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March 2019 31 사출 금형 냉각 시간이 긴 이유 사출 금형의 사이클 타임 비율 중 70%가 열 을 식히는 냉각 시간이다. 왜 이렇게 냉각 시 간이 오래 걸릴까? 금형에 플라스틱 수지를 식히는 냉각 채널을 건드릴(Gun drill) 가공 방식으로 제작했기 때문이다. 제품 형상에 따라 식혀야 하는 열의 온도가 다르지만 전 체 열을 동일하게 식혀주는 직선형 냉각 채 널로는 냉각 시간이 오래 걸린다. 균일한 냉 각을 기대하기 어려워 잔류응력으로 제품 품질이 저하되는 단점도 있다. 또한, 제대로 열을 식혀주지 않으면 플라스틱이 금형에 달라붙거나 녹아서 수축하는 현상이 발생하 는데 이는 불량으로 이어진다. 금속 3D 프린터를 활용한 형상 적응형 냉각 채널은 사출 금형 냉각 시간과 불량률을 줄 여 생산성을 높여주는 솔루션이다. 냉각 채널을 자유로운 형상으로 제품 아웃라 인에 밀착되도록 설계하고 금속 3D 프린터로 구현해낸다. 사출 금형의 사이클 타임 중 가 장 많이 차지하고 있는 냉각 시간이 획기적으 로 줄어든다. 전체적인 제품 온도가 균일하게 냉각되어 제품의 수축과 휨이 적게 발생해 제 품 품질이 더 좋아지는 결과를 얻을 수 있다. 형상 적응형 냉각 채널을 만드는 과정 형상 적응형 냉각 채널 설계와 제작 과정을 자세히 살펴보자. 먼저 냉각 채널 개수, 냉각 효율, 위치 등을 고려해 수축 문제없이 냉각 시간을 최소화할 수 있는 냉각 채널을 설계 한다. CFD 해석 기술을 활용하여 냉각 시간 과 효율성을 평가하고, CAE 해석으로 수지 의 유동성, 변형성을 금형 설계 단계에 피드 백해주는 시뮬레이션 단계를 거친다. 그 후 금속 3D 프린팅으로 제품 형상을 따라 수축 되는 문제 없이 냉각 시간을 최소화할 수 있 는 냉각 패널을 만든다. 열처리 및 커팅, 후가 공 과정을 거쳐 형상 적응형 냉각 채널이 완 성된다. 실제 센트롤에서 형상 적응형 냉각