에서 는 속도 벡터이며 는 온도이다 는 시간이며 는 압력이다 는 응력, T . t , p .ν σ

텐서 이며 는 밀도이다 는(stress tensor) , . thermal conductivity, Cρ κ p는 specific

는 이다heat, shear rate .γ

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성형 냉각 공정은 냉각채널과 금형표면의 열전달 문제를 고려해야 하며 열전달은,

대체적으로 포아송 함수 에 지배된다(poisson equation) .

여기에서 는 온도이며 는 시간 는 좌표이다 는 밀도T , t , x,y,z . , Cρ p는 specific

는 이다heat, k thermal conductivity .

금형에서 제품을 취출한 후에는 열적 수축 이 발생한다 제(free thermal shrinkage) .

품의 휨 변형 에 대한 해석은 다음과 같이 응력 변형률 방정식에 의해( , warpage) -

풀수 있다.

여기에서 는 응력 텐서 이며 는(stress tensor) , C 4σth텐서 와 관련이 있는(tensor)

재료의 기계적인 특성 이다 는 변형률 텐서(material mechanical properties) . ξ

이다(tensor) .

아래의 그림은 이종 수지 를 성형하기 위한 제품이며 제품을 위한 금형제(ABS, PS) ,

작 및 냉각채널 그리고 이에 대한 성형해석을 도시한 것이다.

그림그림그림그림 29. Multi component products29. Multi component products29. Multi component products29. Multi component products

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그림그림그림그림 30. Model geometry and mesh30. Model geometry and mesh30. Model geometry and mesh30. Model geometry and mesh

그림그림그림그림 31. First shot cavity and mold design31. First shot cavity and mold design31. First shot cavity and mold design31. First shot cavity and mold design

그림그림그림그림 32. Predicted melt front distribution on the cavity surface,32. Predicted melt front distribution on the cavity surface,32. Predicted melt front distribution on the cavity surface,32. Predicted melt front distribution on the cavity surface,

Iso-surface plot of melt frontsIso-surface plot of melt frontsIso-surface plot of melt frontsIso-surface plot of melt fronts

그림그림그림그림 33. Cavity temperature distributions from filling33. Cavity temperature distributions from filling33. Cavity temperature distributions from filling33. Cavity temperature distributions from filling

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제품은 순차적으로 성형하며 첫 번째 성형은 반구 이며 두 번째는, (hemi-sphere) ,

국자 형태 를 성형한 것이다 첫 번째 성형은 모델링에서 확인할 수 있듯이(ladle) .

평평한 면의 중앙에 게이트를 설정하였으며 수지로 성형하였다 수지는, ABS . ABS

용융점이 이며 금형온도는 로 하였다 그리고 충전시간 은230 , 70 . (filling time)℃ ℃

냉각시간은 이다 두 번째 국자 모양을 성형에 사용된 수지는 이며 용0.2s, 40s . PS ,

융점이 로 첫 번째 수지의 용융온도와 동일하다 금형온도는 이며 게이230 . 50 ,℃ ℃

트 위치는 평평한 면에 설정하였다 충진시간 은 패킹시간. (filling time) 0.75s,

은 이다 패킹 압력은 으로 서서히 변화시켰다(packing time) 3s . 10.0MPa-50MPa .

또한 냉각시간은 이다 성형해석한 결과은 아래에 그림에 도시한 것과 같다35s . .

그림그림그림그림 34. Cavity temperature distributions from cooling34. Cavity temperature distributions from cooling34. Cavity temperature distributions from cooling34. Cavity temperature distributions from cooling

그림그림그림그림 35. Combined model mesh and mold design35. Combined model mesh and mold design35. Combined model mesh and mold design35. Combined model mesh and mold design

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그림그림그림그림 36. Predicted melt front distribution on the cavity surface, Iso-surface36. Predicted melt front distribution on the cavity surface, Iso-surface36. Predicted melt front distribution on the cavity surface, Iso-surface36. Predicted melt front distribution on the cavity surface, Iso-surface

plot of melt frontsplot of melt frontsplot of melt frontsplot of melt fronts

그림그림그림그림 37. Cavity temperature distributions after packing analysis(surface,37. Cavity temperature distributions after packing analysis(surface,37. Cavity temperature distributions after packing analysis(surface,37. Cavity temperature distributions after packing analysis(surface,

interior)interior)interior)interior)

그림그림그림그림 38. Volumetric shrinkage distribution form packing analysis(surface,38. Volumetric shrinkage distribution form packing analysis(surface,38. Volumetric shrinkage distribution form packing analysis(surface,38. Volumetric shrinkage distribution form packing analysis(surface,

interior)interior)interior)interior)

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그림그림그림그림 39. Temperature distribution form cooling analysis39. Temperature distribution form cooling analysis39. Temperature distribution form cooling analysis39. Temperature distribution form cooling analysis

(cooling channels, moldbase, second shot part, first shot part)(cooling channels, moldbase, second shot part, first shot part)(cooling channels, moldbase, second shot part, first shot part)(cooling channels, moldbase, second shot part, first shot part)

그림그림그림그림 40. Warpage analysis results(x-, z-, z-displacement, deformation shape)40. Warpage analysis results(x-, z-, z-displacement, deformation shape)40. Warpage analysis results(x-, z-, z-displacement, deformation shape)40. Warpage analysis results(x-, z-, z-displacement, deformation shape)

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다중재료 사출성형 시 고려인자다중재료 사출성형 시 고려인자다중재료 사출성형 시 고려인자다중재료 사출성형 시 고려인자4. (multi-material molding) .4. (multi-material molding) .4. (multi-material molding) .4. (multi-material molding) .

동일 수지를 사용하여 다중 사출하는 경우도 수요가 다양하지만 이종 수지를 사용,

하여 성형하는 경우도 많다 이종 수지를 이용하여 제품을 제작하고자 하는 목적은.

기계적인 기능성을 요하거나 각 단일제품을 성형하여 모듈화되는 제품을 생산성,

향상을 위해 금형내에서 성형을 요하는 경우가 대부분이다 그러나 이러한 이종 수.

지를 성형하기 위해서는 다음과 같은 요소를 고려해야 한다.

가 재료의 접합성가 재료의 접합성가 재료의 접합성가 재료의 접합성. (material adbesion). (material adbesion). (material adbesion). (material adbesion)

두 재료의 접합 현상은 이종 수지를 성형할 때 매우 중요한 요소 가운데 하나로 기

존 모재에 이중성형 하는 경우와 복합 성형하는 경우가 대표적이다 이러(overmold) .

한 성형이 어려운 것은 두수지의 경계면의 접착여부를 정확하게 예측할 수 없기 때

문이다 다 재료 사출성형시 두 고분자 수지가 융합되지 않고 기계적으로 접합하고.

있는 경우가 발생할 수 있는 가능성이 있어 두 수지가 접촉하는 경계면이 충분히

융착될 수 있도록 성형조건 및 수지의 특성을 고려하는 것이 바람직하다 만약 두.

수지가 평평한 면이 접착되는 경우 온도는 다음과 같다.

여기에서 TAB 는 접합에 필요한 온도이며 TA는 수지 의 온도A , TB는 수지 의 온B

도, bA는 재료에 다른 재료가 접합할 수 있는 재료의 온도A A , bB는 재료에 다른B

재료가 접합할 수 있는 재료의 온도이다B .

이종 수지의 접합 특성은 수지 분자간의 접합력과 표면장력에 의존적이다 두 수지.

의 접합력 은 다음과 같은 세가지 인자로 구성되어 있다(I) .

I=SCM

는 각 수지의 접합 강도S (strenght of the individual intermolecular attractions), C

는 단위면적당 수지의 결합력을 발생하는 사슬 의 집중도 는 접합 길이이(chain) , M

다.

결합에서 발생하는 토탈 일 은 다음과 같은 표면 장력 을 이(work) (surface tension)

용한 수식에 의해 구할 수 있다.

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는 이며 가중 변수이다r surface tension , Ø .

나 유동 특성나 유동 특성나 유동 특성나 유동 특성. (flow characteristics). (flow characteristics). (flow characteristics). (flow characteristics)

다재료 사출 성형에서 각 수지의 유동 특성고려하여 성형해야 한다 이론적으로 분.

리 노즐에 의해 이종 재료는 유기적인 층을 생성하고 각 수지는 혼합되지 않는다, .

또 한 아래의 그림은 외부 성형 와 내부 성형 이 동시에 있어나고 있는(skin) (core)

을 도시한 것이다 내부 성형 수지의 양은 보통 전체 부피의co-injection molding .

정도 최대로 알려져 있으나 실제로는 이렇게 성형하기는 어렵다 다음은60-70% , .

성형시 고려할 세부적인 요소이다.

회 투입 수지량a. 1 (dosing)

두 수지에 대한 사출 속도b. (injection speed)

재료의 온도 점성c. ( )

금형 온도d.

그림그림그림그림 41. Flow phenomenon of skin/core molding41. Flow phenomenon of skin/core molding41. Flow phenomenon of skin/core molding41. Flow phenomenon of skin/core molding

다 수축다 수축다 수축다 수축. (shrinkage). (shrinkage). (shrinkage). (shrinkage)

수축은 일반적인 단일 재료를 성형하는 과정에서도 발생한다 다중 사출 성형에서.

가장 중요한 것은 재료가 다르기 때문에 두 재료의 수축률이 다르다는 것에 있다.

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금형을 이용한 고분자 성형에서 수축이란 금형에서 성형품이 취출된 후 어느한 방

향으로 길이 변형이 일어나 성형품의 크기가 줄어드는 현상을 의미한다 수축량의.

계산식은 다음과 같다.

일반적으로 수축은 차원 방향으로 일어난다 유동 방향으로의 수축 유동 방향에3 . ,

직각방향으로의 수축 두께 방향으로의 수축이 바로 그것이다 다음은 수축에 영향, .

을 주는 요소와 수축의 관계를 그래프로 도시한 것이다.

그림그림그림그림. Factors affecting shrinkage. Factors affecting shrinkage. Factors affecting shrinkage. Factors affecting shrinkage

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그림그림그림그림 42. Multi-material shrinkage model42. Multi-material shrinkage model42. Multi-material shrinkage model42. Multi-material shrinkage model

라 휨라 휨라 휨라 휨. (warpage). (warpage). (warpage). (warpage)

휨 변형 또한 일반적인 단일 재료를 성형하는 과정에서도 발생한다 휨 변형이란.

성형이 완료된 제품의 초기의 설계 제품에서 벗어난 형상을 가진 변형을 의미한다.

휨 변형 는 다양한 수축에 의해 발생하는 것으로 보는 것이 일반적인 견(warpage)

해이다 아래의 그림은 전형적인 이종 재료로 성형한 후 휨 변형이 발생한 것을 도.

시한 것이다.

그림그림그림그림 43. Multi-material component warpage43. Multi-material component warpage43. Multi-material component warpage43. Multi-material component warpage

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제 절 다재료 사출 성형 프로세스제 절 다재료 사출 성형 프로세스제 절 다재료 사출 성형 프로세스제 절 다재료 사출 성형 프로세스4 (multi-material molding)4 (multi-material molding)4 (multi-material molding)4 (multi-material molding)

일반적으로 많이 사용되는 다 재료 사출 성형 방법은 co-injection, over-molding,

과 같은 공정이 있다multi-shot molding MMM(multi-material molding) .

1. Co-injection Molding1. Co-injection Molding1. Co-injection Molding1. Co-injection Molding

은 가장 단순하고 년에 미국에서 다중 사출 공정 중 가Co-injection Molding , 1976

장 빨리 실용화된 공정이다 이종재료 제품 즉 내부 코어의 재질과 제품의 외부 재. ,

질이 서로 다른 제품을 제작하고자 할 경우 한 노즐을 이용하여 각 재료들의 사출

순서와 양을 제어함으로 써 이루어진다.

그림그림그림그림 44. Schematized Co-injection Molding Machine44. Schematized Co-injection Molding Machine44. Schematized Co-injection Molding Machine44. Schematized Co-injection Molding Machine

위의 그림은 이종재료 장비의 간단한 구조를 나타낸 것이다 이는 전Co-injection .

형적인 사출 장비와 매우 유사하며 다양한 장치와 하나의 노SM(single meterial) ,

즐에 연결되어 있는 두 개의 배럴 이 특징이다 배럴은 제품 내부와(barred) . A, B

외부가 서로 다른 재료일때 각 재료의 통로로 이용된다 또한 밸브 시스템이 각 재.

료의 사출 순서를 제어하게 된다 다음의 그림은 재료의 순서 상으로 구조. A-B-A

를 가진 공정의 순서를 타낸 것이다 순서는 다음과 같다co-injection . .

의 밸브가 열리면서 가 닫히게 되고 제품의 가장 내부 부분을a. Barrel A Barred B ,

이루는 재료가 사출된다 그림A .( a)

가 열리면서 가 닫힌다 이 때 재료가 제품 표면을 이루기 위b. Barrel B Barrel A . B

하여 사출되고 박판 형태로 에서 만들어진 부품을 덮는다 그림a .( b)

와 동일한 과정으로 제품 표면이 재료를 한 번 더 사출함으로써 완성된다c. a A .

이로써 제품 내부는 완전히 덮히게 된다 그림.( c)

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냉각 후 경화된 제품을 취출함으로써 제품이 완성된다 그림d. .( d)

그림그림그림그림45, Schematized co-injection Molding Process45, Schematized co-injection Molding Process45, Schematized co-injection Molding Process45, Schematized co-injection Molding Process

은 가지의 이종 재료 제품 사출에 주로 이용되지만 더 많은 재료로co-injection 2

이루어진 제품 사출에도 적용이 가능하다 예를 들면 은 년에. Bernard Monnet 1976

가지 플라스틱 수지 가공을 위한 장비를 개발하였다 아래의 그림은3 co-injection .

개발된 장비의 특허 관련 그림을 나타낸 것이다 그림에서 볼 수 있듯이 가지의. 3

이종 재료를 이용함에 따라 더 많은 밸브 시스템과 제어 시스템이 적용되었다.

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그림그림그림그림 46. Schematized co-injection Molding Machine46. Schematized co-injection Molding Machine46. Schematized co-injection Molding Machine46. Schematized co-injection Molding Machine

Special Equipment RequirementsSpecial Equipment RequirementsSpecial Equipment RequirementsSpecial Equipment Requirements

한 개의 노즐을 이용하여 가지 이종 재료 제품 사출하고자 하는 금형의 경우 기존2

의 금형 시스템과 큰 차이가 없다 그러나 사출부에는 여러 종류의 플라스틱 수지. ,

를 압출하기 위한 부분과 이를 정밀하게 제어할 수 있는 밸브 시스템이 요구된다.

따라서 기존의 사출장비에 비해 약 정도의 비용이 더 소요된다, SM 25~35% .

기술을 주로 연구하고 관련 장비를 판매하는 회사는 독일의Co-injection

와 이탈리아의 가 있다 아래의 그림은 개의 배Schloemann-Siemag Presma . 2社 社

럴이 나란히 위치해 있는 장비의 구조를 나타낸 것이다.

그림그림그림그림 47. A typical co-injection machine47. A typical co-injection machine47. A typical co-injection machine47. A typical co-injection machine

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Special Molding IssuesSpecial Molding IssuesSpecial Molding IssuesSpecial Molding Issues

은 많은 용도로 사용되는 공정이며 플라스틱 테이블과 같이 얇거나 두co-injection

꺼운 판재가 여러 장 겹쳐있는 형태의 제품을 만드는데 아주 유용하다 이는 구조.

재와 같은 상대 적으로 낮은 밀도의 코어 재료를 사용하기 때문이다 즉 외형적으. ,

로 크게 문제없는 제품의 코어 부분은 낮은 밀도의 재료를 이용하여 충진하고 제품

표면은 기능적으로나 외형적으로 우수한 재료를 이용하여 제품을 완성할 수 있다.

그러나 제품 코어부에 구조재를 사용할 경우 수축 휨 변형 잔류 응력, , , Cracking,

등의 문제를 해결해야한다.

다중 사출에서는 사용되는 모든 재료의 화학적 안정성을 고려해야 하지만 고려하,

지 않아 도 될 경우도 있다 에 따르면 화학적으로 불안정한 이종 재료들. Presma社

을 심각한 문제 발생의 가능성이 있더라도 사용하는 경우가 있다고 한다 즉 경우. ,

에 따라서는 제품 내부의 코어와 표면 부분의 재료 차이에 따른 접착 효과를 얻기

위해 서로 불안정한 재료를 이용 할 수도 있다는 것이다.

금형 설계는 일반적인 금형 설계와 큰 차이가 없다 그 이유는 하나의co-injection .

노즐만 이용하기 때문에 대부분의 금형의 경우 약간의 설계 변경 또는 변경없이 그

대로 공정에 적용할 수 있다 공정은 상대적으로 낮은co-injection . co-injection

사출압을 필요로 하기 때문에 알루미늄이나 저가의 강 재료를 이용하여 금형을 제

작할 수 있는 이점이 있다.

ApplicationsApplicationsApplicationsApplications

공정은 기능적 경제적인 이점으로 인해 산업 전반에 걸쳐 널리 이용되고 있다 가, .

장 큰 이점은 제품 내부 제작한 후 이종재료로 표면을 완전히 밀봉할 수 있다는 것

이다 따라서 제품 표면이 제품 코어를 코팅하듯이 기능적으로 제품 내부를 보호함. ,

으로써 경제적인 효율과 제품 전체적인 기능을 향상시킬 수 있다 이러한 장점으로.

많은 분야에 제안된 공정이 이용되기도 한다.

의 제품은 제품 미관상 좋지 않은 코어부를 다른 재료 즉 외형적인 미co-injection ,

관이 우수한 재료로 둘러쌈으로써 완전히 숨길 수 있다 예를 들어 화장실 시트커. ,

버 같이 색상이 화려한 제품을 생산해야할 경우 매우 유용하다 즉 제품 표면을 천. ,

연고무와 같은 부드러운 재료를 이용함으로써 사출 후 별도의 도색공정을 거치지

않고서도 다소 거칠게 느껴 질 수 있는 제품 외관을 더욱 향상시킬 수 있다.

이러한 제품 표면과 내부 코어를 서로 구분하여 제작할 수 있는 공정을 이용함으로

써 경제적인 효율도 증대시킬 수 있다 제품 코어부에 충진될 재료는 거친 입자의.

재료나 재활용 재료 등 상대적으로 표면부에 사용될 재료보다 저가의 재료를 이용

할 수 있다 또한 제품 코어부를 저중량 재료로 충진할 경우 제품의 중량을 약.

가량 줄일 수 있다15% .

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그림그림그림그림 48. Examples of co-injection molded components48. Examples of co-injection molded components48. Examples of co-injection molded components48. Examples of co-injection molded components

2. Sandwich Molding2. Sandwich Molding2. Sandwich Molding2. Sandwich Molding

은 과 제품 내외부를 이종재료로 가공하는 측면에서Sandwich molding co-injection

매우 유사하다 실제로 필요한 장비면에서도 매우 유사한 구조를 가진다. .

Process DescriptionProcess DescriptionProcess DescriptionProcess Description

아래의 그림은 개의 이종재료 샌드위치 성형 을 위한 장비를2 (sandwich molding)

나타낸 것이다 이 장비 역시 사출 장비와 매우 유사한 구조를. SM(single meterial)

가지며 개의 재료 사출을 위한 구분된 호퍼 가 있다는 것이 특징이다 각, 2 (hopper) .

호퍼에는 제품 코어부와 표면부를 위한 플라스틱 수지들이 용융되지 않은 상태로

들어가 있다 이 재료들은 제어부의 제어에 따라 정해진 순서대로 사출된다 만약. .

다중 재료 제품 제작을 위하여 개 이상의 재료를 사용해야 할 경우에는 호퍼의 수2

를 늘리면 된다 사출 성형공정 순서를 정리하면 다 음과 같다. .

그림그림그림그림 49. Schematized sandwich molding machine49. Schematized sandwich molding machine49. Schematized sandwich molding machine49. Schematized sandwich molding machine

- 49 -

호퍼로부터 정해진 순서대로 플라스틱 수지가 용융 되어 사출된다 이 때a. A, B .

각 재료들은 서로 섞이지 않으며 각각 용융되어 사출된다, .

용융된 수지가 충분히 충전되면 스크류에 의해 앞 쪽으로 이동하며 금형 캐비티b.

에 충진된다 그림 제품 표면부가 노즐로부터 가장 가까이 위치하기 때문에 가.( b)

장 먼저 사출되고 제품 코어부의 재료가 사출된다B .

개의 제품 표면층을 이루고자 할 경우도 이와 같은 순서로 가공이 가능하며 그c. 3

림 는 완성된 제품을 나타낸 것이다c .

표 냉각 후취출로 그림 와 같은 제품을 완성할 수 있다d. c .

그림그림그림그림 50. Schematized sandwich molding process50. Schematized sandwich molding process50. Schematized sandwich molding process50. Schematized sandwich molding process

Special Equipment RequirementsSpecial Equipment RequirementsSpecial Equipment RequirementsSpecial Equipment Requirements

과 마찬가지로 도 일반적인 사출 장비의 간단한 개co-injection sandwich molding

조 후 사용할 수 있다 장비 개조시 추가되는 부분은 여러 개의 호퍼와 각 재료를.

적절한 타이밍에 사출되도록 하는 제어부 등이다 특히 재료 주입 시스템을 제어하.

는 부분이 기존 사출 장비의 스크류부에 장착됨에 따라 을 위한sandwich molding

장비 개조가 완성된다.

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는 관련 기술 및 장비 분야에서 선도적인 역할을 하는Canon sandwich molding社

회사이다 아래의 그림은 가 제작한 전형적인 장비를 타나. Meiki sandwich molding

낸 것이다 이 장비는 개의 호퍼를 가지고 있고 하나의 사출 노즐이 장착되어 있. 2

다.

그림그림그림그림 51. A typical sanwich injection molding machine51. A typical sanwich injection molding machine51. A typical sanwich injection molding machine51. A typical sanwich injection molding machine

Special Molding Issues and ApplicationsSpecial Molding Issues and ApplicationsSpecial Molding Issues and ApplicationsSpecial Molding Issues and Applications

은 과 달리 가지 재료로 제품을 제조할 경우 일Special Molding co-injection A-B 2

부 코어부 재료가 에 의해 완전히 밀봉되지 않고 표면으로 드러나는 현상이 발생A

할 수도 있다 이러한 문제는 사출 순서를 로 변경함으로써 해결할 수 있다. A-B-A .

그러나 원래의 설계와 달리 제품 표면부의 재료가 제품 안쪽에 위치하게 된다, .

은 기본적으로 과 동일한 목적으로 사용되는 경우가sandwich molding co-injection

많다 주로 코어부에는 재활용 재료 표면부에는 고가의 기능적 재료를 사용해야할. ,

경우 주로 사용된다.

3. Bi-injection Molding3. Bi-injection Molding3. Bi-injection Molding3. Bi-injection Molding

은 단순 이종 재료를 개의 노즐을 통하여 한 금형 캐비티내로 주입함bi-injection 2

으로써 제품을 생산할 수 있는 공정이다 앞서 설명한. co-injection, sandwich

과는 달리 공정은 제품 표면과 코어부를 구분하여 제품을 생산molding bi-injection

할 수는 없다 기본적으로 본 공정은 개의 사출 과정을 합쳐. 2 SM(single meterial)

놓은 구조와 동일하다.

Process DescriptionProcess DescriptionProcess DescriptionProcess Description

아래의 그림은 장비의 구조를 간단하게 나타낸 것이다 기존bi-injection molding .

의 단일 수지 사출성형 장비와 구분되는 점은 개의 배럴이 있고 각기 다른 게이트2

를 통하여 동일한 금형안으로 사출 재료가 주입된다는 것이다.

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그림그림그림그림 52. Schematized Co-injection Molding Machine52. Schematized Co-injection Molding Machine52. Schematized Co-injection Molding Machine52. Schematized Co-injection Molding Machine

본 방식의 공정 순서를 정리하면 다음과 같다.

개의 재료 는 각각 다른 배럴 안에서 용융되어 사출된다a. 2 A, B .

개의 재료 는 동시에 각기 다른 게이트를 통하여 캐비티로 주입되고 각각b. 2 A, B

주어진 용량대로 충진된다 그림.( a)

냉각 후 취출됨으로써 제품이 완성된다 그림c. .( b)

그림그림그림그림 53. Schematized Bi-injection Molding Process53. Schematized Bi-injection Molding Process53. Schematized Bi-injection Molding Process53. Schematized Bi-injection Molding Process

Special Equipment RequirementsSpecial Equipment RequirementsSpecial Equipment RequirementsSpecial Equipment Requirements

은 에 사용되는 금형보다 약간 다른Bi-injection molding single meterial molding

구조를 가진 금형이 필요하다 이는 개의 게이트가 필요하기 때문이다. 2 .

금형 설계 시에는 다른 두 재료가 동일한 캐비티 내에서 경계면을 이Bi-injection

루어야 하기 때문에 각 재료의 적절한 유동율을 고려하여야 한다.

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또한 동시에 사출할 수 있는 개의 사출부가 필요하다2 .

Special Molding IssuesSpecial Molding IssuesSpecial Molding IssuesSpecial Molding Issues

으로 생산할 수 있는 제품은 일반적으로 개의 이종 재료로 구성되어Bi-injection 2

있고 각 재료가 단순한 경계면을 가지고 있는 것이다 특히 개의 재료가 동시에. 2

사출됨에 따라 캐비티내에서 한 재료가 급속히 냉각 고화됨에 따라 후속 사출 재료

와 육안으로 확인될 만큼 불균일한 경계면을 이루는 문제점을 해결할 수 있다.

본 공정에 사용되는 재료들은 서로 섞이지 않는 재료이기 때문에 코어부와 표면을

이루거나 한 재료가 나머지 재료 간극 사이에 침투되는 제품들은 생산할 수 없다.

또한 을 이용할 경우 타 이종수지 사출성형 공정보다 월등한 공차수준bi-injection

을 유지하기는 어렵다 이러한 이유로 은 복잡한 구조의 제품. bi-injection molding

보다는 단순한 제품에 여러 색상을 구성하고자 할 경우 주로 사용된다.

에 주로 사용되는 재료들은 상호 접착성이 강하고 화학적으로 안정성이bi-injection

있어야 한다 또한 열적 성질이나 유동성도 유사해야 한다 그렇지 않으면 의도한. , .

경계면을 이루지 못할 수도 있다.

ApplicationsApplicationsApplicationsApplications

은 일반적으로 다중 색상의 제품 생산에 주로 이용되며 활용 범위는 그Bi-injection

다지 넓지 않다 이 대표적으로 이용분야는 하이킹 인라인 스케이트. Bi-injection , ,

스키 등의 부츠 생산 분야이다 또한 가볍고 다양한 색상 디자인이 요구되는 화장.

품 케이스와 같은 제품 생산 에도 이용된다 아래의 제품은 으로 생산. Bi-injection

된 제품들이다.

그림그림그림그림 54. Examples of Bi-injection Components54. Examples of Bi-injection Components54. Examples of Bi-injection Components54. Examples of Bi-injection Components

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4. Overmolding4. Overmolding4. Overmolding4. Overmolding

은 다중 사출 제품 생산에 있어서 여러 개의 금형을 이용하는 방식과Overmolding

연관성이 높다 기본적으로 첫 번째 재료는 동일 수지 사출 공정과 동일하게 사출.

되고 부분 완성된 제품은 번째 사출을 위하여 다른 금형으로 옮겨지는 순서로 공2

정이 진행된다.

Process DescriptionProcess DescriptionProcess DescriptionProcess Description

본 공정은 기본적인 사출 장비 대를 이용하는 구조와 유사하다SM 2 . Figure 3.12

는 공정의 기본적인 순서를 나타낸 것이다 이를 정리하면 다음과 같overmolding . .

재료가 일반적인 금형에 사출된다 그림A SM .( b)①

부분 완성된 사출품이 두 번째 금형 캐비티로 수동 또는 로봇을 이용하여 이동②

되며 번째 재료의 사출준비가 완료된다 그림2 .( c)

번째 캐비티의 형상대로 재료의 사출이 진행된다 그림2 B .( d)③

냉각 후 고화됨으로써 제품이 완성된다 그림.( e)④

그림그림그림그림 55. Schematized overmolding process55. Schematized overmolding process55. Schematized overmolding process55. Schematized overmolding process

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Special Equipment RequirementsSpecial Equipment RequirementsSpecial Equipment RequirementsSpecial Equipment Requirements

앞서 언급된 공정과는 달리 공정에는 하나 이상의 금형이 필요하다overmolding .

즉 전 사출공정에서 생산된 미완성 부품 형상을 고려하여 현재 사출공정을 진행하,

기 위한 각 단계 별 금형이 필요한 것이다.

대부분의 이종수지 사출성형에서는 하나의 제품을 사출하기 위해 사출 횟수와 제품

생산에 필요한 수지의 수는 동일해야한다 경우에 따라서는 여러 개의 캐비티에서.

각각 사출이 이루어질수도 있고 하나의 캐비티에서 여러 번의 사출공정이 수행될

수도 있다 일반적으로 이러한 다중 사출 공정은 싸이클 타임을 줄이고 여러 대의.

사출 장비 구매에 따른 생산 비 용 증가를 줄이기 위하여 사용된다.

Special Molding IssuesSpecial Molding IssuesSpecial Molding IssuesSpecial Molding Issues

은 과 같이 코어부 표면부와 같은 구overmolding co-injection, sandwich molding /

조의 제품 생산은 할 수 없지만 모든 재료들이 동등하게 코어와 표면을 이루는 제

품 생산이 가능하기 때문에 용도에 따라서 기능적인 장점을 제공하는 경우가 있다.

또한 방식과는 달리 은 복잡한 구조의 상호 경계면을 가, bi-injection overmolding

지는 다중 재료 제품 생산이 가능 하다 그러나 각 단계별 사출 완료 후 다른 금형. ,

으로 미완성된 제품을 이동시켜야 함에 따라 별도의 이동 공정이 필요하고 이동 공

정의 한계에 의해 제품 형상이 단순해야 한다는 단 점이 썼다.

모든 다중 사출 공정에서와 마찬가지로 공정을 적용할 경우 각 단계overmolding

별 사출 재료들 간의 화학적인 접착성에 각별히 유의해야 한다 그러나 경우에 따. ,

라서는 재료 상호 간의 적합성이 좋지 않은 것을 이용하는 경우도 있다 특히 재료. ,

간의 접착성이 요구되는 경우 금형이 교체되는 시간을 적절히 제어해야하며 최초

사출된 미완성 제품의 냉각 시간을 지나치게 길게 부여해서는 안된다.

ApplicationsApplicationsApplicationsApplications

은 를 포함하여 다양한 생산품 생산에 가장 유용한overmolding in-mold assembly

방법 중의 하나이다 많은 생산 분야에서 강성이 요구되는 하우징 등의 사용자가.

느끼는 질감을 향상 시키기 위한 기능성을 부여하기 위하여 공정을overmolding

이용한다 또한 전선 재조 분야에서도 폭넓게 이용되고 있다 아래의 그림은. .

공정의 주요 생산품을 나타낸 것이다overmolding .

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그림그림그림그림 56. Examples of overmolded components56. Examples of overmolded components56. Examples of overmolded components56. Examples of overmolded components

5. Insert Molding5. Insert Molding5. Insert Molding5. Insert Molding

인서트 사출성형 은 금속 프리폼에 플라스틱 수지를 사출하고자 할(insert molding)

경우에 주로 사용되는 의 한 종류이다 일반적으로 사전 제작된 금속이overmolding .

나 플라스틱 프리폼을 캐비티 안에 삽입하여 플라스틱 수지를 덧입힘으로써 제품을

완성하는 공정을 말한다 과의 주요 차이점은 바로 프리폼 위에 추가적. overmolding

인 플라스틱 성형을 한다는 점이다.

의 공정순서는 기본적으로 과 동일하다 사용되는 프리폼inset molding overmolding .

중 금속 프리폼은 플라스틱 수지와 접착면에 있어서 친화성이 있어야 한다 본 공.

정은 와이어나 진공 커넥터 자동차의 에어 덕트 스피커 호스의 커넥터 등의 생산, , ,

에 주로 적용된다 다음 그림은 의 주요 생산품을 나타낸 것이다. insert molding .

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그림그림그림그림 57. Examples of insert molded components57. Examples of insert molded components57. Examples of insert molded components57. Examples of insert molded components

6. Multi-Shot Molding(MSM)6. Multi-Shot Molding(MSM)6. Multi-Shot Molding(MSM)6. Multi-Shot Molding(MSM)

은 공정 중 가장 유용하고 복합적인 공정이다 앞서 언급한 다른 공정과MSM MMM .

는 달리 은 매우 복잡한 구조의 제품들을 내 외형적으로 우수한 품질로 생산할MSM /

수 있는 장점이 있다.

의 기본적인 개념은 각 재료의 사출 후 미완성된 제품은 그대로 있고 금형이MSM

다음 사출을 위하여 적절한 방향으로 이동하는 것이다 이러한 공정상 특징으로 인.

해 싸이클 타임을 크게 줄일 수 있고 보다 더 복잡한 구조의 기하나overmolding

각 재료의 경계를 가져야 하는 제품들의 생산도 가능한 것이다.

공정에는 크게 등이 있다MSM rotary platen, indexing plate, core plate .

Rotary Platen Process DescriptionRotary Platen Process DescriptionRotary Platen Process DescriptionRotary Platen Process Description

아래의 그림은 장비의 구조를 간단하게 나타낸 것이다rotary platen MSM . rotary

방식은 의 중심선을 회전축으로 하고 개의 동일한 캐비티를 이용하platen platen 2

는 것이다 회전하지 않는 고정된 에는 각각 다른 형상의 캐비티가 있다 즉. platen . ,

방식은 부분 완성된 제품을 각 단계별로 금형이 회전하면서 사출을rotary platen

수행하는 방식이라고 할 수 있다 이러한 공정방식에서는 수동 또는 자동으로 금형.

을 교체해야하는 번거로움을 피할 수 있다.

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그림그림그림그림 58. Schematized rotary platen multi-shot injection molding machine58. Schematized rotary platen multi-shot injection molding machine58. Schematized rotary platen multi-shot injection molding machine58. Schematized rotary platen multi-shot injection molding machine

공정 순서는 다음과 같다.

차 사출 재료가 배럴 를 통하여 번째 캐비티로 사출된다 그림 이 단계에a. 1 B 1 .( a)

서 부분 완성된 사출품이 만들어진다.

적절한 시간동안 냉각 후 이 도 회전된다b. Rotary platen 180 .

배럴 와 배럴 를 통하여 개의 캐비티에서 동시에 사출이 수행된다 그림c. A B 2 .( c)

배럴 를 통한 사출공정은 와 같이 부분 완성된 사출품을 생산하게 되고 배럴B (a) ,

를 통한 사출 공정은 에서 만들어진 부분 완성된 사출품의 차 사출이 됨으로A (a) 2

써 제품 완성 이 된다.

다시 이 회전하면서 금형이 열리게 되고 완성된 제품은 취출되고d. Rotary platen

부분 완성된 사출품은 의 과정을 반복하면서 완성된 제품으로 취출된다(b)~(d) .

그림그림그림그림 59. Schematized rotary platen molding process59. Schematized rotary platen molding process59. Schematized rotary platen molding process59. Schematized rotary platen molding process

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가지 재료를 이용한 대표적인 예를 설명하였지만 더 많은 재료를 이용하는 것도2 ,

가능하다 통상적으로 제품의 재료 수에 따라 의 회전 각도가 결정된. rotary platen

다 또한 코어 측의 회전을 위한 적절한 압력이 필요한데 이것이 금형의 가격을 결. ,

정하는 중요한 요소가 된다.

Indexing Plate Process DescriptionIndexing Plate Process DescriptionIndexing Plate Process DescriptionIndexing Plate Process Description

그림그림그림그림 60. Schematized Rotary Platen Multi-Shot Injection Molding Machine60. Schematized Rotary Platen Multi-Shot Injection Molding Machine60. Schematized Rotary Platen Multi-Shot Injection Molding Machine60. Schematized Rotary Platen Multi-Shot Injection Molding Machine

위에 도시한 그림은 장비의 구조를 간략하게 나타낸 것이다Indexing plate MSM .

에서는 과 대신에 개의 사이Indexing plate stationary platen rotation plate 2 platen

에 끼워진 중앙 회전판을 사용한다 는 부분 완성된 사출품을 다음. indexing plate

사출 공정을 위한 금형으로 이동시켜주는 역할을 한다 방식과는 달. rotary platen

리 방식에서는 각 사출 단계별 코어와 캐비티가 모두 다르다 다만Indexing plate .

만 공통으로 사용될 뿐이다Indexing plate .

공정순서는 다음과 같다.

배럴 를 통하여 재료가 삽입되고 첫 번째 캐비티에 사출된다 그림a. B .( a)

냉각을 거친 후 코어가 왼쪽 방향으로 이동됨에 따라 금형이 열리게 된다 그b. .

후 가 왼쪽 방향으로 이동되면서 도 회전한다 그림Indexing plate 180 .( b)

개의 배럴을 통하여 각 재료가 사출되며 그림 한쪽은 와 같이 미완성된c. 2 ( c) (a)

사출품이 생산되며 나머지 한쪽 캐비티에서는 제품이 완성된다.

금형이 다시 열리면서 완성된 제품은 취출되고 나머지 한 캐비티에 있는 미완d. ,

성 사출품은 과정을 반복하면서 완성된 제품이 된다(b)-(d) .

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그림그림그림그림 61. Schematized indexing plate molding process61. Schematized indexing plate molding process61. Schematized indexing plate molding process61. Schematized indexing plate molding process

방식은 방식보다 더 복잡한 공정이고 더 많은 수의indexing plate rotary platen

금형을 필요로 한다 이러한 특징 때문에 금형제작 비용이 상승하고 싸이클 타임이.

길어지지만 복잡 한 구조를 가진 제품 생산에는 적합한 공정이다.

Core toggle process

방식의 공정은 사출 공정 간에 금형이 이동할 필요가 없기 때문Core toggle MSM

에 가장 단순한 구조를 가진 방식이라고 할 수 있다 금형의 이동 대신에 기존의.

금형에 간단한 슬라이드 메커니즘을 적용함으로써 공정을 구현할 수 있다 본 방식.

을 그림 그림 에 나타내었다63, 64 .

그림그림그림그림 62. Schematized Core Toggle Mold62. Schematized Core Toggle Mold62. Schematized Core Toggle Mold62. Schematized Core Toggle Mold

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금형 안에 슬라이드를 삽입함으로써 가공 비용이 증가하지만 앞서 언급한 두 방식

보다는 전체적인 비용측면에서 더 저렴하다 금형이나 공정이 단순한 만큼 복잡한.

다중 재료 제품 생산에는 적합하지 않다.

그림그림그림그림 63. Schematized core toggle molding process63. Schematized core toggle molding process63. Schematized core toggle molding process63. Schematized core toggle molding process

Special equipment requirements, molding issues, and applicationsSpecial equipment requirements, molding issues, and applicationsSpecial equipment requirements, molding issues, and applicationsSpecial equipment requirements, molding issues, and applications

앞서 언급된 의 가지 방식들은 모두 각 방식마다 고유의 금형 관련 장치와MSM 3

금형이 필요하다 방식들은 회전하는 방식이 적용됨. rotary platen, indexing plate

에 따라서 관련 시스템이 반드시 요구된다.

최근에는 아래의 그림과 같이 가지 이상의 재료를 이용한 다중 사출 방식이 많이3

이용되고 있다.

그림그림그림그림 64. A typical Rotary Plate64. A typical Rotary Plate64. A typical Rotary Plate64. A typical Rotary Plate

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제 절 이종재료 사출 성형제품 설계 유의점제 절 이종재료 사출 성형제품 설계 유의점제 절 이종재료 사출 성형제품 설계 유의점제 절 이종재료 사출 성형제품 설계 유의점5555

다중재료 사출금형 파트 디자인에서 모든 사출 생산품을 위한 일반적인 파트 디자

인 고려사항 등 과 더불어(draft angle, parting line location ) part crush, strenght,

생산성와 같은 또 다른 요소들을 고려해야 한다.

1. Crush1. Crush1. Crush1. Crush

는 예상치 못한 변형이나 한 재료의 사출 공정 후 후속 공정의 금형이 사출Crush

품과 부딪히면서 발생된 사출품 표면의 자국을 의미한다 는 다음 재료의 성. crush

형을 위하여 금형을 닫을 때 부분적으로 완성된 제품이 금형에 의해 압축력을 받으

면서 발생된다 아래의 그림은 를 야기하는 금형 부품 디자인의 단순한. flush crush

예를 나타낸 것이다 는 금형에 의해 사출품의 표면이 변형되면서 발생. flush crush

된다 단순한 이종재료 단품의 단면을 나타낸 것이다 첫 번째 사출 단계는 일반적. .

인 단공정 사출과 동일하다 첫 번째 사출 후 부분적으로 완성된 사출 제품이 두.

번째 사출을 위한 금형으로 옮겨지고 금형이 닫히면서 강한 압력을 받게 된다 이, .

때 첫 번째 사출을 한 제품이 부분적으로 수축 되면서 제품의 바닥부에 작은 공백

이 생길 가능성이 있어 이 점에 주의해야한다 이 현상이 발생될 경우 제품의 위.

부분에는 가 발생하고 아래쪽에는 가 발생되는 등의 결과를 초래crush flush crush

하게 된다.

그림그림그림그림 65. Component designed with flush crush65. Component designed with flush crush65. Component designed with flush crush65. Component designed with flush crush

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등에 의해 발생된 흠집은 제품의 외형적인 미관 손상과 더불어 제품 강도도crush

저하시킨다 또한 이로 인해 두 가지 재료의 경계면에서 끊김 현상이 발생한다 그. , .

러나 금형 설계를 변경함으로써 에 의한 효과를 줄이거나 제거할 수 있다 제crush .

품의 외관을 향상시키기 위하여 를 이용한 금형 설계 변경의 한 예를crush groove

나타낸 것이다 근본적으로 아래의 그림은 를 재료의 경계면의 깊은. flush crush

에 숨김으로써 보완한 예를 도시한 것이다 또한 공통코어의 수평 파crush groove .

팅라인을 따라 확장을 함으로써 를 제거할 수 있다flush .

그림그림그림그림 66. Component redesigned with crush groove66. Component redesigned with crush groove66. Component redesigned with crush groove66. Component redesigned with crush groove

강도강도강도강도2. (Strenght)2. (Strenght)2. (Strenght)2. (Strenght)

강도가 높은 단일 수지 사출성형품 제조를 위한 모든 설계 고려사항(wall

등 과 더불어 이종수지 성형에서는 적절한 강도를 유지할 수 있thickness, ribbing )

는 사항을 설계시 고려해야 한다 고온 고압의 상태로 캐비티에 유입되는 플라스틱. /

수지가 차적으로 성형된 형상과 이종 수지의 접촉성이 강도에 직접적으로 연관이1

있다 만약 제품의 적절한 설계가 이루어지지 않았다면 다른 재료의 후속 사출 공. ,

정의 지장을 초래하게 될 가능성이 있다 아래의 그림은 제품 형상 설계시 다른 재.

료가 나머지 재료로 만들어진 제품을 감싸고 있는 형태의 이종재료 바 를 도시(bar)

한 것이다 재료 를 사출성형 한 후 지지되어 있지 않은 바 부분이 남아 있는. A (bar)

상태이다.

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다른 재료 의 사출공정이 수행되면 고압의 플라스틱 수지가 캐비티로 주입 추가B

성형된다 완성된 제품의 경우 아래의 그림 와 같이 완성된 제품의 변형이 발생될. (c)

가능성 있다 이러한 현상이 발생할 경우 리브나 패드를 재료 부분에 부가하여 제. A

품의 설계를 변경하는 경우도 있다 특히 리브의 경우는 금형 상부 반쪽만 접촉하.

도록 설계하여 재료 가 사출하는 동안 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있기 때문B

이다 이러한 설계 변경시 재료 수지가 균일하게 분포될 수 있도록 재료 의 사출. A

품 중 지지되지 않은 부분에 구멍을 뚫는 등의 방법을 적용하여 완제품의 외형 변

화가 작게 하는 것이 바람직하다.

그림그림그림그림 67. Example of multi-material component redesign for strength67. Example of multi-material component redesign for strength67. Example of multi-material component redesign for strength67. Example of multi-material component redesign for strength

마찰마찰마찰마찰3. (Mold Friction)3. (Mold Friction)3. (Mold Friction)3. (Mold Friction)

이종수지 사출성형에서 고려해야 할 사항은 공정 중 필요한 금형간의 마찰 금형과,

부분 완성된 사출품간의 마찰 등이 있다 만약 제품이 부적절하게 설계되었다면 개. ,

개의 금형들 사이에서 마찰이 발생되거나 금형이 열리고 닫힐 때 부분 완성된 사출

품과 금형 사이에서 마찰이 발생하게 된다 이러한 마찰은 불필요한 응력을 발생할.

뿐만 아니라 금형과 사출품에 손상을 입힌다 단일 수지를 성형하는 금형에서도 부.

적합한 금형 설계로 인해 마찰 문제가 발생하지만 이중사출 금형의 경우는 복잡한,

금형 구조와 제품의 기하학적인 형상 때문에 더욱 심각한 문제가 될 수 있다 아래.

의 그림은 마찰로 인해 발생되는 문제와 이를 해결할 수 있는 설계 변경의 예를 도

식화 한 것이다.

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그림 는 이종 재료 사출품의 최초 설계 단면을 나타낸 것이다 이 그림에서 볼 수(a) .

있듯이 두 재료 모든 평면들이 서로 수직이거나 수평인 구조로 형상을 이루고 있

다 는 첫 번째 사출을 위한 금형을 나타낸 것이다 이러한 금형 구조의 경우 금. (b) .

형이 열리거나 닫히면서 금형내 수직벽면과 재료 공통 코어 사이에 마찰이 발생A,

할 수도 있다 이를 방지하기 위해서는 그림 에 나타낸 것과 같이 제품과 금. (d), (e)

형의 설계 변경이 필요하다 이 경우는 측벽면을 테이퍼를 부가함으로써 금형간의.

마찰을 크게 줄일 수 있다.

그림그림그림그림 68. Example of multi-material component redesign for friction68. Example of multi-material component redesign for friction68. Example of multi-material component redesign for friction68. Example of multi-material component redesign for friction

제조성제조성제조성제조성4.4.4.4.

이중사출 성형품을 위한 금형을 설계할 경우 사출로 제작이 가능하고 경제적인 생,

산을 보장하는 것은 매우 중요한 문제이다 이는 일반적으로 가능한 범위내에서 제.

품의 형상을 단순화시켜야 한다는 것을 의미한다 어떠한 경우에서는 제안된 제품.

의 형상이 단순하지만 이중사출금형에서는 제작이 불가능할 수 도 있다 이러한 경.

우에는 제품을 기능적인 변화 없이 제조 가능하도록 설계를 변경해야 한다.

제시한 그림은 볼록 손잡이를 이용하여 판재의 각도를 다양하게 변화시키면서 통기

를 조절 할 수 있는 종 재료로 제작된 통기 시스템을 나타낸 것이다 는 불필3 . (a)

요한 형상과 단지 단계의 사출공정으로는 제작이 불가능한 힌지 부분을 포함한 설3

계이다 이 힌지부는 원통형 돌출부를 가지고 있다 이에 반해 는 제품의 기능적. . (b)

인 문제없이 형상을 단순화하고 제 조성을 높인 설계이다.

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그림그림그림그림 69. Example of multi-material component redesign for simplicity69. Example of multi-material component redesign for simplicity69. Example of multi-material component redesign for simplicity69. Example of multi-material component redesign for simplicity

아래의 그림은 회전 손잡이로 유동량을 조절할 수 있는 의료용 밸브를 이종재료로

제작 할 수 있게 설계한 것이다 의 경우 손잡이가 밸브 하우징에 완전히 구속. (a) ,

되어 있어 첫 번째 사출시 언더컷 이 발생할 수도 있고 실제 제조가 불가(undercut)

능한 형상이다 이러한 설계에서는 첫 번째 사출 후 경화된 재료 쇼의 변형방지를.

위해 어떠한 파팅 라인 방향으로도 금형을 열수 없는 현상이 발생할 수 도 있다.

변경된 설계 비는 제품의 기능을 유지하면서 언더컷을 방지 할 수 있도록 구현된(

것이다.

그림그림그림그림 70. Example of multi-material component redesign for manufacturability70. Example of multi-material component redesign for manufacturability70. Example of multi-material component redesign for manufacturability70. Example of multi-material component redesign for manufacturability

아래의 그림은 개의 성형제품으로 구성되어 있으며 그림 와 같은 제품을 제작3 , (a)

하기 위해서는 단계의 사출성형이 필요하다3 .

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사출1) Inner piece

가 제작된 상태에서 이를 둘러싼 의 사출2) Inner piece middle piece

에서 부분 완성된 제품을 둘러싼 의 사출3) 2) outer piece

이 때 는 와 모두를 연결하기 위하여 핀과 홀middle piece inner piece outer piece

을 모두 가지도록 되어 있다 그러나 와 같이 설계를 변경할 경우 단계의 성형. (b) 2

만으로 동일한 기능을 가진 제품을 생산할 수 있다 이 경우 에 기존. middle piece

의 홀을 핀으로 대체함으로써 단계에서 이를 사출하고 단계에서는1 2 inner piece

와 를 동시에 사출할 수 있다outer piece .

그림그림그림그림 71. Example of multi-material component redesign for ease of molding71. Example of multi-material component redesign for ease of molding71. Example of multi-material component redesign for ease of molding71. Example of multi-material component redesign for ease of molding

제조의 용이성을 위한 또 다른 설계 문제는 제품상에 닫히거나 열린 그림형상의 용

도와 관련이 있다 대다수의 제작자들은 다양한 색상의 그림 로고 숫자 심볼 등. ( , , )

을 가진 제품 제작이 가능한 이중사출을 선호한다 그러나 그림의 형상이 금형 설.

계의 복합성에 큰 영향을 줄 수 있다 통상적으로 요구되는 그림이 닫힌 형상일 경.

우 금형의 구조는 더 복잡해진다 닫힌 그림 형상은 다른 형상에 의해 완전히 둘러.

쌓여 있게 된다 아래의 그림은 그림이 닫힌 형상과 열린 형상을 포함한 제품의 예.

를 나타낸 것이다.

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이 제품은 표면에 텍스트 가 있는 단순 이종재료 블록이다 텍스트에는 바깥쪽에서.

접근이 힘든 하나의 닫힌 형상을 포함하고 있다.

그림그림그림그림 72. Example of multi-material graphics with closed and open features72. Example of multi-material graphics with closed and open features72. Example of multi-material graphics with closed and open features72. Example of multi-material graphics with closed and open features

닫힌 그림 형상을 포함하는 금형은 안쪽 닫힌 형상 부분에 사출 재료가 접근할 수

있도록 하기 위하여 슬라이드를 포함해야 한다 아래의 그림은 이러한 문제에 대응.

하기 위하여 변경된 설계의 예를 나타낸 것이다 는 닫힌 형상을 가진 제품의 원. (a)

설계 형상이다 는 닫힌 형상 의 바로 아래로 재료 가 유입될 수 있게. (c)~(f) 'O' B

공백을 제공하기 위한 슬라이드 메커니즘을 사용한 금형구조를 나타낸 것이다 이.

러한 금형은 구조적으로 매우 복잡하고 제작에 고가의 비용이 소요된다 는 닫. (b)

힌 형상을 변경함으로써 문제를 해결하고자 하는 변경된 설계를 나타낸 것이다 그.

림의 형상을 전면적으로 수정을 한다고 하더라도 그림이나 문자를 인식함에 있어서

는 문제가 없다.

그림그림그림그림 73. Example of multi-material graphics redesign73. Example of multi-material graphics redesign73. Example of multi-material graphics redesign73. Example of multi-material graphics redesign

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제 절 자동차부품을 위한 이중사출 금형 설계제 절 자동차부품을 위한 이중사출 금형 설계제 절 자동차부품을 위한 이중사출 금형 설계제 절 자동차부품을 위한 이중사출 금형 설계6666

제품 설계제품 설계제품 설계제품 설계1.1.1.1.

지원업체인 박사금형에서 제작하고자 하는 이중 사출 성형 제품은 자동차 에어컨

풍향을 조절하는 레버로 현재 국내에서는 단일 제품을 각각 성형한 후 제품을 수작

업으로 조립한다 현재 외국에서 개발된 제품은 금형내 인서트 사출을 수행하거나.

이종 재료를 이용하여 이중사출 공정을 수행하고 있다 각 부품을 성형하여 조립할.

경우 생산성 저하 및 조립공 정에서 과도한 인건비가 소요되며 소비되는 수요를,

감당하기 어려운 실정에 있다 이에 본 공정을 간소화하며 생산성 향상을 위해 이.

중 사출 성형으로 본 제품을 양산하고자 한다 관련된 제품은 다음과 같다. .

그림 자동차 에어컨 풍향 조향 레버그림 자동차 에어컨 풍향 조향 레버그림 자동차 에어컨 풍향 조향 레버그림 자동차 에어컨 풍향 조향 레버74.74.74.74.

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금형 설계금형 설계금형 설계금형 설계2222

본 사업에서는 방식을 적용 하였으며 설계된 금형의 구조와 특rotary platen MSM ,

징은 다음과 같다.

그림그림그림그림 75. Core (Rotation Core)75. Core (Rotation Core)75. Core (Rotation Core)75. Core (Rotation Core)

그림그림그림그림 76. Cavity Core76. Cavity Core76. Cavity Core76. Cavity Core

그림 는 제품의 형상을 성형하고 방식의 운동부인 하측코어75 , rotary platen MSM

즉 회전 메인 코어를 도시하고 있다 그림의 좌측부에서는 제품의 를, . Inner Piece

성형하는 차 사출부이며 그림의 우측부는 설계된 제품의 를 성형하는1 , Outer Piece

차 성형부 이다 차 성형이 완료 되면 금형이 개방이 되며 이 때 코어 플레이트2 . 1 ,

가 회전하여 차 성형부에서 사출된 사출품을 차 성형부로 이동시키는 역할을 한1 2

다 금형에서는 일반 금형과는 달리 코어부가 회전이나 이동 운동을 하기 때. MSM

문에 코어 플레이트의 회전 운동에 대한 케비티 플레이트 및 다른 부품들간의 간섭

까지도 고려하여 설계를 하였다.

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그림그림그림그림 77. Slide Core77. Slide Core77. Slide Core77. Slide Core

위 그림은 차 사출부의 제품 형상 즉 형상을 가지고 있는 슬라이드2 , Outer Piece

코어를 나타낸다 위에서 언급하였듯이 금형이 개방 되었을 때에는 차 사출 성형. 1

된 제품이 하측 코어의 회전운동을 통하여 차 성형부로 이동하게 된다 이때 차2 . 2

사출부의 코어부는 앵귤러 핀과 앵귤러 가이드 구조를 가지도록 설계하여 금형이

개방 되었을 때는 차성형부에서 일정한 거리를 유지 하여 하측 코어부의 회전운동2

에 대한 간섭을 피할 수 있게 설계 하였으며 금형이 닫힐 경우에는 하측 코어부와,

차 사출부의 코어가 설계된 제품의 형상에 맞게 이동 할 수 있도록 왕복 운동을2

할 수 있게 설계하였다.

그림그림그림그림 78. Ejector Plate78. Ejector Plate78. Ejector Plate78. Ejector Plate

그림 은 차 사출성형 까지 완료된 제품을 취출 하기 위한 이젝터 플레이트를78 2

도시 하고 있으며 이젝팅 포스로 인해 사출품의 변형이나 파손을 최소화 할 수 있, ,

게 설계하였다.

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그림그림그림그림 79. Cavity plate79. Cavity plate79. Cavity plate79. Cavity plate

그림그림그림그림 80. Bottom plate80. Bottom plate80. Bottom plate80. Bottom plate

그림그림그림그림 81. Support Plate81. Support Plate81. Support Plate81. Support Plate

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그림 상측 조립 평면도 및 구동 시스템그림 상측 조립 평면도 및 구동 시스템그림 상측 조립 평면도 및 구동 시스템그림 상측 조립 평면도 및 구동 시스템82.82.82.82.

그림 은 상측 조립도이며 그림 우측에는 본 금형에서 적용된 회전 코어의 구동82

시스템을 나타내고 있다 회전 코어는 금형의 개 폐시 작동하므로 정밀 제어가 이. ·

루어지지 않는 다면 회전 코어가 코어 플레이트와 케비티 플레이트와의 충돌을 발

생시키기 때문에 정밀한 위치 제어가 요구된다 따라서 본 과제에서는 금형 조립공.

차 내에서의 정확한 위치 제어가 가능하고 회전속도 제어가 가능한 서보 모터와 서

보 컨트롤러를 적용하였다 또한 동력의 전달은 동력 손실을 고려하여 개의 스퍼. 3

기어로 설계 하여 서보 모터의 동력 손실을 최소화 하였다.

그림 조립 평면도그림 조립 평면도그림 조립 평면도그림 조립 평면도83. Hot Nozzle83. Hot Nozzle83. Hot Nozzle83. Hot Nozzle

그림 조립 단면도그림 조립 단면도그림 조립 단면도그림 조립 단면도84. Hot Nozzle84. Hot Nozzle84. Hot Nozzle84. Hot Nozzle

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상기 도면은 본 사업 금형에 적용된 차 사출부 및 차 사출부에 대한 개의MSM 1 2 2

설계도 이다 을 이용하여 유입되는 수지를 항상 고온으로Hot Nozzle . Hot Nozzle

유지 이 부분의 재료를 응고시키지 않도록 양호한 용융상태로 유지해 두고 스프루,

나 러너를 금형에 남긴 채로 제품만을 취출 할 수 있게 설계하였다 또한 일반 사. ,

출금형과 같이 스프루나 러너 시스템이 함께 성형된다면 회전 코어의 운동에 간섭

을 줄 뿐만 아니라 이에 따른 금형 구조 또한 상당히 복잡해 질 수밖에 없다 따라.

서 본 사업에서는 회전 코어의 운동 금형 구조 및 취출 후 트리밍 공정이 필요 없,

는 러너네스 금형 시스템을 도입하여 설계 하였다.

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제 절 이중사출 금형 제작 및 성형제 절 이중사출 금형 제작 및 성형제 절 이중사출 금형 제작 및 성형제 절 이중사출 금형 제작 및 성형7777

사용수지사용수지사용수지사용수지1.1.1.1.

차 사출부 즉 에 사용된 수지는 이며 일반적으로 수지는1 , Inner Piece ABS , ABS

의 성분으로 되어 있는 일종의 내충격 열가소성Acrylonitrile, Butadiene, Styrene 3

수지의 총칭으로 이들 성분의 첫문자를 취해 라 부르고 있다 이 수지는 수지3 ABS .

를 구성하는 성 분의 특성 즉 이 갖는 광택과 성형성 이 갖는3 , Styrene , Acrylonitrile

강성 내약품성 및 뛰어난 기계적 성질 이 갖는 내충격성등의 장점만을, , Butadiene

부여시킨 종합 이라 말할 수 있으며 이에 근거하여 용도에 따른Engineering Plastics

요구 특성이 주어지면 수지의 구성비를 적절히 조절하거나 수지의 분자량 조절ABS

및 첨가제의 변경 등으로 요구 특성을 충족시키는 제품생산이 기술적으로 가능하기

때문에 회사에 따라 제조 공법의 차이가 있지만 대부분의 에서는 용도ABS maker

에 따라 다수의 를 생산해 내고 있다 수지에 있어서 의 조성은 이Grade . ABS A/B/S

론적으로 무한히 변화시켜 생산가능하나 통상 의 범위A/B/S=20-30/5-40/-70%

내에서 실용적으로 필요한 성질을 갖도록 하고 있다.

차 사출부인 는 사람의 손이 접촉하여 작동하는 파트이기 때문에 작2 Outer Piece

동의 수월함을 위하여 슬립이 없어야 하며 촉감 색감 및 심미성이 필요하고 작동, ,

시 제품으로 인 하여 사람의 손에 상해를 가하지 않도록 하는 요구 조건을 갖추어

야 한다 따라서 본 사업 에서는 위의 요구 조건을 고려하여 차 사출부의 사용 수. 2

지를 로 선정 하였다 는 가공시 열가소성 플라TPE(Thermoplastic Elastomer) . TPE

스틱과 동일하게 성형가공이 가능 하고 상온에서는 열경화성 고무 가황고무 의 탄, ( )

성특성이 결합된 폴리머로 기존의 고무와는 다르게 열가소성 탄성체는 가황공정이

필요치 않고 특정 온도 영역에서 탄성체의 특성을 나타낸다.

열가소성 탄성체는 가황고무에 비해 다음과 같은 장점과 단점을 가지고 있다.

배합 과정이 거의 필요 없고 스크랩을 재활용할 수 있으며 매우 빠른 성형 주기-

를 갖는다.

제품 균일성이 양호하고 부품의 치수 오차가 적으며 안료나 염료로 조색하기가-

쉽다.

압축영구변형이 크고 열안정성이 불량하여 사용온도의 상한보다 높은 환경에 잠-

시라도 노출되는 조건이나 큰 변형이 가해지는 것과 같은 혹독한 사용 조건에서는

사용이 어렵다.

경도가 낮은 제품이 적고 가공전에 건조과정을 필요로 한다- .

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열가소성 탄성체의 종류는 크게 종류로 분류할 수 있는데 첫째는 연속적인 연질2 ,

세그먼트와 경질 세그먼트를 가지는 사슬분자로 이루어진 블록 공중합체 형태이고

둘째는 폴리프로필렌 과 염화 폴리올레핀과 같은 연속상의 열가소성 매트릭스에(PP)

가황된 고무임자들이 분산된 올레핀계탄성복합체 형태이다 그리고 블록 공중합체.

형태의 열가소성 탄성체에는 열가소성 폴리우레탄 에테르 에스테르 블(YAU, YEU), -

록 공중합체 에테르 아마이드 블록 공중합체 스타이렌 디엔 공중합체(YBPO), - , -

과 스타이렌 에틸렌 부틸렌 공중 합체 등이 있으며 올레핀계(YSBR YSIR), -( - ) (SEBS)

탄성복합체의 경우에는 일반적으로 동적으로 가황시킨 고무와 플라스(Dynamically)

틱과의 블렌드 형태이기 때문에 이론적으로 수많은 탄성체 혼합물을 만들 수 있으

나 상업적으로는 산토프렌 제올라스트 알크린 등이 있(Santopre), (Geolast), (Alcryn)

다.

성형성형성형성형2.2.2.2.

성형은 이중 사출기를 사용하였으며 아래의 그림에서 확인할 수 있듯이ARBURD ,

그림의 좌측부와 상단부에 각각 인젝션 시스템이 장착되어 있어 이종재료의 사출이

가능한 구조를 가지고 있다.

그림 이중사출기그림 이중사출기그림 이중사출기그림 이중사출기85.85.85.85.

그림 금형의그림 금형의그림 금형의그림 금형의86. Cavity & Core Plate86. Cavity & Core Plate86. Cavity & Core Plate86. Cavity & Core Plate

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상기 그림은 제작된 금형의 케비티 플레이트와 코어 플레이트의 형상을 보여 주고

있으며 케비티 플레이트의 좌측 하단에는 차 성형부의 슬라이트 코어의 작동을, 2

위한 앵귤러 핀을 확인 할 수 있으며 코어 플레이트에서는 앵귤러 핀의 가이드를,

확인 할 수 있다.

그림 회전코어의 구동 시스템그림 회전코어의 구동 시스템그림 회전코어의 구동 시스템그림 회전코어의 구동 시스템87.87.87.87.

그림 회전 코어의 작동그림 회전 코어의 작동그림 회전 코어의 작동그림 회전 코어의 작동88.88.88.88.

위 그림은 하측코어 즉 회전 코어의 회전운동을 위해 설계 제작된 서보 모터와 동

력전달을 위한 스퍼기어의 모습을 나타내고 있으며 성형시 금형이 개방되었을 때,

차 성형 후 회전 코어가 구동하는 모습을 보여주고 있다1 .

아래의 그림은 성형 완료 후 제품이 이젝터 플레이트를 통해 취출되기 직전의 모습

을 나타내고 있다 그림의 좌측부는 차 성형 후의 형상을 나타내고. 1 Inner Piece

있으며 우측부는 차 성형까지 끝난 최종 성형품의 모습을 도시하고 있다, 2 .

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그림 차 성형과 성형품그림 차 성형과 성형품그림 차 성형과 성형품그림 차 성형과 성형품89. 189. 189. 189. 1

그림 차 성형품그림 차 성형품그림 차 성형품그림 차 성형품90. 1 (inner piece)90. 1 (inner piece)90. 1 (inner piece)90. 1 (inner piece)

그림 최종 성형 제품그림 최종 성형 제품그림 최종 성형 제품그림 최종 성형 제품91.91.91.91.

위의 그림은 차 성형 제품 즉 와 최종 성형 제품 앞면 뒷면의 형상을1 , Inner Piece ,

도시하고 있다.

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제 장 결론제 장 결론제 장 결론제 장 결론3333

이중 사출성형 기술은 주로 두 가지 이상의 색상 및 성형재료로 구성되어 있는 제

품을 금형에서 생산하는 기술로서 일반적으로 고가의 이중 사출성형기가 필요하며,

아울러 다중 사출 금형 또한 설계구조가 복잡하고 정밀도가 높아야 하기 때문에 통

상 초기 투자비용이 높은 편이다 따라서 국내에서 다중사출 금형을 이용하여 양산. ,

하고 있는 제품으로는 비교적 케비티 수가 적고 고정밀도를 요구하지 않은 키패드,

완구류 제품에 적용되어 성형되고 있는 실정이나 자동차 부품을 비롯한 생활용품,

금형시장의 경우 도입 단계 수준이다 또한 생활용품 금형의 경우 다중사출 방식을.

이용한 제품 양산이 거의 없으며 있더라도 금형은 자체 기술력 부족으로 선진국으,

로부터 수입하고 있는 실정이다.

본지원 사업의 목적은자동차부품가운데 이중사출품을 위한 이중사출 금형제작과 기

술력 확보 및 이중 사출 성형에 대한 기반 기술 구축에 있으며 이를 위하여 적극,

지원 하였다 다음은 본 과제의 세부 수행 내역이다. .

이중사출 금형 제작을 위한 설계 및 제작 지원o

이중사출 성형을 위한 기본구조 및 성형 조건에 대한 교육o

금형의 이중 작동구조에 대한 설계 및 제작 지원o

작동 에 대한 교육 및 기술지원o mechanism

비대칭 취출 구조의 설계 및 제작 지원o

성형기술에 대한 전반적인 현장지원o

본 과제를 통하여 지원 기업은 이중사출 금형의 제작 구조 작동원리 및 이를 이용, ,

한 성형조건 컨트롤에 대한 전반적인 기술을 습득하였으며 기존의 생산 방법에서,

조립공정의 제거로 인하여 생산량 증대 조립 불량품의 감소 및 품질경쟁력을 강화,

할 수 있는 기반을 마련하게 되었다.

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주 의주 의주 의주 의

이 보고서는 산업자원부에서 시행한 부품 소이 보고서는 산업자원부에서 시행한 부품 소이 보고서는 산업자원부에서 시행한 부품 소이 보고서는 산업자원부에서 시행한 부품 소1.1.1.1. ㆍㆍㆍㆍ

재 종합기술지원사업의 기술지원보고서이다재 종합기술지원사업의 기술지원보고서이다재 종합기술지원사업의 기술지원보고서이다재 종합기술지원사업의 기술지원보고서이다....

이 기술지원내용을 대외적으로 발표할 때에는이 기술지원내용을 대외적으로 발표할 때에는이 기술지원내용을 대외적으로 발표할 때에는이 기술지원내용을 대외적으로 발표할 때에는2.2.2.2.

반드시 산업자원부에서 시행한 부품 소재종합기반드시 산업자원부에서 시행한 부품 소재종합기반드시 산업자원부에서 시행한 부품 소재종합기반드시 산업자원부에서 시행한 부품 소재종합기ㆍㆍㆍㆍ

술지원사업의 기술지원결과임을 밝혀야 한다술지원사업의 기술지원결과임을 밝혀야 한다술지원사업의 기술지원결과임을 밝혀야 한다술지원사업의 기술지원결과임을 밝혀야 한다....

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