2단 이젝팅 구조

왜 배우는가: 사출금형에서 성형품을 손상 없이 취출하는 것은 금형 설계의 기본 과제이다. 2단 이젝팅은 실무에서 제품 손상과 사이클 지연을 막는 핵심 설계이며, 시험에서는 그림과 함께 설명하는 형태로 반복해서 다뤄진다.

출제 이력: 제132회 4교시 6번, 제108회 4교시 3번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

2단 이젝팅 구조는 성형품과 러너를 두 단계 동작으로 나누어 차례로 밀어내는 사출금형의 취출 구조이다.

답안 첫 줄에는 위 정의를 그대로 쓰고, 이어서 아래 키워드를 설명에 연결한다. 정의의 핵심 용어는 단계와 순서이며, 이 두 단어를 빠뜨리면 단순 이젝팅과 구별되지 않는다.

• 2단 이젝팅: 제품 취출을 시간차를 두고 두 단계로 수행하는 방식이다.
• 이젝터 핀: 성형품을 직접 밀어내는 핀이다.
• 스트리퍼 플레이트: 제품의 가장자리를 면 단위로 밀어내는 판이다.
• 러너 이젝팅: 러너를 제품과 분리하여 먼저 떼어 내는 동작이다.
• 이젝터 플레이트: 이젝터 핀을 고정하고 함께 움직이는 판이다.
• 스톱퍼 볼트: 두 단계 사이의 이동 거리를 제한하는 부품이다.
• 3매 금형: 러너를 분리하여 취출하기 위해 금형을 세 판으로 나눈 구조이다.

이 키워드들은 2절에서 단계별 작동 순서를 설명할 때 다시 등장한다. 각 부품이 어느 단계에서 움직이는지 함께 기억해야 한다.

2. 개념 풀이

2단 이젝팅 구조는 사출 성형이 끝난 뒤 성형품을 금형에서 꺼내는 이젝팅 동작을 두 단계로 나누어 수행하는 구조이다. 1단에서는 러너나 스트리퍼 플레이트 같은 제품 주변 부품을 먼저 움직여 제품과 분리하고, 2단에서는 이젝터 핀이 성형품을 밀어 최종 취출한다. 정식 정의의 핵심은 단계별 작동 순서가 기구로 정해져 있다는 점이다.

원리는 러너와 성형품이 같은 시점에 함께 밀려 나오는 데서 출발한다. 러너가 게이트에 붙은 채 제품이 끌려 나오면 게이트 부위에 힘이 집중되어 제품이 찢어지거나 게이트 절단면에 흔적이 남는다. 러너와 성형품을 시간차로 분리해야 취출 불량을 줄일 수 있다. 2단 이젝팅은 이 시간차를 기계적 구조로 만든 것이다.

1단 이젝팅은 러너 또는 스트리퍼 플레이트가 먼저 움직이는 단계이다. 제품을 코어에서 살짝 들어 올려 게이트 부위를 분리하는 역할을 하며, 이 단계에서는 성형품 본체가 아직 금형 밖으로 밀려 나오지 않는다.

2단 이젝팅은 1단이 끝난 뒤 이젝터 플레이트가 작동하여 이젝터 핀이 성형품을 밀어내는 단계이다. 이 단계에서 성형품은 금형 밖으로 완전히 취출된다.

스톱퍼 볼트는 두 단계 사이의 이동 거리를 제한하는 부품이다. 1단 이동이 끝나면 스톱퍼 볼트에 걸려 2단으로 넘어가며, 이 구조 덕분에 두 단계의 간섭이 막힌다.

이젝팅 순서는 사출기의 이젝터 로드가 금형의 이젝터 플레이트를 미는 힘에서 시작된다. 이 힘이 1단 부품에 먼저 전달되고, 1단이 스톱퍼 볼트에 걸린 뒤에야 2단 부품이 움직이는 것이 일반적인 구조이다.

취출이 끝나면 리턴 핀과 스프링이 이젝터 플레이트를 원위치로 복귀시켜 다음 사이클의 형 닫힘을 준비한다. 복귀 순서가 어긋나면 핀과 코어가 충돌하여 금형이 파손되므로, 복귀 조건은 이젝팅 설계에서 함께 검토한다.

3. 등장 배경과 필요성

사출금형은 러너 시스템과 성형품이 한 번에 성형되는 구조이므로 취출 단계에서 두 부분을 분리해야 한다. 형상이 복잡하여 내측에 언더컷이나 깊은 리브가 있는 제품은 한 번에 밀어내는 방식으로 취출하면 금형에 붙어 있기 쉽다. 이런 조건에서 취출 순서를 나누는 2단 이젝팅이 필요해진다.

이젝팅 방식은 제품 형상에 따라 여러 가지로 나뉜다. 스트리퍼 플레이트 방식은 면적이 넓은 성형품에 선호되고, 블레이드 이젝팅은 얇고 사각 단면을 가진 제품에 쓰인다. 2단 이젝팅은 면 취출과 핀 취출을 결합하여 넓은 면을 가진 제품의 취출 안정성을 높이는 데 쓰인다. 두 방식이 한 금형에 함께 쓰이면 취출 힘이 분산되어 국부 응력이 줄어드는 효과를 기대할 수 있다.