수지 제품의 대부분은 금속으로 만들어진 금형 안에 녹은 수지를 압력을 가하면서 흘려 넣는 사출 성형이라는 방법으로 만들어져 있습니다. 이번에는 사출 성형에 사용하는 금형에 대해 설명합니다.
목차
금형이란?
금형은 녹인 수지를 흘려보내기 위한 “틀”입니다. 사출 성형에 사용되는 금형은 흔히 ‘붕어빵의 틀’에 비유됩니다. 붕어빵을 완성할 때처럼 상하의 틀을 맞추고, 맞추는 면의 공동에 재료를 채워 제품의 모양을 만들기 위해서 입니다. 수지 가공용의 형에는 기본적으로 금속이 사용되고 있기 때문에 “금형”이라고 불립니다. 금형의 재료에는 프리하든강과 같은 합금강과 스테인리스강이 많이 사용됩니다.
금형은 재료가 되는 금속 덩어리를 NC 등의 공작 기계로 조각하는 것이 기본적인 방법입니다. 비용 절감이나 형상 등의 사정에 의해 금형을 복수의 파트로 나누어 작성하거나 조각 후 금형에 담금질 등의 열처리를 실시하는 경우도 있습니다.
금형의 기본 구조
금형은 기본적으로 2개로 1조가 됩니다. 2개의 금형을 닫아서 거기에 수지를 충전하고 금형을 열어 가공된 수지 부품을 꺼내기 위해서 입니다. 완성된 부품의 겉면을 이루는 금형을 캐비, 안쪽을 이루는 금형을 코어라고 부릅니다. 대부분의 경우 금형은 좌우로 수평으로 열리게 되어 있어 캐비 쪽을 고정하고 코어 쪽이 가동면이 되어 개폐를 위한 왕복 운동을 합니다.
캐비 측은 부품의 표면이 되는 경우가 많기 때문에 외형이 좋아지도록 너무 많은 부품은 붙지 않습니다. 그 대신 부품의 체재를 좋게 하기 위한 시보 가공 등이 실시되는 경우가 있습니다.
한편, 코어 측에는, 부품을 금형으로부터 떼어낼 때에 사용되는 E핀(이젝터 핀)등의 부품이 많이 붙여집니다.
금형의 구조나 그에 따른 수지를 흘려보내는 부위(게이트)의 형상에 따라서는 금형이 3개의 파트로 나뉘는 3 플레이트 금형이 되는 경우도 있습니다.
금형과 관련된 용어
금형에는 다양한 금형 부품이 사용됩니다. 또한 사출 성형에 관여하는 데 알아두면 편리한 단어도 많이 있습니다. 대표적인 것을 아래에 소개합니다.
- PL(파팅 라인)
금형의 맞물림면에 나오는 선입니다. 부품의 어디에 금형의 맞물림면을 가져오는지를 「PL(금형) 분할」이라고 합니다. - 스풀
수지를 사출하는 기구입니다. - 게이트
금형 안에 수지를 사출하는 입구입니다. 다이렉트 게이트와 사이드 게이트, 서브 마린 게이트, 핀 게이트 등이 있습니다. - 러너
스풀에서 게이트까지 금형 안이나 금형의 맞물림면을 수지가 흐르는 통로를 러너라고 합니다. - E핀(이젝터핀)
금형을 연 후 성형된 수지 부품을 금형에서 떼어내기 위해 금형(코어)에서 뻗어 나오는 막대입니다. - 중첩
금형 중에서도 세세한 형상이 되는 부분이나 마모가 심한 부분 등을 다른 부품으로 작성하여 금형에 끼워 넣는 경우가 있습니다. 이때의 끼워지는 부위를 담금질이라고 합니다. - 슬라이드
입벽에 열린 구멍이나 오버행 등, 통상의 금형에서는 만들 수 없는 형상을 만들 때에 사용하는 기구입니다. 금형의 개폐에 맞추어 금형에 대해 횡 방향으로 슬라이드하는 중첩입니다.
마무리하며
금형은 붕어빵 틀처럼 좌우로 열리는 틀을 기본으로 사출 성형에 필요한 다양한 기구를 갖추고 있습니다. 가까이에 있는 수지 제품도 금형의 구조를 상상하면서 관찰해 보면 다양한 발견이 있을 것입니다.
