실리콘 키패드의 성능은 첫 버튼을 누르기 훨씬 전부터 시작됩니다. 바로 금형 제작부터 시작하죠. 금형은 핵심 설계도입니다.
실리콘 키패드 몰드는 정밀 가공과 CAD 설계를 사용하여 정확한 모양, 촉각적 반응, 장기적인 생산 신뢰성을 보장합니다.
완벽한 키패드는 완벽한 툴링에서 시작됩니다. RuiYang Silicone은 훌륭한 금형이 어떻게 일관된 품질을 보장하는지, 그리고 결함이 있는 금형이 어떻게 생산 과정에서 어려움을 초래하는지 직접 경험했습니다. 수백만 번 반복되는 수명의 금형을 제작하는 저희의 방법을 보여드리겠습니다.
금형 설계에서 CAD의 역할은 무엇인가?
모든 것은 3D 모델에서 시작됩니다. 디자인 아이디어가 실제 제작 도구로 탄생하는 순간입니다.
컴퓨터 지원 설계(CAD)를 사용하여 키패드의 2D 및 3D 모델을 생성합니다. 여기에는 키 이동 거리, 웨빙 형상, 그리고 전체적인 맞춤 등이 포함됩니다. 이러한 모델들은 전체 툴링 공정의 방향을 제시합니다.
저희 엔지니어들이 고객님의 키패드 디자인을 기반으로 금형을 제작합니다. CAD 파일에는 버튼 높이, 키 간격, 모서리 반경, 정확한 웨빙 모양 등 모든 세부 정보가 포함되어 있습니다. 실리콘의 유동, 압축, 경화 과정을 시뮬레이션합니다.
언더컷, 구배 각도, 배출 지점도 분석합니다. 명확한 CAD 모델을 통해 추후 공구 수정이 불필요해져 시간과 비용이 절감됩니다.
| CAD 요소 | 목적 |
|---|---|
| 키패드 3D 모델 | 모양과 치수를 보여줍니다 |
| 웨빙 기하학 | 촉각 피드백을 정의합니다 |
| 파팅 라인 디자인 | 플래시나 정렬 불량을 방지합니다. |
| 툴링 드래프트 각도 | 탈형이 용이합니다 |
강력한 디자인 기반은 오류를 줄이고 생산 주기를 단축합니다.
금형베이스는 어떻게 선택하고 준비하나요?
올바른 금형 베이스를 선택하면 도구 수명과 생산 효율성이 결정됩니다.
몰드 베이스는 일반적으로 경화강이나 알루미늄으로 제작됩니다. 재료는 생산량, 정밀도, 내구성을 고려하여 선택됩니다.
대부분의 생산 공정에는 P20 또는 H13 공구강을 사용합니다. 이 소재들은 장시간 작업 시 높은 압력과 온도를 견딜 수 있습니다. 알루미늄은 가공 속도가 빠르기 때문에 프로토타입이나 소량 생산에 사용됩니다.
가공을 시작하기 전에 재료의 경도를 높이고 표면을 광택 처리하여 최종 키패드에 결함이 생기는 것을 방지합니다.
| 금형 재료 | 사용 사례 | 이익 |
|---|---|---|
| P20 스틸 | 중간 규모 생산 | 견고성과 내구성이 우수함 |
| H13 강철 | 대량 산업용 | 우수한 내열성 |
| 알류미늄 | 프로토타입, 단기 실행 | 빠른 가공, 저렴한 비용 |
공구 수명은 유지관리에 따라 50만~100만 사이클에 이를 수 있습니다.
금형 가공에는 어떤 CNC 기술이 사용됩니까?
기계 가공을 통해 디자인에 생명력을 불어넣습니다. 모든 홈과 돔은 정확해야 합니다.
CNC 밀링, EDM(방전가공), 고속 드릴링을 사용하여 정밀한 금형 캐비티와 미세한 표면 질감을 만듭니다.
CNC 밀링으로 기본 금형 형상을 가공합니다. 그 후, 복잡한 키 형상과 엄격한 공차에는 EDM을 사용합니다. 이를 통해 날카로운 모서리와 섬세한 웨빙 형상을 제작할 수 있습니다.
저희는 키 정렬, 통풍구, 표면 질감에 특히 주의를 기울입니다. 표면 마감은 탈형, 코팅 접착력, 그리고 부품 외관에 영향을 미칩니다.
| CNC 프로세스 | 사용 |
|---|---|
| 갈기 | 전체 캐비티 성형 |
| 일렉트릭 디엠 | 날카로운 디테일과 깊은 컷 |
| 세련 | 최종 표면 정제 |
정밀 가공을 통해 금형의 모든 부분이 완벽하게 맞춰집니다.
웨빙은 촉각 제어를 위해 어떻게 설계되었나요?
각 키 아래의 띠는 촉감을 조절합니다. 기능과 형태가 만나는 지점이죠.
웨빙 디자인은 두께, 각도, 그리고 지지 구조 등을 고려합니다. 이러한 요소들은 누르는 데 필요한 힘과 키가 반발하는 방식을 결정합니다.
소프트웨어 도구를 사용하여 웨빙의 접힘과 스냅백을 시뮬레이션합니다. 일반적인 설계는 키 상단과 하단 사이에 원뿔 모양의 웨빙을 사용합니다. 웨빙 두께는 0.3mm에서 0.7mm까지 다양합니다.
금형 제작 시 웨빙 캐비티는 완벽하게 가공되어야 합니다. 각도나 깊이가 잘못되면 촉각 피드백이 제대로 전달되지 않습니다.
| 웨빙 기능 | 기능에 미치는 영향 |
|---|---|
| 두께 | 프레스 힘을 결정합니다 |
| 각도 | 스냅 느낌에 영향을 미칩니다 |
| 지름 | 반동 강도를 제어합니다 |
이 부분은 금형에서 가장 맞춤 제작된 부분 중 하나입니다. 두 개의 키패드가 완전히 똑같은 느낌은 없습니다. 두 개의 웨빙이 똑같지 않기 때문입니다.
멀티샷과 인서트 몰드는 어떻게 처리되나요?
일부 디자인에는 여러 소재나 내장된 구성 요소와 같이 복잡한 성형 단계가 필요합니다.
멀티샷 및 인서트 몰드를 사용하면 플라스틱 프레임, PCB 인서트 또는 이중 색상 영역에 실리콘을 오버몰딩할 수 있습니다. 이러한 몰딩에는 정밀한 정렬과 보조 툴링이 필요합니다.
플라스틱 프레임이나 이중 경도 설계의 키패드를 제작할 때는 인서트 몰딩을 사용합니다. 먼저, 기본 부품을 금형에 넣습니다. 그런 다음 실리콘을 그 위나 주변에 도포합니다.
이중 색상 또는 이중 경도 키패드의 경우, 다중 사출 금형을 사용합니다. 이 금형에는 각 소재 사출마다 별도의 러너와 캐비티가 포함됩니다.
| 성형 유형 | 사용 사례 |
|---|---|
| 인서트 몰딩 | PC 또는 금속 프레임 위의 실리콘 |
| 듀얼샷 성형 | 2색 또는 2가지 경도 키패드 |
| 하이브리드 성형 | 실리콘에 내장된 전자 장치 |
이 단계는 설계하는 데 시간이 더 걸리지만 탁월한 기능성과 미학적 측면을 제공합니다.
대량 생산 전에 툴링의 유효성을 어떻게 검증합니까?
본격적인 생산에 앞서, 모든 금형은 정밀성과 반복성을 제공할 수 있다는 것을 입증해야 합니다.
대량 생산을 위해 출시하기 전에 금형 정확도를 보장하기 위해 시험 부품에 대한 T1 샘플링, 치수 검사 및 촉각력 테스트를 실시합니다.
가공 후, 소량의 샘플(T1 샘플)을 제작하여 금형을 테스트합니다. 테스트 대상은 다음과 같습니다.
- 플래시 또는 결함
- 분리선 가시성
- 버튼 정렬
- 웨빙 응답
주요 치수를 측정하고 힘-변위 시험을 통해 촉각적 성능을 확인합니다. 필요한 경우, 부품 분리를 개선하기 위해 통풍구를 수정하거나 광택 처리합니다.
| 검증 단계 | 우리가 확인하는 것 |
|---|---|
| T1 샘플링 | 전반적인 모양과 표면 |
| 치수 검사 | 버튼 높이, 간격, 맞춤 |
| 촉각 테스트 | 힘 곡선, 스냅 비율 |
| 금형 흐름 분석 | 재료 충전 일관성 |
완전한 승인을 받은 후에야 본격 생산에 들어갑니다. 툴링을 잠그고 표준 QC 사이클을 시작합니다.
결론
금형 제작은 모든 것의 기초입니다. 실리콘 키패드CAD에서 CNC, 최종 검증까지 모든 단계를 거쳐 최종 제품이 제대로 보이고, 제대로 느껴지고, 예상대로 오래 지속되는지 확인합니다.
