내 제품에 잘 맞는 양산 방식은 무엇일까?
소량 양산에서의 3D프린팅, QDM금형 비교
각 방식에 적합한 제품 형상, 제작 기간, 비용까지

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플라스틱 소량 양산
 

QDM금형 양산 예시

3D프린팅 양산 예시

양산이란 하나의 제품을 대량으로 생산하는 작업으로,
제품 완성 후 판매를 위해 진행되고, 1만 개 이상을 제작하는 것이 일반적입니다.

하지만 최근 들어 소비자의 니즈가 다양화되고, 트렌드 변화가 빨라지면서 소량 양산의 필요성이 떠오르고 있습니다.
이처럼 빠른 유행 변화에 대비하거나 시장테스트 같은 다양한 사례에서 소량 양산이 진행되고 있습니다.

소량 양산에 일반적으로 사용되는 방법은 ‘QDM금형’으로, 약 2~3천개 정도 사출이 가능합니다.
하지만 더 적은 개수로 양산하고 싶거나, 최대한 저렴한 양산 방식을 찾고 싶을 때는 어떻게 해야할까요?
이럴 땐 3D프린팅으로 하는 소량 양산을 고려해 볼 수 있습니다.

3D프린팅으로 소량 양산이 가능할까? 의문이 생기시는 분들도 계실 텐데,
이번 하드웨어 가이드에서는 소량 양산에서 3D프린팅과 QDM금형의 장단점을 비교해보면서
3D프린팅 소량 양산에 대해 자세히 알려드리겠습니다.

 

 

 

3D프린터를 이용한 소량 양산

먼저 소량 양산에 있어 QDM금형과 3D프린팅이 어떻게 진행되는지 간단하게 설명드리겠습니다.

3D프린팅은 많은 분들이 익히 아시듯 3D프린터를 이용하여 제품을 만드는 방식입니다. 제품의 형상에 따라 파우더나 레진과 같은 여러 가지 방식들 중 가장 적합한 것으로 진행할 수 있습니다.	SLS 출력 방식 (파우더 사용)
한 층 한 층 출력하여 제품을 제작하는 ‘적층 제조’ 방식이라는 것이 특징이고, 양산을 진행할 때에는 한 판에 동일한 형상을 최대한 많이 배열하여 동시에 출력하는 방식으로 양산합니다.	SLA 출력 방식 (레진 사용)

 

 

 

   

 

알루미늄 금형을 이용한 QDM금형 양산 

QDM금형은 알루미늄으로 가공한 금형을 이용하여 사출하는 방식입니다.
이때 금형이란 제품을 찍어내는 ‘틀’을 말하는데, 일반적인 양산 금형은 강철을 가공하여 만들기 때문에 시간과 비용을 많이 투자해야 합니다.

 

일반 양산 금형

프리하든강 소재

하지만 QDM금형은 주로 2,3천개 이하로 양산할 때 사용하는 방법으로,
가공이 비교적 쉬운 알루미늄으로 제작하기 때문에 더 빠른 속도로 가공이 가능하다는 것이 특징입니다.
알루미늄이 강철보다 무른 소재이기 때문에 일반 양산 금형보다 내구성은 떨어지지만,
퀄리티에는 차이가 없어 소량 양산에 주로 사용되고 있습니다.

 

QDM금형

알루미늄 소재

소량 양산에는 일반적으로 QDM금형이 많이 사용되고 있습니다.
하지만 상황에 따라서 3D프린팅도 하나의 방법이 될 수 있습니다.
지금부터 QDM금형과 3D프린팅을 비교하면서 장단점을 살펴보겠습니다.
제품 형상, 제작 기간, 비용 이렇게 세 가지 측면에서 비교해보겠습니다.

 

 

소량 양산, 3D프린팅 VS QDM금형

1) 제품 형상

먼저 ‘제품 형상’에 대해서 비교해보겠습니다.
QDM금형과 3D프린팅이 양산할 수 있는 형상에는 차이가 있습니다.

제품 구조는 소량 양산 뿐만 아니라 대량 양산에서도 동일하게 적용되는 차이점이기도 한데,
제품 형상 측면에서는 3D프린팅이 QDM금형보다 양산할 수 있는 범위가 넓기 때문에
제품이 복잡한 형상이라면 QDM금형보다는 3D프린팅으로 제작하시는 걸 추천드립니다.

이러한 범위 차이는 금형과 3D프린팅의 제조 방식 차이 때문에 발생합니다. 금형은 녹은 플라스틱을 채워넣은 후 틀을 열고 닫으면서 제품을 양산하기 때문에, 틀 안에서 빠져나오지 못하는 형상은 사출을 할 수 없다는 단점이 있습니다.

 

언더컷 구조

이러한 구조를 ‘언더컷’이라고 합니다.
언더컷은 그림처럼 볼록하게 튀어나와있거나 오목하게 패인 부분을 말합니다.
제품에 언더컷이 있다면 사출 시 제품이 금형 내부에 걸리기 때문에 금형 사출이 불가능할 수도 있고,
혹은 금형을 제작하는 데에 비용이 크게 증가하게 됩니다.

 

3D프린팅으로 출력 가능한 형상

반면 3D프린팅은 한 층 한 층 쌓아 올리는 적층 제조 방식이기 때문에,
복잡한 형상도 제약 없이 만들 수 있다는 장점이 있습니다.

앞서 보여드린 것처럼 요철이나 오목하게 패인 부분이 있어도 큰 어려움 없이 모두 구현이 가능합니다.
만약 제품이 금형 사출로 양산하기 어려운 구조라면 3D프린팅 양산을 추천드리겠습니다.

금형 사출을 생각하고 계시다면 아래 링크를 통해 금형 사출 하드웨어 가이드를 확인해 보세요.
앞서 말씀드렸던 언더켓에 대한 더 자세한 설명과 함께
언더컷이 있다면 어떻게 금형 사출을 진행해야 하는지 자세히 설명드리고 있습니다.

→양산 비용 확 줄이는 「금형 사출 비용 절감 방법」

 

 

 

2) 제작 기간

 

3D프린팅과 QDM금형은 제조 방식의 차이에 따라 제작 기간에서도 차이가 발생합니다. QDM금형은 금형을 제조하는 데에 최소 3주 이상의 시간이 필요합니다. 금형을 제작하는 데에 시간이 걸리긴 하지만, 금형만 완성된다면 하나의 제품을 사출하는 데에는 1분도 채 걸리지 않아 1~2일 만에 1,000개 이상을 양산할 수 있다는 장점이 있습니다.

 

 

 

 

 

3D모델링

3D프린팅으로 출력한 결과물

반면 3D프린팅은 모델링이 준비되어 있다면 바로 양산에 들어갈 수 있습니다.
금형을 제작할 필요가 없기 때문에 양산 기간을 크게 단축할 수 있으니
QDM금형 제작에 필요한 3주보다 빠르게 양산을 진행해야 할 경우에는 3D프린팅을 고려해보실 수 있겠습니다.

 

 

3) 비용

마지막으로 ‘비용’에 대해서 비교해보겠습니다.
비용은 제품 개발 시 양산에 들어갈 때 가장 부담되는 요소 중 하나이기도 합니다.

소량 양산 시 비용에 영향을 미치는 대표적인 요소는 제품 형상, 부피, 그리고 수량입니다.
제품 형상의 경우 앞서 말씀드렸듯 형상이 복잡할수록 금형 가격이 크게 상승할 수 있다고 정리할 수 있습니다. 
이번에는 부피와 수량 측면에서 비교해보겠습니다.
 

 

① 부피

부피 측면에서 비교해 보자면 제품의 부피가 작을수록 3D프린팅에 유리하고,
제품이 클수록 QDM금형에 유리하다고 할 수 있습니다.
이러한 차이는 3D프린팅의 양산 방식 때문에 발생합니다. 

 

3D프린팅 양산 배치 모습

 

3D프린팅은 한 층에 제품 형상을 최대한 많이 배열하여 출력하기 때문에 제품의 부피가 크다면 한 번에 여러 개를 양산하기가 어렵습니다.
부피가 커질수록 3D프린터 사용 횟수와 제작 기간이 동시에 증가하므로 비용이 크게 증가할 수 있습니다.
반면 QDM금형은 제품 사이즈에 맞는 금형이 완성되었다면 빠른 속도로 양산이 가능하기 때문에,
제품 부피에 따라 양산 방식을 고려해 보셔야 합니다.

 

 

② 수량

양산 수량에 따라서도 양산 비용이 크게 달라질 수 있습니다.
보통 금형을 만드는 데에 들어가는 금액이 크기 때문에, 양산하려는 수량이 적을수록 3D프린팅으로 진행하는 것이 적합할 수 있습니다.

QDM금형의 경우 10개를 양산하든 3,000개를 양산하든 금형을 꼭 만들어야 하기 때문에,
3,000개보다 훨씬 적은 양을 소량 양산하는 상황이라면 양산 수량에 비해 과도한 투자 비용이 필요할 수 있기 때문입니다.

 

반면 3D프린팅은 금형을 제작할 필요가 없고,
출력 비용과 재료비 외에는 부수적인 비용이 발생하지 않습니다.
제작 수량에 필수적인 비용만을 투자할 수 있기 때문에 수량이 적을수록 유리하다고 할 수 있습니다.

하지만 정말 적은 양이 아니라면 QDM금형이 3D프린팅보다 저렴할 수도 있습니다.
QDM금형은 제품 제작 수량이 많아질수록 개당 사출 단가가 자연스럽게 낮아지기 때문입니다.
이러한 특징 때문에 일정 수량을 넘어간다면 3D프린팅으로 양산하는 비용이 QDM금형을 제작하는 비용보다 훨씬 커질 수 있습니다.

이처럼 소량 양산이라고 해도 양산 수량에 따라 비용의 변동이 크기 때문에 어느 쪽이 더 저렴하다고 일반화하기는 어렵습니다.
소량 양산에 대한 수량 정의가 모호하므로,내가 제작하고자 하는 수량이 어느 정도인지를 먼저 정한 후
업체와의 상담을 통해 양산 방식을 선택하는 것이 적절하겠습니다.

 

 

 

마치며

지금까지 소량 양산에 있어 QDM금형과 3D프린팅을 비교해 보고, 각 방식의 장단점을 살펴보았습니다.
정리하자면 제품의 크기가 작고 복잡할수록 3D프린팅이 적합하고, 제품의 크기가 크고 단순할수록 QDM금형이 적합하다고 할 수 있겠습니다.
이렇게 소량 양산한 제품들은 시장 테스트에도 활용이 가능하고, 소량으로 제작했기에 재고 관리도 더욱 용이해집니다.

3D프린팅 소량 양산을 진행하고 싶으시다면, 한양3D팩토리로 연락주세요.
한양3D팩토리는 제품 개발 컨설팅부터 제품 양산까지 모두 진행하고 있습니다.
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