압출금형 제작의 원리와 설계 기준, 정밀 가공 프로세스에 대한 전문 가이드

압출금형은 단순히 소재가 금형을 통과하며 형태가 만들어지는 장비가 아니라, 압력·열·유동·냉각이라는 복잡한 변수들이 동시에 작용하는 정밀 시스템이다. 특히 길이가 긴 프로파일이나 일정한 두께를 가진 파이프류를 지속적으로 생산해야 하는 산업에서는 압출금형의 설계 품질이 제품의 수율과 생산 효율을 결정짓는다.

SGMOLD KOREA는 자동차·산업장비·건축용 압출 제품 제조사와 협력하며, 비표준 압출금형 몰드베이스 설계(비규격 다이), 고정밀 금형베이스 가공, 고강도 소재 열처리, 그리고 최고 ±0.005mm 정밀도의 가공 능력을 기반으로 다양한 압출공정에 적합한 금형베이스을 제작하고 있다.

🟣1. 압출금형의 설계 원리와 구조적 특징

압출금형은 기본적으로 다이(DIE)와 금형 홀더로 구성되지만, 실제 설계 과정에서는 제품의 단면 형태뿐 아니라 온도 흐름, 압력 분배, 소재 점도 변화까지 고려해야 한다.

압출이 진행될 때 소재는 고압 상태에서 작은 출구로 밀려나오며 단면 형상이 형성되는데, 다이의 내부 유동 채널이 적절하게 설계되지 않으면 두께 편차, 휨, 비틀림, 표면 결함 등이 발생한다. 고정밀 압출금형이 요구되는 이유가 바로 여기에 있다.

SGMOLD KOREA는 압출 단면 형상의 난이도와 재질 특성에 따라 내부 유동 채널을 조정하고, 다이 립(die lip)의 간격과 테이퍼 각도를 미세하게 보정한다. 이러한 미세 조정은 제품의 품질 안정성과 연속 생산 시의 치수 편차 감소에 결정적인 역할을 한다.

장롱형 압출금형, 멀티홀 다이, 알루미늄 압출 다이, 플라스틱 프로파일 압출금형처럼 구조가 복잡해질수록 설계의 중요성은 더욱 커지며, 설계 단계에서의 경험과 물성 데이터가 금형 전체 성능을 좌우하게 된다.

🟣 2. 압출금형에 사용되는 소재와 열처리 품질의 중요성

압출금형은 고온과 고압에 지속적으로 노출되므로 소재 자체의 내열성·내마모성이 매우 중요하다. 가장 널리 사용되는 소재는 SKD61(H13)이며, 높은 내열 충격성과 균일한 경도 분포를 확보할 수 있다는 점에서 압출 산업에서 표준처럼 사용된다.

이 외에도 S136, 420, 특수 고경도 합금강, 고내식 스테인리스 계열 금형강이 사용되는데, 이는 제품 요구 강도·내식성·열 변형 안전성을 기준으로 선택된다.

SGMOLD Korea는 소재 선별 단계에서부터 내부 결함 여부, 여러 두께에서의 경도 편차, 열전도율 수치 등을 검토한다. 특히 압출금형은 사용 중 미세 크랙이 생길 경우 생산 라인 전체가 멈출 수 있기 때문에, 열처리(Hardening & Tempering) 품질은 금형의 수명에 직접적인 영향을 준다.

열처리 과정에서 발생하는 변형을 최소화하기 위해 금형 설계 단계부터 변형 예측을 반영하고 CNC 기반 정밀 가공 단계에서 여유치를 계산하는 작업을 진행한다. 이러한 선행 공정은 금형의 장기 수명을 보장하며, 압출 제품의 치수 교정 빈도도 줄여준다.

🟣 3. 압출금형 제작 공정: 정밀도를 결정하는 기술적 요소들

압출금형 제작은 단순 절삭 이상의 공정이 복합적으로 이어져 완성된다. SGMOLD Korea는 다음과 같은 공정 체계를 기반으로 생산 효율과 품질을 동시에 확보하고 있다.

① 3D 설계 및 유동 분석

제품의 단면 구조가 복잡하거나 벽 두께가 일정하지 않은 경우, 내부 유동 경로의 저항을 균일하게 설계해야 한다. 유동 분석을 통해 압력 손실과 온도 분포를 예측하여 구조를 조정한다.

② 고정밀 CNC 가공

5축 가공센터와 HSC(고속가공기)를 사용해 다이의 핵심 형상을 제작한다. 압출금형의 정밀 가공은 ±0.01mm 수준에서 시작하며, 고난도 금형은 ±0.005mm 이내의 맞춤 가공이 요구된다.

③ 放電加工(EDM) 정밀 형상 가공

CNC로 가공할 수 없는 깊고 좁은 내부 형상은 EDM 가공으로 완성한다. EDM 정밀도는 압출 제품의 표면 품질과 직접 연결되므로, 전극 소모량과 방전 패턴을 세밀하게 조정한다.

④ 열처리 및 변형 최소화 교정

열처리 후 발생하는 미세 변형을 다이 구조에 맞게 보정한다. 이 단계는 압출금형 제작에서 매우 중요한데, 보정이 잘못되면 장시간 압출 시 형상 편차가 커진다.

⑤ 연삭 및 최종 정밀도 확보

평면도와 직각도는 압출 제품의 균일성을 위해 필수다. 정밀 연삭으로 표면 품질을 안정화하고, 치수 공차를 마지막으로 조정한다.

⑥ 3D 측정(CMM) 검사

완성된 금형은 CMM 장비로 전체 치수를 검증하며, 요구 공차 대비 모든 단면이 ±0.005mm 안에 들어가는지 확인한다.

🟣 4. 압출금형 제작 비용을 결정하는 요인

압출금형 비용은 단순히 “크기가 크다/작다”로 결정되지 않는다.
구조적 복잡성, 성형 난이도, 유동 균형 설계, 열처리 요구 사항, 제품의 수명 목표 등에 따라 비용이 크게 달라진다.

특히 다음과 같은 요소는 금형 단가에 큰 영향을 준다.

• 고정밀 내부 채널 설계 필요 여부

• 고경도 강재 사용량

• EDM 가공 시간

• 열처리 방식과 교정 난이도

• 진동 방지 설계 여부

• 반복 생산을 위한 내구성 강화 옵션

SGMOLD KOREA는 납기·정밀도·소재 사양을 기준으로 합리적인 단가를 제공하며, 대부분의 금형은 3~5일 내 제작, 한국 고객 기준 8일 내 납품이 가능하다.

🟣 5. 안정적인 압출금형 제작을 위해 SGMOLD Korea가 선택되는 이유

압출금형은 완성 후 교정이 어렵고, 생산 라인 전체의 품질에 영향을 주기 때문에 공급업체의 기술력은 무엇보다 중요하다.

SGMOLD KOREA는 27만㎡ 규모의 금형·모듈 생산 단지와 200대 이상의 CNC 설비를 기반으로 비표준 압출금형(특수 다이, 멀티 채널 구조, 고온 고압 설계)에 강점을 갖고 있다. 또한 한-중 공동 기술팀 운영을 통해 한국 고객의 납기 기준에 맞춘 빠른 교신·출고가 가능하다.

정밀 가공 능력, 열처리 품질, 측정 장비, 대량 생산 설비까지 모두 갖춘 제조사는 많지 않으며, SGMOLD KOREA는 특히 장시간 연속 압출(line extrusion)에서 치수 안정성을 유지하는 금형을 제작하는 데 높은 평가를 받고 있다.

🟣 결론: 압출금형 제작은 ‘설계 → 가공 → 열처리 → 교정 → 측정’의 모든 단계를 고려해야 한다

압출금형의 성능은 단순한 금형 품질이 아니라 제품 수율·불량률·생산 속도까지 좌우한다.
정확한 설계 경험과 안정적인 제조 능력을 갖춘 업체와 협업하는 것이 생산 효율을 높이는 가장 확실한 방법이다.

SGMOLD KOREA는 비표준 압출금형 제작, 정밀 금형가공, 고강도 소재 가공 등 고난도 압출 금형 분야에서 안정적인 품질과 납기를 제공하고 있으며, 한국 고객에게 최적화된 기술 서비스와 함께 전문적인 금형 솔루션을 지원하고 있다.

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