2단·3단 금형의 차이점과 게이트 형식의 특징과 선택에 대해

사출 성형에서 금형의 구조와 게이트 형식은 제품의 품질과 생산성을 결정하는 중요한 요소입니다. 이번 포스팅에서는 2단·3단 금형의 차이점과 주요 게이트 형식(사이드 게이트, 핀 포인트 게이트, 터널 게이트 포함)에 대해 정리해보겠습니다.

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1. 2단 금형과 3단 금형의 차이점

① 2단 금형 (Two-Plate Mold)

가장 기본적인 금형 구조로 고정측(정측)과 이동측(동측) 두 개의 플레이트로 이루어져 있습니다. 금형이 열릴 때 제품과 러너가 함께 배출됩니다.

✅ 특징

• 구조가 단순하여 제작 비용이 저렴하고 유지보수가 쉬움
• 자동 이젝션이 가능해 생산성이 높음
• 제품 표면에 게이트 흔적이 남을 가능성이 있음

🔹 사용 사례

• 플라스틱 용기, 생활용품
• 자동차 내부 부품

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② 3단 금형 (Three-Plate Mold)

2단 금형보다 복잡한 구조로, 게이트와 제품을 자동으로 분리하는 추가적인 플레이트(게이트 플레이트)가 포함됩니다.

✅ 특징

• 게이트 흔적이 거의 남지 않아 외관 품질이 중요한 제품에 적합
• 러너와 제품이 자동으로 분리되어 후가공이 불필요
• 금형 구조가 복잡하여 제작 비용이 높고 유지보수가 어려움

🔹 사용 사례

• 전자제품 케이스, 스마트폰 부품
• 정밀 사출 부품

게이트(Gate)란? 사출 성형에서의 역할과 종류

게이트(Gate)는 사출 성형에서 용융된 플라스틱(수지)이 금형 내부로 유입되는 통로입니다. 금형의 러너(Runner) 시스템과 제품 캐비티(Cavity)를 연결하는 역할을 하며, 게이트의 크기, 위치, 형태는 제품의 품질과 생산성을 결정하는 중요한 요소입니다.

게이트의 크기와 형태는 플라스틱의 유동성, 성형 압력, 제품의 외관 품질 등에 영향을 미칩니다. 따라서 적절한 게이트 설계를 통해 균일한 성형을 보장하고, 불량률을 줄일 수 있습니다.

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1. 게이트의 역할

✅ 용융 플라스틱이 캐비티로 유입되는 경로 제공
✅ 사출 압력을 조절하여 충전 속도와 균형을 맞춤
✅ 수축 및 변형을 최소화하여 품질 향상
✅ 사출 후 제품과 러너를 쉽게 분리할 수 있도록 설계

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2. 주요 게이트 형식과 특징

① 사이드 게이트 (Side Gate)

제품의 측면(옆면)에 위치하는 게이트로, 2단 금형에서 많이 사용됩니다.

✅ 특징

• 금형 설계가 간단하고 제작 비용이 저렴
• 균일한 충전이 가능하여 제품 품질이 일정
• 플래시(Flash) 발생이 적어 후가공이 용이
• 게이트 흔적이 제품 측면에 남을 수 있음

🔹 사용 사례

• 전자제품 하우징 (스마트폰 케이스, 노트북 하우징)
• 자동차 내부 부품 (대시보드, 도어 패널)

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② 핀 포인트 게이트 (Pin-Point Gate)

핀 포인트 게이트는 3단 금형에서 사용되는 초소형 게이트로, 게이트 흔적이 거의 남지 않는 것이 가장 큰 장점입니다.

✅ 특징

• 게이트 크기가 작아 제품 외관에 거의 영향이 없음
• 제품과 러너가 자동으로 분리되어 후가공이 필요 없음
• 균일한 유동성을 유지할 수 있어 정밀한 제품에 적합
• 사출 속도가 빠르고 생산성이 높음

🔹 사용 사례

• 정밀 전자부품 (스마트폰 카메라 부품, 커넥터)
• 의료기기 부품
• 고급 플라스틱 제품

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③ 터널 게이트 (Tunnel Gate, 서브마린 게이트)

터널 게이트는 게이트를 제품 내부에 숨길 수 있도록 설계된 게이트 형식으로, 서브마린 게이트(Submarine Gate)라고도 불립니다.

✅ 특징

• 금형 내부에서 게이트가 절단되어 후가공이 불필요
• 제품 표면이 매끄러워 외관 품질이 중요한 경우 유리
• 게이트 흔적이 거의 보이지 않아 고급 제품에 적합
• 2단 금형과 3단 금형에서 모두 사용 가능

🔹 사용 사례

• 자동차 부품 (커버, 내부 트림)
• 전자기기 하우징 (노트북, 태블릿)
• 소비재 플라스틱 제품

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3. 금형 및 게이트 선택 시 고려해야 할 요소

✔ 제품 크기 및 형상 – 복잡한 형상의 제품일수록 적절한 게이트 방식이 중요
✔ 생산량 – 대량 생산 시 자동 분리가 가능한 3단 금형과 적절한 게이트 방식이 유리
✔ 외관 품질 – 게이트 흔적을 최소화해야 하는 경우 핀 포인트 게이트, 터널 게이트가 적합
✔ 재료 특성 – 플라스틱의 유동성과 수축률을 고려하여 게이트 형식을 결정

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4. 결론

2단 금형과 3단 금형은 제품의 특성과 생산 조건에 따라 선택해야 하며, 각각의 장점과 단점이 있습니다.
게이트 형식 역시 제품의 크기, 외관 품질, 생산 효율성을 고려하여 최적의 방식을 선택해야 합니다.

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