일본의 JST(Japan Science and Technology Agency)에서는 위탁 개발 사업 개발 과제인 “하이 사이클 수지 성형용 적층 금형”의 개발 결과를 성공으로 인정했다.

이 개발 과제는 독립 행정법인 이화학 연구소의 연구 성과를 기본으로 지난 2001년 2월부터 2004년 8월에 걸쳐 적층 금형 연구소에 위탁해 기업화 개발(개발비 약143백만엔)을 진행시켜 온 것이다.

기존의 금형은 주물 또는 강재 블록을 절삭 가공으로 조형해 제작하는 것이 일반적이다. 주물의 경우에는 주형 제작에 시간을 필요로 하며, 강재 블록에서부터 깎기 시작하는 경우는 가공에 많은 시간과 비용이 드는 등의 문제가 있었다.

또한 수지 성형용 금형은 성형품을 냉각하기 위한 “열교환기”로서의 기능이 성형 사이클에 큰 영향을 주고 있다. 하지만, 현재의 금형으로는 성형 사이클의 단축화가 곤란하다. 이 때문에 수지 성형용 금형은 제작비용의 절감과 함께 제작 기간의 단축 및 성형 사이클의 단축이 요구되고 있다.

이번에 성공한 기술은 제품의 삼차원 CAD 데이터로부터 블로우 성형에 최적인 적층 금형 구조와 냉각수로 등의 데이터를 작성한다. 적층 금형재료에는 수지 성형 금형으로 냉각 효과가 높은 동판을 이용해 레이저로 냉각수로, 적층용 가이드 등을 가공한 후, 외주 부분을 셔링 절단해, 기준 핀에 의해 위치 정밀도를 확보하면서 적층한다.

동판의 결합에는 각 적층재의 사이에 핸더 필름을 두어, 진공 가열로에서 가열·가압해 적층 블록을 형성, 형상부는 기계 가공에 의해 제작한다.

이 신기술은 금형 제작 기간의 단축, 성형 사이클 단축에 의한 생산성의 향상 등 성형비를 포함한 금형의 총 비용 삭감이 가능해 수지 성형용 금형에 이용을 기대하고 있다.

홍순우 기자/kip@packnet.co.kr