상품 가치를 높이는 표면 마감처리

 출처: 월간 플라스틱코리아 10월호 - 특집 / 신기술 신제품 

상품 가치를 높이는 표면 마감처리

 

외양에 대한 명백한 심미적 혜택과 촉감 그 이상을 넘어선 특수 표면 마감처리는 플라스틱 부품에 대한 질감을 더하고, 심벌마크와 유사한 점은 화학적 물성과 가공성을 활성화시킨다.
서비스 공급업체 Mold-tech에 따르면 표면 마감은 도전적 과제없이도 수행될 수 있다고 한다. 이 업체는 1955년 영리적인 화학 구성 사업 Decorative Media Inc.로 시작되었다. (영스타운, OH) 몰드테크는 표면마감 기술의 국제적 공급업체가 되었고 “우리는 플라스틱을 생활화한다”라는 모토를 실천하고 있다.
가죽, 목재, 모래, 그 밖의 재료 다양성을 가장하는 일에 대해 몰드테크는 표면 마감을 덧붙이는 일은 잠재적 혜택을 줄 수 있다고 하는데 이는 광택 표면을 매트한 질감으로 표현하는 것에서부터 낙인을 강화하는 로고스 혹은 패턴을 통합하는 일에 이르기까지 다양하다. 투명 부분을 통해, 표면 처리는 무광처리 확산등 혹은 반투명의 투명 부분을 만드는 것 등으로 사용될 수 있다. 이 회사는 시각적 대비를 생성해 디자인 특징을 이용해오고 있다. 이는 바깥으로 퍼지는 모양으로 흠집을 감추는 질감, 유선형, 편물같은 선형과 홍조와 같은 자국 등과 같은 성형하기 힘든 부품의 심미성을 향상시킬 수 있다. 이 회사는 질감은 싱크마크와 같이 불분명할 수도 있다고 말한다.

 

질감에 의한 규칙

질감의 적용이 되는 곳의 한 영역은 부분 방출을 통해 성형공정에 대한 문제점이 제시될 수 있다. 이는 툴 캐비티에 고착되어 부품의 성향에 대해 구성품의 표면을 증대시키는 문제를 야기시킨다. 규칙대로, 몰드테크는 질감농도의 0.001 인치 당 도안의 1.5~2°를 덧붙일 것을 제안한다. 툴의 일부 부분에 대해 수축하는 것 때문에 보다 많은 도안이 필요하게 되고 질감과 도안이 요구된다. 리프터와 슬라이드와 캠과 같은 구성품은 그것들의 작용에 의해 결정되고 그것들은 부품에서 사라진다. 몰드테크의 디자이너는 다른 척도 중에서 체계적인 마감을 생성할 때는 부품 디자인, 부품 크기, 몰딩 재료, 질감 구조 등에 대해 고려할 필요가 있다고 말한다.

Bales 몰드 서비스(Downers Grove, IL)의 Harry Raimondi는 그의 회사는 몰드 캐비티와 표면 마감을 위한 표면 피복을 제공하고 있다고 말하며 대부분의 가공업체들로부터 고민을 듣게 된다고 한다. “우리는 도안이 없는 사람들을 많이 볼 수 있고 그들은 도움을 찾고 그 후 방법을 얻을 수 있습니다.” Raimondi는 이렇게 말한다.
몇 가지 사례를 보면, 금형업체는 방출을 돕기 위해 중심부에 광택을 주었고 이는 문제를 악화시킬 수 있다. Raimondi에 의하면 이는 진공상태와 같은 현상을 일으킬 수 있기 때문이라고 한다. (두가지 사이에서 습기를 가진 유리의 완전히 매끄러운 두 개의 조각을 시각화한 것. 이 두 개는 서로 접착하기 원한다) Bales는 다이아몬드 광택, 마이크로 TIG (텅스텐 비활성 가스) 용착, 파열과 마찬가지로 니켈 붕소 질소화물과 전해질 술파메이트 니켈, 다이아몬드 크롬, 공업용 크롬, 비전기 니켈, 니켈 코발트 합금, 니켈 인광 도금 서비스 등을 제공한다. Raimondi는 회사들이 금형에 질감을 더하고 코팅을 가해서 표면 마감 세부에 도금이 영향을 미치는 것에 대해 염려할 필요가 없다고 말한다.

현재 Bales는 코팅에 대한 작업을 하고 있고 고르게 침전시켜 피트를 메우고 있다. 고객은 수지의 양을 절감시키는데 관심이 있고 그것들은 부품의 벽을 얇게 하기 위해 도금으로 금형 중심부를 확립하는 방법을 점차 찾고 있다. Raimondi는 말하길 이는 비전기 니켈 도금을 통해 성취될 수 있지만 이는 피트를 통해 결과를 볼 수 있다고 한다. Bales는 현재 술파메이트 니켈을 개발하고 있는데 피트 프리가 되는 동안 무거운 침전물의 도금을 허용할 것이고 재조합을 할 필요가 없다.

 

 

가장자리 이점

앞서 말한 기술적 함정에도 불구하고, 몰드테크는 덧붙여진 표면 질감을 야기할 수 있는 향상된 금형 기술을 지적한다. 중심부에 질감을 가함으로써 툴은 싱크마크 결과를 가져오는 수동 절단을 이용하지 않고도 부분을 더욱 잘 보유할 수 있다. 이러한 질감은 보다 큰 영역에 분산된 압력을 가하는데 이는 싱크마크를 감소시킬 수 있다. 게다가 중심부 위와 리프터 혹은 슬라이드 건너편의 질감은 몇 가지 재료를 통해 그림자 마크를 감출 수 있게끔 한다. 이는 그렇지 않을 경우 부분의 A 등급 일부를 통해 결과물이 생길 수 있을 것이다.
부품의 경우, 가스를 추출하기 위한 위치가 중요하게 작용되고 표면 질감은 배기작용을 돕고 금형 배기가 빠져나오게 하기 위해 가스가 가해지기도 하며 부품이 채색될 경우, 표면 질감은 부품의 채색상태를 보유하기 위한 능력을 활성화시킨다. 몰드테크는 표면 질감에 대해 지적하며 그것이 적절하게 디자인되었을 경우, 용해 유입 교란운동을 최소화시킬 수 있다고 본다. 이는 부품 표면에 손상을 가할 수 있고, 플라스틱의 중간 제품과 같이 제품에 견인력을 가해 롤러에 대한 쥐는 힘을 강화시킨다.

부품에 표면 마감을 가하는 것에 관심이 있는 디자이너들을 돕기 위해 몰드테크는 실질적인 모델을 생성하기 위한 3D 디지털 스캐닝을 활용하고 이는 특허등록된 Render-Tech 소프트웨어에 의해 제공된다. 이는 디자인 리뷰를 위한 질감과 함께 어떠한 CAD 부품이라도 “디지털화된 완성”을 할 수 있다. 이는 구성에 대해 복잡한 윤곽을 포함한 정밀한 특정화에 적합하도록 지향되고 있다. 또한 이는 기하학상 혹은 도식화된 구성 패턴이 사용되는 곳에서 특히 유용하게 사용될 수 있고 적절한 배열이 열쇠가 된다.

몰드테크는 에칭 제품이 광범위한 다양성을 갖고 있다고 말한다. 이는 베릴륨구리, 커크사이트, 캐스트 알루미늄과 같은 캐비티 재료와 마찬가지로 P-20과 H-13과 같은 흔한 구조화된 툴 재료를 성공적으로 갖고 있다. 구조화된 툴 준비를 갖추기 위해, 몰드테크는 조립된 부분의 질감을 볼 수 있는 완전히 분해된 것을 요구한다. 모든 막힌 부분은 적절하게 선을 그을 수 있고 모든 EDM(전기적 방전 머쉬닝)스케일은 구성된 구역으로부터 제거되어오고 있다.

 

표면 마감처리 특별공개

CrafTec 포트폴리오의 범위 안에서 집합된 Tier one 자동차 공급업체 Johnson Controls(JCI MI, 디트로이트)는 멀티 재료 몰딩과 현장발포 가능성의 혼합을 통해 표면마감 안정성에 대한 가능성을 제시하고 있다. 존슨 컨트롤스의 David Phillips는 인테리어 판매와 마케팅의 중역이사로 멀티칼라 기술은 JCI에 의해 채택되어 이는 인지될 수 있는 것이라고 한다.

 

이 회사는 이중 배럴 기계를 선택했고 적절한 툴은 슬라이드 특성을 갖고 있다고 한다. 이는 몰드 요소가 뒤로 당겨지고 제2차 칼라/수지가 접착기면 위로 오버몰드되는 곳을 통해서 볼 수 있다. 필립스는 결합력과 접착력을 확보하기 위해 패널의 뒷면 위에 재료의 중복이 생기면서 설계가 이루어진다고 말한다.

이 회사의 현장발포 기술은 열경화성 폴리우레탄 발포를 적용하고 있다. 이는 열가소성 물질 접착기면 위에 오버몰드된다. 필립스는 표면은 패널 꼭대기에 위치하고 그것의 바깥둘레는 판넬을 통해 설계된 홈 안으로 “찔러 넣게” 된다고 말한다. 발포는 그 후 판넬과 접착력을 표면에 가하기 위해 유연성을 더한 발포와 함께 표면과 판넬 사이에서 주입되고 빈 공간을 충전하게 된다. 이것을 이용해, JCI는 하부의 도톨도톨한 폴리프로필렌 혹은 열가소성물질 올레핀 접착기면에 유연성을 더할 수 있게 되었다.

 
이 회사는 또한 부분적 몰드 비하인드(PMB) 기술을 제공하고 있는데 이는 마감된 형태에 표면이 예비성형되어 몰드 안으로 주입되고 결과적으로 패널을 접촉하게 하면서 접착제에 일반적으로 사용되는 풀을 배제한 것이다. 마감된 표면이 예비성형됨으로써 JCI는 빈틈없는 코너 안에서 파열되거나 유실되는 일을 방지할 수 있게 되었고 우수한 선명도와 함께 조직을 엠보스 가공할 수 있다. 표면 예비성형은 또한 “A” 표면 위의 섬광현상을 방지한다. JCI 는 오프셋 표면을 생성하기 위해 끼움쇠를 끼워 넣고 있다.
이는 PMB 몰딩 공정을 통해 붕괴되게끔 한 것이다. 이러한 방식으로 필립스는 예견할 수 있고 반복할 수 있는 것으로 기술한다. 필립스는 말하길 이러한 끼움쇠는 제품 디자이너들에게 막대한 유연성을 부여한다고 말한다. 현재의 자동차 제품의 견지에서 멀티칼라는 링컨 MKX 도어 트림, 쉬보레 임팔라, 미츠비시 이클립스와 새턴 아웃룩을 통해 발견할 수 있고 부분적 현장발포기술은 마즈다와 링컨 MKX 계기판을 통해 볼 수 있다.