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3. 플라스틱의 설계 - 플라스틱 설계의 10가지 미신 - 9) 제품이 아닌 금형을 설계하라.
  • 글쓴이 관리자
  • 작성일 2016-07-05 15:12:03
  • 조회수 144897

미신#9 금형을 설계하라 ( 제품이 아니라 )
제대로 설계가 되지 않은 채 시장에 나오는 제품들이 많다. 이런 제품은 대체로 실패작이기가 쉽다. 이런 경우, 모든 설계 작업은 금형설계 시 일어나기 마련이고, 더욱이 아주 간혹 이긴 하지만 어떤 재료를 사용 할 것인가는 전혀 고려치 않고 설계부터 하는 경우도 있다.

다시말하면  금형을 제작한 후 거기에 맞는 재료를 찾는  격이다.  최근에 한 업자가 5만불 짜리 자전거 바퀴 금형을 가지고 여러 가지 재료를 모두 사용해 보았지만 전부 실패했노라고 말했다. 우선 기본적으로 높은 충격 강도가 요구되었기 때문에 개질된 내충격 그레이드 나일론이 추천되었습니다. 성형 후 충격실험 결과 상당히 성공적 이어서 시판을 하기에 이르렀다. 그러나 불행하게도 얼마 지나지 않아 불량품들이 반송되어 왔습니다.

하지만 이번에는 내충격 때문이 아니라 자전거 바퀴 림(RIM) 의 내크리프성이 문제였다. 바퀴의 림이 압축타이어의 계속적인 압력을 받아 특히 여름철의 고온에서는 뒤틀리고 타이어가 벗겨져 나왔다. 림에 걸리는 하중을 세밀히 분석한 후에 림의 설계를 유리섬유강화 내충격성 그레이드 나일론에 맞추어 그림 22와 같이 수정하였다.

설계 변경에 따라 금형도 물론 수정되었고 철저한 테스트 결과 상당히 양호한 성능의 제품을 얻을 수 있었다. 하지만 금형비가 초기 투자보다 50%정도 증가하였고, 처음부터 제대로 설계했을 경우와 비교하면 엄청나게 많은 시간을 들여서야 판매 가능한 제품을 개발할 수 있었다.
 

그림21. 실패한 자전거 바퀴. 충격성 문제가 아니고 여름철 고온하에서 압축타이어의 계속적인 압력으로 인한 바퀴 림의 크리프성 때문임.

그림22. 유리섬유가 강화된 내충격 그레이드 나일론으로 재설계된 자전거바퀴림의 모형


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