양산 비용 확 줄이는 「금형 사출 비용 절감 방법」

작성자 관리자 날짜 2022-01-10 14:59:16 조회수 34

제품 양산에 꼭 필요한 '금형 사출'!
업체 선정부터 제품 설계 주의 사항까지 
금형 사출 비용을 줄일 수 있는 꿀팁을 정리했습니다.

Hardware Guide를 영상으로 시청해 보세요!
 

 

 

금형 사출이란?

시제품 제작 테스트를 끝냈다면 본격적으로 양산에 들어가게 됩니다.
제품 양산 방식 중 가장 대표적인 것이 바로 '금형 사출'입니다.

 

               



금형 사출은 개발한 제품을 상품화하여 판매하기 위해 대량 생산을 하는 공정입니다.
금형이란, 간단히 말해 붕어빵을 찍어내는 빵틀처럼 실제 플라스틱 제품을 찍어낼 수 있는 '틀'입니다.

이때 제작된 금형 틀에 액체 상태의 플라스틱을 주입해, 제품을 만드는 과정을 '사출'이라고 합니다.
즉, 금형은 붕어빵 틀, 사출은 붕어빵을 만들어 생산하는 과정입니다.

정리하자면 플라스틱을 녹여 금형에 주입하고, 찍어내는 양산하는 과정을 금형 사출 과정이라고 할 수 있겠습니다.
금형을 사용하면 짧은 시간 안에 균일하게 가공된 제품을 대량 생산할 수 있습니다.
그래서 제품 양산에 있어서 금형 사출은 꼭 필요한 작업입니다.

그런데 이때 필요한 금형이 적게는 수백만 원에서 많게는 수억 원에 달하기 때문에,
금형 사출은 기업에서 가장 부담스러워하는 과제 중의 하나입니다.


그렇다면 금형 비용을 합리적으로 줄일 수 있는 방법은 없을까요?
지금부터 금형 비용을 절감할 수 있는 다양한 방법을 말씀드리도록 하겠습니다.

 

 

 

금형 사출 업체 선정 주의 사항

본격적으로 비용 절감 방법을 말씀드리기 전에 금형 사출 업체를 선정할 때 알아두면 좋은 주의사항을 말씀드리도록 하겠습니다.
특히 양산을 처음 진행하시는 분들 중에는 가격을 최우선시 하기 때문에 금형 업체와 사출 업체를 따로따로 구해서 진행하는 경우가 많습니다.
그런데 만약 양산하려는 제품 구조가 복잡한 제품이라면, 되도록 금형과 사출을 같이 진행해줄 수 있는 업체를 추천드립니다.


이는 양산을 하는 과정에서 제조 공정상 많은 이슈가 생기기 때문입니다.
만약에 금형과 사출 둘 중에 하나라도 문제가 생기게 됐을 때, 본인이 전문가가 아니라면 어떤 문제가 있었는지 정확하게 가려낼 수 없습니다.

그렇게 되면 금형 업체와 사출 업체가 서로에게 책임을 물으면서 분쟁이 일어날 수 있고, 결국 고객이 피해를 보게 됩니다.
실제로 이런 사례를 겪는 분들이 많습니다.
이런 상황은 최대한 발생하지 않으면 좋겠지만, 업체 간의 문제가 생길 가능성을 고려할 필요가 있습니다.
따라서 금형과 사출을 함께 진행하고, 진행 중에 문제가 생기면바로 대응할 수 있는 업체에서 양산을 진행하는 걸 추천드립니다.


이제 본격적으로 금형 비용을 절감할 수 있는 방법 4가지를 소개하겠습니다.

 

 

 

첫째, 제품 설계

금형 제작비를 절감할 수 있는 가장 큰 요소는 바로 ‘제품 설계’입니다.
금형을 제작한다는 건 양산하고자 하는 제품이 있다는 거겠죠?
그렇다면 금형 이전에, 제품을 설계하는 게 먼저일 겁니다.
이 글을을 보고 계신 분들 중에서는 아직 제품 설계는 되지 않았는데, 금형 제작을 미리 살펴보고 계신 분들도 있을 것 같습니다.
그런 분들께는 꼭 금형 양산을 고려해서 제품을 설계하라고 말씀드리고 싶습니다.


금형 양산을 전제로 한 제품과 전제로 하지 않은 제품에는 차이가 있습니다.
3D프린팅이라면 적층 방식이기 때문에 만들 수 있는 형상이 넓지만,
금형은 모든 형상을 찍어낼 수 없다는 점을 유의하셔야 합니다.

 

언더컷 구조 예시


금형 제작을 어렵게 만드는 요소에는 여러 가지가 있는데, 이 중 가장 대표적인 것이 ‘언더컷 구조’입니다.
그림처럼 볼록하게 나와있거나, 오목하게 패인 설계가 언더컷 구조를 형성합니다.
제품 설계에 툭 튀어나온 요철이 있기 때문에, 금형에서 빼낼 때 튀어나온 부분이 걸리는 게 문제점입니다.


금형은 앞서 말씀드렸듯이 제품을 붕어빵처럼 찍어내는 것을 말합니다.
그렇다면 금형 틀 안에서 제품이 만들어진 이후, 틀을 열면 제품이 쉽게 빠져나와야겠죠?
그런데 위 그림처럼 요철이 걸린다면 제품이 빠져나오지 못하기 때문에 언더컷 구조를 피해야 합니다.


물론 언더컷 구조라고 해서 아예 금형을 만들 수 없는 건 아닙니다.
슬라이딩 구조의 금형을 제작하면 언더컷 구조도 금형 사출이 가능합니다.
 


슬라이딩 금형


슬라이딩 구조란 설계에 맞게 구멍을 뚫어주거나, 추가 부품을 밀어 넣어서 요철이 빠져나올 수 있게 하는 금형입니다.
하지만 이렇게 되면 금형이 늘어나게 되면서 가격이 두 배, 세 배 상승하게 됩니다.
뿐만 아니라 생산 속도까지 저하되기 때문에, 언더컷 구조는 설계 단계에서부터 피하는 걸 적극 추천드립니다.

 

 

 

둘째, 금형 구조

설계 단계를 지났다면, 설계에 따라 금형 구조가 결정됩니다.
금형 구조는 보통 금형 업체에서 설계에 맞게 금형을 제작해 주십니다.


앞서 말씀 드렸던 언더컷 구조 때문에 슬라이딩 금형 구조를 만들어야 한다면 3단 금형으로 제작하는 것이 필수적입니다.
하지만 2단 금형으로도 사출이 가능하고, 양산의 편리성 때문에 3단 금형을 고려하는 경우라면
2단 금형을 선택해서 비용을 줄일 수 있습니다.

금형 제작비만 놓고 봤을 때는 2단 금형이 3단 금형보다 훨씬 저렴합니다.
지금부터 금형 제품의 제작 원리를 보면서 2단 금형은 무엇이고, 3단 금형은 무엇인지 자세하게 설명드리겠습니다.
 

금형 안에서 여러 개의 부품을 만들어야 하는 경우,
액상화된 재료가 각각의 부품 모양 틀 안에 담길 수 있도록 금형 내부는 연결되어 있습니다.
플라스틱 원료를 주입하고 압력을 가해주면서 틀 안에 플라스틱이 가득차게 되는데,
이 과정에서 각 부품 틀이 연결된 길에도 플라스틱이 가득 차서 굳게 됩니다.

 

 

 

 

 


결국 제품을 완성하기 위해서는 이 '연결된 길'에서 굳은 잉여 플라스틱을 제거해야 합니다.
3단 금형은 이런 잉여 플라스틱이 남지 않게 사출 공간이 여러 개로 나뉘어 있습니다.
아래 그림처럼 한 단에서는 파트1, 다른 한 단에서는 파트2를 만들어 두 파트가 분리되며 자동으로 불필요한 부분이 제거되는 게 3단 금형입니다.

 


3단 금형
 

 

이러한 방법은 편리하고 시간을 절약할 수 있지만 대신 금형 제작비용은 훨씬 높습니다.
그렇기 때문에 2단 금형을 선택할 수 있는 경우라면 2단 금형을 고려해볼 수도 있습니다.
 


2단 금형
 

2단 금형은 3단 금형처럼 부품이 자동으로 분리되지 않기 때문에, 사출 후 수작업으로 잉여 플라스틱을 분리해주는 과정이 필요합니다.
따라서 추가적으로 인건비를 내고 금형 업체에서 추가 가공을 진행하거나 직접 제품을 가공해야 합니다.
하지만 금형 비용은 3단보다 훨씬 저렴합니다.
제품을 개발하는 데에 있어 금형만큼 부담스러운 과제는 없기 때문에, 초기 투자를 줄이기 위해서는 2단 금형을 고려해 보실 수 있겠습니다.


그러나 이때 주의해야 할 점이 있습니다.
금형 제작비만 두고 봤을 때는 2단 금형이 확실히 저렴하지만,
가공을 위한 인건비가 들어가기 때문에 상황에 따라 3단 금형을 제작하는 만큼 비용이 크게 상승할 수 있습니다.
따라서 전체적인 비용을 고려해서 업체와 상의를 하고 나서 결정하시길 추천드립니다.

 

 

 

셋째, QDM금형

금형 비용을 줄이는 세 번째 방법은 QDM금형입니다.
QDM은 Quick Delivery Mold의 약자인데, 보통 업계에서는 '간이금형' 또는 '막금형'이라고도 합니다.


QDM금형은 쉽게 말하면 이미 규격화되어있는 몰드 베이스를 가공해서 만드는 금형을 말합니다.
일반 금형에 비해 소량 제작에 적합하기 때문에 초기 금형 제작 비용이 비교적 적게 들어갑니다.


금형은 얼마나 단단한 소재를 선택하느냐에 따라서 가격과 제작 가능한 수량이 정해집니다.
단단한 소재를 선택할수록 가격은 비싸지지만 대신에 제작 가능한 수량이 많아지는 겁니다.
양산 금형은 일반적으로 내구성이 높은 프리하든강 재질을 사용하지만
QDM금형은 비교적 내구성이 낮은 알루미늄이나 두랄미늄 재질을 사용한다는 차이점이 있습니다.

 

 

프리하든강 (일반 금형)

          

 

알루미늄 (QDM금형)


소재의 차이는 있지만, 사출 퀄리티에 있어 일반 금형과의 차이는 없습니다.
QDM금형의 장점은 다음과 같이 정리할 수 있습니다.


① 실제 판매 가능한 수준으로 사출 가능
② 일반 금형 사출품과의 품질 차이 없음
③ 100개에서 약 3,000개까지 원하는 수량으로 사출이 가능함
④ 재고 관리가 용이함


QDM금형은 특히 일반 금형에 비해 소량 양산이 가능하여 투자 유치를 위한 크라우드 펀딩, 또는 시장 테스트에 많이 사용되고 있습니다.
또한 스타트업이라면 초기 투자금과 재고 관리가 부담스러울 때 사용하기에 적합한 금형입니다.


물론 QDM금형도 단점이 있습니다.
초기 비용은 낮겠지만, 소량 제작이기 때문에 개당 사출 단가는 일반 금형에 비해 올라가게 됩니다.
또한 시중에 나와있는 표준 몰드베이스를 사용하기 때문에 제작할 수 있는 코어의 크기가 제한적이고, 표준 몰드베이스를 벗어난 크기로는 금형 제작이 어렵습니다.
내구성이 떨어지는 재질인 만큼, 복잡한 형상을 구현하는 것도 어렵습니다.


이렇게 QDM금형은 장단점이 확실하기 때문에 금형사출 업체와 상의를 통해서 결정하는 걸 추천드립니다.
QDM금형의 일반 금형과의 차이를 정리해보겠습니다.

 

 

넷째, 업체와 상호 협력 관계 형성

마지막은 자주 사용되는 방법은 아니지만, 스타트업이라면 가끔 상황에 따라 실행해볼 수 있는 방법입니다.


내 아이템에 관심이 있거나 서로 추구하는 방향이 잘 맞는 제조 협력사를 찾게 된다면, 상호 협력을 제안해볼 수 있습니다.
이는 금형을 제작한 제조 협력사에게 향후 사출 양산을 맡기는 조건으로 초기 금형 제작비 할인을 제안하는 방법입니다.
그렇게 되면 할인 받은 금형 제작비는 추후 사출물 납품 단가에 N분의 1로 녹여서 분할 지급하게 됩니다.


물론 제품 원가가 약간 높아질 수는 있겠지만,
스타트업 입장에서는 전반적인 제조를 믿고 맡길 수 있는 협력사를 확보함과 동시에
초기 금형비를 할인 받아서 시장 테스트를 할 수 있는 기회가 생기는 것입니다.


양산을 맡아서 진행하는 제조 협력사 입장에서도 제품이 트러블 없이 무사히 제작이 되고,
사업화에 성공해서 판매량이 증가한다면 추가적인 생산을 통해서 수익 창출이 가능하기 때문에, 서로 협력 관계를 맺을 수 있습니다.
이러한 협력 관계를 형성한다면 서로 WIN-WIN할 수 있는 관계가 만들어질 수 있겠습니다.


단, 앞서 말씀드렸듯이 자주 사용되는 방법은 아니기 때문에 상황에 따라 실행해야하는 점을 유의하셔야 합니다.

 

 

 

마치며

지금까지 금형 사출 비용 절감 방법을 정리해봤습니다.
본 하드웨어 가이드가 제품 양산을 준비하시는 분들께 도움이 되길 바라며 준비하시는 제품들 대박나길 기원하겠습니다.


이 글 보고 금형 사출 컨설팅을 받아보고 싶다면, 한양3D팩토리로 연락 주세요.
한양3D팩토리는 제품 개발부터 시제품 제작, 양산까지 모두 진행하고 있습니다.
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