목형 금형이란?
작성자 : hes0715 분류 : 시제품 | 장비/시제품활용 작성일 : 2018.03.12 13:29:42 조회 : 8197 키워드 : 목형비용,FRP몰드,시제품활용,장비,시제품
(요약/배경)
의료기기를 FRP몰드 공법을 적용하여 제작하려고 하는데 견적서상에 목형비용이 있는데 목형이란 무엇이며, 어떤 용도로 쓰이게 되는가? 또한 다른 재질로도 적용이 가능한가?
(개요)
주형(鑄型)을 만들 때 사용하는 나무로 만든 모형으로, 주물의 모양, 크키, 개수에 따라서 달라 진다. 사형주물(沙型鑄物)을 만들 때, 보통 제품 모형의 목형을 만들고 이것을 모래에 묻은 다음 빼내어, 생긴 공동(空洞)에 주조하는 경우가 많다. 즉, 목형금형이랑 주형을 만들때에 사용을 하는 목재의 제품 목형으로서 소나무, 삼나무, 밤나무 등이 주로 사용되고 있다. 목재는 가공하기 쉬우면서 비교적으로 오랫동안 사용을 할 수가 있고, 가벼워서 취급하기 쉬우면서 값이 싸고 널리 사용을 하고 있다. 하지만 닳아 없어지거나 습기를 흡수를 하여서 치수가 틀려지기 쉽기 때문에 취급과 보관에는 주의를 할 필요가 있다. 이러한 결점을 보완을 해주는 것에 금속으로 만든 모형들인 금형이 있다.
(목형의 종류)
일단 주물의 모양과도 같아서 목형을 만드는 방법들을 보면은 조형의 방법들에 여러가지가 있으므로 주물의 크기 및 모양과 수량 , 주형의 제작의 난이도 등을 고려해야 하며 가장 적당한 방법들로는 목형을 만들어야 한다. 이렇게 목형은 다양한 방법이 있는데 현형과 판형으로 나뉘어 진다.
현형(Solid pattern)은 제작 제품과 거의 동일한 형상의 원형에 수축 또는 가공여유등을 고려하여 제작하는 목형으로 단체형(간단한 형상의 주물 제작시 이용), 분할형(주형에서 목형 분리가 용이하도록 목형을 2등분한 것), 부분형(목형의 일부만 제작하여 주형 제작시 이동시켜 전체 주형을 제작한 것)
판형은 주조품이 회전단면이거나 단면이 동일할 때 그 단면의 형상에 따라 필요한 윤곽을 가진 판을 제작하고 이것을 주물사 위에서 회전 또는 이동시켜 주형을 만드는 목형이다. 판형의 종류는 회전형(Sweep pattern), 긁기형(Strickle pattern), 코어형(Core box) 중공주물 제작시 사용하는 목형, 골격형(Skelenton pattern)이 있다.
(목형금형의 제작순서)
목형금형의 제작 순서는 먼저 원하는 제품의 3D모델링을 한다. 그뒤에 2 설계도를 제작 한 이후에 원하는 재료를 선택 한다. 목형 금형을 할때는 대부분 나무를 사용하나 수지를 이용 하여 제작을 하는 경우도 있다. 설계도와 자재를 선택 한뒤에는 주물을 제작 해야한다. 주물제작이 끝나면 밀링 제작을 해야 합니다. 밀링이란 주축에 고정한 밀링커터를 회전시켜 테이블위에 고정한 재품을 절삭깊이와 이송을 주어 절삭하는 공작을 밀링이라 하며 평면, 홈, 각도가공 및 복잡하고 불규칙한 면을 가공할때 사용한다. 밀링 작업이 끝이 나면 스팀홀 가공 및 스팀 캡 작업을 한다. 그 뒤 사상 및 조립을 하고 AL판 프레나 가공을 한다. 그 뒤 선반 작업 및 레디얼 작업을 하고 조립과 함께 금형을 세척 한후에 금형 검사를 하면 완료된다.
<그림1> 목형 금형 제작 과정 중 CNC가공 장면
Tip
목형금형은 대형사이즈의 제품 또는 치수정밀도가 낮은 제품 제작할 때 적합하며 수지류로도 가공하여 금형을 만들기도 한다. 열성형 또는 FRP성형 및 주물제작에 형의 틀로 사용되며 단가가 사출금형에 비해 매우 저렴하다.
<참고자료·문헌>
- (https://www.youtube.com/watch?v=A4bK75FeyQY) 목형제작
- (https://www.youtube.com/watch?v=HBvNbc0e8Bs) 알루미늄 차도용난간 목형제작
- (https://www.youtube.com/watch?v=NELNd6ceZEk) 한스머신 중대형 목형가공기 HWG-40M 가공동영상
<전문용어>
현형, 판형, 주물, 사형주물, 주조품