소량생산 방법① : QDM 금형의 정의

시제품, 모형제작에 필요한 소량생산 방법 중 하나인 QDM 금형에 대해 알아보도록 하겠습니다.

 

보통 시제품 제작은 설계 검증을 포함한 다양한 검토와 테스트를 통해 최적의 양산화를 목적으로 진행되는데 샘플은 대량생산이 불가능하기 때문에 소량생산으로 진행해야 하는데 그렇게 되면 비용은 조금 비싸지지만 반드시 거쳐야 할 필수 단계입니다.

시제품제작으로 전시회 출품과 동시에 투자유치, 바이어 상담이 가능하며 시제품 출시 전 관련 특허 및 인증을 등록할 수 있습니다.

또 소비자의 반응을 보고 요구사항을 반영할 수 있으며 제품개발 공정에 따라 양산성과 생산성 검토하는 등 구체적이면서 효과적인 방향을 제시할 수 있습니다.

 

1. 소량생산 방법과 장단점

소량생산 방법에는 1개 제작도 저렴하게 가능한 3D프린터와 QDM(Quick Delivery Mold), 진공주형(Vacuum Casting), 진공성형(Vacuum Molding) 등이 있습니다.

 

소량생산의 장점은 초기 창업기업 및 예비창업자의 경우 여러 가지 초기투자비용이 많이 소요하며 금형제작에도 막대한 비용이 들기 때문에 소량생산을 통해 비용 소비를 줄이고, 시장반응 테스트한 후 대량생산에 들어가면 리스크를 최소화할 수 있고, 무엇보다 다품종 소량생산이 가능하며 제작 기간이 짧아 시간을 단축시킬 수 있다는 장점이 있습니다.

 

2. QDM이란

Quick Delivery Mold의 약자로 쾌속금형의 뜻을 가진 이 가공법은 간이금형이라고도 불리는데요, 3차원데이터를 바탕으로 첨단 정미로속 가공기를 이용해 코어(core), 캐비티(cavity)를 가공해 표면 몰드 베이스(Mold Base)에 조립하여 신제품 개발용 시작금형을 단시간에 제작합니다.

이 방법은 금형 사출과 아주 유사한 방법으로 단일 품종 소량생산을 위한 방법으로 주로 제품의 신뢰성, 구조 검증이나 설계 데이터 검증, 금형 구조 검증 등 여러 제반 문제점을 사전에 검증하기 위해 활용합니다.

 

현재 시장은 다양화, 개성화에 의해 상품을 개발하기에 앞서 시제품을 얼마나 빨리 만들고, 시장반응을 살피는지가 경쟁에서 이기는 수단이 되어 이 요구에 맞추기 위해 간단하고, 저렴하며 시간을 단축시킬 수 있는 간이금형에 대한 기대가 크며 이를 잘 활용한다면 그 어떤 방법보다도 큰 성과를 이룰 수 있습니다.

최근 3D프린터 가공 등 다양한 방법들이 많이 개발되어 사용하고 있지만 제품의 특성상 강도나 정밀도 부분이 맞지 않다면 간이금형을 사용할 수 밖에 없습니다.

 

시금형은 다른 금형과는 다르게 무른 소재를 사용하는데 그게 바로 빠르게 금형을 제작할 수 있게끔 해주며 이는 사용하면서 제품 생산 숫자가 늘어날수록 수명이 줄어드는데요, 금형을 한 번 열었다 다는 것을 1shot이라고 합니다.

최대 3,000~5,000 Shot까지 찍어낼 수 있고, 상대적으로 비용이 저렴해 소량제작 시 많이 활용합니다.

 

QDM제작 방법은 3D설계 도면 제작->WCAP CAM -> 고속가공 ->상하 core/ cavity가공 -> 표준 Mold base조립장착 -> 시사출/양산사출 -> 제품 생산 순으로 진행됩니다.

 

3. 장점 및 단점

<장점>

① 금형 제작 비용 절감

② 다품종 소량생산

③ 다량 생산 가능 (최대 5,000개까지)

④ 제품 수정 보완 가능, 수리 용이

⑤ 제작 기간 단축

⑥ 양산품과 유사한 사출방식으로 샘플 또한 얻을 수 있다.

 

<단점>

① 대량생산 불가능

② 몰드의 내구성이 약함.

 

4. 기대효과

① 품질향상

② 납기준수

③ 다품종 소량 생산

④ 금형 제조 기준 정보 체계화

⑤ 제품 설계 능력 향상

⑥ 부품 수정 용이

이러한 기대효과로 고객의 신뢰성을 확보하고, 공격적 마케팅이 가능하며 시작금형 대비 20% 이상의 원가절감 효과를 볼 수 있습니다.

그리고 관리 효율성을 높일 수 있고, 노동생산성을 향상 시킬 수 있습니다.

 

5. 시작금형과 양산금형의 차이점

간이금형은 무른 재질의 코어로 인해 가격이 비교적 저렴하고 몰드 제작 기간이 짧다는 장점이 있지만 생산 수량이 1,000개에서 최대 5,000개까지의 소량생산만 가능하기 때문에 시제품제작에 용이합니다.

그리고 양산 금형은 내구성 좋은 코어 소재를 사용하기 때문에 금형의 수명이 길고 대량생산에 용이하며 금형 제작 기간이 길고, 제작 비용이 비싸다는 단점이 있지만 장기적으로 봤을때는 제작할 수 있는 수량이 많기 때문에 비싸다고 볼 수만은 없습니다.

다만 양산 금형을 하기 전에는 반드시 샘플 제작을 해서 설계 검증하고 양산제작을 해야 리스크를 줄일 수 있다는 것!!!

 

오늘은 소량생산 방법 중 하나인 QDM 금형에 대해 포스팅했는데요, 수량이 5,000개까지는 양산금형을 하지 않고도 제품을 제작하는 방법이 있다니 이 방법이 필요한 분들께는 비용도 줄이고, 시간도 줄일 수 있는 효과적인 방법이 될 수 있겠네요^^*