사출 성형 공차에 대한 종합 가이드

사출 성형 공차는 성형 부품의 치수 변동 허용 범위를 정의합니다. 이러한 공차를 이해하고 관리하는 것은 부품이 설계 사양을 충족하고 의도한 대로 기능하도록 보장하는 데 매우 중요합니다.

이 종합 가이드에서는 공차에 영향을 미치는 요소, 정확한 공차를 유지하는 것의 중요성, 그리고 완벽한 플라스틱 부품을 얻기 위해 공차를 최적화하는 전략을 살펴봅니다.

디자이너, 엔지니어, 제조업체 등 누구든 이 글을 통해 사출 성형 공정의 복잡성을 이해하고 제품의 품질과 신뢰성을 향상시키는 데 필요한 지식을 얻을 수 있을 것입니다.

사출 성형 공차란 무엇입니까?

플라스틱 사출 성형 공차는 부품의 공칭 치수에서 허용되는 편차를 나타내는 밀리미터 또는 인치 단위의 ±(±) 값으로 표시됩니다. 특히 여러 부품을 조립할 때 부품의 적합성과 기능 유지를 위해 공차는 매우 중요합니다.

허용 오차에는 두 가지 유형이 있습니다. 가공 공차  수지 허용 오차.

가공 공차는 금형 자체에 내재된 공차를 의미합니다. 일반적으로 사출 금형은 CNC 가공을 통해 다음과 같은 공차를 만족하도록 제작됩니다. +/- 0.003인치(0.076mm)이는 금형 캐비티 치수의 정밀도를 나타냅니다.

수지 공차는 성형된 최종 부품의 공차를 의미하며, 재료 특성과 성형 공정에 영향을 받습니다. 수지 공차는 일반적으로 특정 값 이상입니다. 인치당 +/- 0.002인치(mm당 0.051mm)의 오차 범위 내.

이 두 가지 유형의 공차는 사출 성형 부품에서 달성 가능한 전체적인 치수 정확도를 결정합니다.

실제로 달성 가능한 허용 오차는 다양한 요인에 따라 달라질 수 있습니다. 하지만 일반적으로 중요하지 않은 용도의 경우, 일반적인 허용 오차율은 다음과 같습니다. ± 0.1 mm더욱 엄격한 공차가 요구되는 응용 분야(예: 의료 부품)의 경우 ±0.025 또는 그 이상.

사출 성형 공차가 중요한 이유는 무엇일까요?

자동차, 항공우주, 의료기기 등 많은 산업 분야에서는 안전 및 규제 준수를 위해 엄격한 허용 오차 요건을 두고 있습니다.

공차는 조립 과정에서 부품들이 정확하게 결합되고 의도한 대로 작동하는지 여부를 결정합니다. 특히 복잡한 조립품의 경우, 작은 편차라도 결합, 정렬 및 성능에 문제를 일으킬 수 있습니다.

사출 성형 공차에 영향을 미치는 요인은 무엇입니까?

사출 성형 공차는 여러 요인의 영향을 받으며, 이는 성형 부품의 치수 정확도와 균일성에 영향을 미칠 수 있습니다. 주요 요인은 다음과 같습니다.

• 수축재료마다 수축률이 다르기 때문에 정밀한 공차를 구현하는 데 영향을 미칩니다. 결정질 재료는 냉각 과정에서 상변화가 일어나기 때문에 일반적으로 비정질 재료에 비해 수축률이 높습니다. 이는 최종 부품의 부피와 치수에 영향을 미칩니다.
• 뒤틀림금형 내에서 수지가 식으면서 모든 부품은 수축됩니다. 벽 두께가 균일한 부품은 고르게 수축되어 뒤틀림이나 수축 자국을 방지하는 데 도움이 됩니다. 반면, 벽 두께가 균일하지 않은 부품은 냉각 및 수축 속도가 제각각이어서 설계상의 문제로 뒤틀림이 발생할 가능성이 높아집니다.
• 열 팽창플라스틱은 일반적으로 열팽창률이 높아 온도가 변동할 때 치수 변화가 발생할 수 있습니다. 이는 특히 부품이 온도 변화가 심한 환경에서 사용되거나 금속과 같은 재료와 결합될 때 중요한 문제입니다.
• 부품 설계부품의 형상, 크기 및 벽 두께는 공차 관리에 상당한 영향을 미칩니다. 크기가 큰 부품이나 두꺼운 부분을 가진 부품은 수축률이 다를 수 있어 엄격한 공차를 유지하기가 더 어렵습니다. 균일한 벽 두께와 전략적인 설계 특징을 통해 이러한 문제를 해결할 수 있습니다.
• 부품 복잡성복잡한 부품은 재료 흐름과 금형 설계에 영향을 미쳐 정밀 공차를 유지하는 데 어려움을 줄 수 있습니다. 일관된 부품 품질을 보장하기 위해서는 사출 압력, 수지 점도 및 금형 충전 시간을 적절히 관리해야 합니다.
• 정 자국이 나란히 나게하는 다듬질금형의 설계 및 재질, 그리고 캐비티 수는 원하는 공차를 달성하는 데 영향을 미칩니다. 정밀한 공차를 유지하려면 일관된 냉각 및 가열이 매우 중요합니다. 다중 캐비티 또는 패밀리 금형은 압력이나 온도 변화로 인한 오류를 방지하기 위해 세심한 설계와 지원이 필요합니다.

사출 성형 공차에 영향을 미치는 요인의 영향을 줄이는 방법

사출 성형 공차에 영향을 미치는 요인의 영향을 줄이기 위해 여러 가지 전략을 사용할 수 있습니다.

1. DFM(제조 가능성을 고려한 설계):
   1. 금형 설계 초기 단계부터 DFM(설계 제조성) 방식을 적용하여 잠재적인 변동 요인을 예측하고 비용이 많이 드는 재설계를 방지하십시오. 이를 위해서는 일관된 벽 두께와 적절한 드래프트 각도를 가진 부품을 설계하고, 뒤틀림과 수축을 최소화하기 위해 보스 및 리브와 같은 형상의 배치를 고려해야 합니다.
2. 재료 선택 :
   1. 용도에 적합한 수축률을 가진 재료를 선택하십시오. 열팽창 특성과 특히 여러 재료로 구성된 조립품의 경우 재료 간의 상호 작용을 고려해야 합니다. 재료 수축을 고려하여 금형 치수를 실제 크기보다 크게 설계하십시오.
3. 툴링 고려 사항:
   1. 플라스틱 부품의 일관된 치수를 보장하기 위해 정밀한 툴링을 사용하여 금형을 설계하십시오. 여기에는 균일한 재료 흐름을 위한 게이트 위치 최적화, 균일한 냉각을 위한 냉각 채널 사용, 그리고 변형 및 표면 결함을 최소화하기 위한 이젝터 핀 배치 등이 포함됩니다.
4. 공정 제어:
   1. 온도, 압력, 냉각 시간과 같은 변수를 관리하기 위해 효과적인 공정 제어를 구현하십시오. 센서를 사용하여 이러한 매개변수를 실시간으로 모니터링하고, 일관된 허용 오차를 유지하기 위해 신속하게 조정할 수 있도록 하십시오.
5. 신속한 프로토타이핑 및 테스트:
   1. 대량 생산 전에 신속한 프로토타입 제작을 활용하여 설계를 테스트하고 개선하십시오. 이를 통해 설계 또는 공정을 조정하여 공차 및 부품 품질을 향상시킬 수 있습니다.

사출 성형 공차 표준

다음 표는 치수 공차를 밀리미터(mm) 단위로 시각화한 것입니다.

자재	치수 범위	상업적 공차	정밀 공차
ABS	1 ~ 20	± 0.100	± 0.050
	21 ~ 100	± 0.150	± 0.100
	101 ~ 160	± 0.325	± 0.100
ABS / PC 혼합	1 ~ 20	± 0.100	± 0.050
	21 ~ 100	± 0.150	± 0.100
GPS	1 ~ 20	± 0.075	± 0.050
	21 ~ 100	± 0.150	± 0.080
HDPE	1 ~ 20	± 0.125	± 0.075
	21 ~ 100	± 0.170	± 0.110
LDPE	1 ~ 20	± 0.125	± 0.075
	21 ~ 100	± 0.170	± 0.110
모드 PPO/PPE	1 ~ 20	± 0.100	± 0.050
	21 ~ 100	± 0.150	± 0.100
PA	1 ~ 20	± 0.075	± 0.030
	21 ~ 100	± 0.160	± 0.130
PA 30% GF	1 ~ 20	± 0.060	± 0.030
	21 ~ 100	± 0.120	± 0.100
PBT 30% GF	1 ~ 20	± 0.060	± 0.030
	21 ~ 100	± 0.120	± 0.100
PC	1 ~ 20	± 0.060	± 0.030
	21 ~ 100	± 0.120	± 0.100
PC 20% 유리	1 ~ 20	± 0.050	± 0.030
	21 ~ 100	± 0.100	± 0.080
PMMA	1 ~ 20	± 0.075	± 0.050
	21 ~ 100	± 0.120	± 0.070
POM	1 ~ 20	± 0.075	± 0.030
	21 ~ 100	± 0.160	± 0.130
PP, 20% 탈크	1 ~ 20	± 0.100	± 0.050
	21 ~ 100	± 0.120	± 0.100
개인보호장비(PPO)	1 ~ 20	± 0.080	± 0.050
	21 ~ 100	± 0.100	± 0.080
PPS, 글루텐 프리 30%	1 ~ 20	± 0.050	± 0.050
	21 ~ 100	± 0.080	± 0.080
SAN	1 ~ 20	± 0.080	± 0.050
	21 ~ 100	± 0.100	± 0.080

다음 표는 치수를 시각화한 것입니다. 동심도/타원형도 허용 오차 (mm)

자재	치수 범위	상업적 공차	정밀 공차
ABS	100까지	± 0.230	± 0.130
ABS / PC 혼합	100까지	± 0.230	± 0.130
GPS	100까지	± 0.250	± 0.150
HDPE	100까지	± 0.250	± 0.150
LDPE	100까지	± 0.250	± 0.150
PA	100까지	± 0.250	± 0.150
PA, 30% 글루텐 프리	100까지	± 0.150	± 0.100
PBT, 글루텐 프리 30%	100까지	± 0.150	± 0.100
PC	100까지	± 0.130	± 0.080
PC, 20% GF	100까지	± 0.130	± 0.080
PMMA	100까지	± 0.250	± 0.150
POM	100까지	± 0.250	± 0.150
PP	100까지	± 0.250	± 0.150
PP, 20% 탈크	100까지	± 0.250	± 0.150
개인보호장비(PPO)	100까지	± 0.230	± 0.130
PPS, 글루텐 프리 30%	100까지	± 0.130	± 0.080
SAN	100까지	± 0.230	± 0.130

직진도/평탄도 공차(mm)

자재	피처 크기	상업적 공차	정밀한 공차
ABS	0–100 mm	± 0.380	± 0.250
	101–160 mm	± 0.800	± 0.500
ABS / PC 혼합	0–100 mm	± 0.380	± 0.250
	101–160 mm	± 0.800	± 0.500
PA	0–100 mm	± 0.300	± 0.150
	101–160 mm	± 0.500	± 0.250
PA GF 30%	0–100 mm	± 0.150	± 0.080
	101–160 mm	± 0.200	± 0.100
POM	0–100 mm	± 0.300	± 0.150
	101–160 mm	± 0.500	± 0.250
PP	0–100 mm	± 0.850	± 0.500
	101–160 mm	± 1.500	± 0.850
SAN	0–100 mm	± 0.380	± 0.250
	101–160 mm	± 0.800	± 0.500

막힌 구멍 깊이 허용 오차(mm)

자재	깊이 범위	상업적 공차	정밀한 공차
ABS	최대 100 mm	± 0.200	± 0.100
ABS / PC 혼합	최대 100 mm	± 0.200	± 0.100
PA	최대 100 mm	± 0.150	± 0.080
PA GF 30%	최대 100 mm	± 0.100	± 0.050
POM	최대 100 mm	± 0.150	± 0.080
PP	최대 100 mm	± 0.250	± 0.150
SAN	최대 100 mm	± 0.200	± 0.100

구멍 직경 공차(mm)

자재	직경 범위	상업적 공차	정밀한 공차
ABS	최대 100 mm	± 0.100	± 0.050
ABS / PC 혼합	최대 100 mm	± 0.100	± 0.050
PA	최대 100 mm	± 0.080	± 0.040
PA GF 30%	최대 100 mm	± 0.050	± 0.025
POM	최대 100 mm	± 0.080	± 0.040
PP	최대 100 mm	± 0.120	± 0.060
SAN	최대 100 mm	± 0.100	± 0.050