오버몰딩이란 무엇인가요?

오버몰딩은 여러 재료를 완벽하게 결합하여 단일 부품이나 제품을 만드는 고유한 맞춤형 사출 성형 공정입니다. 일반적으로 단단하고 플라스틱 기반 구성 요소에 얇고 유연한 고무와 같은 열가소성 엘라스토머(TPE) 외부 층이나 단일 샷(인서트 성형) 또는 이중 샷(다중 샷 성형) 기술을 사용하여 다른 재료를 덧씌웁니다.

오버몰딩 설계오버몰딩 설계는 어려울 수 있습니다. 하지만 부품이 오버몰딩 공정에 맞게 올바르게 설계되었는지 확인하는 것이 중요합니다. 설계 과정은 부품의 기능을 이해하는 것에서 시작됩니다. 다음은 사전에 생각해 볼 만한 몇 가지 좋은 질문입니다.● 부품은 무엇을 달성합니까? – 오버몰딩 공정은 광범위한 용도로 사용되므로 부품의 핵심 기능을 이해해야 합니다. 예를 들어 방수 케이스의 씰을 성형하는 경우 적절한 씰링이 가장 중요한 기능일 것입니다.● 부품은 무엇에 노출됩니까? – 햇빛이나 강한 화학 물질의 자외선에 노출되면 특정 종류의 플라스틱이 손상될 수 있습니다. 부품의 위치와 노출되는 대상을 이해하면 다른 재료보다 자외선에 더 강한 재료를 선택할 수 있습니다.● 부품은 왜 오버몰딩됩니까? – 손잡이에 TPE(고무와 유사한 플라스틱)를 추가하는 경우 그립, 인체공학, 편안함 또는 진동 감쇠를 위해(위 참조) 사용할 수 있습니다. 이 질문에 답하면 용도에 가장 적합한 재료를 파악하는 데 도움이 됩니다. 예를 들어, 습한 환경에서 높은 그립력을 얻기 위해 특정 등급의 TPE(다양함)를 선택하고, 높은 진동 감쇠력을 위해 다른 등급의 TPE를 선택할 수 있습니다.● 장기적인 생산 요구 사항은 무엇입니까? – 벽 두께와 같은 부품 설계 요소는 사이클 시간과 부품 가격에 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어 높은 진동 흡수 그립이 있습니다. 진동 흡수력을 높이기 위해 TPE를 더 두껍게 만들 수 있지만 사이클 시간이 길어질 수 있습니다. 추가 재료와 사이클 시간의 장기적인 비용은 규모에 따라 엄청날 수 있지만, 소량 생산 분야에서는 "그만한 가치가" 있을 수 있습니다. 부품의 기능을 명확하게 이해한 후에는 부품 설계를 살펴보고 제조 공정에 최적화되었는지 확인해야 합니다. 다른 설계 고려 사항으로는 벽 두께, 게이트 위치, 수축, 밀봉 기능 및 기계적 인터록 기능이 있습니다.● 벽 두께 – 모든 사출 성형 부품과 마찬가지로 부품 전체의 벽 두께는 일정해야 하며 두꺼운 영역은 피해야 합니다. 일관된 벽 두께는 균일한 소성 유동을 생성합니다. 플라스틱이 너무 두꺼우면 수축 자국과 기공이 생길 수 있습니다.● 게이트 위치 - 플라스틱은 성형기에서 부품의 원하는 영역으로 들어가야 합니다. 플라스틱이 부품(게이트)에 들어갈 때 작은 자국이 생길 수 있습니다. 외관 부품의 경우 이를 계획하는 것이 필수적입니다.● 밀봉 기능 - 금형은 기판과 오버몰드 사이에 깨끗한 가장자리를 얻기 위해 기판 표면에 제대로 밀봉되어야 합니다. 기판이 플라스틱인 경우 오버몰드 툴링에 약간의 간섭을 설계하여 기판을 압축하고 밀봉할 수 있습니다.● 수축 - 다른 플라스틱과 마찬가지로 오버몰드는 재료 제조업체의 사양 및 부품 설계에 따라 수축됩니다. 벽 두께가 두꺼울수록 수축이 더 크기 때문에 오버몰드가 기판에서 수축되지 않도록 하는 것이 중요합니다.

오버몰딩 소재위의 두 단계(부품 기능 이해 및 제조를 위한 부품 설계 최적화)를 거치면 소재 선택을 위한 확실한 기준을 갖게 됩니다. 소재 선택의 어려움은 선택할 수 있는 오버몰딩 소재가 수천 가지에 달하고, 거의 매주 새로운 소재가 개발된다는 것입니다. 그렇기 때문에 새로운 오버몰딩 프로젝트를 평가할 때, 저희는 공급업체와 직접 협의하여 해당 작업에 가장 적합한 소재를 확보합니다. 대부분의 플라스틱 제조업체는 각 애플리케이션을 평가하고 최신 개발 동향을 파악하기 위해 애플리케이션 엔지니어를 보유하고 있습니다. 이들의 경험과 지식을 활용하지 않을 이유가 없습니다. 동시에, 접착력과 같은 소재 선택의 일반적인 요소를 이해하고자 합니다. 또한 경도 및 마찰력과 같은 소재의 특성도 확실히 파악해야 합니다. 소재를 선택할 때는 기판과 오버몰딩 소재를 모두 고려해야 합니다. TPE 플라스틱은 탄성, 경도와 같은 물리적 특성과 다른 플라스틱과의 접착력에 따라 여러 가지 종류가 있습니다. 예를 들어, TPE는 다른 TPE와 "느낌"이 비슷할 수 있지만 폴리프로필렌 기판에는 잘 접착되지 않을 수 있습니다. 고려해야 할 몇 가지 요소는 다음과 같습니다.● 접합 - 일부 재료는 오버몰딩 시 접합되지만 다른 재료는 접합되지 않습니다. 완벽한 접합이 이상적이지만 항상 필요한 것은 아닙니다. 재료가 접합될 수 없거나 접합될 필요가 없는 경우, 언더컷이나 인덴트와 같은 기계적 특성을 설계하여 오래 지속되는 연결을 보장할 수 있습니다.● 온도 - 플라스틱 위에 플라스틱을 성형하기 때문에 사출 성형 공정의 열과 압력에 의해 기판이 변형되어서는 안 됩니다. 재료 특성은 특정 기능(진동 흡수 또는 그립 등)이 필요한 응용 분야에 중요합니다. TPE 재료 오버몰딩의 경우 몇 가지 핵심적인 특성이 있습니다.● 인장 관련 특성 - 대부분의 데이터시트에는 인장 강도, 신율, 인장 탄성률 등과 관련된 여러 특성이 있습니다. 인장 특성은 재료가 인장 조건에서 얼마나 잘 작동하는지 나타냅니다. 프로젝트에서 오버몰딩된 부분이 제대로 늘어나고 다시 원래대로 돌아와야 하는 경우 이는 중요한 특성입니다. 게이트 위치와 플라스틱 흐름 방향도 살펴보고 싶을 것입니다. 플라스틱 흐름에 따라 인장 특성이 크게 달라질 수 있습니다.● 압축 특성 - TPE 플라스틱은 유연성 때문에 가장 일반적으로 사용되므로 프로젝트에서 부품을 영구적인 손상 없이 얼마나 압축할 수 있는지 이해하는 것이 중요할 수 있습니다.● 마찰 계수 - 마찰은 한 표면을 다른 표면으로 옮기는 데 필요한 힘의 양입니다. 마찰 계수는 TPE 유형에 따라 다릅니다. 금형의 표면 질감도 요인입니다.● 경도 - 경도 특성은 재료가 압입에 저항하는 능력입니다. 다른 재료의 경도는 매우 크게 달라질 수 있으므로(TPE와 경화 강철을 생각해 보세요) 다른 척도가 사용됩니다. 두 재료를 비교하는 경우 동일한 척도인지 확인하세요. 재료의 "경도"는 일반적으로 TPE 플라스틱의 느낌과 연관되지만, 여기에 굽힘 탄성률을 더하면 전체적인 모습을 파악할 수 있습니다.● 굽힘 탄성률 - 재료의 굽힘 저항성을 굽힘 탄성률이라고 합니다. 이 특성은 TPE의 "느낌"을 결정하는 두 번째 요소이며, 그립감을 위해 고려해야 합니다.● 재료 두께 - 설계 관점에서 재료의 두께는 재료의 성능에 영향을 미칩니다. TPE의 두꺼운 벽은 진동을 더 많이 흡수하고 더 부드럽게 느껴집니다. TPE의 얇은 벽은 재료의 진동 흡수 능력을 감소시킵니다.

오버몰딩 작업일반적으로 오버몰딩 공정은 플라스틱을 다른 부품 위에 성형한다는 점을 제외하면 사출 성형 공정과 동일합니다. 차이점은 공정에 있습니다. 오버몰딩에서는 매 사이클마다 기판을 금형에 로딩합니다. 또한, 기판을 로딩하는 방식에 따라 두 가지 오버몰딩 작업이 있습니다. 1) 수동 성형: 수동 작업에서는 기판을 기존 사출 성형 공정을 통해 사출 성형합니다. 그런 다음 오버몰딩 작업을 위해 기판을 다른 금형에 수동으로 로딩합니다. 작업자는 완성된 부품을 금형에서 꺼내 검사하고 포장합니다. 수동 오버몰딩은 소량 또는 중량 오버몰딩에 가장 일반적으로 사용되는 공정입니다. 수동 오버몰딩의 장점은 간단하다는 것입니다. 기판 및 오버몰딩에 필요한 툴링이 간단하며(2샷 툴링과 비교했을 때), 보조 장비가 필요하지 않습니다. 단점은 작업자로 인해 인력이 많이 필요하고 사이클 시간이 불규칙해질 수 있다는 것입니다. 연간 주문량이 증가함에 따라, 관련 노동력이 자동화 시스템이나 2샷 성형 작업에 대한 투자를 정당화할 만큼 커질 수 있습니다.2) 2샷 성형: 더욱 진보된 사출 성형기는 두 가지 다른 폴리머를 동시에 가공할 수 있습니다. 2샷 성형은 복잡한 금형과 로봇을 사용하여 한쪽 면의 기판을 성형한 다음 반대쪽 면으로 옮깁니다. 이는 매 사이클마다 수행됩니다. 이 공정에는 더욱 진보된 사출 성형기와 금형이 필요하지만, 수동 작업에 비해 단가가 낮을 수 있습니다. 두 성형 작업 중 어떤 것을 선택할지는 사례별로 결정됩니다. 자동화된 오버몰딩 작업이 언제 정당화되는지에 대한 보편적인 규칙은 없습니다. 최종 사용자에게 최상의 옵션을 제공하기 위해 사출 성형업체는 노동력 할당, 연간 주문량, 예산, 재료 사용량, 사이클 타임 등과 같은 여러 변수를 고려합니다. 오버몰딩 vs. 인서트 성형: 인서트 성형과 오버몰딩은 모두 사출 성형 공정을 사용하여 플라스틱을 무언가의 둘레에 성형하는 공정입니다. 주요 차이점은 오버몰딩은 일반적으로 다른 플라스틱 구성 요소 위에 고무와 같은 플라스틱을 성형하는 반면, 인서트 몰딩은 플라스틱이 아닌 구성 요소 주위에 플라스틱을 성형하는 것을 포함한다는 것입니다.