3D 프린팅이 사출 성형보다 더 나은가?

3D 프린팅이 사출 성형보다 나은지 판단하려면 비용, 생산량, 재료 옵션, 속도, 복잡성 등 여러 요소를 비교해 보는 것이 좋습니다. 모든 기술은 각자의 강점과 약점을 가지고 있으므로, 어떤 기술을 사용할지는 전적으로 프로젝트의 요구 사항에 따라 달라집니다.

다음은 3D 프린팅과 사출 성형을 비교하여 주어진 상황에 어느 것이 더 나은지 판단하는 방법입니다.

1. 생산량

사출 성형: 대량 사용
사출 성형은 대량 생산에 매우 적합합니다. 금형이 제작되면 수억 개의 동일한 부품을 매우 빠른 속도로 생산할 수 있습니다. 매우 낮은 비용으로 부품을 매우 빠른 속도로 생산할 수 있기 때문에 대량 생산에 매우 효율적입니다.
적합 대상: 대규모 생산, 일관된 품질이 중요한 부품, 대량 생산 시 규모의 경제성이 필요합니다.
3D 프린팅: 소량 또는 중량 생산에 가장 적합
3D 프린팅은 소량 또는 중간 규모의 생산이 필요한 제품에 적합합니다. 금형이 필요하지 않기 때문에 3D 프린터 설치 비용은 낮아지지만, 대량 생산의 경우 개당 비용이 상당히 높습니다. 다시 말해, 대량 생산에는 적합하지 않으며, 사출 금형 생산에 비해 다소 느리고 대량 생산으로는 경제적이기 어렵습니다.
적합 대상: 프로토타입 제작, 소량 생산, 맞춤형 또는 고도로 특수화된 부품.

2. 비용

사출 성형: 초기 투자 비용이 높고 단위 비용이 낮음
초기 설정에는 비용이 많이 듭니다. 맞춤형 금형, 도구 및 기계를 만드는 데 비용이 많이 들기 때문입니다. 그러나 금형이 만들어지면 생산량이 늘어날수록 부품당 비용은 엄청나게 낮아집니다.
가장 적합한 대상: 각 부품의 비용을 줄임으로써 시간이 지남에 따라 초기 투자 비용을 회수할 수 있는 대량 생산 프로젝트입니다.
3D 프린팅: 초기 투자 비용 낮고 단위당 비용 높음
3D 프린팅은 금형이나 특수 도구가 필요하지 않기 때문에 초기 비용이 비교적 낮습니다. 하지만, 특히 대형 부품이나 대량 생산의 경우, 단위당 비용이 사출 성형보다 높을 수 있습니다. 재료비, 인쇄 시간, 후처리 비용이 빠르게 증가할 수 있습니다.
이상적인 용도: 프로토타입 제작, 소량 생산, 맞춤형 또는 일회용 부품.

3.디자인의 유연성

사출 성형: 다재다능하지는 않지만 매우 정확함
금형이 제작되면 설계를 변경하는 데 비용과 시간이 많이 소요됩니다. 설계자는 언더컷과 드래프트 각도 측면에서 금형의 한계를 고려해야 합니다. 그러나 사출 성형은 정밀한 공차와 매끄러운 마감을 가진 부품을 생산할 수 있습니다.
적합한 대상: 설계가 안정적이고 정밀도가 높은 부품.
3D 프린팅: 충분히 유연하고 성형 제약이 필요 없음
3D 프린팅을 사용하면 사출 성형으로는 불가능하거나 경제적으로 실현 불가능한 매우 복잡하고 세부적인 디자인을 제작할 수 있습니다. 언더컷이나 드래프트 각도와 같은 디자인 제한이 없으며, 새로운 툴링 없이도 매우 짧은 시간 안에 수정이 가능합니다.
가장 적합한 용도: 복잡한 기하학적 구조, 프로토타입, 설계가 자주 변경되는 부품.

4.재료 옵션

사출 성형: 매우 다양한 재료 옵션
사출 성형은 다양한 폴리머, 엘라스토머, 폴리머 복합재 및 고강도 열경화성 수지를 지원합니다. 이 공정은 우수한 기계적 특성을 가진 견고한 기능성 부품 생산에 사용됩니다.
적합 대상: 다양한 플라스틱 및 복합 소재로 만든 기능적이고 내구성 있는 부품.
3D 프린팅: 재료는 제한적이지만, 성장세는 계속된다
플라스틱, 금속, 심지어 세라믹까지 다양한 소재를 3D 프린팅에 사용할 수 있습니다. 하지만 사출 성형만큼 소재 선택 폭이 넓지는 않습니다. 3D 프린팅으로 제작된 부품의 기계적 특성은 다를 수 있으며, 사출 성형 부품보다 강도와 내구성이 떨어지는 경우가 많지만, 새로운 기술 개발로 이러한 격차는 점차 줄어들고 있습니다.
적합한 대상: 저렴한 프로토타입, 맞춤형 구성 요소, 광중합 수지 및 특정 열가소성 플라스틱과 금속과 같은 재료별 수지.

5. 속도

사출 성형: 대량 생산에 적합
사출 성형은 일단 준비되면 비교적 빠르게 진행됩니다. 실제로 각 부품의 사이클은 몇 초에서 몇 분밖에 걸리지 않아 수백, 수천 개의 부품을 빠르게 생산할 수 있습니다. 하지만 초기 금형을 설정하고 설계하는 데는 더 오랜 시간이 걸립니다.
이상적인 용도: 표준 디자인을 사용한 대량 생산.
3D 프린팅: 특히 대형 품목의 경우 훨씬 느림
사출 성형은 3D 프린팅보다 훨씬 빠르며, 특히 더 크거나 복잡한 부품의 경우 더욱 그렇습니다. 각 층을 개별적으로 프린팅하는 경우, 더 크거나 더 정교한 부품의 경우 몇 시간에서 며칠까지 걸릴 수 있습니다.
적합 대상: 대량 생산이 필요하지 않은 프로토타입, 소형 부품 또는 복잡한 모양.

6. 품질 및 마감

사출 성형: 좋은 마감, 품질
사출 성형으로 생산된 부품은 매끄러운 마감과 뛰어난 치수 정확도를 자랑합니다. 공정은 매우 엄격하게 관리되어 일관된 고품질 부품을 생산하지만, 일부 마감에는 후가공이나 잉여 재료 제거가 필요할 수 있습니다.
적합 대상: 허용 오차가 엄격하고 표면 마감이 양호한 기능성 부품.
3D 프린팅으로 품질과 마감을 낮추다
3D 프린팅 부품의 품질은 프린터와 재료에 따라 크게 달라집니다. 모든 3D 프린팅 부품은 눈에 띄는 층상 구조를 가지며, 일반적으로 우수한 표면 마감을 위해 샌딩 및 매끄럽게 다듬기와 같은 후처리가 필요합니다. 3D 프린팅의 해상도와 정밀도는 향상되고 있지만, 기능성 고정밀 부품의 경우 사출 성형과 동일하지는 않을 수 있습니다.
적합 대상: 프로토타입 제작, 완벽한 마감이 필요하지 않은 부품, 더욱 개선될 디자인.

7. 지속가능성

사출 성형: 지속 가능하지 않음
사출 성형은 스프루와 러너(사용되지 않은 플라스틱) 형태로 훨씬 더 많은 재료 폐기물을 발생시킵니다. 또한, 성형 기계는 상당한 양의 에너지를 소비합니다. 그러나 효율적인 설계를 통해 이러한 폐기물을 최소화할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 많은 제조업체는 현재 사출 성형 공정에서 재활용 재료를 사용하고 있습니다.
이상적 대상: 대량의 플라스틱 생산. 하지만 더 나은 재료 조달 및 재활용을 통해 지속 가능성을 강화할 수 있습니다.
3D 프린팅: 특정 경우 환경 파괴가 적음
이는 3D 프린팅이 부품 제작에 필요한 양의 재료만 사용하여 폐기물을 없애기 때문에 훨씬 더 지속가능할 수 있음을 의미합니다. 실제로 일부 3D 프린터는 실패한 출력물을 새로운 재료로 재활용하기도 합니다. 하지만 모든 3D 프린팅 재료가 동일한 것은 아닙니다. 플라스틱의 종류에 따라 지속가능성이 떨어지는 경우도 있습니다.
적합한 대상: 소량 주문 생산, 폐기물 감소.

어느 것이 귀하의 필요에 더 적합합니까?

사용사출 성형만약에:

• 대량 생산을 진행하고 있습니다.
• 가장 튼튼하고, 가장 오래 지속되며, 최상의 품질과 일관성을 갖춘 부품이 필요합니다.
• 사전 투자를 위한 자본이 있고, 많은 수의 유닛에 걸쳐 금형 비용을 상각할 수 있습니다.
• 디자인은 안정적이며 크게 바뀌지 않습니다.

사용3D 프린팅만약에:

• 프로토타입, 소량 부품 또는 고도로 맞춤화된 디자인이 필요합니다.
• 디자인에는 유연성이 필요하고, 반복도 빨라야 합니다.
• 일회용 또는 특수 부품을 생산하기 위한 비용 효율적인 솔루션이 필요합니다.
• 지속 가능성과 재료 절감은 중요한 문제입니다.

결론적으로 3D 프린팅과 사출 성형은 모두 각자의 장점을 가지고 있습니다. 사출 성형은 대량 생산이라는 장점이 있는 반면, 3D 프린팅은 유연성, 시제품 제작, 그리고 소량 생산이나 고도로 맞춤화된 생산이 가능하다고 합니다. 결국 프로젝트의 핵심은 생산, 예산, 일정, 그리고 설계의 복잡성 측면에서 각기 다른 요구 사항입니다.