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금형 설계가 열절단 스트립의 생산 효율에 어떤 영향을 미칩니까?

Dec 29, 2025

2006년부터 R&D 경험을 보유한 단열 스트립 제조업체로서, 당사는 생산 효율이 고객의 수익성에 직접적인 영향을 준다는 것을 잘 알고 있습니다. 효율성에 영향을 미치는 모든 요소 중에서도 금형 설계는 특히 중요합니다. 이는 폴리아미드 단열 스트립이 얼마나 빠르고 안정적이며 비용 효율적으로 생산될 수 있는지를 결정하기 때문입니다. 당사는 금형 제조 파트너와 공동 개발하여 구축한 원스톱 서비스(Polywell)를 통해 최적화된 금형 설계, 원자재 생산(이축 그레뉼레이션), 압출(단축 압출기)을 통합함으로써 고객이 생산 효율을 극대화할 수 있도록 지원합니다.

금형 설계가 생산 속도에 직접적으로 영향을 주는 방식

유동 채널 설계 및 용융 유동 속도

금형 내부의 유동 채널은 폴리아미드 용융물이 열절단 스트립으로 성형되는 경로이며, 그 설계는 용융물 이동 속도에 직접적인 영향을 미칩니다. 좁은 단면이나 날카로운 모서리가 있는 부적절하게 설계된 유동 채널은 높은 저항을 발생시켜 용융 흐름을 늦추고 압출 속도를 감소시킵니다. 당사의 최적화된 금형 설계는 '점진적 확장' 유동 채널을 사용합니다. 즉, 단축 나사 압출기와 연결된 금형 입구에서 시작하여 유동 방향을 따라 채널 폭이 약간 증가하며 모든 모서리는 곡선 처리(반지름 ≥6mm)됩니다. 이를 통해 기존 금형 대비 유동 저항을 30% 감소시켜 용융물이 더 빠르게 이동할 수 있습니다. 이중 나사 그레뉼레이션 공법으로 제조한 유리섬유 강화 폴리아미드의 경우, 이러한 설계는 섬유 막힘 현상도 방지하여 지속적인 흐름을 보장하고 압출 속도를 3-5m/분으로 안정적으로 유지시킬 수 있습니다(불량한 금형 설계를 사용하는 업계 평균 대비 20% 높음).

냉각 시스템 설계 및 사이클 타임

금형에서 용융물이 스트립 형태로 성형된 후에는 치수를 유지하기 위해 빠르게 냉각되어야 하며, 이 과정은 금형의 냉각 시스템에 의해 제어됩니다. 냉각이 고르지 않은 금형은 스트립의 응고 시간이 길어져 생산 사이클이 연장됩니다. 당사의 금형 설계는 다중 회로 냉각 시스템을 포함하며, 열전도율이 높은 구리 튜브를 금형 내벽을 따라 균일하게 배치하여 스트립의 전체 단면을 고르게 냉각할 수 있도록 합니다. 냉각수는 분당 2~3L의 일정한 유속으로 흐르며, 온도는 20~25°C로 제어됩니다. 이를 통해 스트립이 8~10초 만에 균일하게 냉각 및 응고되며, 기존 단일 회로 냉각 금형의 15~20초 대비 크게 단축됩니다. 빠른 냉각은 전체 생산 사이클을 줄여 고객이 시간당 더 많은 스트립을 생산할 수 있게 합니다.

생산 폐기물 감소를 위한 금형 설계의 역할

정밀 캐비티 설계와 스크랩 발생률

단열 브레이크 스트립은 알루미늄 프로파일에 정확히 맞도록 하기 위해 정밀한 단면 형상(예: T형, U형)이 필요합니다. 캐비티가 부정확한 금형은 형상 요건을 충족하지 못하는 스트립을 만들어 내며, 이는 폐기물로 처리되어 자재와 시간의 낭비를 초래합니다. 당사의 금형 설계는 ±0.02mm의 정밀도를 가진 CNC 가공을 통해 캐비티를 제작합니다. 예를 들어 창틀에서 흔히 사용되는 T형 단열 브레이크 스트립의 경우, 본체와 T자 지지부 사이에 '전이 구역'을 설계하여 용융 물질이 두 부분에 균일하게 채워지도록 합니다. 이러한 정밀도는 폐기율을 ≤1% 수준으로 낮추며(업계 평균은 3~5%), 고객의 요구에 따라 캐비티 설계를 맞춤화하는 원스톱 서비스도 제공합니다. 형태에 관계없이 당사의 금형은 일관되고 사용 가능한 제품을 생산하여 낭비를 최소화합니다.

마모 저항성 및 금형 수명

마모로 인한 자주적인 몰드 교체는 생산 중단과 비용 증가를 초래합니다. 몰드 설계는 몰드 수명에 직접적인 영향을 미치는데, 부드러운 재료나 얇은 캐비티 벽은 특히 유리섬유 강화 폴리아미드(마모성이 강함) 가공 시 빠르게 마모됩니다. 당사의 몰드는 캐비티에 H13 핫워크 강재(50-52HRC 경도)를 사용하며, 표면에는 질화티타늄(TiN) 코팅을 적용하여 마모 저항성을 향상시켰습니다. 또한 캐비티 벽 두께를 기존 몰드 대비 2~3mm 더 두껍게 설계하여 장기간 사용 시 변형을 방지합니다. 이러한 설계로 몰드 수명을 50만~80만 스트립까지 연장할 수 있으며(저품질 몰드 대비 2배), 몰드 교환 빈도 감소로 인해 생산 가동 중단 시간이 줄어들어 높은 효율 유지에 매우 중요합니다.

당사 생산 생태계와 일치하는 몰드 설계

쌍나사 과립화 폴리아미드와의 호환성

당사의 폴리아미드 과립은 이축 압출기를 사용하여 유리 섬유를 폴리머 내에 분산시켜 강한 네트워크 구조를 형성합니다. 이러한 균일한 섬유 분포는 스트립 품질을 향상시키지만, 금형 설계가 이를 손상시키지 않을 경우에만 효과적입니다. 좁고 거친 유동 채널을 가진 금형은 유리 섬유 네트워크를 파손시켜 약한 스트립과 스크랩 증가를 초래할 수 있습니다. 당사 금형은 매끄러운 유동 채널(표면 조도 Ra ≤0.4μm)과 점진적인 확장 설계를 통해 섬유 네트워크를 보존합니다. 용융물이 섬유를 파손시키는 전단력을 받지 않고 금형을 원활하게 흐르게 하여, 스트립의 강도를 유지할 뿐 아니라 일관된 용융 흐름을 보장함으로써 생산 속도를 저하시키는 유동 방해를 방지합니다.

단축 압출기와의 시너지

기억하세요: 폴리아미드 열절단 스트립은 단일 나사 압출기에서만 생산이 가능합니다(이중 나사 압출기는 과립용입니다). 당사의 금형 설계은 단일 나사 압출기의 출력 특성에 맞추어 최적화되어 있습니다. 단일 나사 압출기는 특정 압력(15-20MPa)에서 안정적이고 연속적인 용융 흐름을 제공하므로, 당사 금형은 이 압력 범위를 견딜 수 있도록 설계되어 있습니다. 금형 입구 지름은 압출기 출구(일반적으로 30-40mm)와 정확히 일치시켜 용융물의 역류를 방지하며, 이는 생산 지연을 초래할 수 있습니다. 또한 금형에 압력 방출 밸브를 추가합니다. 압출기의 압력이 일시적인 용융 점도 변화로 인해 급증할 경우, 이 밸브가 과도한 압력을 방출하여 금형 손상을 방지하고 생산을 지속 가능하게 유지합니다. 이러한 금형과 압출기 간의 시너지 효과는 서로 다른 공급업체에서 장비를 조달할 때 자주 발생하는 호환성 문제를 완전히 제거합니다.

최적화된 금형 설계를 위한 원스톱 서비스

맞춤형 금형 개발

원스톱 서비스 제공자로서, 우리는 표준 몰드를 단순히 판매하는 데 그치지 않고 각 고객의 생산 요구에 기반하여 몰드를 개발합니다. 당사 팀은 몰드 제조 파트너와 협력하여 고객의 단축 나사 압출기 모델, 원하는 스트립 형태 및 생산 속도 등의 요소를 분석한 후, 이에 정확히 맞는 몰드를 설계합니다. 예를 들어, 고객이 분당 4m의 속도로 25mm 폭의 U자형 스트립을 생산하고자 할 경우, 당사는 몰드의 유동 채널 크기, 냉각 회로 배치 및 캐비티 형상을 이에 맞게 조정합니다. 또한 납품 전에 당사 자체 생산 라인에서 몰드를 시험하여 효율성과 품질 기준을 충족하는지 확인합니다.

몰드 유지보수 및 기술 지원

우리의 서비스는 금형 납품으로 끝나지 않습니다. 고객에게 유지보수 계획을 제공하며, 이에는 금형의 유동 채널 정기 청소(잔류 폴리아미드 제거), 냉각 시스템 점검(막힘 방지), 마모된 캐비티 표면의 재수정(정밀 연마 사용)이 포함됩니다. 고객이 효율성 문제(예: 생산 속도 저하)를 겪는 경우, 당사 엔지니어가 현장을 방문하여 금형을 점검하고, 효율성을 회복하기 위해 유동 채널이나 냉각 시스템을 조정할 수 있습니다. 또한 고객의 운영자들에게 금형 관리에 대한 교육을 실시하여, 금형을 손상시킬 수 있는 강한 세척제 사용과 같은 흔한 실수를 피할 수 있도록 도와주며, 이를 통해 효율성 저하를 방지할 수 있도록 지원합니다.

단열 스트립 제조업체의 경우, 최적화된 금형 설계가 높은 생산 효율을 실현하는 핵심입니다. 당사는 정밀한 금형 설계와 이축 압출 과립 폴리아미드, 단축 압출기 및 원스톱 서비스를 결합하여 낭비를 최소화하고, 생산 속도를 높이며, 가동 중단 시간을 줄여주는 원활한 생산 시스템을 구축합니다. 업계에서 쌓아온 17년의 경험을 바탕으로, 당사는 단순히 스트립의 형태만이 아니라 고객의 성공을 만들어가는 금형 설계 방법을 알고 있습니다.

 

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