개요
플라스틱 사출 성형은 다양한 부품 및 구성 요소 생산을 가능하게 하는 산업 분야의 핵심 공정 중 하나입니다. 다른 제조 방법에 비해 탁월한 다용성과 품질로 정평이 나 있으며, 많은 제조업체에서 선호하는 방식입니다. 그러나 이 기술과 관련된 주요 문제점은 바로 비용입니다. 이 글에서는 플라스틱 사출 성형 비용에 영향을 미치는 다양한 요인을 살펴보고, 공정 전반의 비용을 절감할 수 있는 기법을 제시하고자 합니다.
사출 성형 비용과 관련된 요소
플라스틱 사출 성형 비용은 공정마다 다르기 때문에 고정되어 있지 않습니다. 맞춤형 사출 성형 비용은 수천에서 수십만까지 다양합니다. 사출 성형 비용과 관련된 몇 가지 요소는 아래에 설명되어 있습니다.
- 성형 도구 비용:
금형 제작 공정에서 금형은 고가의 장비입니다. 일회성 투자이긴 하지만 전체 공정 비용을 결정하는 데 매우 중요한 요소입니다. 금형은 일반적으로 CNC 가공 , 방전 가공(EDM), 3D 프린팅 등의 방법으로 제작됩니다 . CNC 가공 기술은 강철 및 알루미늄 금형 제작에 사용됩니다. 특히 CNC 가공 기술은 높은 정밀도로 알루미늄 금형을 제작하는 데 적용됩니다. EDM은 높은 정밀도로 복잡한 부품을 제작하는 데 적합합니다. 전기 방전 방식을 이용하여 금속을 녹인 후 매우 정밀하게 성형하는 방식입니다. 하지만 금형을 빠르고 간편하게 제작하기 위해 3D 프린팅 방식이 사용됩니다. 이 방식은 대부분 숙련된 인력이 필요하지 않아 금형 제작 비용을 크게 절감할 수 있습니다. 3D 프린팅 금형은 비용 효율성이 매우 높지만, 수축 현상이 발생할 수 있고 제작 가능한 치수와 크기에 제한이 있을 수 있습니다.
- 장비 비용:
플라스틱 사출 성형 비용은 사용되는 장비 유형에 따라 결정됩니다. 이 공정에 사용되는 장비는 기능과 사양이 다른 소형 기계부터 대형 기계까지 다양합니다. 이 공정에 사용되는 장비 유형은 전동식 사출성형기, 유압식 사출성형기 및 하이브리드 사출성형기입니다.
전동사출성형기의 초기 예산은 높을 수 있지만, 적은 에너지로 작동하므로 운영 비용 측면에서 절약됩니다. 전동사출성형기는 전기 서보 모터 메커니즘을 사용하며 정확하고 바로 사용할 수 있습니다. 유압 기계는 유압 펌프를 사용하여 기능을 수행합니다. 비용이 저렴하고 일관된 배출 및 주입을 제공할 수 있습니다. 그러나 작동하는 데 많은 에너지가 소비되므로 작동 비용이 많이 들 수 있습니다. 반면 하이브리드 사출성형기는 유압식 기계와 전기식 기계의 특성을 결합한 것입니다. 서보 모터와 유압 펌프에 의해 분배되는 오일을 활용하여 기계에 구성 요소를 생성하는 유압을 생성합니다. 이러한 기계는 다른 기계에 비해 높은 에너지 효율성과 정밀도로 반복 가능한 작업을 수행합니다.
- 플라스틱 수지 및 추가 비용:
플라스틱 사출 성형 기계에는 PC, PE, PU, ABS 등과 같은 광범위한 플라스틱 수지가 사용됩니다. 이들의 가용성, 가격 및 특성은 플라스틱 사출 성형의 전체 비용을 결정하는 데 중요합니다. 플라스틱의 최종 비용은 디자인 유형과 사용된 양에 따라 결정되며 일반적으로 kg당 최대 몇 달러까지 증가합니다.
- 사출 성형 부품 비용:
사출 성형 부품의 비용은 금형의 복잡성에 따라 결정됩니다. 여기에는 사출 성형 부품의 설계, 크기 및 부피와 관련된 비용이 포함됩니다. 금형제작 시 부품이 준비되지 않아 표면마감, 블라스팅, 폴리싱 등 마무리 공정에 따른 추가 비용이 발생하는 경우가 많습니다.
- 인건비 :
이 공정의 중요한 비용은 플라스틱 사출 성형의 설치, 유지 관리 및 운영 비용을 포함하는 인건비입니다. 설치 비용은 각 설치 단계와 관련된 비용으로 구성됩니다. 유지 관리 및 운영 비용은 미미하지만 플라스틱 사출 성형 공정의 전체 비용에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.
플라스틱 사출 성형 비용 절감
제조업체는 플라스틱 사출 성형의 전체 비용 절감을 추구합니다. 간단한 비결은 금형 수량을 늘려 금형 비용을 크게 줄이는 것입니다. 이 프로세스의 전체 비용을 줄이는 다른 방법도 있습니다.
- 제조용 설계(DFM) 분석:
DFM은 일반적으로 제조업체에서 플라스틱 사출 성형의 전체 비용을 낮추기 위해 사용됩니다. DFM에서는 제조된 부품이 고객의 예산 범위 내에서 설계되며 필요한 목적을 충족합니다. 다양한 과학적 기술을 사용하면 효율적인 설계와 프로세스가 결정되어 비용이 절감됩니다.
- 덜 복잡하고 범용 금형을 사용하는 부품:
플라스틱 사출 성형 비용을 낮추는 또 다른 방법은 부품의 전체 설계를 단순화하는 것입니다. 이는 복잡한 금형 제조와 관련된 비용을 줄이고 구성요소의 추가 기능을 제거하여 비용을 절감할 수 있습니다. 이러한 공정에서는 금형 제조 비용을 낮출 수 있는 범용 금형도 사용할 수 있습니다.
- 사출 성형 재료 및 삽입 금형 선택:
사출 성형 재료의 선택 또한 플라스틱 사출 성형 비용에 영향을 미칠 수 있습니다. ABS 또는 폴리프로필렌을 사용하면 생산 비용을 크게 절감할 수 있습니다. 비용을 낮추는 또 다른 방법은 인서트 사출 성형을 사용하는 것입니다 . 이 방식은 플라스틱과 금속 부품을 연결하기 위해 나사산을 만들지 않습니다.
- 금형의 공동 수 감소:
금형의 공동 수는 비용에 정비례합니다. 따라서 금형 비용을 줄이기 위해 제조업체는 캐비티 수가 최소인 금형을 찾습니다. 이 프로세스에서 Moldflow 분석은 캐비티를 제거할 수 있는 영역을 식별하여 부품에 최적화된 설계를 제안하므로 매우 중요할 수 있습니다.
- 자체 결합 부품 사용:
자체 결합 부품을 사용하면 플라스틱 사출 성형의 전체 비용을 낮출 수도 있습니다. 설계과정을 단순화하여 사출성형 비용을 절감할 수 있습니다. 자체 결합 부품을 180도 회전하면 부착할 수 있으므로 단일 하프 몰드를 사용하여 전체 부품을 만들 수 있습니다.
맺음말
제조 업계에서 가장 널리 사용되는 공정 중 하나인 사출 성형은 종종 비용 절감 노력의 초점이 됩니다. 기술이 발전함에 따라 제조업체는 점점 더 설계 프로세스를 최적화하여 전체 비용을 절감하고 있습니다.
