사출성형 생산 관리자가 알아야 할 실전 지식

사출성형 생산 관리자가 알아야 할 실전 지식

 

플라스틱(plastic)은 열 또는 압력을 가해 성형 가능한 유기물 기반 고분자 물질 및 그 혼합물을 의미합니다.
이 용어는 그리스어 plastikos와 라틴어 plasticus에서 유래하였으며, '성형할 수 있는, 거푸집으로 조형 가능한'이라는 뜻을 담고 있습니다. 일반적으로 합성수지(resin)와 혼용하여 사용되며, 그 활용도는 매우 광범위합니다.

플라스틱 성형은 사출성형, 압출성형, 압축성형, 블로우 성형 등 다양한 방식이 존재하며, 자동차, 휴대폰, 가전제품, 화장품, 생활용품 등 현대 사회의 거의 모든 산업에서 필수적으로 사용되고 있습니다.

이 포스팅에서는 사출성형 관리자가 알아야 할 핵심 지식과 실전 팁을 정리했습니다. 이를 통해 생산 효율을 높이고 불량률을 줄이는 데 도움이 되길 바랍니다.

 

 

1. 사출성형 필수 4가지 데이터

사출성형의 기초 데이터는 제품의 품질과 생산성을 좌우합니다. 아래의 4가지는 반드시 정확히 관리되어야 합니다.

1. 제품중량
   제품 자체의 무게로, 설계 및 원가 계산에 중요한 요소입니다.
2. S/R 중량
   제품 생산 시 발생하는 스프루(SPRUE)와 러너(RUNNER)의 무게입니다. 불필요한 자재 낭비를 줄이는 데 중요합니다.
3. 캐비티
   한 번의 사출로 생산 가능한 제품 수를 의미합니다. 금형 설계와 직결되는 핵심 데이터입니다.
4. C/T (Cycle Time)
   한 사이클당 소요되는 시간으로, 생산 효율성을 계산하는 데 필수적입니다.

 

2. 자재소요계획 / 사출 생산 계획 / 사출원가

• 자재소요계획: 생산에 필요한 원자재의 양을 예측하고 조달하는 단계입니다. 이 계획이 정확해야만 과잉 재고나 자재 부족 문제를 방지할 수 있습니다.
• 사출 생산 계획: 일별, 주별 생산 목표와 실제 가동률을 비교하며 관리해야 합니다. 이는 설비 가동률 최적화와 생산성 향상을 위한 기본 작업입니다.
• 사출원가 관리: 원가 절감을 위해 생산 데이터와 자재 데이터를 체계적으로 기록하고 분석해야 합니다.

 

3. 사출성형의 3대 요소

1) 사출설비

사출설비는 사출성형의 핵심 장비로, 아래와 같은 항목을 꼼꼼히 관리해야 합니다.

• 제어 동력
  • 유압식: 높은 출력과 안정성을 자랑하나 에너지 소비가 큽니다.
  • 전동식: 에너지 절약과 정밀도에 강점이 있습니다.
  • 하이브리드: 유압식과 전동식의 장점을 결합한 형태입니다.
• 형체 방식
  • 터글식: 간단한 구조와 빠른 속도를 제공하지만 정밀도는 다소 낮습니다.
  • 직압식: 정밀성이 뛰어나며, 대형 금형에 적합합니다.
• 사출 방식
  • 인라인 스크류 방식: 일반적인 방식으로 널리 사용됩니다.
  • 플랜저 방식: 고점도 수지에 적합합니다.
  • 프리폴라 방식: 특수한 제품 생산에 사용됩니다.
• 사출성형기 성능
  • 일반 범용형: 표준적인 제품에 적합.
  • 정밀 절전형: 에너지 절감이 필요할 때 사용.
  • 초고속 초정밀: 고속 생산과 고정밀 제품에 적합.
• 설비 관리
  • 스크류 관리: 마모와 손상을 최소화해야 수지 품질을 유지할 수 있습니다.
  • 쿠션량 관리: 사출 후 잔류 수지량 관리로 품질 안정성 확보.
  • 환경 관리: 이물질 유입 방지와 적정 실내온도 유지로 불량률 감소.
• 주요 제조사: 우진, LS엠트론, 동신유압, 하이티엔, 화낙, 엥겔 등 다양한 제조사에서 설비를 공급하며, 각 사의 장단점을 이해하고 선택하는 것이 중요합니다.

 

 

2) 금형

금형은 제품 품질을 결정짓는 가장 중요한 요소 중 하나입니다.

• 2단 플레이트 금형: 제품과 게이트를 동시에 취출하며, 게이트 사상 작업이 필요합니다.
• 3단 플레이트 금형: 게이트를 먼저 취출 후 제품을 취출하며, 게이트 사상 작업이 불필요해 생산성을 높일 수 있습니다.

금형 주요 구성 요소

• 스프루(SPRUE): 금형 입구에서 수지를 캐비티로 보내는 역할.
• 런너(RUNNER): 스프루와 게이트 사이의 용융 수지 흐름 통로.
• 게이트(GATE): 런너 종점으로 캐비티 입구 역할.

금형 관리 방법

1. 금형 예열: 금형 교체 후 초기 양산 전 반드시 진행.
2. 금형 온도 관리: 생산 중 금형 온도를 적정 수준으로 유지.
3. 유지보수: 정기적으로 금형을 청소하고 관리하여 수명을 연장.

 

3) 수지(레진)

플라스틱 제품의 특성과 성능은 수지(레진)의 종류와 관리에 따라 크게 좌우됩니다.

• 주요 수지 종류: ABS, PE, PP, POM, PET, SAN 등.
• Resin 관리
  • 소재별 건조 시간 및 온도를 철저히 관리합니다.
  • 건조기 및 드라이 호퍼 등의 설비를 정기적으로 점검합니다.
• 색상 사출: 마스터뱃지(M/B)나 드라이 안료를 적절히 활용해 균일한 색상을 구현합니다.
• 첨가제 사용: 분산제, 대전 방지제 등을 필요에 따라 추가하여 제품 특성을 조정합니다.

 

4. 불량 유형 및 대처

사출성형에서 발생하는 주요 불량 유형과 대처 방안은 다음과 같습니다.

1. Burr(버, 바리): 금형 틈새 문제로 발생 → 금형 클램프 정밀도 조정 필요.
2. Short Short(미성형): 수지 부족 → 사출압 및 온도 조정.
3. Sink Mark(수축): 냉각 부족 → 냉각 시간 연장.
4. Weld Line: 두 수지가 만나는 곳 발생 → 온도 및 유속 조정.
5. Crack(균열): 응력 문제 → 사출압 조정 및 수지 잔류 응력 최소화.
6. 기타 불량: Jetting, Silver Streak, Black Spot 등은 원인에 따른 개선 방안을 적용합니다.

 

사출성형 관리자는 데이터, 설비, 금형, 수지 및 불량 유형에 대해 체계적으로 이해하고 관리해야 합니다.
이러한 지식과 경험을 통해 생산 효율성을 높이고 품질을 개선할 수 있습니다.