[첨단 헬로티] 1. 서론 금속 3D 프린터는 제조 공정에 관계된 복수의 기계설비나 전용 지그 등의 부대장치가 불필요하고, 기존의 제조로는 어려운 (혹은 불가능한) 3차원 형상을 심플한 프로세스로 다이렉트로 조형할 수 있기 때문에 부품 단체의 고기능화, 새로운 제조 프로세스의 확립, 대폭적인 생산성 향상 등을 가져오는 혁신적인 장치로서 큰 주목과 기대를 모으고 있다. 동사는 주력 제품인 리니어모터 구동 방전가공기나 하이스피드 밀링센터, 전자빔에 의한 금속 표면개질장치, CAD·CAM 등의 코어 기술을 집대성해 정밀 금속 3D 프린터 ‘OPM250L/OPM350L’을 개발했다. 이들은 적층조형과 절삭가공을 1대의 기계에 융합한 복합가공기로, 적층조형의 특징을 활용하면서 과제였던 가공 정도와 표면조도의 성능 향상에 의해 플라스틱 성형용 금형에 대한 적용을 가능하게 했다. 또한 OPM 시리즈로 조형한 3차원 냉각배관 내장의 일체화 구조에 의한 금형을 이용(이하 OPM 금형으로 표기), 실제로 플라스틱 제품의 성형을 하여 성형 사이클의 단축에 의한 생산성 향상에 더해 토털 금형 제조 코스트의 절감과 설계를 포함한 전체 공수의 단축
이 연재는 컴퓨터 해석을 기반으로 하는 사출금형 설계의 핵심 기술인 유동시스템 설계를 중심으로 사례를 들어 설명하고, 요소 기술의 특성들을 분석하여 설계자에게 관련 기술 정보를 제공하고자 한다. 사출성형 기술은 유체 성질에 관한 이론적 배경을 근거로 사출성형의 다양한 파라미터의 특성을 분석하여 성형기술자에게 유익한 정보를 제공할 것이다. 금형산업의 당면 과제는 글로벌 경쟁에서 이길 수 있는 기술 경쟁력이다. 경쟁력은 설계 기술에 달려 있음은 두 말할 것도 없다. 실력 있는 설계자는 금형의 구조, 소재, 요소 기술, 가공 기술, 성형 기술의 지식 능력을 가지고 있다. 금형 제작에 필요한 부품을 구매하는 담당자, 기계 가공하는 기술자, 사출성형 담당자, 품질관리 책임자도 설계자와 연결되어 있다. 이런 체계는 앞으로 더욱 심화될 것으로 예상된다. 독일의 프라운호퍼(WZL/Fraunhofer IPT)의 보고서는 유럽의 기업 혁신 프로그램에 참여하고 있는 10대 기업을 중심으로 흥미로운 조사한 결과를 담고 있다. 그림 1은 금형 제조 공장의 인력 운용 사례를 도식적으로 보여주고 있다. 이런 패턴은 미래에 우리 금형업체가 어떻게 변신해야 할지를 보여주는 한 예가 될 수
[사출금형 성형 기술 실무 1] 컴퓨터 해석을 기반으로 하는 사출금형 설계 [사출금형 성형 기술 실무 1] 사출성형의 핵심, 유동해석 기술 유체 유동 오늘날 플라스틱 유동해석 기술은 플라스틱 성형 기술에 있어서는 필수품이 되었다. 유동해석은 용융된 수지가 금형에 충전되는 과정 중의 거동에 관한 것을 유한요소법으로 계산하고, 유체 유동의 거동 결과를 컴퓨터 화면을 통해 확인하고 진단 분석하여 처방하는 도구이다. 계산은 컴퓨터에서 하지만, 진단하고 분석하여 최적의 해법을 제시하는 것은 전문가의 몫이다. 앞으로의 내용들은 유동해석을 기반으로 과학적 해결 방법의 배경으로 사용되며, 문제가 발생하기 전에 미리 전산모사를 통해 해법을 제시하는 지식을 제공하게 된다. 고체 상태에서 용융된 상태로 상태를 변화시켜 제품을 만들어내는 사출성형 기술은 성형품의 특성상 기본적으로 어떻게 성형되느냐에 따라 다르게 나타난다. 똑같은 치수, 같은 재료로 된 두 개의 성형품일지라도 각기 다른 조건 하에서 성형된다면 서로 다른 응력 및 수축 크기로 서로 다른 성형품이 된다. 따라서 이것은 두 성형품의 품질을 결정하는 아주 중요한 요인이 된다. 전산모사를 통해 제품 생산 전에 금형 캐비티
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