5월 072014
 

그동안 회사일도 많이 바빳고, 지난번에 발견한 플라스틱 레진을 이용한 정밀 부품제작에 관한 블로그글을 여러번 탐독하면서 접사튜브에 들어가는 플라스틱 부품의 제작 준비를 했습니다.

일단 경험이 전무한 관계로 부품 및 재료를 구매하는 데도 많은 시간이 소요되었습니다. 모든 걸 다 인터넷으로 주문하다보니……

현재 제작 중인 접사튜브에서 가장 마음에 들지 않는 2개의 부품… 그 중에 하나가 렌즈 제거 버튼 입니다. 아래 렌더링에 보이는 부품입니다.00-comp-00

 

아래 렌더링 이미지에서 좌측이 기존에 디자인한 것으로 3D프린터로 1차 출력한 다음에 CNC로 추가 가공을 계획하고 있는 것이고, 우측이 이번에 몰딩용으로 제작을 계획하고 있는 부품의 디자인입니다. 일단 눈에 띄는 부분은 버튼부입니다. 

00-comp-02

기능적으로 가장 큰 차이가 있는 것은 아래 쪽입니다. 기존의 것은 3D 프린터로 1차 출력한 후에 CNC로 2차 가공을 한 후에, 렌즈 고정 핀인 황동핀을 위치에 삽입하고 이를 고정하기 위하여 에폭시 접착제를 이용하는 방법입니다.

그러나, 몰딩을 사용하게 되면, 끼워넣는 것을 고려할 필요없이 황동핀을 같이 몰드에 넣고, 레진을 넣어 한꺼번에 굳히는 방법을 사용할 수 있어, 훨씬 견고하고, 거의 상용품 수준의 품질을 얻을 수 있을 것으로 예상합니다.

00-comp-01

아래 사진을 보면, 왜 기존의 방법에 대해 마음에 들어하지 않았던지 이유를 알 수 있을 것입니다. 아래는 3D프린터로 출력하고 CNC로 2차 가공(핀, 스프링용 구멍)한 플라스틱 부품입니다. 일단 표면이 거칠고, 재질이 ABS라 물성이 상대적으로 물러, 내구성 자체는 아주 좋은 재료가 아닙니다만, 3D프린터 자체의 한계라 어쩔 수 없는 부분입니다.

거기에 더해, 이 작은 (약 1cm x 1cm x 1cm 정도 크기) 부품을 제작하는데, 3-4번의 손이 가야 하기 때문에 품질에 편차가 낄 확률이 그만큼 높아진다는 것입니다. 그리고, 황동핀을 구멍에 넣고 플라스틱과 결합하는 것 또한 접착제를 사용하기 때문에 역시 내구성이 그다지 높지 않다는 단점을 가집니다.

SAMSUNG CSC

SAMSUNG CSC

 

그래서, 지난 번에 찾게된 자료를 바탕으로 접사튜브에 들어가는 플라스틱 부품을 모두 플라스틱 레진 몰딩을 시도하기로 하였던 것입니다.

그동안 많은 시간을 투자하여, 플라스틱 레진 몰딩에 관하여 다른 글에 올렸던 블로그를 탐독하고 자료를 취합하여, 구입하게 된 재료들입니다.

SAMSUNG CSC

 

위의 사진에는 없지만, 최초 양형 몰드 (Positive Molding)을 제작하기 위한 프로토타입 보드가 있고, 각종 정밀 엔드밀 비트들… ( 6mm, 3mm, 1mm, 0.4mm), 정밀 저울, 계량 컵 등등이 있습니다.

  • 지난번 게시글에도 소개를 하였지만, 작업의 순서는
  • 프로토타입 보드 (집성목 같은 느낌이 있는 보드)에 양형 몰드 제작
  • 제작한 양형 몰드에 실리콘을 부어 음형 몰드를 제작 (이 경우 부품의 복잡성으로 인해 상하,이중 몰드)
  • 완성된 실리콘 몰드에 플라스틱 레진 (우레탄)을 부어넣에 굳혀 부품 완성.

 

아래는 한번에 10개를 제작할 수 있는 몰드를 디자인 한 것입니다.

01-BottomMoldDesign

01-TopMoldDesign

 

이걸 이용해, 네거티브 몰드를 디자인 합니다. 부품 중간과 아래에 있는 돌출은 두개의 몰드를 결합했을 때, 정확한 위치에 맞물리도록 하는 역할을 합니다. 레진은 제작시 기포가 생길 수 있기 때문에 레진이 들어가는 투입구와 따로 공기 출구를 둬야한다더군요.

03-NegativeMold

아래는 실제 몰딩할 때, 황동 핀을 먼저 몰드에 위치시킨 후, 2중 몰드를 결합하고 거기에 레진을 부어서 통째로 굳히는 형식으로 진행이 될 겁니다. 대량 생산하는 산업용 플라스틱 인젝션 몰딩과 비슷한 방법이죠. ^^

04-NegativeMold

 

아래는 음형 몰드를 이용하여 최종 양형 몰드의 디자인을 완성한 것입니다. 이 대로 프로토타입 보드에 CNC를 이용하여 제작을 할 예정입니다.

05-PositiveMold

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