빠르게 성장하는 플라스틱 제조 산업에서 2샷 사출 성형이라고도 하는 투샷 성형은 효율성, 정확성, 다중 재료의 효과적인 사용으로 산업을 혁신하는 차세대 기술로 떠오르고 있습니다. 이 기술은 복잡한 멀티 컬러 및 멀티 소재 부품을 한 번에 제조하는 데 사용할 수 있는 기술입니다. 이를 통해 제품의 성능 향상, 재료 결합력 개선, 인건비 및 조립 비용 절감 등의 이점을 제공합니다. 자동차, 의료, 가전, 가전제품과 같은 산업 전반에서 높은 인기를 얻고 있는 투샷 사출 성형 기술은 제품의 디자인 자유도와 성능 향상을 지원합니다. 부드러운 촉감의 그립, 이중 색상 마감, 유연한 영역 또는 방수 씰이 필요한 부품을 제작하는 데 적합합니다. 기존 조립 방식에 비해 이 공정은 노동력, 재료 낭비, 제품 제작에 소요되는 시간을 줄여줍니다.

 이 기사에서는 이 공정이 어떻게 작동하는지, 과학적으로 어떻게 설명되었는지, 어떤 장비가 사용되는지, 일반적인 응용 분야는 무엇인지, 왜 현재 모든 산업에서 투샷 사출 성형 서비스가 요구되는지 알아볼 것입니다.

투샷 몰딩이란 무엇인가요?

투샷 몰딩은 플라스틱 성형의 기술적인 방법으로, 하나의 금형에 두 가지 다른 소재 또는 색상의 플라스틱을 사출하여 완성된 부품을 만들어냅니다. 이 공정은 동일한 성형 주기 동안 두 개의 서로 다른 재료를 처리하는 특수 설계된 사출 성형기를 사용하여 두 단계로 연속적으로 진행됩니다.

한 번에 하나의 재료만 성형하는 기존 사출 성형과 달리 투샷 성형은 이중 경질 또는 미적 대비가 있거나 소프트 터치 그립, 개스킷 또는 내장형 씰과 같은 다기능 부품을 생산할 수 있습니다.

투샷 사출 성형은 어떻게 작동하나요?

2샷 사출 성형 프로세스에는 다음 단계가 포함됩니다:

1단계: 첫 번째 재료 주입

일반적으로 폴리카보네이트(PC) 또는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS)과 같은 경질 열가소성 플라스틱인 기본 재료를 금형에 밀어 넣어 첫 번째 부품 구조를 만듭니다. 이 재료는 보통 다음 위치에 사출됩니다:

• 온도: 사용된 수지 기준 230°C~290°C(446F~554F)
• 주입 압력: 800-1,500bar(11,600-21,750psi)
• 냉각 시간: 벽 두께와 부품의 형상에 따라 5~15초, 부품의 두께와 형상에 따라 다름

그런 다음 금형이 설정되고 첫 번째 샷이 두 번째 샷을 위해 올바르게 정렬되도록 회전(회전식 플래튼 기계의 경우)하거나 슬라이드(코어백 시스템의 경우)합니다.

2단계: 두 번째 재료 주입

일반적으로 더 부드럽거나 다른 색상의 두 번째 재료가 성형된 첫 번째 부품의 위나 주변에 사출됩니다. 열가소성 엘라스토머(TPE) 또는 열가소성 폴리우레탄(TPU)과 같은 재료가 일반적입니다. 사출 매개변수에는 다음이 포함됩니다:

• 온도: 180°C ~ 240°C(356°F ~ 464°F)
• 주입 압력: 600-1,200bar(8,700-17,400psi)

이 단계에서는 두 재료 사이의 분자적 또는 기계적 결합이 이루어집니다. 냉각되고 마지막 부품은 조립된 상태로 배출되어 사용 가능하거나 후처리할 수 있습니다.

투샷 성형에 사용되는 재료

재료 선택은 투샷 성형에서 가장 중요한 요소 중 하나입니다. 첫 번째와 두 번째 재료의 화학적 및 기계적 결합 특성은 공정 성공의 핵심 요소입니다. 부품이 일치하지 않으면 박리, 뒤틀림 또는 구조적 강도 저하와 같은 결함이 발생할 수 있습니다.

투샷 성형에서는 첫 번째 샷에서 아이템의 단단한 기본 구조가 생성되고, 두 번째 샷에서는 부드러운 촉감의 표면, 기능성 오버레이 또는 보조 색상이 아이템에 생성됩니다. 다음은 두 단계에 공통적으로 사용되는 재료입니다:

첫 번째 샷 머티리얼(리지드 베이스):

1. 폴리카보네이트(PC):

PC는 경도와 내충격성 특성으로 인기를 끌며 자동차, 전자, 의료용 부품에 사용됩니다.

2. 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS):

플라스틱은 쉽게 성형할 수 있고 치수 안정성이 우수하며 표면이 매끄러운 견고한 소재입니다. 가전제품에 자주 사용됩니다.

3. 폴리프로필렌(PP):

가볍고 내화학성이 뛰어나며 비용 효율적입니다. 포장재, 소비재 및 자동차 제품에 사용됩니다.

4. 나일론(폴리아미드/PA):

우수한 강도, 내마모성 및 열 안정성 특성을 제공합니다. 구조 및 기계 부품에 적합합니다.

세컨드 샷 재질: 소프트/유연한 오버레이

1. 열가소성 엘라스토머(TPE):

TPE는 부드러운 촉감의 유연한 고무 플라스틱입니다. 그립, 씰은 물론 웨어러블 부품에 탁월합니다.

2. 열가소성 폴리우레탄(TPU):

우수한 신축성, 투명성, 뛰어난 착용감을 제공합니다. 휴대폰 케이스와 자동차 트림에 널리 사용됩니다.

3. 개질 폴리프로필렌 또는 소프트 PP:

단일 재료 시스템, 특히 재활용 가능 또는 단일 재료 디자인을 유지해야 하는 경우에 사용합니다.

4. 실리콘(일부 경우):

첨단 장비에 적용되어 특히 의료용 또는 고온 응용 분야에서 유연성과 내열성을 갖추고 있습니다.

인기 소재 페어링

재료 결합은 기계적 결합(인터록 및 언더컷) 또는 계면에서의 용융을 통한 화학적 결합으로 이루어집니다. 엔지니어는 투샷 성형용 부품을 설계할 때 수축률, 용융 온도, 접착력을 고려해야 합니다.

투샷 성형의 대안

1. 오버몰딩

오버몰딩은 이미 성형된 부품 위에 두 번째 재료를 추가 성형하는 공정을 말합니다. 일반적으로 두 가지 다른 성형 공정 또는 기계를 사용해야 합니다. 생산량이 적거나 단순한 부품에 적합합니다.

2. 몰딩 삽입

이 기술에서는 미리 성형된 부품(예: 금속 인서트 또는 전자 장치)을 금형에 넣고 플라스틱으로 채웁니다. 플라스틱과 비플라스틱으로 구성된 하이브리드 부품을 만드는 데 유용합니다.

3. 접착식 또는 기계적 본드 조립

두 가지 재료를 하나로 성형하는 대신 개별 부품을 성형한 다음 접착제, 나사 또는 초음파 용접으로 부착할 수 있습니다. 이 방식은 유연하지만 대량 생산 측면에서는 그다지 효율적이지 않습니다.

4. 별도의 도구를 사용한 멀티 캐비티 몰딩

때로는 부품을 다른 금형에서 주조한 다음 수동 또는 자동 조립으로 조립하기도 합니다. 시간이 오래 걸리지만 더 넓은 범위의 재료와 유연성을 확보할 수 있습니다. 

2샷 사출 성형 서비스의 장점

2샷 사출 성형 서비스에 대한 수요가 엄청나게 증가했는데, 그 이유는 이 서비스가 제공하는 수많은 이점 때문입니다:

1. 향상된 제품 품질

두 재료 사이에 결합을 생성하는 투샷 몰딩은 일반적으로 어떤 종류의 접착제나 기계적 고정 장치보다 강합니다. 따라서 특히 높은 응력을 받는 애플리케이션에 최적의 내구성과 성능을 보장합니다.

2. 비용 효율성

그러나 2샷 사출 성형의 초기 툴링 툴링 비용은 더 높지만 장기적으로는 상당한 절감 효과가 있습니다. 조립이나 접착과 같은 2차 작업을 생략함으로써 제조업체는 인건비와 생산 시간을 절약할 수 있습니다.

3. 설계 유연성

제품에는 복잡한 모양, 다양한 색상의 미학, 기능적인 부분(소프트 터치 버튼) 등이 있을 수 있으며, 이는 싱글샷 몰딩에 큰 도전 과제입니다.

4. 환경 영향

투샷 사출 성형 서비스는 전체 공정을 단일 주기로 간소화하여 에너지 소비와 원자재 낭비를 줄입니다. 또한 이 공정은 지속 가능한 경량 디자인도 지원합니다.

투샷 성형의 단점

투샷 성형(2샷 사출 성형이라고도 함)은 제품의 설계 유연성, 효율성 및 성능 측면에서 많은 이점을 제공하지만, 이 옵션의 단점을 파악하는 것도 필수적입니다. 이러한 제한 사항은 일반적으로 비용, 리드 타임 및 프로젝트 실행 가능성에 영향을 미칠 수 있으며, 특히 소규모 또는 소량 생산의 경우 더욱 그렇습니다.

1. 초기 툴링 및 장비 비용

툴링과 기계의 높은 비용은 투샷 성형의 주요 단점 중 하나입니다. 금형은 두 가지 다른 재료를 포함해야 하고 샷 사이에 회전이나 코어가 움직일 수 있도록 해야 하기 때문에 더 복잡합니다. 또한 듀얼 배럴 전용 사출 성형기가 필요합니다.

툴링 비용: 기존 금형보다 30~50% 높은 경우가 많습니다.

머신 비용: 예를 들어 2샷 사출 성형 서비스를 위한 일부 고급 기계는 일반 프레스보다 훨씬 더 비쌀 수 있습니다.

따라서 생산량이 많고 비용을 여러 장치에 분산할 수 있는 경우에 더 적합한 프로세스입니다.

2. 제한된 재료 호환성

모든 플라스틱 소재가 서로 잘 접착하는 것은 아닙니다. 투샷 열성형은 화학적 또는 기계적 두 재료의 접착 능력에 따라 달라집니다. 서로 다른 재료는 약한 인터페이스, 박리 또는 뒤틀림을 유발하는 것으로 알려져 있습니다.

예시: PP와 ABS는 일반적으로 표면 처리나 화학 접착제의 도움 없이는 접착력이 잘 형성되지 않습니다.

• 온도 불일치는 또한 고르지 않은 냉각과 부품 왜곡 문제를 일으킵니다.
• 성능 문제를 방지하기 위해 재료 선택 및 테스트를 신중하게 수행해야 합니다.

3. 복잡한 금형 설계 및 긴 리드 타임

투샷 금형을 설계하는 것은 더 지루하고 어려운 작업입니다. 엔지니어는 다음 사항을 고려해야 합니다:

• 두 재료의 수축률
• 샷 사이의 적절한 정렬
• 두 머티리얼의 게이팅 및 흐름 경로

금형 제조 리드 타임의 경우 금형의 복잡성에 따라 몇 주에서 몇 달이 걸릴 수 있으며, 이로 인해 제품 출시 일정이 더욱 지연될 수 있습니다.

4. 필요한 전문 지식

투샷 성형기를 작동하고 다중 재료 금형을 설계하려면 숙련된 노동력과 엔지니어링 기술이 필요합니다. 모든 제조업체가 투샷 사출 성형 서비스를 제공하는 것은 아니며 일부 지역에서는 자격을 갖춘 공급업체를 찾는 것이 어렵고 비용도 많이 듭니다.

다양한 투샷 성형기

투샷 성형에는 특수한 종류의 사출 성형기가 필요합니다. 일반적으로 두 가지 주요 범주에 속합니다.

로터리 플래튼 기계

이 기계는 2개의 사출 유닛 사이에서 금형/코어가 회전합니다. 대칭형 부품의 대량 생산에 적합합니다.

• 클램핑 포스: 150-500톤
• 주기 시간: 20-60초
• 정밀도 허용 오차: ±0.02 mm

코어백 또는 트랜스퍼 몰딩

이 시스템은 회전하는 대신 이동식 코어를 사용하여 두 번째 샷을 위해 부품을 이동합니다. 정밀한 정렬이 필요한 부품에 적합합니다.

• 클램핑 포스: 100-300톤
• 주기 시간: 25-70초

두 가지 유형의 기계 모두 자동화 호환성을 갖추고 있어 2샷 사출 성형 서비스의 효율성을 높여줍니다.

투샷 성형의 응용 분야

투샷 성형 또는 투샷 사출 성형은 두 가지 재료 또는 색상을 하나의 매끄러운 부품으로 통합할 수 있기 때문에 다양한 산업 분야에서 다양하게 활용되는 공정입니다. 이 공정을 통해 조립 시간을 절약하고 제품 내구성을 높일 수 있으며 인체공학적, 미적 목적으로도 보정할 수 있습니다. 특히 기능성과 사용자 경험이 매우 중요한 상황에서 유용하게 활용됩니다.

1. 자동차 부품

투샷 성형은 자동차 산업에서 가장 많이 사용되는 산업 중 하나입니다. 이 방식은 구조적으로 튼튼하고 사용자에게 편안해야 하는 부품을 생산할 때 완벽한 선택입니다. 일반적인 구성 요소는 다음과 같습니다:

• 대시보드 제어 버튼: 견고한 하드 플라스틱 코어와 부드러운 촉감의 엘라스토머 코팅으로 촉감과 강도를 높였습니다.
• 인테리어 트림 부품: 더 나은 시각적 매력을 위해 두 가지 폴리머를 처리하여 준비된 멀티 컬러 트리밍 및 패널.
• 씰 및 웨더 스트리핑: 견고하고 단단한 프레임과 부드럽고 적응력이 뛰어난 씰링 소재로 단단하고 견고한 착용감을 선사합니다.

이러한 부품은 800~1500bar의 압력을 견뎌야 하며 차량의 조건에 따라 -40°C~120°C의 온도 환경에서 작동해야 합니다.

2. 소비자 가전

2샷 사출 성형 서비스는 소형 다기능 부품을 활용해야 하는 전자 제품 제조에 주로 사용됩니다.

• 휴대폰 하우징: 단단한 폴리카보네이트 쉘에 부드러운 TPU를 오버몰딩하여 그립감과 충격 보호 기능을 강화했습니다.
• 원격 제어: 부드러운 고무 버튼을 플라스틱 본체에 직접 눌러 방수 씰을 만들었습니다.
• 이어버드 및 웨어러블 디바이스: 컴포트 등급 엘라스토머와 경량 구조용 플라스틱을 혼합하여 제작했습니다.

이 애플리케이션은 무거운 전자 애플리케이션에서 중요한 내구성, 촉감, 방수 기능을 향상시키는 데 기여합니다.

3. 의료 기기

의료 분야에서 투샷 몰딩은 위생적이고 인체공학적이며 생체 적합성이 뛰어난 솔루션을 제공합니다. 몇 가지 예는 다음과 같습니다:

• 주사기 플런저: 견고한 플라스틱 본체와 부드러운 밀봉 팁이 있어 사용이 간편하고 누출이 방지됩니다.
• 진단 도구: 장시간 사용 시 편안함을 위해 딱딱한 플라스틱 위에 고무 그립을 몰딩 처리한 커맨더.
• 보호 케이스: 충격 보호를 위해 부드러운 씰 또는 범퍼가 있는 견고한 인클로저.

이러한 장치는 일반적으로 의료용 ABS, 폴리프로필렌, TPE로 제작되며, 멸균 내성과 내화학성이 핵심 요건이 됩니다.

4. 가정 및 소비재 제품

• 칫솔: 부드러운 미끄럼 방지 패스너가 달린 견고한 플라스틱 손잡이.
• 주방 용품: 내열성 주걱과 그립으로 편안함을 더했습니다.
• 전동 공구: 단단한 바디에 부착된 충격 흡수 그립.

이 일상적인 제품들은 디자인의 다양성과 투샷 성형 기술 사용의 사용자 중심적인 이점을 보여줍니다.

디자인 고려 사항

투샷 성형용 부품을 계획할 때 고려해야 할 몇 가지 요소가 있습니다.

1. 재료 호환성

화학적 방식 또는 언더컷과 기계적 인터록을 통해 첫 번째와 두 번째 샷 재료 사이에 좋은 접착력을 제공하세요.

2. 수축률

수축은 재료마다 고유합니다. 부품이 뒤틀리거나 틈이 있는지 여부는 금형 설계의 불일치가 제대로 보정되었는지 여부에 따라 달라집니다.

3. 금형 환기 및 흐름

통풍이 잘되면 샷 사이에 공기가 끼는 것을 방지할 수 있으며, 특히 부드럽거나 점성이 있는 소재의 경우 흐름 경로가 좋으면 균일한 커버리지를 제공합니다.

4. 주입 순서 및 타이밍

정확한 타이밍이 중요합니다. 샷 사이에 지연이 있으면 접착력이 떨어지거나 조인트가 차가워질 수 있으며, 특히 가장 기술적인 애플리케이션의 경우 더욱 그렇습니다.

2샷 사출 성형 서비스

2샷 사출 성형 서비스는 두 가지 다른 재료로 만들어진 복잡한 부품을 한 번의 성형 주기로 생산하는 데 필요한 도구, 역량 및 기술을 보유한 회사가 제공하는 특수 제조 서비스로 정의됩니다. 이러한 서비스는 제조 공정을 간소화하고 조립 단계를 최소화하며 제품 성능과 외관을 개선하고자 하는 기업에 매우 중요합니다.

투샷 사출 성형 서비스에는 어떤 서비스가 포함되나요?

투샷 사출 성형 서비스를 제공하는 업체는 일반적으로 다음과 같은 모든 지원을 제공합니다:

• 제품 디자인 지원: 다중 재료 성형을 위한 부품 형상 최적화.
• 재료 선택 지침: 강력한 화학적 또는 기계적 결합을 위해 호환 가능한 재료를 선택하는 데 도움을 줍니다.
• 금형 설계 및 제작: 투샷 공정의 회전이나 움직임에 맞는 정밀 금형을 설계합니다.
• 사출 성형 생산: 두 재료를 한 번에 사출할 수 있는 고급 로터리 플래튼 또는 코어백 기계를 사용합니다.
• 품질 관리 및 테스트: 자동 및 수동 검사를 통해 우수한 접착력과 정렬을 달성하고 결함 없는 부품을 생산합니다.

초음파 용접, 인쇄 또는 조립과 같은 보조 서비스를 제공하는 업체도 있습니다.

투샷 성형의 미래

산업계는 여전히 혁신적이고 비용 효율적인 고성능 제품을 요구하고 있기 때문에 투샷 성형의 미래는 밝습니다. 재료, 자동화 및 지속 가능성의 발전을 통해 투샷 성형은 새로운 활로를 모색하고 있을 뿐만 아니라 제조, 디자인 및 기술의 새로운 지평을 개척하고 있습니다.

1. 특수 고성능 부품에 대한 수요 증가.

특히 자동차, 의료 및 가전 분야에서 제품 설계가 점점 더 복잡해지고 있는 가운데, 여러 재료와 기능을 하나의 부품에 동시에 통합하는 2샷 사출 성형의 중요성이 더욱 커지고 있습니다. 향후에는 통합 센서, 임베디드 전자 장치, 다기능 표면 등 소형 크기에 촉각 및 기능적 특성이 요구되는 응용 분야가 늘어날 것으로 예상됩니다.

2. 소재 혁신

재료 과학은 빠른 속도로 발전하고 있으며, 이는 투샷 성형에서 매우 중요한 의미를 지닐 것입니다. 새로운 고성능 폴리머, 생체 적합성 소재, 열가소성 재활용품은 화학적 결합과 환경 성능을 개선하기 위해 설계되고 있습니다. 예를 들어

• 바이오 기반 TPE와 재활용 가능한 ABS 블렌드는 환경 규정을 충족합니다.
• 의료 및 웨어러블 기술을 위한 항균 소재는 의료 활용 사례를 증가시킬 것입니다.
• 경량 복합소재는 자동차 및 항공우주 분야의 연비를 향상시킬 것입니다.

이러한 개발을 통해 제조업체는 강도, 안전성 및 친환경성이 강화된 부품을 생산할 수 있습니다.

3. 스마트 제조와의 통합

2샷 사출 성형 서비스는 인더스트리 4.0 및 스마트 팩토리 플랫폼에서 채택되고 있습니다. 이제 고급 기계에도 포함됩니다:

• 자동화된 금형 회전 및 클램핑 시스템
• 실시간으로 침입 모니터링 및 데이터를 수집합니다.
• AI 기반 품질 관리 및 예측 유지보수

이러한 개선은 대량 생산에 필수적인 스크랩 양을 줄이고, 반복성을 높이며, 가동 중단 시간을 줄여줍니다.

4. 지속 가능성 및 순환 경제 목표

전 세계의 플라스틱 폐기물 감소에 따라 투샷 성형이 조정되고 있습니다. 일부 제조업체는 투샷 성형으로 전환하고 있습니다:

• 재활용이 용이한 단일 소재 디자인
• 스프루와 오프컷을 재활용하는 폐쇄 루프 시스템
• 저공해 성형 기술

2샷을 제공하는 비즈니스가 증가함에 따라 사출 성형 서비스 지속 가능한 관행을 가진 기업들은 규칙이 강화되면 나올 것입니다.

Sincere Tech: 전문 투샷 사출 성형 서비스

Sincere Tech는 제품 제조 공정에 정밀성, 생산성 및 혁신을 가져오는 데 도움이 되는 고급 투샷 성형 솔루션을 제공합니다. 첨단 기계와 유능한 엔지니어를 통해 복잡한 다중 재료 부품을 한 번의 성형 주기로 제작할 수 있으므로 2차 작업이 필요하지 않습니다. 당사의 2샷 사출 성형 서비스는 자동차, 의료 및 가전과 같은 산업에서 오래 지속되는 이중 색상 및 인체공학적 부품을 만드는 데 적합합니다. 각 제품은 우수한 접착력과 뛰어난 표면 마감으로 최고 수준의 품질로 생산됩니다. 플라스틱몰드닷넷에서 귀사의 제품 디자인을 개선할 수 있는 방법을 알아보세요.

결론

투샷 몰딩은 오늘날 사용되는 가장 현대적인 플라스틱 생산 방식 중 하나입니다. 두 가지 소재/컬러를 하나의 부품으로 정밀하게 성형할 수 있어 조립 시간을 절약하고 제품의 내구성을 높이며 디자인 범위를 넓힐 수 있습니다. 자동차, 의료, 소비재, 전자제품 등 분야에 관계없이 투샷의 장점을 활용할 수 있습니다. 사출 성형 생산 비용을 최소화하면서 혁신을 추진할 수 있습니다. 전문화된 고성능 부품에 대한 수요가 증가함에 따라 효율적인 2샷 사출 성형 서비스에 투자할 수 있는 기업은 제품 품질과 출시 기간, 경쟁력 측면에서 이득을 얻을 수 있습니다.

자주 묻는 질문

1. 투샷 몰딩과 오버몰딩의 차이점은 무엇인가요?

투샷 성형은 하나의 기계로 두 가지 재료를 한 사이클에 사출하는 반면, 오버몰딩은 두 가지 작업 또는 기계를 사용합니다.

2. 2샷 사출 성형에 사용되는 재료는 무엇인가요?

강력한 화학적 또는 기계적 결합으로 인해 ABS와 TPE, PC와 TPU, PP와 엘라스토머의 조합이 일반적입니다.

3. 투샷 몰딩이 더 비싼가요?

초기 툴링 비용도 더 많이 들지만, 대량 생산 시 인건비와 조립 비용이 절감됩니다.

4. 투샷 사출 성형 서비스를 사용하는 이유는 무엇인가요?

자동차, 의료 및 소비재에 가장 적합한 정확성, 효율성 및 고품질의 다중 재료 부품을 제공합니다.