'CATIA V5'에서 드래프트 기능은 사출성형 부품과 주조 부품 설계에서 필수적인 요소로 정확한 이형각 적용과 몰드 제작 효율성을 위해 광범위하게 활용되는 핵심 기능입니다. 이형성 확보와 생산성 향상에 직접적인 영향을 미치는 중요한 설계 도구입니다.
드래프트 기능의 기본 개념과 적용 원리
드래프트는 사출성형이나 주조 공정에서 완성된 제품을 금형에서 쉽게 분리하기 위해 수직면에 특정 각도를 부여하는 기능입니다. 이 기능을 통해 제품의 측벽에 경사각을 만들어 금형 이탈 시 발생할 수 있는 손상이나 변형을 예방할 수 있습니다. 파트 디자인 워크벤치에서 드래프트는 드레스업 피처 중 하나로 분류됩니다. 기본 형상이 완성된 후 적용하는 추가 가공 기능입니다. 드래프트 각도는 일반적으로 0.5도에서 5도 사이의 범위에서 설정됩니다. 재료의 특성과 제품의 복잡성에 따라 적절한 각도를 선택해야 합니다. 플라스틱 사출성형의 경우 보통 1도에서 3도 정도의 드래프트 각도를 적용합니다. 금속 주조에서는 재료와 주조 방법에 따라 더 큰 각도가 필요할 수 있습니다. 이형 방향은 파팅 라인을 기준으로 결정됩니다. 상하부 금형의 분리 방향과 일치해야 합니다.
이형각 설정과 측정 방법
이형각 설정은 제품의 품질과 생산 효율성에 직접적인 영향을 미치는 중요한 과정입니다. 'CATIA V5'에서는 다양한 방법으로 이형각을 정의하고 적용할 수 있습니다. 반사면 드래프트는 가장 기본적인 방법으로 선택한 면에 직접 각도를 적용합니다. 중립면 드래프트는 특정 면을 기준으로 위아래 면에 서로 다른 각도를 적용할 수 있습니다. 가변 각도 드래프트는 하나의 면에서도 위치에 따라 다른 각도를 적용하는 고급 기능입니다. 각도 측정 도구를 활용하면 적용된 드래프트 각도를 정확히 확인할 수 있습니다. 측정 결과는 실시간으로 업데이트되어 설계 변경 사항을 즉시 반영합니다. 부품의 두께와 높이에 따라 최적의 이형각을 계산하는 것이 중요합니다. 너무 큰 각도는 제품의 기능성을 해칠 수 있고 너무 작은 각도는 이형 불량을 초래할 수 있습니다. 설계 단계에서 금형 전문가와 협의하여 적절한 각도 범위를 결정하는 것이 바람직합니다.
사출성형 부품 설계 시 드래프트 적용
사출성형 부품에서 드래프트 적용은 제품의 상업적 성공을 좌우하는 핵심 요소입니다. 플라스틱 재료의 수축 특성을 고려하여 드래프트 각도를 결정해야 합니다. 결정성 플라스틱은 비결정성 플라스틱보다 수축률이 높아 더 큰 드래프트 각도가 필요합니다. 리브나 보스와 같은 돌출 형상에는 일반 벽면보다 큰 드래프트 각도를 적용해야 합니다. 이런 부위는 금형 접촉면적이 넓어 이형 저항이 크기 때문입니다. 언더컷이 있는 복잡한 형상에서는 슬라이드 코어나 리프터를 사용하더라도 기본적인 드래프트는 필수입니다. 텍스처나 패턴이 적용된 표면은 추가 드래프트가 필요합니다. 표면 거칠기가 높을수록 더 큰 각도를 적용해야 합니다. 게이트 위치와 충전 패턴을 고려한 드래프트 설계가 중요합니다. 수지 흐름 방향과 드래프트 방향이 조화를 이루어야 최적의 성형 품질을 얻을 수 있습니다. 냉각 시간 단축과 사이클 타임 개선에도 적절한 드래프트가 기여합니다.
몰드설계에서 드래프트 기능 활용
몰드설계 과정에서 드래프트 기능은 금형 구조 설계와 직접적인 연관이 있습니다. 파팅 라인 설정 전에 모든 수직면에 대한 드래프트 계획을 수립해야 합니다. 코어와 캐비티의 분리 방향을 고려한 드래프트 방향 설정이 필수입니다. 다중 슬라이딩 방향이 있는 복잡한 금형에서는 각 슬라이드별로 독립적인 드래프트를 적용해야 합니다. 인서트 부품이나 오버몰딩 구조에서는 단계별 드래프트 적용 전략이 필요합니다. 벤팅 시스템과 드래프트 각도의 관계도 중요한 설계 요소입니다. 적절한 드래프트는 공기 빠짐을 원활하게 하여 성형 불량을 방지합니다. 이젝터 핀 배치와 드래프트 각도는 서로 영향을 미칩니다. 이젝션 력을 최소화하면서 균등한 이형이 가능한 드래프트 설계가 중요합니다. 금형 수명 연장을 위해서도 적절한 드래프트가 필수입니다. 과도한 이형 저항은 금형 마모를 가속화시킵니다. 생산량과 금형 복잡성에 따른 경제적 드래프트 각도 선택도 고려해야 할 요소입니다.