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금형

금형공업의 개요.

 

 




(1) 일반적 정의

금형(金型 · Die & Mould)은 일반적으로 광의와 협의의 의미로 구분하여 정의한다. 광의의 금형은 재료의 소성(塑性 · Plasticity), 전연성(展延性 · Malleability, Ductility), 유동성(流動性 · Fluidity) 등의 성질을 이용하여 재료를 가공성형, 제품을 생산하는 도구로 '틀' 또는 '형(型)'의 통칭이라 할 수 있으며 학술적 의미로도 사용되고 있다. 이에 반해 협의의 금형은 금속재료를 사용하여 만들어진 틀[型]을 말한다. 한편, 기술적 의미에서금형이란 동일규격의 제품을 대량으로 생산하기 위하여 만들어진 모체가 되는 틀을 말한다.

(2) 국제적 정의

우리 나라에서 다이(Die)와 몰드(Mould)를 통칭하는 의미로서 사용되는 금형 즉, 틀을 일본에서는 금형(金型) 또는 형(型), 그리고 중국, 대만, 홍콩, 싱가포르 등 소위 중화경제권에 속하는 국가에서는 모구(模具)라 일컫고 있다. 또 영국을 비롯하여 독일, 프랑스, 미국 등 서방 선진국에서는 Special Tooling이라는 용어를 사용하고 있다. Special Tooling의 의미에는 Die, Mould, Pattern 외에도 Jig & Fixture와 Standard Part를 포함하여 Standard Tooling(절삭공구, 수공구, 측정공구)과 구별하고 있다. 국제금형협회(ISTMA ; International Special Tooling & Machining Association)에서는 몰드에 대하여 영국식 표기인 Mould로 통일하기로 하였다. 한편, '92년 9월 한국금형공업협동조합을 비롯하여 일본, 중국 등 아시아 7개국의 금형관련 단체가 결성한 아시아금형협회(FADMA ; Federation of Asia Die & Mould Association)에서는 우리 나라 영문판 디렉토리를 모토로 하여 '95년도 FADMA 디렉토리를 발간하였는데, 이 책자에서도 사출금형에 대한 영문표기는 Mould로 통일하여 표기하였다.




금형의 종류는 일반적으로 가공품의 종류, 재질, 성형방법, 금형의 구조, 크기, 수량, 정밀도, 용도 등에 따라 다양하게 분류되고 있으며, 여기에서는 가장 널리 통용되고 있는 용도에 따른 금형 분류를 소개하고자 한다.

금형의 분류

성형재료

금형재질

용도상 분류

성형방법상 분류

프레스금형

전단가공금형

1. 금속관

탄소공구강, 합금공구강,

벤딩가공금형

   (강관, 동판, 알루미늄합금판,

고속도강, 기계구조용강,

드로잉금형

    청동판 등)

회주철, 초경합금, 아연합금,

성형가공금형

2. 비금속관

Ferro-TiC 등

압축가공금형

   (종이, 코르크, 가죽 등)

 

플라스틱금형

사출성형금형

열가소성 수지

합금강, 알루미늄, 합금주철,

압축성형금형

열경화성 수지

베릴륨강 등

이송성형금형

열경화성 수지

 

압출성형금형

열가소성 수지

 

블로성형금형

열가소성 수지

 

진공성형금형

열가소성 수지필름

 

압공성형금형

열가소성 수지필름

 

발포성형금형

열가소성 수지

 

다이캐스팅 금형

 

아연합금, 알루미늄합금,

내열강

주석, 납 등

 

주조금형

 

금속

 

단조금형

 

금속

 

고무금형

 

고무, 실리콘

 

분말야금금형

 

금속분말

 

유리금형

압출성형금형

유리

합금공구강, 주철 등

블로성형금형

요업금형

 

요업분말

합금공구강, 초경합금 등





1. 생산제품, 부품의 치수 정밀도가 높다.

2. 제품규격이 동일하여 호환성이 있고 조립 생산이 쉽다.

3. 제품생산시 금형을 이용하면 특수기술이나 숙련기술 없이도 제품을 만들 수 있다.

4. 제품의 외관이 깨끗하고 미려하다.

5. 신제품의 개발 또는 모델의 변경이 쉽다.

6. 제품의 생산시간이 단축된다.

7. 다른 생산 방법보다 종업원 수를 줄일 수 있어 인건비가 절약된다.

    컴퓨터등 자동화시스템을 이용하면 무인 생산공장 운영도 가능하다.

8. 두께가 얇은 제품의 생산이 가능하고 무게도 줄일 수 있다.

9. 기존 생산시설이나 공장 면적도 줄일 수 있다.

10. 제품을 만들기 위한 재료가 절약된다.

11. 제품의 품질을 균일화시킬 수 있다.

12. 제품에 따라 조립, 용접 등 2차 가공을 생략할 수 있다.

13. 제품의 표면이 깨끗하여 도금, 페인팅을 생략할 수 있다.

14. 제품의 생산원가를 줄일 수 있다.




우리 나라의 금형공업은 제조업의 성장발전에 따라 함께 성장해 왔다. '62년 경제개발 5개년 계획이 시행되면서 범용공작기계가 생산되기 시작했고, 수입해서 사용하던 외국산 금형을 모방하여 설계도면을 작성하고 도면에 의한 작업방법이 정착하기 시작한 것은 '60년대 중반 이후이다. 이때부터 산업에 필요한 단순한 금형을 생산하기 시작하고 외국과의 기술제휴 등을 통하여 급속하게 발전한 시기로서 '65년부터 '70년까지를 금형기술의 발아기라고 볼 수 있다.

통계에 따르면 '60년 이전에 설립된 금형업체는 65개사에 불과했으나, '60년대 이후 경제개발계획에 힘입어 '70년도에는 173개사로 증가하였으며, '70년대 중반부터 전자공업 및 중화학공업이 발전되면서 정밀가공용 공작기계가 도입되어 프레스금형과 플라스틱금형 등이 생산되기 시작했다.

'80년대 들어서면서 방전가공기, NC기계 등 정밀가공기계가 일부 도입되기 시작하면서, 금형의 종류도 반도체금형, 전자, 전기용품 금형 등으로 다양화 되었으며 금형에 대한 체계적인 교육을 위하여 대학, 전문대학, 기능대학 등에 금형관련학과가 개설되었다.

'80년 후반기부터 정부의 금형공업 육성시책에 힘입어 국내 금형공업은 양적, 질적으로 성장하는 전환기가 되었다. 이 때부터 범용금형을 일본을 비롯한 동남아 각국에 수출하기 시작했고, '91년 이후 CNC 공작기계와 CAD/CAM 시스템을 도입하기 시작하였으며, '93년부터는 종업원 30명 이상의 업체에 첨단설비 및 시스템이 보급되고 있다.


연도

국가산업

금형공업

성장단계

생산수단

특     징

'61이전

 

여명기

 

- 1957.10 락희산업(현LG)이 서독에서

 

 

 

  금형제조설비 도입

 

 

 

- 1958.07 한진공업사

 

 

 

  (최초의 금형제조 독립업체)설립

'62~'66

제1차 경제개발

성장초기단계

소규모 가내공업용 설비

- 소규모 가내공업 수준

 

5개년 계획

- 스케치 도면과 기능인데 의한 생활용품

'67~'71

제2차 경제개발

  금형제작

 

5개년 계획

- 수입 금형수리 

'72~'76

제3차 경제개발

 

범용 공작기계

- 1973.03 한국직업훈련원 금형과 설치

 

5개년 계획

국산화

- 1980.03 한국금형공업협동조합 발족

'77~'81

제4차 경제개발

초기단계

- 1971.11 국제 금형전시회 개최

 

5개년 계획

 

 

'82~'86

제5차 경제개발

 

NC 공작기계 도입단계

- 1985.06 금형업종 도시형업종 지정

 

5개년 계획

성장기반

- 1985.11 금형공업 육성지원방안 확정

 

 

조성단계

  (제4회 기술진흥 심의회, 청와대 회의)

 

 

 

- 1986. 금형공장 품질관리 등급 지정

'87~'91

제6차 경제개발

성장단계

NC·CNC

 

 

5개년 계획

 

공작기계 보급기

 

'92~'96

제7차 경제개발

기술선진화

CAD/CAM

- 반도체 금형, 모터 코어 등

 

5개년 계획

진입단계

도입 및 보급단계

  초정밀 금형 제작

 

 

 

CAE/CAM

 

 

 

 

도입 초기단계

 

'97이후

제8차 경제개발

기술 선진화

 

 

 

5개년 계획

단계