금형사출은 제품을 양산하는 가장 대표적인 제조 방식입니다. 우리 주변에서 쉽게 찾아볼 수 있는 제품 중 다수가 금형사출 방식으로 생산됩니다. 그렇다면 ‘금속사출’에 대해서 들어보셨나요?
금속사출은 금속 분말을 활용해 소형 부품을 양산하는 제조 방식입니다. 서로 딱 한 글자만 다르다 보니 간혹 금형사출과 금속사출을 헷갈리는 경우도 적지 않습니다.
오늘은 금형사출과 혼동을 빚곤 하는 금속사출에 대해 자세하게 알아보려고 합니다. 금속사출의 정의부터 금속사출로 만든 제품, 금속사출의 재료까지 자세하게 정리했습니다. 이 글을 잘 따라가기만 하면 앞으로 이 두 용어를 헷갈리는 일은 없을 겁니다.
1️⃣ 금속사출(MIM)이란?
먼저 금형사출은 보통 플라스틱을 사용해 제품을 양산하는 대표적인 제조 방식입니다. 금형 제작엔 비용이 많이 들기 때문에 보통 시제품 제작 단계에서는 3D프린팅 같은 다른 제조 방식을 사용합니다. 하지만 제품을 대량으로 생산해 시장에서 판매할 계획이라면 금형을 제작해 똑같은 모양의 제품을 대량으로 생산하는 것이 유리합니다.
금형(金型)은 금속으로 만든 틀(거푸집)을 의미합니다. 금형사출은 금형에 액체 상태의 재료를 밀어넣어 금형 모양의 제품을 만들어내는 제조 방식입니다. 붕어빵 틀에 붕어빵 재료를 부어서 붕어빵 모양을 만들어내는 것과 비슷합니다. 금형사출의 종류에는 일반사출 외에도 인서트 사출, 블로우 사출 등의 방식이 있습니다.
금속사출도 금형에 재료를 주입해 형태를 만든다는 점에서 금형사출과 비슷합니다. 다만, 플라스틱 대신 금속 분말을 재료로 사용한다는 점과, 사출 이후에 추가 공정이 필요하다는 점 등에서 차이가 납니다.
구체적으로 설명하자면 금속사출(MIM, Metal Injection Molding)은 형상이 복잡하고 소형인 정밀 부품의 대량생산을 위해 개발된 기술입니다. 미세 금속분말을 결합제(binder)와 혼합해 원료를 만들고, 사출성형 방식으로 제품의 형태를 만든 뒤 추가 공정을 통해 최종 제품을 얻어냅니다.
금속사출은 다음과 같은 공정을 거칩니다. (1) 금속 분말을 적당한 결합제와 섞어 과립형의 펠릿(pelllet)을 만듭니다. (2) 펠릿을 가열해 액체 상태로 만든 뒤 금형에 사출하고, 냉각을 거쳐 금형에서 떼어냅니다. (3) 용제 혹은 열처리 과정 등을 통해 사출품에서 결합제를 제거합니다. 이 과정을 ‘탈지(debinding)’라 하는데, 금속사출 제품의 품질을 결정하는 중요한 공정입니다. (4) 탈지를 거친 제품을 고온(섭씨 1200~1600도)에서 가열해 소결(燒結)합니다. (5) 후처리 과정 등을 거쳐 완성품을 만듭니다…(이하 생략)
민성정밀 김백겸 부장 [사진: 민성정밀]