지난 3편에서는 언더컷이 있는 제품의 금형 구조와 핫 런너 금형에 대해 알아보았습니다. 언더컷은 슬라이드 코어나 회전 메커니즘을 통해 해결하며, 핫 런너 금형은 런너를 항상 녹은 상태로 유지하여 재료 손실을 줄이는 방식이었습니다.
이번 4편에서는 사출성형 금형의 표준 부품 구조에 대해 자세히 알아보겠습니다. 금형을 구성하는 표준 부품들의 역할과 기능을 이해하면 금형 전체의 동작 원리를 파악하는 데 큰 도움이 됩니다.
사출성형 금형의 표준 부품 개요
표준 부품이 중요한 이유
사출성형 금형의 표준 부품 및 기구에 대한 이해를 통해 금형의 동작원리 이해에 도움을 줍니다. 금형은 수많은 부품들이 정밀하게 조합되어 작동하는 복잡한 장치입니다. 각 부품이 어떤 역할을 하는지 알아야 금형의 작동 원리를 제대로 이해할 수 있습니다.
표준 부품들은 여러 금형 제작사에서 공통적으로 사용하는 규격화된 부품들입니다. 이러한 표준화 덕분에 금형 제작 비용을 절감하고, 부품 교체나 유지보수가 용이해집니다.
표준 부품의 종류
사출성형 금형의 표준 부품 기구에는 로케이트 링, 가이드 핀, 가이드 부싱, 리턴 핀, 스톱 핀, 리턴 스프링, 에젝터 가이드 핀과 부싱 등이 있습니다.
이 부품들은 각각 고유한 역할을 수행하며, 서로 유기적으로 연결되어 금형이 정확하고 안정적으로 작동하도록 합니다.
표준 부품의 전체 구성 살펴보기
금형 단면도로 보는 부품 배치
금형의 단면을 살펴보면 각 부품들이 어디에 위치하는지 알 수 있습니다.
가장 위쪽에는 상 고정판이 있습니다. 상 고정판 위에는 로케이트 링이 부착되어 있습니다. 상 고정판 아래에는 상원판이 있고, 그 아래에 하원판이 위치합니다. 상원판에는 가이드 부싱이 설치되어 있고, 하원판에는 가이드 핀이 설치되어 있습니다.
하원판 아래에는 받침판이 있습니다. 받침판 아래에는 밀판 다리가 있어서 공간을 만들어줍니다. 이 공간 안에 밀판이 위치합니다. 밀판에는 리턴 핀과 스톱 핀이 연결되어 있습니다. 가장 아래에는 하 고정판이 있습니다.
| 위치 | 부품명 | 연결된 표준 부품 |
|---|---|---|
| 최상단 | 상 고정판 | 로케이트 링 |
| 상부 | 상원판 | 가이드 부싱 |
| 중상부 | 하원판 | 가이드 핀 |
| 중부 | 받침판 | 없음 |
| 중하부 | 다리 | 없음 |
| 하부 | 밀판 | 리턴 핀, 스톱 핀 |
| 최하단 | 하 고정판 | 없음 |
로케이트 링의 구조와 기능
로케이트 링이란 무엇인가
로케이트 링은 영어로 로케이트 링이라고 씁니다. 이 부품은 사출성형기와 금형에서 중심 위치를 맞추기 위해 사용하는 것입니다.
로케이트 링은 고정측 설치판에 부착된 링 모양의 부품입니다. 링이란 가운데가 뚫린 원형 고리 모양을 말합니다. 이 구멍을 통해 사출기의 노즐이 금형 안으로 들어와 수지를 주입합니다.
로케이트 링의 역할
사출성형기에는 금형을 장착하는 부분에 원형 구멍이 있습니다. 로케이트 링은 이 구멍에 정확히 맞물려 들어갑니다. 이렇게 하면 금형이 사출성형기의 정확한 중심에 위치하게 됩니다.
만약 로케이트 링이 없거나 제대로 맞지 않으면 금형이 중심에서 벗어나게 됩니다. 그러면 사출기 노즐과 금형의 스프루 부시가 정확히 맞닿지 않아 수지가 새거나 제대로 주입되지 않는 문제가 발생합니다.
로케이트 링을 장착할 때는 손으로 금형의 정확한 위치에 맞춘 후 볼트로 고정합니다. 로케이트 링의 외경은 사출성형기의 규격에 맞춰 제작됩니다.
가이드 핀과 가이드 부싱의 구조와 기능
가이드 핀의 역할
가이드 핀은 금형의 고정측과 가동측이 정확하게 맞물리도록 안내하는 역할을 합니다. 가이드 핀은 보통 하원판, 즉 가동측 형판에 고정되어 있습니다.
가이드 핀은 원기둥 형태로 되어 있으며, 한쪽 끝은 형판에 박혀서 고정되고, 다른 쪽 끝은 금형이 닫힐 때 상대편 형판의 가이드 부싱 안으로 들어갑니다.
금형이 닫힐 때 가이드 핀이 먼저 가이드 부싱에 들어가면서 양쪽 형판의 위치를 맞춰줍니다. 이 덕분에 캐비티와 코어가 정확하게 일치하게 됩니다. 만약 가이드 핀이 없다면 형판이 미세하게 어긋나서 제품에 단차가 생기거나 금형이 파손될 수 있습니다.
가이드 부싱의 역할
가이드 부싱은 가이드 핀이 들어가는 원통형 구멍이 있는 부품입니다. 가이드 부싱은 보통 상원판, 즉 고정측 형판에 설치됩니다.
가이드 부싱의 내경은 가이드 핀의 외경과 정밀하게 맞도록 제작됩니다. 가이드 핀이 부싱 안에서 부드럽게 미끄러지면서도 흔들림 없이 정확한 위치를 유지해야 합니다.
가이드 부싱은 반복적인 마찰을 견뎌야 하므로 내마모성이 좋은 재질로 만들어집니다. 마모되면 교체가 필요하며, 부싱 형태로 되어 있어 교체가 비교적 용이합니다.
| 부품명 | 설치 위치 | 형태 | 역할 |
|---|---|---|---|
| 가이드 핀 | 가동측 형판 | 원기둥 | 위치 안내 |
| 가이드 부싱 | 고정측 형판 | 원통형 구멍 | 핀 수용 및 안내 |
가이드 핀과 부싱의 배치
일반적으로 금형에는 네 개의 가이드 핀과 가이드 부싱이 설치됩니다. 금형의 네 모서리 근처에 배치되어 형판 전체가 균일하게 안내됩니다.
가이드 핀의 길이는 금형이 완전히 닫히기 전에 먼저 부싱에 들어갈 수 있도록 충분히 길게 설계됩니다. 이렇게 해야 형판이 맞물리기 전에 위치가 먼저 잡힙니다.
리턴 핀의 구조와 기능
리턴 핀이란 무엇인가
리턴 핀은 밀판을 원래 위치로 되돌려 보내는 역할을 하는 핀입니다. 밀판은 제품을 밀어내기 위해 앞으로 전진하는데, 다음 성형 사이클을 위해서는 원래 위치로 돌아가야 합니다.
리턴 핀은 밀판에 고정되어 있으며, 금형이 닫힐 때 고정측 형판에 부딪혀 밀판을 뒤로 밀어냅니다.
리턴 핀의 작동 원리
성형이 완료되고 금형이 열리면 이젝터 핀이 전진하여 제품을 밀어냅니다. 이때 밀판도 함께 전진합니다. 제품이 취출된 후 금형이 다시 닫히기 시작합니다.
금형이 닫히는 과정에서 리턴 핀의 끝이 고정측 형판 표면에 닿습니다. 금형이 계속 닫히면 리턴 핀이 눌리면서 밀판이 뒤로 밀려납니다. 금형이 완전히 닫히면 밀판은 원래 위치로 완전히 복귀합니다.
리턴 핀이 없거나 제대로 작동하지 않으면 밀판이 전진한 상태로 금형이 닫힙니다. 그러면 이젝터 핀이 캐비티나 코어와 충돌하여 금형이 파손될 수 있습니다.
스톱 핀의 구조와 기능
스톱 핀이란 무엇인가
스톱 핀은 밀판의 이동 거리를 제한하는 역할을 하는 핀입니다. 밀판이 너무 많이 전진하거나 후퇴하지 않도록 멈춤 역할을 합니다.
스톱 핀은 밀판 다리 안쪽 공간에 위치하며, 밀판의 움직임 범위를 정확하게 규정해줍니다.
스톱 핀의 역할
밀판이 전진할 때 스톱 핀이 특정 부위에 부딪혀 더 이상 전진하지 못하게 합니다. 이렇게 해야 이젝터 핀이 적절한 거리만큼만 제품을 밀어낼 수 있습니다.
만약 밀판이 너무 많이 전진하면 이젝터 핀이 제품을 너무 세게 밀어서 제품에 자국이 남거나 변형이 생길 수 있습니다. 반대로 너무 적게 전진하면 제품이 완전히 취출되지 않습니다.
리턴 스프링의 구조와 기능
리턴 스프링이란 무엇인가
리턴 스프링은 밀판을 원래 위치로 되돌리는 것을 보조하는 스프링입니다. 리턴 핀만으로도 밀판을 복귀시킬 수 있지만, 리턴 스프링을 함께 사용하면 더욱 확실하고 빠르게 복귀시킬 수 있습니다.
리턴 스프링의 역할
리턴 스프링은 밀판 주변에 설치되어 항상 밀판을 뒤쪽으로 미는 힘을 가합니다. 이젝터 로드가 밀판을 밀면 스프링이 압축되고, 이젝터 로드가 후퇴하면 스프링의 복원력에 의해 밀판이 함께 후퇴합니다.
리턴 스프링이 있으면 금형이 닫히기 전에 밀판이 미리 복귀할 수 있습니다. 이는 금형 보호와 성형 사이클 단축에 도움이 됩니다.
에젝터 가이드 핀과 부싱의 구조와 기능
에젝터 가이드 핀과 부싱이란
에젝터 가이드 핀과 에젝터 가이드 부싱은 밀판의 움직임을 안내하는 부품입니다. 앞서 설명한 가이드 핀과 가이드 부싱이 고정측과 가동측 형판의 위치를 맞춰주는 것처럼, 에젝터 가이드 핀과 부싱은 밀판의 위치를 맞춰줍니다.
에젝터 가이드 시스템의 역할
밀판이 전진하고 후퇴할 때 정확한 직선 운동을 해야 합니다. 밀판이 기울어지거나 흔들리면 이젝터 핀들이 금형의 구멍과 정확히 맞지 않아 마찰이 증가하거나 핀이 휘어질 수 있습니다.
에젝터 가이드 핀은 받침판이나 가동측 형판에 고정되어 있고, 에젝터 가이드 부싱은 밀판에 설치되어 있습니다. 밀판이 움직일 때 부싱이 핀을 따라 미끄러지면서 정확한 직선 운동을 유지합니다.
| 부품명 | 설치 위치 | 역할 |
|---|---|---|
| 에젝터 가이드 핀 | 받침판 또는 가동측 형판 | 밀판 움직임 안내 |
| 에젝터 가이드 부싱 | 밀판 | 핀 수용 및 직선 운동 유지 |
이번 편 핵심 정리
이번 편에서는 사출성형 금형의 표준 부품 구조에 대해 알아보았습니다. 로케이트 링은 금형과 사출성형기의 중심을 맞추고, 가이드 핀과 가이드 부싱은 형판의 정확한 결합을 안내합니다. 리턴 핀과 리턴 스프링은 밀판을 원래 위치로 복귀시키며, 스톱 핀은 밀판의 이동 거리를 제한합니다. 에젝터 가이드 핀과 부싱은 밀판의 직선 운동을 보장합니다.
이것으로 사출성형 금형 구조에 대한 기초 시리즈를 마무리합니다. 금형의 기본 분류부터 각 부품의 역할까지 전체적인 흐름을 이해하셨다면, 실제 금형을 접할 때 훨씬 수월하게 파악할 수 있을 것입니다.
