금형 종류 및 특징 - 사출 및 프레스 다이캐스팅 등등
금형이란?
금형은 다양한 제품을 정밀하게 제작하는 데 필수적인 도구로서 금형의 종류는 제품의 재질, 성형 방법, 구조, 크기, 수량, 정밀도, 용도 등에 따라 다양하게 분류됩니다.
가장 많이 사용되는 분류 방법으로는 사용 용도 및 성형품(제품)의 재료에 따라 플라스틱 금형, 프레스 금형, 다이캐스팅 금형, 기타 금형으로 나눌 수 있습니다. 특히 플라스틱 금형과 프레스 금형은 국내 금형의 약 70% 이상을 차지합니다.
금형의 부품 용어 및 구조 종류 및 특징
| 용어 | 설명 |
| 코어 (Core) | 금형의 내부 부분으로, 제품의 내측 형상을 결정합니다. 주로 금속으로 제작되며, 사출 금형에서 플라스틱이 채워지는 부분입니다. |
| 캐비티 (Cavity) | 금형의 외부 부분으로, 제품의 외측 형상을 결정합니다. 코어와 함께 제품의 전체 형상을 형성합니다. |
| 파팅 라인 (Parting Line) | 금형의 두 개의 반쪽이 만나는 선으로, 제품이 성형된 후 분리되는 부분입니다. 성형품의 외관상 중요한 부분이 됩니다. |
| 게이트 (Gate) | 용융된 재료가 금형의 캐비티로 주입되는 통로입니다. 게이트의 크기와 위치는 제품의 품질에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. |
| 러너 (Runner) | 사출 성형 시, 용융된 재료가 게이트로 이동하기 전까지 흐르는 통로입니다. 러너의 설계는 재료의 흐름을 최적화하는 데 중요합니다. |
| 이젝터 핀 (Ejector Pin) | 성형된 제품을 금형에서 밀어내기 위해 사용되는 핀입니다. 제품이 금형에 붙어있는 것을 방지하고, 성형품을 쉽게 제거할 수 있게 합니다. |
| 스프루 (Sprue) | 용융된 재료가 금형의 러너로 공급되는 통로입니다. 주로 금형의 중앙에 위치하며, 러너와 게이트로 연결됩니다. |
| 쿨링 채널 (Cooling Channel) | 성형 과정 중 금형을 냉각시키기 위해 금형 내부에 설치된 채널입니다. 냉각 효율성을 높여 생산 속도를 향상시킵니다. |
| 몰드 베이스 (Mold Base) | 금형의 기본 구조를 이루는 부분으로, 금형의 모든 구성 요소를 지지합니다. 튼튼하고 내구성이 높은 재료로 제작됩니다. |
| 인서트 (Insert) | 금형의 일부로서, 교체가 가능하여 금형의 수명을 연장시키고 다양한 제품을 생산할 수 있게 합니다. |
| 슬라이드 (Slide) | 복잡한 형상을 성형하기 위해 금형 내부에서 움직이는 부분입니다. 슬라이드는 제품의 측면 또는 내부 형상을 만들 때 사용됩니다. |
첫 번째로, 코어(Core)는 금형의 내부 부분으로, 제품의 내측 형상을 결정하는 역할을 합니다. 주로 금속으로 제작되며, 사출 금형에서 플라스틱이 채워지는 부분입니다.
캐비티(Cavity)는 금형의 외부 부분으로, 제품의 외측 형상을 결정합니다. 코어와 함께 제품의 전체 형상을 형성하게 됩니다.
파팅 라인(Parting Line)은 금형의 두 개의 반쪽이 만나는 선으로, 제품이 성형된 후 분리되는 부분을 의미합니다. 이 파팅 라인의 위치와 상태는 성형품의 외관과 품질에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.
게이트(Gate)는 용융된 재료가 금형의 캐비티로 주입되는 통로입니다. 게이트의 크기와 위치는 제품의 품질에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 러너(Runner)는 사출 성형 시, 용융된 재료가 게이트로 이동하기 전까지 흐르는 통로로서, 재료의 흐름을 최적화하는 데 매우 중요합니다.
이젝터 핀(Ejector Pin)은 성형된 제품을 금형에서 밀어내기 위해 사용되는 핀입니다. 이 핀은 제품이 금형에 붙어있는 것을 방지하고, 성형품을 쉽게 제거할 수 있게 도와줍니다. 스프루(Sprue)는 용융된 재료가 금형의 러너로 공급되는 통로로, 주로 금형의 중앙에 위치하며 러너와 게이트로 연결됩니다.
쿨링 채널(Cooling Channel)은 성형 과정 중 금형을 냉각시키기 위해 금형 내부에 설치된 채널입니다. 이 채널은 냉각 효율성을 높여 생산 속도를 향상시키고, 제품의 변형을 방지하는 데 중요한 역할을 합니다.
몰드 베이스(Mold Base)는 금형의 기본 구조를 이루는 부분으로, 금형의 모든 구성 요소를 지지합니다. 이 부분은 튼튼하고 내구성이 높은 재료로 제작됩니다. 인서트(Insert)는 금형의 일부로서, 교체가 가능하여 금형의 수명을 연장시키고 다양한 제품을 생산할 수 있게 합니다.
슬라이드(Slide)는 복잡한 형상을 성형하기 위해 금형 내부에서 움직이는 부분입니다. 슬라이드는 제품의 측면 또는 내부 형상을 만들 때 사용됩니다.
금형 종류 별 특징
프레스 금형 (Press Die)
특징: 금속 제품을 성형 가공하는 금형으로, 프레스 기계에 설치되어 직선 왕복 운동을 통해 금속을 가공합니다. 금속 판재를 절단하거나 구부리는 작업에 주로 사용되며, 자동차 부품, 전자 기기 케이스 등 다양한 금속 제품을 생산합니다.
사출 금형 (Injection Mold)
특징: 고분자(플라스틱 합성수지) 재료를 가열 용융 또는 반용융 상태에서 코어(Core)와 캐비티(Cavity) 사이의 빈 공간에 주입하여 성형품을 만드는 금형입니다. 플라스틱 제품의 대량 생산에 적합하며, 일상 생활에서 흔히 볼 수 있는 용기, 가전 제품 부품, 장난감 등을 생산합니다.
다이캐스팅 금형 (Die Casting Mold)
특징: 저용융 금속(알루미늄, 아연, 마그네슘 합금 등)을 고압으로 주입하여 정밀한 형상의 제품을 생산합니다. 사출 금형과 원리가 유사하지만, 금속을 사용하여 보다 강도가 높은 제품을 제작할 수 있습니다. 엔진 부품, 전자 기기 하우징, 가전 제품 등에 사용됩니다.
단조 금형 (Forging Die)
특징: 공작물을 냉간 또는 가열한 상태에서 해머, 프레스 등을 이용해 충격이나 압력을 가하여 원하는 형상으로 가공하는 금형입니다. 금속의 강도와 내구성을 높이는 데 적합하며, 자동차 부품, 항공기 부품, 공구 등에 사용됩니다.
고무 금형 (Rubber Mold)
특징: 고무 및 합성 고무 소재를 금형에 넣어 열과 압력을 가하여 성형하는 금형으로, 플라스틱의 압축 성형법과 유사합니다. 자동차 타이어, 고무 패킹, 고무 부트 등 다양한 고무 제품을 생산합니다.
유리 금형 (Glass Mold)
특징: 유리 원료를 금형에 넣고 고온 고압으로 압력을 가하여 제품을 제조하거나, 공기의 압력으로 유리를 부풀게 하여 성형합니다. 유리병, 유리잔, 창문 유리 등 다양한 유리 제품을 생산합니다.
분말야금 금형 (Powder Metallurgy Mold)
특징: 금속 및 비금속 분말을 금형에 넣어 고온 고압으로 성형하는 방법으로, 일명 소결 금형이라고도 합니다. 고강도, 고내식성 제품을 생산할 수 있으며, 자동차 부품, 전자 기기 부품, 의료 기기 등에 사용됩니다.
요업 금형 (Ceramic Mold)
특징: 세라믹 성형용으로 사용되며, 벽돌, 타일 등의 제품을 만드는 데 사용됩니다. 접시, 찻잔, 인형 등을 제조하는 도자기형도 포함됩니다. 고온에 견디는 세라믹 제품을 제작할 수 있습니다.
주조 금형 (Casting Mold)
특징: 주물사, 석고, 플라스틱, 알루미늄 등으로 주형을 제작하여 용융 재료를 주입하여 제품을 생산합니다. 복잡한 형상의 금속 제품을 제작하는 데 적합하며, 엔진 블록, 펌프 하우징, 조명 기구 등 다양한 제품을 생산합니다
금형의 중요성과 금형 제작과정
금형 제작 과정은 다음과 같은 주요 단계로 나눌 수 있습니다:
- 설계: 제품에 맞는 금형 도면을 설계합니다.
- 재료 선택: 적절한 재료를 선택하여 금형을 가공합니다.
- 조립 및 테스트: 금형의 정확성을 확보하기 위해 조립 및 테스트를 실시합니다.
이 모든 과정은 제품의 품질에 직접적인 영향을 미치므로, 각 단계에서 정밀하고 세심한 작업이 요구됩니다.
금형은 제품의 품질, 생산성, 비용 효율성에 직접적인 영향을 미칩니다. 정밀하게 제작된 금형은 제품의 결함을 최소화하고 생산 과정의 효율성을 높여 경제적 이득을 가져옵니다.
따라서 금형 제작은 제조업에서 매우 중요한 위치를 차지하며, 금형 제작 기술의 발전은 산업 전반에 걸쳐 혁신을 가져오는 중요한 역할을 합니다.
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