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금형, 목업, 진공주형, 주조, 사출의 정의

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작성자 대지테크 작성일22-10-10 13:04 조회394회 댓글0건

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금형이란?
정의 
금형의 사전적 의미는 주물(鑄物)을 만들 때에 사용하는 철이나 그 밖의 금속으로 만든 주형(鑄型)이고,  대량 생산을 목적으로 제작하는 것으로 Mock-up이나 Working Sample의 테스트 완료 후 완벽한 설계 도면에 의해서 수천, 수만 개를 생산 할 수 있는 것이다.   
Mock-up이나 진공주형에 비하여 시간과 비용이 많이 필요하나 대량생산의 장점이 있다.

공정도
금형제작주문 -> 금형설계 -> 금형제작 -> 시사출 -> 고객승인 -> 금형수정 및 변경  -> 금형완료 -> 양산

​금형의 종류
(1) 시작금형 :  양산금형 제작시 발생할 수 있는 문제점 및 비용, 일정에 대한 부담감을 줄이기 위한 공정으로 금형재질은 수정이 용이한 알루미늄, 쟈스, 듀랄루민 등이 사용되며 양산금형의 슬라이드드 코어 대신 수동식을 이용하는 금형을 의미한다.    금형 비용 및 가공일정 조건은 양산금형에 비해 우 세하지만 사출단가는 사출공정의 공수 증가에 따라 높게 책정된다.
 (2) 양산(일반)금형 : 시장에 직접 출시되는 신제품의 완성및 성공을 좌우하는 과정으로써 금형설계의 완성, 금형재질 및 제작방법의 올바른 선정을 통해 금형을 가공하므로써 완성된 제품을 생산할 수 있다.    현재 금형 코어 재질로는 KP4M, NAK80, STARVOX등이 주로 이용된다.
 (3) 진공성형 :  일반금형과 달리 상하 CAVITY가 아닌 하 CAVITY만을 제작하여 원재료 판을 MOLD위에 고정시킨 후 MOLD 흡입구를 통해 진공압의 힘으로 원재료판을 흡입하여 제품을 제작하는 공정이다.  금형 비용 절감,  제작일정의 단축 등의 장점이 있는 반면 정확한 치수 개념이 조금은 무시되는 공정을 의미한다.  현재 냉장고, 포장용기, 중장비 BOARD등의 제작에 사용되고 있다
(4) RIM 성형 :  양산금형의 STEEL MOLD 대신 EPOXY MOLD, 진공성형의 진공압 대신 저압을 이용하여 제품을 생산하는 공정이다.  일반금형을 제작하여 생산하기에 적은 수량, 즉 1000~5000개정도 제작시 적합하다.  금형비용 절감, 제작일정의 단축 등의 장점이 있지만,  정확한 치수의 기대가 어렵고 수동식 생산으로 인해 생산 단가가 조금은 높게 책정된다

목업이란?
정의 
주형(鑄型)을 만들 때 사용하는 나무로 만든 모형으로, 주물의 모양, 크기, 개수에 따라서 달라진다.  사형주물(砂型鑄物)을 만들 때, 보통 제품 모형의 목형을 만들고 이것을 모래에 묻은 다음 빼내어, 생긴 공동(空洞)에 주조하는 경우가 많다.

​목형의 재료 
종래에는 목형의 종류와 주물의 제조수량, 원형의 내구도(耐久度)와 원형 제작비 등을 고려하여 삼나무, 소나무, 밤나무, 마호가니, 티크 등의 목재가 쓰였으나 현재에는 케미칼 우드(Chemical Wood ; 판수지)가 많이 쓰이고 있다.

 목형의 종류
(1) 현형(Solid pattern) : 제작 제품과 거의 동일한 형상의 원형에 수축 또는 가공여유등을 고려하여 제작하는 목형
    1) 단체형 : 간단한 형상의 주물 제작시 이용
    2) 분할형 : 주형에서 목형 분리가 용이하도록 목형을 2등분한 것
    3) 부분형 : 목형의 일부만 제작하여 주형 제작시 이동시켜 전체 주형을 제작한 것
(2) 판형 : 주조품이 회전단면이거나 단면이 동일할 때 그 단면의 형상에 따라 필요한 윤곽을 가진 판을 제작하고
              이것을 주물사 위에서 회전 또는 이동시켜 주형을 만드는 목형이다.
    1) 회전형(Sweep pattern) ,  2) 긁기형(Strickle pattern)
(3) 코어형(Core box) : 중공주물 제작시 사용하는 목형이다.
(4) 골격형(Skelenton pattern)

​기타 목형 관련 용어
(1) 수축여유(Shrinkage allowance) :  용융금속의 냉각 응고시 각 금속에 따라 수축이 발생한다.  따라서 목형 제작시 수축에 해당하는 양을 고려하여야 한다.  또한 이와 같은 수축을 염려하여 만든 주물 자를 이용하기도 한다.
(2) 가공여유(Machining allowance) :  주조 후 다듬질할 여유치수를 목형에 더하는 값.
(3) 목형구배(Taper) : 주물사 가압 성형후 목형 제거시 주형의 파손을 방지하기 위하여 목형의 수직면에 기울기를 두는 것이다.
 (4) 라운딩(Rounding) : 용융금속 응고시 모서리 부분에 조직의 경계에 의해 주물 제작후 모서리 부분이 손상될 수 있다.  이를 방지하기 위하여 목형 제작시 모서리 부분을 둥글게 각을 갂는 것이다.
 (5) 코어 프린트(Core print):  중공주물 제작시 코어를 주형 내부에 지지하기 위하여 만든 코어 양쪽 돌기부분을 말한다.  코어 위치 고정 및 용융금속의 부력에 의한 코어 이동방지, 가스 배출 등을 목적으로 한다

진공주형이란?
개요
같은 종류의 물건이 소량 필요할 때 시간과 비용을 절감하기 위해 Mock-up을 대신하여 사용하는 것으로 어떤 제품을 copy할 때 이용하는 것이다.
대량 생산보다는 다품종 소량 생산에 적합한 것으로 1개의 실리콘 간이형으로 제작 할 수 있는 수량은  10~20대 정도며, 그 이상의 생산을 해야하는 경우는 간이형을 추가로 제작해야 한다

​원리 
진공 상태에서 일정한 고무형에 상온 액상수지를 주입하여 경화시킨 후 탈형하는 방법이다.

​적용 범위 
보통100개 이하의 동일한 제품을 만들때 적용하며, SAMPLE(MASTER)하나만 있으면 충분히 생산한다.

 주조란?
개요 
용해된 금속을 일정한 틀(주형)에 부어 냉각 응고시킴으로서 소요의 형상을 지닌 제품을 생산하는 방법  이다. 주조에 의해 제작된 제품을 주물 또는 주조품이라하며 일반적으로 동일형상의 제품을 다량 생산  하는 방법으로 많이 이용된다

​제조 공정 
(1) 목형제작 : 주형을 제작하기 위하여 제품의 형상과 동일한 목형(현형)을 제작한다.
(2) 주형제작 : 목형을 이용하여 주물사를 단단하게 다져 제작한다.
(3) 용해 : 금속을 녹인다.
(4) 주입 : 용융금속을 주형의 쇳물 아궁이에 붇는다.
(5) 주물처리 : 냉각 응고 후 주형을 제거하고 주물 표면의 다듬질을 한다

 사출이란?
제품 사이즈를 고려하여 가장 적합한 사출기를 선정 후 완성된 금형을 장착하여 제품을 생산하는 공정으로,  사출시 사출조건, 즉 온도, 시간, 재료투입 등을 시험사출을 통해 최적의 조건을 만든 후 제품을 생산해야 한다.

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