수축률 반영 금형 치수 계산기
제품 도면 치수·공차와 수지 성형 수축률(흐름·직각·두께 방향)을 넣으면 금형 가공 치수를 계산하고, 수축률 범위 끝에서 제품이 공차 안에 드는지, 근사식 제품 × (1 + s)와 정확식 제품 ÷ (1 − s)가 얼마나 다른지 보여 줍니다. 여러 부품이 겹치는 공차 누적은 공차 누적 분석을 함께 쓰세요. 성형 전 수지 건조 조건은 수지 건조 호퍼 용량 계산기에서 확인하세요.
계산 근거
수축률 s = (금형 치수 − 제품 치수) ÷ 금형 치수(금형 치수 기준). 금형 치수 = 목표 제품 치수 ÷ (1 − s). 근사식 제품 × (1 + s)와의 차이 = 목표 × s² ÷ (1 − s). 예상 제품 범위 = 금형 × (1 − s최대) ~ 금형 × (1 − s최소). 수지 수축률은 사용자가 수지 제조사 데이터시트 값으로 넣습니다.
함께 쓰는 양식
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자주 묻는 질문 (FAQ)
금형 치수는 제품 ÷ (1 − s)인가요, 제품 × (1 + s)인가요?
성형 수축률은 금형 치수를 기준으로 잽니다. ASTM D955는 금형 캐비티 치수와 성형품 치수의 차이로 수축을 정의합니다.
s = (금형 − 제품) ÷ 금형을 풀면 금형 = 제품 ÷ (1 − s)가 정확식이고, 제품 × (1 + s)는 1차 근사입니다.두 식의 차이는 얼마나 되나요?
근사식은 정확식보다
제품 × s² ÷ (1 − s)만큼 작습니다. 100 mm에 수축률 0.5%면 약 2.5 µm로 작지만, 2%면 약 41 µm, 300 mm에 2%면 약 0.12 mm로 정밀 공차를 다 먹을 수 있습니다. 치수가 크고 수축률이 큰 수지일수록 정확식을 써야 합니다.수지 수축률은 어디서 구하나요?
쓰려는 수지 그레이드의 제조사 데이터시트에 나온 성형 수축률(흐름 방향 parallel, 직각 방향 normal)을 넣으세요. 이 도구에는 수지별 값을 넣어 두지 않았고, 처음 보이는 값은 화면 예시입니다. 같은 수지라도 그레이드·유리섬유 함량·안료에 따라 다르므로 실제 쓰는 그레이드의 원문 값을 씁니다.
흐름 방향과 직각 방향은 왜 따로 넣나요?
결정성 수지와 유리섬유 강화 수지는 수지가 흐르는 방향과 그 직각 방향의 수축률이 크게 다릅니다(섬유 배향 때문). 같은 길이라도 방향에 따라 금형 치수가 달라지므로, 각 치수가 게이트 기준으로 어느 방향인지 고르세요. 게이트 위치가 바뀌면 방향도 바뀝니다.
예상 제품 범위는 어떻게 계산하나요?
금형 치수 M을 정한 뒤 수축률이 가장 작을 때
M × (1 − s최소), 가장 클 때 M × (1 − s최대)가 제품 치수의 양 끝입니다. 이 범위가 도면 공차를 벗어나면 공차 이탈 가능, 범위 폭이 공차 폭의 50%를 넘으면 빠듯으로 표시합니다. 50%는 이 도구가 정한 판정 기준입니다.공칭 치수와 공차 중앙 중 어느 쪽으로 금형을 잡나요?
양쪽 공차가 같으면 결과가 같습니다. 4.20 +0.05/−0처럼 한쪽 공차면 공칭으로 잡을 경우 수축이 조금만 커져도 하한을 벗어납니다. 이때는 공차 중앙(4.225)을 목표로 잡는 편이 유리하며, 공칭 기준일 때 공차 중앙으로 바꾸면 공차 안에 드는 치수를 도구가 알려 줍니다.
스틸 세이프(1차 가공) 치수는 무엇인가요?
금형은 깎기는 쉬워도 덧붙이기는 어렵습니다. 그래서 외형(캐비티)은 최소 수축률 기준으로 작게, 내형(코어)은 최대 수축률 기준으로 크게 1차 가공해 두고, 시사출(T0) 실측 치수로 실제 수축률을 다시 계산해 2차 가공으로 맞추는 방법을 흔히 씁니다. 결과 표의 1차 가공 칸이 그 값입니다.
계산한 금형 치수로 바로 가공해도 되나요?
이 계산은 설계 출발점입니다. 실제 수축은 살두께, 게이트 위치, 보압, 금형 온도, 냉각 시간에 따라 달라지고 데이터시트 값은 표준 시편 조건의 값입니다. 최종 치수는 수지 제조사 기술 자료, 금형 설계자 검토, 시사출 실측으로 확정하세요.
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