실리콘 진공주형 제작 방법
작성자 : hes0715 분류 : 시제품 | 표면처리 작성일 : 2018.03.13 09:15:27 조회 : 2806 키워드 : 제작방법,진형주형,실리콘,표면처리,시제품
(질문의 배경)
시제품제작 시 소량의 제품을 만들 때 실리콘주형 방법을 쓰게 되는데 마스터 금형을 제작하고 그 틀을 만들어 제품을 제작하게 되는데 실리콘주형 방법을 쓰게 되는 장점과 단점은 무엇인가?
(개요)
액상의 제품 재질과 경화재를 혼합한 유동성 재질을 진공상태로 만들어 실리콘 재질의 형틀 (Mold)에 주입(Casting)한 후, 고체화 시켜 소량의 제품을 제작하는 방식이다. 사용하는 형틀의 재질명을 따라, 일명, 실리콘 주형법 이라고도 하는데요. 이때, 사용하는 액상의 제품 재질은, 대량생산에서 사용하는 열가소성 수지가 아닌 열경화성 수지를 이용한다.
(3D 프린터와 연계된 진공주형공법의 특징)
Vacuum Casting System은 3D프린터와 연계하여 ➊ 신속하고, 정밀도 있는 시제품을 제작할 수 있으며, ➋ 시제품 제작 비용과 시간을 획기적으로 단축하고, ➌ 다양한 분야의 활용분야에 적합한 재료를 공급함으로써, 시작제품 제작에 매우 유용하여 제품 개발 경쟁력을 향상시킬 수 있는 시스템이다.
<그림1> 실리콘 진공주형 제작 사례
(실리콘 진공주형의 필요성)
시제품 제작 시 많은 경우 단품 제작을 하는 경우가 대부분이지만, 소량 제작을 요구하는 경우가 빈번하다. 이때 단품 제작과 동일한 방법을 이용하여 소량의 시제품을 제작하게 되면 제작 비용 및 제작시간이 많이 소요하게 된다. 이와 같이 제작 비용 및 시간을 줄이고, 또한 제품의 성질과 유사한 기계적 성질을 갖는 재료를 사용할 수 있는 방법으로 진공주형법 (일명 실리콘주형법, Vacuum Casting)을 많이 활용하고 있다.
(실리콘 진공주형의 장점)
마스터 모델로 부터 얻어진 실리콘 몰드로 단 시간내 소량의 복제품이 가능하며, 실리콘의 특성상 변형 및 수축이 매우 작아 원형 모델과 동일한 형상의 제품 정밀도를 얻을 수 있다. 또한, Mold를 구성하는 실리콘의 탄성이 매우 크기 때문에 언더컷 및 복잡한 형상의 제품도 슬라이드 몰드가 필요하지 않고 Mold를 단순화 할 수 있다.
진공상태에서 주형 함으로써, 액상 수지내에 있을 수 있는 기포를 최소화하여 일체형 제품의 생산이 가능하고 견고한 강도의 제품을 제작할 수 있으며, 주형 시 나사 및 기타 구조물의 인서트가 매우 용이하다. 요구 색상에 대한 제품 제작이 가능하며, 또한, 주형 제작 후 착색, 도장 및 인쇄 등의 후 공정 처리가 용이한 장점을 가지고 있다.
Tip
량의 제품을 필요로 할 때 1개의 Master Mock-up을 제작하여 실리콘이나 에폭시 등을 이용하여한 Mold(실리콘 금형)당 여러개(10~20개)의 제품을 생산하는 것을 의미한다. (http://www.ahndesigns.com/ko/04/01.asp)
<참고자료·문헌>
- (https://www.youtube.com/watch?v=CfCmDmmWLPE) 실리콘 간이금형 진공주형 공법
- (https://www.youtube.com/watch?v=2MPGTRRA45g) 진공주형 제품 제작공정 영상
- (http://www.catech2005.co.kr/?folder=02business&page=0203) 3D Print 를 이용하여 제작된 제품을 실리콘 몰드를 통해서 몰드 당 다품종 소량 제품 생산이 가능함. 진공주형 작업 프로세스 소개