플라스틱 사출금형 설계 가이드 - 살빼기, 언더컷, 리브

금형은 금속으로 제작된 형틀을 말합니다. 제품을 대량으로 생산할때 유리한 제조 방법입니다. 플라스틱 사출 금형을 위한 제품 설계시에는 살빼기, 언더컷, 리브와 같은 다양한 요소들이 고려됩니다. 각각의 요소들이 무엇을 의미하는지 모르시는 분들이 있을것 같아서 이 글을 통해 간략하게나마 설명하고자 합니다.

 

1. 살빼기

살빼기는 불필요한 외벽의 두께를 조정하고 제품 전체 두께를 일정하게 유지할 수 있도록 만드는 작업을 말합니다. CAD 작성 도중에 참고하시면 좋은 내용입니다.

 

동일한 제품의 형상이라고 해도 생산성이 달라질 수 있습니다. 이는 여러가지 요소들에 따라서 차이가 생길 수 있습니다. 살빼기 역시 마찬가지입니다.

 

사출금형을 설계할때 이와 같은 작업이 필요한 이유는 불량률의 최소화와 사출 단가는 절감하기 위함입니다. 금형에 주입된 소재가 냉각되는 과정에서 제품의 두께가 일정하지 못할 경우에는 변형 등 품질 저하의 문제가 발생합니다.

 

그렇다고 냉각시간을 길게 가져가면 그만큼 생산 속도가 떨어지기 때문에 비효율적입니다. 그래서 제품을 설계 할때는 가급적이면 외벽의 두께를 일정하게 유지할 수 있는 방향으로 작업을 진행하는 것이 좋습니다.

 

2. 언더컷

언더컷을 이해하려면 사출금형의 플라스틱 제품 생산 원리를 먼저 이해해야 합니다. 금형은 좌우 1벌씩 총 1세트로 제작됩니다. 금형 내부에 주입되는 사출 원료는 냉각 과정을 거쳐서 굳게됩니다. 이렇게 사출품이 완성되고 나면 닫혀 있던 금형을 열어서 제품을 떼어내는 작업이 필요한데 이것을 '취출' 이라고 합니다.

 

그런데 여기서 제품의 형상에 따라서 사출성형은 가능한데 취출이 불가능한 형태의 제품들이 있습니다. 바로 위 그림과 같은 형상입니다. 왼쪽 사진을 보시면 사출금형 내부에 원료를 주입하는것은 아무런 문제가 없어 보입니다.

 

그런데 제품이 완성되고 나서 금형에서 사출품을 떼어내야 하는데 좌측에 있는 그림을 보면 아래쪽에 발생한 각도로 인해서 제품을 떼어낼 수 잇는 방법이 없어 보입니다.

 

이런 현상을 나타내는 설계 형태를 일컬어 '언더컷'이라고 부릅니다. 플라스틱 사출 성형에 한정된것이 아니라 CNC 가공에서도 이와 비슷한 의미로 사용됩니다.

 

이 경우에는 언더컷을 제거하는 방향으로 제품의 설계를 수정하거나 그게 불가능할 경우에는 오른쪽 그림과 같이 슬라이드 코어 방식의 사출금형을 제작해야 합니다. 일반적인 방법에 비해서 금형 설계 과정에서 추가되는 일들도 많고, 작업 공정도 추가되기 때문에 단가가 상승하게 됩니다.

 

3. 리브

리브는 맨처음 위에서 언급했던 살빼기와 연관되는 작업입니다. 두께가 너무 얇을 경우에는 사출품의 냉각 과정에서 변형이 발생할 수 있습니다. 이때 보강살을 덧대어서 이 같은 문제를 방지할 수 있습니다.

 

오늘 소개드린 3가지 요소는 사출금형에서 제품의 생산성 향상을 위하여 진행되는 양산설계에 필요한 조건들 중 하나입니다. 주식회사 본시스템즈에서는 제품 개발부터 양산까지 제조 전반에 필요한 업무들을 지원하고 있습니다. 보다 자세한 상담이나 견적 관련 문의는 당사 홈페이지를 통해서 신청할 수 있습니다.