실리콘 제품을 맞춤 제작해 보셨다면 "CAD 파일을 보내주세요"라는 요청을 들어보셨을 것입니다. 사진, 대략적인 스케치, 또는 실제 샘플을 제공하더라도 제조업체는 여전히 CAD 파일을 요구합니다. 많은 고객, 특히 엔지니어링 경험이 없는 고객에게는 이러한 작업이 불필요하거나 지나치게 기술적으로 느껴질 수 있습니다. 하지만 실리콘 제조 업계에서 CAD 파일은 정밀성, 금형 품질, 그리고 생산 효율성을 위한 중요한 기반입니다.
이 글에서는 실리콘 제조에 CAD 파일이 왜 중요한지, 파일이 없을 경우 발생할 수 있는 위험과 고객이 파일을 가장 잘 준비할 수 있는 방법에 대해 살펴봅니다.
CAD 파일이란?
CAD(컴퓨터 지원 설계)는 SolidWorks, AutoCAD 또는 Fusion 360과 같은 소프트웨어를 사용하여 디지털 제품 도면을 만드는 것을 의미합니다. 수작업 스케치와 달리 CAD 파일은 2D 모델과 정밀 3D 모델을 모두 표시할 수 있어 제작의 정확성을 높이고 업데이트도 더 쉽게 할 수 있습니다.
표준 CAD 파일에는 일반적으로 다음이 포함됩니다.
| 범주 | 설명 |
| 기하학 | 2D 스케치 또는 3D 제품 모델 |
| 치수 | 일반적으로 ±0.01mm 이내의 높은 정밀도 |
| 재료 정보 | 실리콘 종류(HTV, RTV, LSR), 쇼어 A 경도 등 |
| 표면 마감 | 광택, 무광택 질감, 레이저 에칭 등 |
이러한 파일은 제조업체에 명확하고 표준화되고 실행 가능한 설계 데이터를 제공하여 개념과 대량 생산 사이의 디지털 브리지 역할을 합니다.
대부분의 실리콘 제조업체가 CAD 파일을 요구하는 이유는 무엇입니까?
더 높은 정확도와 더 빠른 금형 설계
실리콘 부품은 일반적으로 압축 성형이나 LSR 사출 성형을 통해 생산됩니다. 금형 설계는 이 공정의 핵심이며, CAD 파일은 그 기반을 제공합니다.
CAD는 다음과 같은 측면에서 엔지니어에게 도움을 줍니다.
- 제품 형상을 정확하게 모델링
- CNC 또는 EDM 기계에 대한 자동 생성 도구 경로
- 디자인 수정 및 비교 속도 향상
고정밀, 복잡한 생산 요구 사항 지원
최신 실리콘 공정, 특히 LSR 공정에는 0.01mm 단위의 정확도를 요구하는 초정밀 금형이 필요합니다. CAD 파일을 사용하면 다음 작업을 수행할 수 있습니다.
- CAM 및 3D 프린팅 시스템에 직접 통합
- 대용량 부품을 위한 다중 캐비티 금형 설계
- DFM(제조가능성을 위한 설계)은 드래프트 각도, 통풍 및 균일한 벽 두께를 확인합니다.
이를 통해 시행착오가 줄어들고, 리드타임이 단축되며, 복잡한 디자인도 대량 생산이 가능해집니다.
더욱 원활한 생산 및 비용 관리
CAD를 사용하면 개발 프로세스를 간소화하고 실질적인 이점을 얻을 수 있습니다.
| 이점 | 설명 |
| 더 빠른 프로토타입 제작 | 30%-50% 금형 재작업을 피함으로써 시간 절약 |
| 낮은 통신 비용 | 팀 간 오해 감소 |
| 금형 예산 관리 | 더 높은 첫 번째 통과 수율, 70%는 재작업이 적습니다. |
| 표준화 | 모든 부품에 대한 추적 가능한 디지털 소스 |
OEM/ODM 및 소량 생산 고객의 경우 CAD는 비용이 많이 드는 의사소통 오류와 불필요한 지연을 방지하는 데 도움이 됩니다.
제품 품질 및 일관성 보장
CAD 파일은 설계뿐만 아니라 품질 관리 및 버전 추적을 포함한 생산 전반에 유용합니다.
- 완전히 밀폐된 3D 모델은 간과된 디자인 기능을 줄입니다.
- 시뮬레이션 도구(예: ANSYS, Moldex3D)는 성능 예측에 도움이 됩니다.
- 원본 CAD 데이터를 사용하여 치수 일관성을 모니터링할 수 있습니다.
그렇기 때문에 Apple과 Philips와 같은 유명 브랜드에서는 실리콘을 주문할 때 전체 CAD 패키지와 모델링 문서를 요구합니다.
맞춤형 및 혁신 활성화
실리콘 부품은 점점 더 맞춤화되고 통합되고 있습니다. 예를 들면 다음과 같습니다.
- NFC 칩이 내장된 결제용 손목 밴드
- 맞춤형 마우스 가드 및 스포츠 장비
- 다중 소재 부품(예: 실리콘 + PC 또는 실리콘 + 금속)
정확한 모델링, 정렬, 테스트 실행을 위해서는 CAD 파일이 필요합니다.
CAD 파일이 없으면 어떤 문제와 위험이 발생할 수 있나요?
CAD를 사용할 수 없는 경우 제조업체는 역엔지니어링이나 스캐닝에 의존할 수 있으며, 이로 인해 다음과 같은 문제가 발생할 수 있습니다.
| 위험 | 영향 |
| 정확도 손실 | 손으로 그린 그림을 CAD로 변환하면 오류가 발생할 수 있습니다. |
| 비용 증가 | 금형 재설계 및 재테스트로 비용이 20-50%만큼 증가합니다. |
| 타임라인 지연 | 모델링 및 시험 수정에 7~15일이 추가됩니다. |
| 품질 격차 | 시뮬레이션이 없으면 성능이 떨어질 수 있습니다. |
CAD 파일을 준비하고 사용하는 가장 좋은 방법은 무엇입니까?
고객을 위한 팁
- 선호되는 형식: STEP(.stp), IGES(.igs)가 널리 허용됩니다.
- 모델링 팁: 주요 치수와 공차를 명확하게 표시하세요. 재질을 명시하고, 표면 마감을 표시하세요.
- 소프트웨어 옵션: SolidWorks, AutoCAD, CATIAFree, CAD, Onshape(클라우드 기반)
제조업체가 CAD를 사용하는 방법
- CNC 금형 가공을 위해 CAD를 CAM으로 가져오기
- ANSYS 또는 SW 시뮬레이션을 사용하여 구조 시뮬레이션을 실행하세요
- 템플릿을 사용하여 BOM, DFM 보고서 및 생산 파일을 만듭니다.
디지털 통합을 통해 기존 워크플로에 비해 프로젝트 속도를 1.5~2배까지 높일 수 있습니다.
결론
실리콘 제조업체에게 CAD 파일은 중요한 기반입니다. CAD 파일은 설계의 실현 가능성, 금형의 정밀성, 그리고 제품이 예산과 기한 내에 납품될 수 있는지 여부를 결정합니다.
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