3D프린팅과는 다른 세계! 사출금형의 구조를 알아봅시다

사출금형과 적층제조(3D프린팅), 무엇이 다를까?

요즘 제조업 이야기에서 빠지지 않는 단골손님이 있죠. 바로 3D프린팅입니다. 빠른 시제품 제작, 복잡한 구조물 구현 등으로 많은 주목을 받고 있는데요, 그런데 실제 양산을 하려면? 이야기가 달라집니다.

 

바로 ‘사출금형’이라는 강력한 전통 제조 방식이 여전히 중심에 있기 때문이죠.

이번 글에서는 사출금형 제품의 구조에 대해 기본부터 차근차근 정리해보려 합니다.

 

실무자도, 창업을 준비하는 분들도 꼭 알아야 할 핵심 개념! 함께 들어가볼까요?

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사출금형의 기본 구조와 설계 개념

1. 사출금형 VS 적층제조 방식

3D프린팅(FDM, SLA, SLS 등)은 디자인의 자유도가 높고, 금형 없이도 빠르게 제작할 수 있다는 장점이 있습니다.

하지만 대량 생산에서는 여전히 사출성형이 독보적인 효율성을 자랑합니다.

사출금형은 한번 제작되면 동일한 제품을 수천, 수만 개도 안정적으로 생산할 수 있습니다.

반면 적층제조는 생산 속도나 재료비 측면에서 한계가 있죠.

플라스틱 제품을 개발할 땐 사출금형과 3D프린팅을 서로 다른 방식으로 접근해야 합니다.

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2. 사출금형의 핵심 구성: 스프루, 러너, 게이트

사출금형에서 플라스틱 수지는 스프루(Sprue), 러너(Runner), 게이트(Gate)를 순서대로 지나면서 제품의 형상을 이룹니다.

• 스프루: 사출기에서 금형으로 들어오는 가장 첫 경로
• 러너: 여러 개의 게이트로 수지를 분산시키는 통로
• 게이트: 최종적으로 수지가 제품에 유입되는 입구

게이트 설계는 단순한 입구가 아닙니다. 유동성, 냉각, 이형성까지 제품 품질을 좌우하는 핵심입니다.

 

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3. 게이트의 종류 – 제한 vs 비제한

게이트는 크게 두 가지로 나뉩니다.

• 제한 게이트 (Restrictive Gate): 대표적으로 사이드 게이트처럼 수지의 흐름을 제한하여 정밀한 유입 제어
• 비제한 게이트 (Direct Gate): 스프루에서 바로 제품으로 연결되는 구조, 직접게이트/다이렉트게이트라고도 불림

각 방식은 생산성, 품질, 금형 비용 측면에서 차이가 있으므로 제품 특성에 맞는 선택이 중요합니다.

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4. 게이트 크기의 중요성

게이트의 크기에 따라 다음과 같은 차이가 발생합니다:

• 크면: 충전이 빠르고 변형이 적지만, 절단 자국이 크고 냉각이 느림
• 작으면: 절단면이 깔끔하지만 성형 불량의 위험이 커짐

이처럼 게이트 하나에도 수많은 실무 노하우가 담겨 있죠. 실제로 금형 설계자의 노트에는 과거 프로젝트의 스프루, 러너, 게이트 샘플이 빼곡히 모아져 있기도 합니다.

“게이트 설계가 사출품의 생명을 결정합니다.” – 실무자의 경험담 中

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제품 품질은 보이지 않는 구조에서 결정된다

겉보기에 단순해 보이는 플라스틱 제품 하나에도 수많은 기술과 설계가 녹아 있습니다. 특히 스프루-러너-게이트 구조와 게이트 설계는 제품 품질의 핵심 포인트!

3D프린팅 기술이 발전하고 있지만, 여전히 양산의 세계에서는 사출금형이 주인공입니다. 플라스틱 제품을 개발하거나 제조하고 싶다면, 금형 구조부터 제대로 이해하는 것이 가장 중요합니다.

혹시 금형 설계나 사출성형 관련 문의가 있으시다면, 댓글이나 이메일로 소통해보세요. 제조공조 블로그에서는 계속해서 실무 중심의 제조 지식을 나누겠습니다!

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