안녕하세요, 바로발주입니다.
오늘은 제품 생산의 시작점이자, 정밀 제조의 핵심인 금형 몰드에 대하여 알아보려 합니다.
특히 사출 성형에서 금형의 구조와 구성 요소를 제대로 이해하는 것은 설계 최적화와 생산 효율성 향상에 매우 중요합니다.
그중에서도 금형의 기반이 되는 몰드베이스(Mold Base)에 대해 자세히 살펴보겠습니다.
금형 몰드란?
금형 몰드(Mold)는 특정 제품 형상을 반복적으로 생산하기 위해 사용되는 정밀한 금속 틀입니다.
몰드(Mold)는 우리말로 거푸집, 즉 제품의 형상을 만들어주는 틀을 의미합니다.
금형은 크게 몰드베이스(틀)와 코어 및 캐비티(형상 부품)로 구성됩니다.
금형 몰드는 금속, 플라스틱, 고무 등 다양한 소재를 성형하는 데 사용되며, 특히 플라스틱 부품을 생산할 때는 사출 성형 공정에서 핵심적으로 사용됩니다.
몰드베이스(Mold Base)의 정의와 역할
몰드베이스는 사출 금형의 골조로, 코어와 캐비티를 제외한 모든 구조물을 포함합니다.
즉, 제품을 직접 성형하진 않지만, 이를 지지하고 작동시키는 틀 역할을 합니다. 쉽게 말해 금형의 ‘골조’ 또는 ‘베이스 프레임’이며, 금형 설계의 출발점이자 전체 내구성과 품질을 좌우하는 핵심 요소입니다.
몰드베이스 주요 구성 요소:
- 플레이트(plate): 상하 원판, 고정판, 이동판
- 가이드핀(Guide Pin) & 부싱(Bushing): 정확한 금형 정렬
- 이젝터 시스템(Ejector Set): 성형품 배출을 위한 구조
- 냉각 채널(Cooling Line): 금형 온도 조절
- 스페이서 블록/받침판: 구조 안정성 및 밀핀 구동 공간 확보
몰드베이스의 종류 (S타입 중심)
몰드베이스는 S(Standard), D(Double Ejector), E(Early Return), F(Floating Core) 등 타입으로 분류되고, 실무에서는 S타입이 가장 널리 사용됩니다.
S타입은 SC, SA, SB, SD으로 분류됩니다. 이는 스트리퍼판과 받침판의 유무에 따른 분류이며, 금형의 목적에 따라 선택됩니다.
몰드베이스 종류:
| 구분 | 스트리퍼판 | 받침판 | 특징 |
|---|---|---|---|
| SC형 | 없음 | 없음 | 가장 범용적이며, 단순 구조의 제품에 사용. 제작 단가 저렴 |
| SA형 | 없음 | 있음 | 고압 사출 시 하부 지지 필요할 때 적합 |
| SB형 | 있음 | 있음 | 원형/고급 사출 제품에 사용. 자국이 민감한 제품에 유리 |
| SD형 | 있음 | 없음 | 제품 하단 자국 최소화 필요 시 선택됨. 구조는 가볍지만 제한적 |
스트리퍼판의 역할:
- 제품의 외관에 이젝터 자국이 생기지 않도록 밀어주는 기능
- 제품 표면 품질 향상에 결정적
받침판의 역할:
- 하부 금형 구조의 변형 방지
- 코어에 가해지는 사출 압력 분산
몰드베이스 선정 방법
몰드베이스를 선택할 때는 제품의 형상 뿐만 아니라 금형의 구조, 사출 특성 등을 종합적으로 고려해야 합니다.
① 제품 형상과 크기
- 캐비티 및 코어의 외형에 따라 베이스 치수 결정
- 제품 높이, 언더컷 여부, 파팅라인 구조 등 분석 필요
② 금형 타입 (2단/3단/핫러너)
- 2단 금형: 일반 사출용, 구성 표준화 쉬움
- 3단 금형: 핀포인트 게이트 등 복잡한 구조 가능
- 핫러너: 러너 제거 불필요, 고속 생산에 유리
③ 플레이트 치수 및 사양 계산 예시:
- 고정측 형판 두께 = 캐비티 높이 + 받침 두께
- 가동측 형판 두께 = 코어 높이 + 백플레이트
- 스페이서 블록 = 제품 높이 + 여유 5~10mm + 밀핀 구성 높이
- 받침판 = 강도계산 + 10mm 여유
④ 밀판 선택 (M형 vs L형)
- M형: 고정판에 가공하여 밀핀 삽입 → 정밀도↑
- L형: 고정판 가공 없이 조립, 비용 절감 가능하나 정밀도↓
3단 금형이나 특수 구조일 경우에는 설계 단계에서부터 몰드베이스 사양을 별도 설계해야 합니다.
정밀도가 중요한 제품은 M형, 비용 절감이 중요한 경우 L형을 추천합니다.
금형 몰드 제작 시 알아두면 좋은 팁
몰드베이스를 효율적으로 활용하려면 아래와 같은 부분을 고려해야 합니다.
QDM (Quick Delivery Mold)
- 코어만 제작하고 표준 몰드베이스를 활용하여 납기를 단축하는 방식
- 금형비 절감 + 초기 테스트에 적합
- 소비재 제품의 파일럿 테스트용으로 많이 활용
패밀리 금형
- 한 금형 내에 여러 제품 형상 삽입 (예: 뚜껑 + 본체)
- 금형비 절감 효과 큼, 단 형상 밸런스 유의
이젝터 핀/게이트 최적화
- 제품의 보이지 않는 면에 이젝터 핀, 게이트 위치 지정
- 후가공 불필요하게 설계하는 것이 중요
파팅라인 최소화
- 파팅라인은 제품 외관 품질에 영향을 줌
- 가능하면 제품 하단부 또는 음각 부위로 배치
언더컷 피하기
- 언더컷 구조는 금형 비용 급증 요인
- 슬라이드 구조 또는 코어 분할로 대응 가능하나 비용 증가
QDM을 활용하면 납기를 줄이면서도 초기 생산이 가능하지만, 정밀도와 내구성이 줄어들 수 있습니다.
패밀리 금형은 여러 제품을 하나의 몰드에 넣어 제작할 수 있어, 비용을 크게 줄일 수 있습니다. 단, 사이즈와 중량 밸런스가 중요합니다.
이젝터 핀, 게이트 자국, 파팅라인은 제품 품질에 영향을 줄 수 있는 요소로, 설계 시 위치를 신중히 고려해야 합니다.
몰드베이스는 금형에서 가장 기본이 되는 구조물이고, 제품의 품질과 생산성을 좌우하는 중요한 요소입니다.
금형을 설계하거나 의뢰할 때, 몰드베이스의 구조와 종류, 선정 방법을 이해하고 접근한다면 보다 효율적이고 정확한 제조가 가능해질 것입니다.
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