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Sep 12, 2023

정밀 툴링으로 소형화를 가능하게 하는 방법

2023년 2월 2일 13:15 Rob Connelly, 수석 엔지니어, Trelleborg Healthcare &

2023년 2월 2일

13:15

Trelleborg Healthcare & Medical의 수석 엔지니어인 Rob Connelly는 정밀 도구, 검증 및 숙련된 엔지니어가 어떻게 소형화를 가능하게 하는지 설명합니다.

의료 기기용 실리콘 및 열가소성 성형 제품의 소형화에 대한 요구로 인해 공정 검증, 정밀 도구 설계, 숙련된 도구 운영자 및 엔지니어의 중요성이 높아졌습니다. Plastics News Research에 따르면 의료 기기 산업의 발전과 소형화로 인해 전 세계적으로 의료 서비스가 개선되어 상태에 대한 치료 및 모니터링이 더 간단해지고 덜 침습적이며 휴대성이 향상되었습니다.

툴링과 정밀도를 활용하세요

장치를 소형화하려면 부품이 더 작아져야 합니다. 이로 인해 제조 공정의 복잡성이 크게 증가하고 높은 수준의 정밀도를 촉진하는 장비, 툴링 및 프로세스가 필요합니다. 또한 전문가는 DfM(제조 가능성을 위한 설계)을 수행하여 시장 출시 시간을 단축하고 향후 생산 수율을 개선하며 대량 제품 공급을 보장해야 합니다.

일반적인 성형 도구 및 프로세스는 일반적으로 소형 장치에 필요한 품질과 정밀도를 제공할 수 없습니다. 따라서 마이크로성형의 복잡성을 이해하는 공급업체와 협력하는 것이 중요합니다.

견고한 마이크로성형 공정은 최종 제품의 품질을 결정하는 고품질 사출 성형 툴링으로 시작됩니다. 플라스틱 또는 실리콘 부품을 생산하는 모든 마이크로성형 도구에는 금형 캐비티로의 재료 흐름을 정밀하게 제어하기 위한 공차 및 차단 표면의 높은 정밀도가 필요합니다. 이러한 수준의 품질을 달성하려면 금형 제작에 고정밀 가공 장비가 필요합니다.

마이크로성형 공정에서는 소량의 재료를 금형 캐비티에 주입할 수 있는 장비를 사용하는 것도 중요합니다. 이러한 마이크로 크기 구성 요소의 경우 일반적으로 1.0g 미만의 재료 투입량 또는 샷 크기가 사용됩니다. 샷 크기 제어는 저점도 액상 실리콘 고무(LSR)에 매우 중요하므로 마이크로성형 장비의 주요 초점입니다.

샷 크기를 엄격하게 제어하지 않으면 미세 부품 캐비티 부피의 5~10%가 금형 캐비티에서 쉽게 "누출"될 수 있습니다. 이로 인해 일반적으로 플래시라고 하는 부품 주변에 과잉 재료가 생성됩니다. 예를 들어 손 크기만큼 더 크고 일반적인 크기의 성형 부품에서는 소량의 플래시가 허용되며 2차 공정에서 제거할 수 있습니다. 그러나 부품이 핀 헤드보다 작은 경우 플래시는 부품 자체만큼 커질 수 있으며 플래시 없는 생산이 의무화됩니다. 이를 위해서는 정밀한 툴링, 더 작은 사출 장치, 더 나은 열 영역 제어, 더 높은 사출 장치의 정밀도가 필요합니다.

뛰어난 능력을 갖춘 마이크로 성형 부품 제조업체와 협력할 때는 일반적으로 2K, 2shot 또는 2C LSR이라고도 불리는 다중 부품 사출 성형과 같은 고급 기능이 이상적입니다. 기술 플라스틱과 함께 LSR을 동시에 주입하는 이 첨단 기술을 사용하면 어셈블리 내의 부품을 단일 통합 구성 요소로 결합할 수 있어 잠재적인 어셈블리 오류와 박테리아가 번식할 수 있는 데드 스페이스가 제거됩니다. 그러나 이를 위해서는 정교한 도구 및 프로세스 엔지니어링이 필요합니다.

검증에 가치를 두다

소형화된 부품이 사양 내에서 제조되도록 하려면 고정밀 금형 및 장비 외에도 강력한 프로세스 검증 및 측정 방법도 중요합니다. 미세 성형 부품의 검증은 공정 제어의 복잡성과 작은 형상의 측정, 취급 및 검사의 어려움으로 인해 어렵습니다. 예를 들어, 미세 성형 부품은 너무 작기 때문에 정전기로 인해 취급 중에 말 그대로 부품이 날아갈 수 있습니다. 따라서 제조 공정 전반에 걸쳐 특별한 취급 및 정전기 방지 장치가 필요합니다.