금형 이야기(사출, 프레스, 다이캐스팅, 단조, 고무)

금형은 대량 생산을 위한 필수적인 도구로, 다양한 종류와 특징을 가지고 있습니다. 

금형의 특징

• 정밀성: 미크론 단위의 고정도 가공이 가능하여 동일한 형태와 품질의 제품 생산
• 재료 다양성: 공구강, 다이스강, 고속도강, 초경합금, 세라믹 등 다양한 재료 사용
• 가공 방법: 절삭, 연삭, 방전 가공 등 다양한 기술 활용
• 산업 적용: 자동차, 전자제품, 의료기기, 포장, 건설, 생활용품 등 다양한 분야에 적용
• 경제성: 대량 생산을 통한 비용 절감 효과
• 금형 기술은 제조업의 핵심으로, 산업의 발전과 함께 지속적으로 진화하고 있습니다.
• 3D 프린팅 등 새로운 기술의 등장으로 금형 산업도 혁신이 요구되는 시기에 있습니다

금형의 주요 종류

프레스 금형 (Press Die)

금속판을 직선 왕복 운동으로 성형 가공 자동차 보디 등의 제작에 사용

장점

• 대량 생산에 적합하고 생산성이 높음
• 제품의 정밀도와 균일성이 우수함
• 복잡한 형상의 제품 생산 가능

단점

• 초기 투자 비용(금형 제작비)이 높음
• 소량 생산에는 비경제적
• 금형 변경이 어려워 유연성이 낮음
  
  

사출 금형 (Injection Mold)

고분자 재료를 가열 용융하여 고압으로 주입, 냉각하여 성형 플라스틱 제품 생산에 주로 사용

장점

• 복잡한 형상의 플라스틱 부품 생산 가능
• 높은 생산성과 정밀도
• 다양한 플라스틱 소재 사용 가능

단점

• 초기 금형 제작 비용이 높음
• 대형 부품 생산에 한계가 있음
• 설계 변경 시 비용이 많이 듦

 

다이캐스팅 금형 (Die Casting Mold)

저용융 금속(Al, Zn, Mg 합금 등)을 고압으로 주입하여 제품 생산 사출 금형과 원리가 유사

장점

• 높은 치수 정밀도와 생산성
• 복잡한 형상의 금속 부품 생산 가능
• 표면 품질이 우수함

단점

• 고융점 금속 사용이 제한적
• 소량 생산에 비경제적
• 다공성 문제로 열처리가 어려움
  
  

단조 금형 (Forging Die)

공작물을 냉간 또는 가열 상태에서 충격이나 압력을 가해 성형 금속 부품 제작에 사용

장점

• 높은 강도와 내구성의 부품 생산
• 금속 조직이 개선되어 기계적 특성이 우수
• 대형 부품 생산 가능

단점

• 복잡한 형상 제작이 어려움
• 초기 설비 투자 비용이 높음
• 표면 마감이 상대적으로 거침
  
  

고무 금형 (Rubber Mold)

고무 및 합성 고무 소재를 열과 압력으로 성형 타이어, 신발, 골프 공 등의 제작에 활용

장점

• 복잡한 형상의 고무 부품 생산 가능
• 재료 손실이 적음
• 내부 응력이 낮은 제품 생산

단점

• 고무 특성상 정밀도가 상대적으로 낮음
• 생산 속도가 상대적으로 느림
• 고온/고압 공정으로 설비 비용이 높음