사출플라스틱금형개론

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▣ Business/☞ 플라스틱

2016. 4. 12.

1. 재료 소개
"PLASTIC"플라스틱 이란?
열이나 압력을 가했을 경우 용융되어 유동성을 가지는 물질을 수지(고분자) 라고 하는데 분자량이 몇 백에서 수백만이 넘는 것도 있음
 이는 다시 천연고분자와 합성고분자로 나누어지는데

천연고분자는 펄프, 핵산, 천연고무, 녹말 등 자연 상태에서 얻을 수 있는 물질을 말하며,

합성 고분자는 나일론, 합성고무, 규소수지, 등과 같이 인공합성에 의해서 만들어 지는 물질을 말한다.

일반적으로 합성고분자를 PLASTIC(수지)이라 칭하며,
장점으로는,
- 가볍고도 강한 제품을 만들 수 있다.(금속이나 도자기에 비해 비중이 작다)
- 산, 알칼리에 녹슬거나 부패하지 않는다.(여러 약품에 해를 입지 않으며, 식초 등을 넣어도 녹슬거나 부패하지 않는다.)
- 투명성이 있고 착색이 자유롭다. (밝고 아름다운 제품을 만들 수가 있다)
- 대량 생산이 가능, 가공이 용이하고, 가공비가 저렴하다.
- 단단하고, 질기며, 부드럽고 유연하다.
- 열을 차단하는 성질이 우수하다. (단열성 우수- 플라스틱 발포체)
- 빛을 잘 투과시키며, 광택이 좋고, 착색이 자유롭다.
- 외부의 힘이나 충격을 흡수하는 성질이 좋다.
- 전기적 특성이 우수하다.
- 위생적이며 식품 보존이 뛰어나다. 

단점으로는,
- 플라스틱은 열에 약하다.열에 의해 형상 변형
- 표면이 부드러워 먼지가 잘 묻는다. (정전기)
- 어떤 종류의 약품에는 약한 것도 있다. (벤젠, 알코올에 의한 침식)

PLASTIC은 크게 두 가지로 분류할 수 있는데,
1) 열가소성 수지

 - 정의 : 잘게 분쇄되어 있는 소재에 열이나 압력을 가하여 다른 모양의 제품을 만들 수 있는 열가소성 수지

 - 종류 : 폴리에틸렌(PE), 폴리스티렌(PS), 폴리염화비닐(PVC), 폴리프로필렌(PP), 아크릴(PMMA), 폴리아미드(PA) 등

2) 열경화성 수지

 - 정의 : 열에 의해 한번 굳어진 다음에는 가열해도 용융되지 않는 열경화성 수지
 - 종류 : 페놀수지(PF, UF, MF), 멜라민 수지, 에폭시 수지 등

용도에 따른 PLASTIC 재료를 구분해 보면,
- 내충격성을 요하는 경우 :내충격용 ABS,POM(아세탈),PC,PA6/66
- 내열성을 요하는 경우 :PPF,PE,PC+ABS,PA6/66 등을 들 수 있고 더 높은 내열성을 요하는 경우는 첨가제가 포함된 엔지니어링 PLASTIC (FRTP:Glass Fiber Reinforced Thermo Plastic)을 사용할 수 있다.
- 마찰 및 마모에 대한 용도: POM,PA,PBT를 들 수 있다. 이들 재료는 마찰계수가 적고 자기윤활성을 가지고 있다. 이 외에도 경우에 따라 투명성, 난연성, 치수 및 강도, 재생 가능여부 등으로 분류를 할 수 있다.  

2. 재료의 종류와 특징 
1)PP(Poly Propylene)/PPF
자동차 상용 부문에서 가장많이 사용되는 사출재료로 다음과 같은 특징이 있다.
- 비중이 0.9~0.91 정도로 물에 뜬다.
- 내열성이 좋으며 반면 내 SCRATCH성 등은 떨어진다.
- 결정성수지로 인장강도, 경도는 결정화도가 높으면 크게되고, 충격강도는 반대로 떨어지는 경향이 있다.
- 힌지성이 우수하여 반복적으로 접었다 펼쳤다 작업이 이루어 지는 부품에 적합한 재료다. (100만회 가능)
- 착색하기 쉽다.
- 표면처리를 하지 않으면 인쇄, 접착이 어렵다. 열 용접, 고주파 용접은 가능하다.
- 가연성 재료로 불에 잘탄다.
- 내약품성(산,알카리,오일,알코올 등)이 강하다.
- 비교적 후변형이 크다. (성형수축률은 1.2~1.5%)
* 일반적으로 취약한 성질을 보완하기 위해 강화제, 난연제 등의 첨가제를 넣어서 사용한다. 실제 사용예로는 자동차의 CRASH

   PAD MAIN PNL, LWR PNL류, TRIM류 등이 있다. 

2)ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)
제품 외관에 가장 많이 사용되는 수지로, 내열성을 요구시 내열 ABS를 많이 사용한다. 
수려한 외관(광택)과 강성으로 자동차용 뿐만 아니라 일상용품 및 전자 제품등에 다양하게 사용되는 재료로 내장재로 사용할 경우 광택을 없애 사용해야 한다.  
- 인장강도, 충격강도가 높다.
- 유 백색으로 반투명이고 착색이 쉬우며, 색상이 아름답다.
- 내열성은 그레이드에 따라 다르나 60~120° 정도이다.
- 전기 절연성은 좋으나 고주파 절연성은 약하다.
- 기계 가공성이 좋다.
- 표면에 화학도금을 해 금속화하기 쉽다.
- 산, 알칼리, 탄화 수소물, 오일과 지방에 강하다.
- 아세톤, 에테르, 에틸벤젠, 에틸클로라이드, 아닐린에 약하다.
- 접촉소음이 있다.
- 인쇄, 접착성이 좋다.
- 성형수축률이 0.3~0.8%로 적어 후변형이 작다.
- 비중은 1.03-1.29로 용도별로 다양하다.
순수 ABS로 사용되기도 하지만 강성 및 내열성 보완을 위해서 PC와 혼합한 PC/ABS Alloy 수지를 사용한다. 자동차 전 부문에서 다양한 용도로 사용하는데, 예로는 FACIA PNL류 (PC+ABS), AIR VENT류, 각종 SWITCH PNL류 등을 들 수 있다. 

3)PA (PolyAmide)
NYLON 이라는 상품명으로 잘 알려져 있는 엔지니어링 PLASTIC으로 강인 하여 피로, 충격, 용재(기름 약품등)에 내성을 가지며 아래와 같은 특징이 있다.  
- 마찰계수가 적고, 내마모성이 좋으며, 자기 윤활성이 좋다.
- 인장강도, 충격강도가 상당히 강하고, 내열성이 좋고, 자기 소화성이 있다.
- 전기 절연성이 좋고, 착색이 쉽다.
- 오일, 가솔린, 벤젠, 알칼리, 솔벤트, 물에 강하고 내유성이 좋다.
- 오존, 옥화수소산, 황산, 과산화물에 약하다.
- 내후성이 좋고 가연성이며 거품을 일으키며 탄다.
- 흡습성이 있고, 흡습 정도에 따라 물성이 변한다. 대기 중에서 평형 상태 수분 함유율은 PA6은 3.5%,A66은 2.5%이다.
- 성형 후 대기 중에서 흡습하면 충격 강도가 향상된다.
- PA6은 충격 강도가 강하고 용융 온도가 낮다.
PA66은 용융 온도는 높으나 충격 강도는 약하다.
- PA 다음에 오는 숫자가 클수록 친유성, 내수성이 되고, 흡수율은 저하한다.
- 비중은 1.04-1.70 으로 다양하게 있다.
- 성형수축률은 0.6~2.0%로 셩형품이 두께에 따라 다르다.
- 성형품은 결정화도가 표면과 내부가 다르므로, 60℃ 이상에서 사용되는 나일론은 풀림(Annealing)을 해서 사용한다.
PA6, PA66이 전부문에서 다양하게 사용되고 있으며 예를 들면 자동차에서 LOCK'G-KNOB, LOCKER등을 들 수 있다.  

4)PE (폴리에틸렌, Poly Ethylene)
현재 상용 부문에서는 사출성형 보다는 BLOW성형 재료로 널리 사용되고 있고 다음과 같은 특징이 있다.
- 반투명 연질의 수지로 결정성 플라스틱이다.
- 비중 0.925 이하의 저밀도(LDPE), 0.926~0.94의 중밀도(MDPE), 비중 0.941 이상의 고밀도(HDPE) 폴리에틸렌이 있고 물에 뜬다.
- 사출성형에는 고밀도 폴리에틸렌이 주로 사용된다.
- 충격에 강하며 잘 부서지지 않고, -40℃까지 강도가 유지된다.
- 양호한 전기적 특성을 갖고 있으며, 수분의 흡습도가 낮다.
- 스트레스 크래킹(stress cracking)을 일으키기 쉽다.
- 산, 알칼리, 솔벤트, 알코올, 가솔린, 물 오일에 강하다.
- 가연성이며 파라핀과 같은 냄새와 밝은 빛을 내며 타고, 불꽃의중심에서는 파란색이 난다.
- 무미, 무독, 무취이다.
- 접착성, 인쇄성이 좋지않아 표면처리 후 인쇄를 하며, 열융착 초음파 융접 등으로 접착한다.
- 고밀도 폴리에틸렌과 저밀도 폴리에틸렌을 임의의 비율로 혼합하여 성형이 가능하다.
- 성형 수축률은 1~4%로 크고 특히 수지의 흐름방향과 그 직교방향에서 틀리는 점에 유의해야 한다.
고온조건이 아닌 장소에서 사용되는 RESERVOIR TANK류 의 성형재료로 사용되고 있다.

5)PC (Poly Carbonate)
강하고 질긴 재료로 넓은 온도 분포에서 그 성질을 유지한다. 무엇보다도 중요한 특징으로는 투명한 재료라는 것으로 이로 인해 다양한 용도로 사용된다.
- 자연색에서는 투명으로 약간 갈색을 띄고 있다.
- 인장강도, 벤딩 강도, 충격 강도 등 기계적 강도가 강하다.
- 내열성이 높고(135~140℃) 또 내한성(-100℃)이 우수하다.
- 내전압, 고주파 특성이 뛰어나다. (26~32㎸/㎜)
- 자기소화성이 있다.
- 오일, 약산, 알코올에 강하다.
- 강산, 알칼리, 벤젠에 강하다.
- 내후성이 뛰어나다.
- 치수 인장성이 좋다.
- 접착, 인쇄가 가능하다.
- 글라스 화이바(GLASS FIBER)나 카본 섬유를 혼입하여 강화형으로도 사용한다.
- 1.12-1.25의 비중을 가지고 있다.
강성보강 및 내열성 보강을 위한 혼합재료로 많이 사용되고 있고 자동차용 으로는 각종 LAMP LENSE에 사용된다. 성질이 우수한 반면 가격이 비싸다.

6)PVC(Poly Vinyl Chloride)
무색 투명하고 본래는 강한 재료이나, 연화되는 성분(가소제)을 가하면, 연하게 되고 부드러운 것으로 되는데, 이 제품을 연질염화비닐이라 부르고, 가소제를 넣지 않은 것을 경질염화비닐 이라고 한다.
- 내열성이 부족하고 열 안전성을 위해서 안정제가 첨가되어 있다.
- 산, 알칼리, 오일, 지방, 가솔린에 강하다.
- 내전압, 제적 저항률, 표면 저항률 등 전기절연성이 우수하다.
- 내후성이 우수하고 잘 열화하지 않는다.
- 가장 자리가 초록인 불꽃을 내며 타고 염산 냄새가 난다.
- 비중은 1.35-1.45 정도로 비교적 무거운 재료이다.
* 일반적으로 건축자재, PIPE등에 사용되며 자동차용으로는 가종 HOSE류 혹은 연질의 경우 전선의 피복재료 혹은 손잡이 피복 재료등으로 사용된다. 예로 GET on-OFF GRIP, PLATE-PHONE 등이 있다. 

7)POM(Polyacetal, Poly Oxy Methlylene)
POM은 내피로성, 강인성, 내마모성 등 다른 재료에서는 볼 수 없는 우수한 특징을 지니고 있으며 높은 결정성을 가지는 고분자로서 수소결합을 가지고 있으므로 기계적 강도가 크고 내마모성(耐摩耗性)이 우수하다.
- 결정성수지이며 유백색을 갖는다. 인장강도, 벤딩강도, 충격강도가 높다.
- 내마모성이 뛰어나고 마찰저항이 적으며 자기윤활성이 있다.
- 내열성(100℃의 연속 사용에 견딘다.)이 좋다.
- 하중을 받는 상태에서 120℃ 정도의 열변형 온도를 갖는다.
- 약산, 약 알칼리, 가솔린, 벤젠, 오일, 알코올에 강하다.
- 강산과 산화물에 약하다.
- 내후성이 우수하며 -40℃에서도 사용 가능하다.(자외선에 약하다.)
- 약간 푸르스름한 불꽃을 내며 포름알데히드의 자극성 냄새가 난다.
금속을 대신할 수지로 알려지고 있으며 그만큼 기계적 성질이 우수한 것으로 여겨진다. 기어, 캠, 로울러, 베어링 등의 기계부품에 사용되고 자동차부품 으로는 각종 CLIP류 와 LOCK'G장치류 등에 사용되고 있다. 특히 반복적인 힘이 걸리는 부품 및 스프링 특성이 요구되는 부품에 다수 이용되고 있다.
이 외에도 PMMA(아크릴), PS, PBT, PPO, PET 등등 다양한 재료가 사용 되고 있다. 

*주요 플라스틱 특성과 용도표




3. 사출성형 기술
1)개요
사출성형이란 열에 의해 녹은 재료를 어떤 틀에 채워 넣은 뒤 일정시간 냉각 경화시켜 원하는 형상을 얻어내는 성형기술이다.
상품개발에 있어 원하는 형상을 제품화 할 때 사출성형 방식은 다른 플라 스틱 성형기술에 비해 정도 비용 품질 등에서 분명한 차이를 드러낸다.
사출성형은 다양한 분야의 복합기술이라 말할 수 있는데 이는 하나의 제품이 생산되기까지 재료, 형상, 금형, 소재, 해석 등의 단계를 거쳐 수 많은 시행착오를 극복한 수의 작품이기 때문일 것이다.

2)공정
사출성형의 전체적인 공정의 흐름은 다음과 가은 순서로 이루어진다.



각 공정을 간단히 소개하자면 다음과 같다. 


(1) 형체, 형개
사출을 하기위해 열린 금형을 닫고(형체) 또 취출을 위해 금형을 여는 공정(형개)으로 사출시 높은
사출압력에 의해 금형이 밀리지 않게 한다.
형체력이 약하면 사출시 압력에 의해 금형에 틈이 생기고 그로인해 Burr 불량이 발생하게 된다.
참고로 형체력을 구하는 식은
F(ton) = A(㎠) × P(Kg/㎠) × 10-3
F = 형체력 A = 성형품의 투영면적 P = 금형내의 압력  

(2) 노즐전진 및 후퇴
노즐이 금형에 계속 닿아있으면 금형의 낮은 온도에 의해 노즐부에 있던 수지가 굳은 것을 방지하기
위해 사출시에는 노즐이 전진하고 또 계량이 끝나면 설정치 만큼 후퇴를 하는 공정.  

(3) 사출
실린더내의 스크류가 전진하면서 용융된 수지를 적정압력과 속도로 금형내에 삽입하는 공정.

(4) 계량 및 냉각
사출공정이 끝나면 다음사출에 필요로 하는 재료를 용융시키는 동작을 계량이라고 하며, 가소화 동작이라고도 한다. 계량과 냉각은 동시에 이루어지며, 계량보다 냉각 시간이 더 긴것이 일반적이다.  

(5) 취출(Eject)
형개 후 이동측 금형에 성형된 제품을 밀핀의 힘으로 취출하는 공정  


2) 사출성형기
일반적인 성형기는 아래 그림과 같은 구조로 되어 있으며 각각의 역할에따라 다음과 같이 분류 할 수 있다.

 

형체장치 : 직압식, 토글식, 조합식, 전기식 

① 직압식 (Hydraulic Clamp)

 

② 토글식 (Toggle Clamp)
 

③ 토글직압식 (Toggle and Hydraulic Clamp)
④ 전기식(Electric Clamp)

사출장치 : 스크류, 노즐, 호퍼, 히터, 금형 및 부대장치
유압장치 : 유압펌프, 배관, 유압모터
전기장치 : 제어반

4. 성형품 개발 및 양산

1)제품설계단계
설계 부문에서 수행하는 제품의 초기단계로 아래의 사항을 고려하여 설계토록 한다.
- 단순한 외관에서부터, 용도, 기능 등을 고려 제품의 두께와 RIB, BOSS,GRILLE등의 구조를 설계하며,
가장 적합한 수지를 선정한다.
- 수지의 특성, 유동성을 고려하여 제품을 설계한다.
- 제품의 두께를 조절하는 등의 과정을 통해 웰드라인의 위치와 웰드강도 를 결정하고, 제품 내에서
수지흐름이 균형이 있도록 설계한다.
- 수지의 사용량을 줄이고 사출성형 공정시간을 단축하여 원가절감 

2)금형설계단계(금형제작업체)
설계된 MODEL을 토대로 금형에 대한 설계가 이루어지는 단계로 이때에 설계자와 금형제작자는 후 공정에서 이루어 질 수 있는 다양한 문제를 예상 해결토록 한다.
- 이상적인 캐비티(Cavity)의 개수와 배열을 결정한다.
- SPRUE, RUNNER, GATE 등의 수지 주입구를 설계한다. (형태, 위치, 크기, 개수 등을 선정한다.)
- 재료에 따른 성형수축률을 결정하고, 캐비티 간의 유동균현을 이룰 수 있도록 설계한다.
- 제품의 PARTING LINE, GAS VENT 등을 제품 설계자와 논의 결정한다.
- 균일냉각 및 최적냉각이 되도록 냉각관을 배치한다.
- 취출핀(Ejector pin) 등의 위치를 고려한다.
- 성형할 사출기의 형체부와 노즐의 치수들을 금형제작에 적용하기 위해 서는 이 단계에서 적절한 사출기가 선정되어야 한다. 

3)금형제작단계(금형제작업체)
일정에 대한 정확한 정보교환이 이루어져야 하고 금형 재료선정 및 칫수, 공차등에 대한 검토가 필요하다.
- 금형제작 공정 및 각 공정 투입계획 및 예상 소요시간 등에 대한 계획을 수립 설계자와 개발자가 공유토록 한다. 

4)금형수정단계(금형제작업체)
사상 까지의 금형제작이 완료되면 사출 후 변형, 강성, 기타 문제점으로 인한 수정이 필수적으로 동반되게 되는데 일반적으로 2~3차 정도의 수정 기간을 정례화 하여 일정을 수립토록 한다. 

5)제품생산단계 


5. 금형기술

1)도면 설계 및 DATA 생성
사출성형금형은 기본적으로 상형과 하형으로 구분되어 있는데 설계자가 제품 을 설계할 때 이를 충분히 고려하여야 한다. 다음은 설계자가 제품 설계 시 고려할 조건들이다.
1) 3차원 SOLID MODEL'G을 기본으로 한다.
2) DIE-DRECTION을 고려하고 이를 바탕으로 충분한 구배각을 두어 UNDERCUT이 발생치 않도록 한다.
3) 가능한 별도의 장치(CORE류)를 사용하지 않도록 한다.
4) PARTING LINE을 설정 현실화 한다.
5) IN-OUT MODEL'G 기법을 사용한다.
6) 사용재료의 변형요건들을 숙지 이를 고려하여 설계한다.
7) 금형제작자와 부품생산자가 결정할 수 있는 범위를 넒게 한다. (내부설계/변형방지RIB 등)

2)도면 DATA 선행검토
제품의 CAD DATA가 완성되면 이를 가지고 선행검토 작업이 이루어지는데, 우선 RP(RAPID PROTOTYPING) MODEL 제작을 착수하고 DATA를 금형제작 업체로 송부하여 검토토록 한다. 전산해석을 병행한다면 후 공정에서 발생 할 수 있는 문제를 미리 예상 해결하는데 큰 도움이 된다. 
선행검토 후 금형크기, 적용사출기 용량 등이 결정되면 금형 DATA 제작이 착수되며, 금형소재를 발주하게 된다. 소재는 일반적으로 통용되는 크기라면 쉽게 구매가능(약 2주소요)하나 대형 금형이나 특수 SIZE의 금형이라면 소재(MOULD) 입수까지의 기간이 적게는 20일 많게는 1개월 이상 소요된다. 

3)금형
금형(金型, Die & Mould/Mold)은 일반적으로 재료의 소성(塑性, Plasticity), 전연성(展延性, Malleagility Ductility), 유동성(流動性, Fluidity) 등의 성질을 이용하여 재료를 성형 가공하여 제품을 생산하는 도구로 "틀" 또는 "형(型)" 의 통칭이라 할 수 있으며, 쉽게 말하면 동일한 제품을 대량으로 생산하기 위하여 만들어진 모체라 할 수 있다.
사출금형의 구성 부품들을 살펴보면 재료가 유동할 수 있도록 하는 "유동기구"로 SPRUE, BUSH, RUNNER, GATE 등이 있고, 성형품을 탈형 시키는 "이형장치"로는 EJECT PIN, SLEEVE PIN, STRIPPER PLATE 등이 있다. 

형상을 위한 성형기구로는 CAVITY(상형/고정측)와 CORE(하형/가동측)가 있는데, 먼저 CAVITY측을 살펴보면 제품의 외형을 성형시키는 상형판 (고정측형판 : 일반적으로 이를 CAVITY라 함)과 형판과 SPRUE를 고정 할수 있는 설치판 등이 있다.

CORE측으로는 하코어(제품의 내측성형)와 하코어를 설치할 수 있는 가동측 형판, 이들을 받쳐 지탱할 수 있도록 하는 받침판, 이형기구의 작동 SPACE를 제공하는 SPACE 블록, 그리고 이 모든 부품을 설치 고정시키는 가동측 설치판 등이 있다.

이 외에도 각종 GUIDE PIN과 BUSH, SLIDE CORE류 등이 구성되어 유압 실린더 각종 전기장치등이 금형을 구성하게 된다.




4)금형제작
제작 전 검토단계를 마치고 소재가 입수되면 이때부터 가공이 시작된다.

제품 DATA를 금형 가공용 DATA로 완성하는 것 또한 이 시점 이다.

상형과 하형의 소재를 먼저 거칠게 가공하는 황삭가공이 처음으로 행해지는데 황삭은 보통 완성품 대비 1㎜ 정도 여유를 두고 가공한 상태를 말한다. 가공량에 따라 기간은 달라질 수 있으며 일반적으로는 1~2주정도 로 예상할 수 있다.

황삭이 이루어 지는 동안 한편으로는 후에 이루어질 방전가공용 전극이 제작되어야 하며 방전가공은 보통 RIBS 형상, 정밀가공부, 기계가공부 마무리 가공등에 쓰이게 된다. 

다음은 중삭가공과 정삭가공으로 거칠게 가공된 소재를 세밀하게 가공 하는 단계로 중삭은 0.5㎜정도 남겨 가공한 상태를 말하며 정삭은 기계 가공의 마무리 단계로 거칠기만 다를 뿐 성형품과 같은 상태라 할 수 있다.

황·중·정삭이 완료 되면 작동 CORE부의 가공과 HOLE가공 등을 해야하며 방전가공과 각종 판재류들의 가공 또한 이 시점에 이루어 진다. 금형 구성품들의 가공이 완료되는 시점이 되면 표면사상이 행해지며 금형의 습합을 보게 된다. 대략적인 금형의 개발과정을 살펴보았는데 이를 도식화 하면 다음과 같다.


 

사상과 습합이 완료 되면 시사출을 행하게 되는데 소형금형의 경우는 두 번 정도의 시사출로 금형상의 문제점을 보완 해결할 수 있지만 대형 금형이나 특수한 용도의 정밀 금형의 경우는 그 횟수가 5회 이상 되는 경우도 있다. 

시사출시점 이전에 검사구가 반드시 완성되어야 하며 이를 기준으로 형상 및 칫수를 측정 금형의 정도를 확인하게 된다. 수회의 수정과 시사출로 DIMENSION이 통과되면 실차 적용 평가를 하게되고 이것또한 통과하면 금형표면처리 단계에 이르게 된다.

사출성형에 있어서 특히 외장부품의 경우에 금형의 표면처리는 그 부품의 상품성에 지대한 영향을 끼치게 되므로 방향과 구간선정에 주의를 기울여야 한다.

일반적으로 사출금형의 표면은 EMBOSSING 처리 되는데 이는 금속의 표면을 산에 의해 부식시켜 올록 볼록하게 만드는 'ECHING' 공법이 쓰에게 된다.

표면처리가 끝난 금형은 수정시 부식된 부분의 처리가 어려워 비용과 시간이 부식전 금형에 비해 2배이상 소요되므로 표면처리 전에 완벽한 수정이 이루어지도록 해야한다. 

이러한 과정을 거쳐 사출금형이 제작되는데 각 공정별로 소요되는 시간은 대형 CARSH PAD MAIN, LH의 경우를 예로 들면 대략 다음과 같다.
1) 재료수배(NC가공 DATA/금형도 작성) : 30일
2) 성형부 황삭가공 (상·하원판) : 15일
3) 성형부 정삭가공 (상·하원판) : 20일
4) 방전가공, HOLE가공 : 40일
5) 사상 및 습합 : 15일
6) 시사출 및 수정 : 1차 (15일), 2차 이후 (10일)
7) 표면처리 : 20일

어떠한 부품이 사출성형에 의해 제작된다면 그 금형의 제작기간의 산정은 여건에 따라 달라질 수 있지만 특수한 경우 예를 들어 CRASH PAD나 BUMPER등과 같은 대형금형, 또는 다수의 CORE를 포함한 구조적으로 복잡한 금형 등을 제외한 일반적인 경우는 약 90일 정도의 제작기간을 요하는 것으로 보고 있다. 


6. 성형품 문제의 유형 및 해결방안
사출성형품은 재료, 성형조건, 금형조건, 제품설계상의 문제 등 여러 상황에 많은 결함이 발생된다. 이를 유형별로 보면 다음과 같다.

1)표면의 결함 
충진불량(SHORT SHOT), 싱크마크(SINK MARK), 탄화(BURNT), 흑줄무늬, 흐림, 은조현상, 플로우마크(FLOW MARK), 웰드라인(WELD LINE), 젯팅 각종얼룩, 긁힘, 상처, 부풀음, 투명도 부족 

2)변형과 치수불량(갈라짐)
휨, 뒤틀림, 치수불안정, 갈라짐(CRACK), 백화(WHITE), 크래이징, 강도부족, INSERT부 갈라짐, 박리

3)사출 성형기의 특유불량
재료공급량 편차, 재료가소화 상태문제, 사출량 편차, 사출속도 편차 냉각시간 과다, 스푸루(SPRUE)잔류, 형개방 어려움

4)기타 성형불량
성형품 금형에 고착, 기포(VOID), INSERT에 재료유입, INSERT위치 불량 단면두께의 변동, 돌출흔적, FLASH 

7. 사출부품 설계 시 유의사항 
앞서 언급한바와 같이 사출성형품을 설계할 때 설계자가 반드시 생각해야 할 사항들이 있다. 
이는 투자비, 제품 COST, 부품의 품질, 등 여러 가지 사항에 영향을 주게 된다.  

1)제품DATA는 3차원 SOLID MODEL을 기본으로 한다.
부품의 외형뿐만 아니라 내형의 결정을 위해서는 반드시 두께를 표현하는 DATA가 있어야 하며 예전의 부품오류중 가장 많은 부분을 차지하는 것이 내측의 정확한 검토(2차원의 검토가 아닌 3차원의 검토)가 이루어 지지 못해 발생한 것임을 생각해 볼 필요가 있다. 

 
2)DIE DIRECTION을 고려하고, 이를 바탕으로 충분한 구배각을두어 UNDERCUT이 발생치 않도록한다.
DIE DIRECTION 이란 금형이 움직이는 방향을 말하며 이 방향에 어긋나게 되었을 때를 UNDERCUT 이라하고 이를 해결하기 위해서는 별도의 장치를 필요로 하게 되는데 이는 금형구조와 연관되게 되며 개발비 상승에 영향을 주게 된다. 제품표면 대비 금형이동방향의 관계를 구배라 하며 제품의 형상 및 표면 상태에 따라 최소값이 정해지는데 표면이 EMBOSSING 처리 (다중부식)를 기본으로 하는 사출금형 상측의 경우는 적어도 10°이상의 구배각을 필요로 한다. 구배각이 작을 경우에는 표면쓸림형상(긁힘), 탈형 시 파손 등의 문제를 일으키게 된다.

3)PART'G LINE을 설정 현실화 한다.
지금까지 부품설계에 있어 대개의 경우는 완성 제품 도면을 배포하고 금형개발이 착수되면 그 이후공정에 대한 생각은 접어버리는 것이 관례 처럼 되어버렸다. 금형제작자 측에서는 수월한 방향으로 가공을 이끌게 되고 이는 추후 실 제품이 나왔을때 비로소 문제로써 확인하게 된다.

예를들어 CLIP 체결 HOLE을 가공한다고 하면 HOLE의 형상을 이루는 부분을 상형에 처리하는가 하형에 처리하는가에 따라 큰 변화가 있게된다. 체결의 기준이 되는 면이 어디인가 하는 기준의 문제가 바로 그것이다.
만약 기준이 되는 내측을 PARTING으로 설정치 않고 외측을 설정한다면 CLIP은 해결되지 않고 부품은 이탈되어 버릴 것이다.
이외에 작동 CORE류의 부득이한 PARTING LINE들 또한 적절한 형상으로 설정 외형에 영향이 없도록 해야한다.

4)재료에 대한 검토를 충분히 해야 한다.
사출성형에 사용되는 재료는 앞장에서 언급한 바와 같이 다양하다.
이중 적절한 재료를 선정하는 것은 그만큼 어렵고 많은 검토를 필요로 하게 된다.  

어떤 용도로 사용되는 부품인가? 강성을 요하는가? 내열 내한 온도는 얼마인가? 정밀하게 가공되어야 하는가? 감성적인 용도로 사용되는 부품은 아닌가? 등 이외에도 많은 부문에 검토가 이루어 져야한다. 재료선정이 끝나면 그 재료의 특징을 설계부문에 적용해야 하는데, 예를들면 수축률이 큰 재료라면 변형방지에 역점을 두어 설계되어야 하고 NOISE가 예상되는 소재라면 그에 ANTI NOISE 설계가 되어야 한다. 불필요하게 비싸고 고급스러운 재료가 쓰이고 있는 경우 또한 지양되어야 한다. 

5)설계자의 의도를 가능한 한 많이 표현해야 한다.
지금까지 설계 관련하여 언급한 내용은 모두 이 말로 표현될 수 있다. 부품에 대해서 가장 많이 알고 있고 가장 많이 검토한 사람 또한 설계자 이기 때문에 부품의 정도와 품질은 설계자가 얼마만큼 충실히 검토하고 MODEL에 반영했는가에 달려 있다고 해도 과언이 아닐 것이다.