빛을 통과시키는 부품, 투명 사출 성형
PMMA(아크릴)와 광학 등급 폴리카보네이트로 렌즈, 도광판, 표시 창, 디스플레이 부품을 만듭니다. 투명 부품은 일반 사출과 기준이 다릅니다. 원료 건조와 금형 온도, 거울 연마, 웰드 라인 위치까지 처음부터 함께 설계하고, 양산 전에 한계 견본과 광학 측정값을 서면으로 확정합니다. 중국 공장에서 직접 성형합니다.
무료 상담90% 이상
광투과율
±0.02mm
치수 공차
SPI A2
금형 연마
3~4주
시제 금형
소재
| 등급 | 특성 | 일반적인 응용 |
|---|---|---|
| PMMA (아크릴) | 광투과율 92~93%로 범용 수지 가운데 가장 맑습니다. 표면이 단단해 긁힘에 강하고 내후성이 좋지만 충격에는 약해 PC보다 깨지기 쉽습니다. 80~100°C에서 2~4시간 충분히 말리고 금형을 뜨겁게 유지해야 합니다. | 렌즈, 도광판, 표시 창, 화장품 용기, 간판, 광 확산판 |
| PC (폴리카보네이트, 광학 등급) | 광투과율 87~89%에 충격 강도가 매우 높아 좀처럼 깨지지 않으며 120°C까지 쓸 수 있습니다. 다만 수분을 잘 먹으므로 함수율 0.02% 미만으로 건조하지 않으면 가수분해로 분자 사슬이 끊깁니다. PMMA보다 공정 조건의 폭이 좁습니다. | 내충격 창, 안전 가리개, 자동차 렌즈, LED 커버, 의료기기 관찰 창 |
| GPPS / HIPS (투명 폴리스티렌) | 광투과율 88~90%, 값이 저렴하고 성형이 쉬워 유리처럼 맑게 나옵니다. 반면 잘 깨지고 햇빛에 약해 실내용, 교체 주기가 짧은 제품, 원가가 우선인 투명 부품에 맞습니다. | 진열 케이스, 화장품 포장, 투명 트레이, 문구류, 견본 용기 |
| PETG / PET (투명) | PMMA 못지않게 맑으면서 내화학성이 더 좋고 인성도 있습니다. FDA 식품 접촉 등급을 고를 수 있습니다. PMMA보다 수축이 크며, 병 용도로는 PET 프리폼 등급이 표준입니다. | 병, 용기, 의료 포장, 식품 접촉 투명 부품, 진열 부품 |
| TPU (투명 등급) | 투명성에 탄성과 내마모성을 더한 열가소성 폴리우레탄입니다. 자외선 안정제를 넣지 않으면 누렇게 변하므로 용도에 맞춰 등급을 고르고, ABS·PC 기재와의 접착도 좋습니다. | 투명 덧씌움, 보호 커버, 유연한 창, 웨어러블 밴드 |
| COC / COP (환상 올레핀) | 복굴절이 매우 낮고 내열이 높은 광학 전용 수지로, 상이 흐트러지면 안 되는 부품에 씁니다. 원가가 높아 건별로 검토한 뒤 견적드립니다. | 정밀 광학 부품, 의료 진단 부품, 렌즈 어레이 |
공정 매개변수
| 매개변수 | 표준 범위 |
|---|---|
| 광투과율 (3mm 시편) | PMMA 92~93%, PC 87~89%, GPPS 88~90% |
| 헤이즈 (광학 등급) | PMMA 1% 이하, PC 광학 등급 2% 이하 |
| 치수 공차 | 표준 ±0.02mm, 중요 형상 ±0.01mm |
| 벽 두께 | 0.8~4mm, 수치보다 균일성이 더 중요합니다 |
| 금형 온도 (PMMA) | 80~100°C, 유동과 광택을 위해 고온 유지가 필수 |
| 금형 온도 (PC) | 80~120°C, 등급과 형상에 따라 조정 |
| 원료 건조 조건 | PMMA 80~100°C에서 2~4시간, PC 120°C에서 3~4시간(함수율 0.02% 미만) |
| 금형 표면 마감 | SPI A2(#6000 다이아몬드 연마) 기본, 광학 면은 SPI A1 |
| 최대 부품 크기 | 400 × 300mm, 설비 톤수에 따라 달라집니다 |
| 시제 금형 제작 기간 | 단일 캐비티 연마 금형 3~4주, 양산 금형 5~6주 |
표면 마감
거울 연마 (SPI A2 / A1)
금형 캐비티를 다이아몬드로 SPI A2(Ra 0.012μm 이하) 또는 광학 등급 A1까지 갈아내면 성형 면에 후가공이 필요 없습니다. 연마 등급이 곧 투명도와 광택이며, 금형에 남은 자국은 매 발주마다 그대로 찍힙니다.
증기 연마 (성형 후)
약품 증기로 PMMA·PC의 절단 면이나 가공 면을 녹여 매끄럽게 하고, 잘라낸 가장자리의 투명성을 되살립니다. 시제품이나 성형 뒤에 구멍·나사를 낸 부품에 주로 씁니다.
무반사 · 하드 코팅
무반사 코팅은 면당 표면 반사를 약 4%에서 1% 미만으로 낮추고, 하드 코트는 잘 긁히는 PMMA 창에 내구성을 더합니다. 성형 후 전문 코팅 협력사가 깨끗하게 연마된 면에 시공합니다.
김 서림 방지 · 자외선 안정화
습한 곳에 쓰는 창과 가리개에는 김 서림 방지 코팅을, 옥외 제품에는 자외선 안정화 등급과 코팅을 적용합니다. 처리하지 않은 PMMA는 햇빛 아래에서 잔금이 가고 누렇게 변합니다.
텍스처 · 반투명 무광
빛을 고르게 퍼뜨리는 무광 또는 서리 무늬를 금형 면에 직접 넣습니다. LED 커버, 표시 창, 가림 패널에 어울리며 연마를 대신하는 대신 지문과 잔긁힘을 눈에 덜 띄게 합니다.
인쇄 · 진공 증착
투명 부품에 로고, 눈금, 반사 테두리를 패드·스크린 인쇄나 진공 증착으로 넣습니다. PMMA·PC에 붙도록 배합한 잉크를 쓰고 경화 시험으로 밀착을 확인합니다.
제조 설계 (DFM)
- 벽 두께를 고르게 잡아 주십시오. 광학 부품은 두께 편차를 그대로 드러내는데, 부위별 수축 차이가 렌즈에는 초점 이동으로, 창에는 물결무늬로 나타납니다.
- 웰드 라인이 광학 면을 가로지르지 않게 게이트와 유동을 잡습니다. 투명 수지에서는 용융 선단이 만난 자리가 빛을 산란해 반드시 보이므로, 게이트는 부품 가장자리에 두고 렌즈 중앙은 피합니다.
- 거울 연마한 광학 면에는 1.5~3°의 빼기 구배를 충분히 줍니다. 연마 금형은 취출이 잘 안 되고, 렌즈 면에 생긴 끌림 자국은 다시 손댈 수 없어 폐기 대상입니다.
- 연마 등급이 높은 깊은 오목 형상은 피하십시오. 연마 공구가 닿는 깊이에 한계가 있어 SPI A2까지 갈아낼 수 없습니다. 복잡한 광학은 단순한 여러 부품으로 나눠 맞붙이는 편이 낫습니다.
- 리브와 보스는 벽 두께의 60% 이하로 얇게, 개수도 적게 둡니다. 두꺼운 리브는 투명 면에 함몰 자국을 비치게 하고 광학 면을 뒤틀립니다.
- 광학 캐비티에는 이형제를 절대 쓰지 않습니다. 실리콘 성분이 옮겨 붙어 잔금과 코팅 밀착 불량을 부르므로, 금형은 건식 세정 절차로만 관리합니다.
- 원료 건조를 생산 계획에 반드시 넣습니다. 덜 말린 PMMA는 은선을 만들고 덜 말린 PC는 가수분해하는데, 둘 다 게이트에서는 안 보이다가 완성품에서 드러납니다.
- 분할선과 유동이 끝나는 지점까지 배기를 충분히 빼 주십시오. 투명 부품에 갇힌 공기는 탄 자국이나 은색 줄로 남아 광학 품질을 망칩니다.
- 도광판은 프리즘, 도트, V 홈 같은 광 추출 형상을 금형에 새깁니다. 전반사 형상은 강재를 자르기 전에 저희가 먼저 검토하니 도면 단계에서 함께 보시죠.
- 도면에 어느 면이 광학 기능을 맡고 어느 면이 보이지 않는 구조인지 표시해 주십시오. 검사 기준과 합격 한계를 그 의도에 맞추고, 벽 두께·게이트·연마 등급은 무료 DFM 검토 결과로 정리해 드립니다.
금형 및 생산 능력
| 유형 | 납기 | 적합한 용도 |
|---|---|---|
| 단일 캐비티 연마 시제 금형 | 3~4주 | 광학 시제품과 파일럿 생산용입니다. SPI A2로 연마해 양산 금형에 들어가기 전에 형상과 광학 성능을 실물로 확인합니다. |
| 다중 캐비티 양산 금형 (가열 러너) | 5~6주 | 렌즈, 창, 커버의 대량 생산용입니다. 순차 밸브 게이트가 캐비티마다 충전과 웰드 라인 위치를 제어합니다. |
| 광학 부품 전용 금형 | 5~7주 | 도광판, 렌즈 어레이, 정밀 광학 부품에 쓰며 연마 또는 다이아몬드 선삭 인서트를 넣습니다. |
| 덧씌움용 투명 기재 금형 | 4~6주 | 투명성과 부드러운 촉감을 함께 내야 하는 PC·PMMA 기재로, 이후 엘라스토머를 덧씌웁니다. |
품질 보증
- 매 배치를 백라이트와 암시야 조명에서 검사합니다. 웰드 라인, 유동 자국, 은선, 기포, 이물은 양산 전에 합의한 한계 견본에 견주어 합부를 가립니다.
- 원료 로트마다 기준 시편을 만들어 분광광도계로 광투과율을 측정합니다.
- 확산이나 투명도가 지정된 부품은 헤이즈를 따로 측정합니다.
- 긁힘, 함몰, 유동선 기준을 담은 결함 기준서로 표면 등급을 매기며, 한계 견본 승인 때 합격선을 서면으로 확정합니다.
- 장착 형상은 CMM으로 도면 대비 치수를 재고, 첫 양산 로트의 검사 성적서를 발행합니다. 투명 부품은 광학 면으로 위치를 잡으므로 장착 형상이 공차를 떠안습니다.
- 양산 개시 전에 금형 연마 등급을 확인하고, 연마가 닳는 것을 감안해 정한 샷수마다 다시 점검합니다.
- 이슬점과 건조 시간을 로트별로 기록하고, 말린 원료는 밀폐 호퍼에 보관하며 이송 라인을 주기적으로 청소합니다.
- 렌즈나 편광 용도처럼 응력에 민감한 부품은 복굴절을 검사합니다.
- 코팅·인쇄 면은 크로스컷 테이프 시험과 마모 문지름 시험으로 밀착과 경화를 확인합니다.
- 원료 로트, 건조 기록, 금형 번호, 샷수를 로트마다 보관하고 출고 때 광학 검사 성적서와 원료 증명서를 동봉합니다. 요청하시면 SGS, Bureau Veritas, TÜV 가운데 한 곳의 입회 검사도 주선합니다.
애플리케이션
- 조명: LED 렌즈, 도광판, 확산판, 커버, 가로등·자동차 램프 부품
- 디스플레이·계기: 표시 창, 터치 패널 커버, 계기판 면, 화면 보호대
- 소비자 전자기기: 투명 하우징, 카메라 창, 스피커 망, 웨어러블 렌즈
- 의료기기: 유체 관찰 창, 검체 뷰어, 진단 기기 덮개, 멸균 차단 부품
- 자동차: 방향 지시 렌즈, 센서 창, 내장 렌즈, 헤드램프 부품
- 안전 장비: 안면 가리개, 보안경, 기계 보호대, 방호 창
- 포장: 화장품 용기, 투명 케이스, 고급 용기, 견본 진열대
- 산업 설비: 점검 창, 액면 게이지, 유량 확인 창, 기계 덮개
FHY Precision을 선택하는 이유
투명 성형을 일반 성형과 갈라 놓는 네 가지를 지킵니다. 원료 건조 기록, 높은 금형 온도, 실리콘을 쓰지 않는 금형 관리, 배기를 충분히 낸 연마 금형입니다.
웰드 라인을 설계 단계에서 피합니다. 투명 부품마다 유동 해석을 돌려 용융 전선이 광학 영역이 아니라 부품 끝에서 만나도록 게이트를 정합니다.
SPI A2 다이아몬드 연마를 사내에서 진행하고, 생산 중에도 정한 샷수마다 연마 상태를 되확인합니다.
PMMA와 PC를 모두 다룹니다. 더 맑고 긁힘에 강한 쪽, 충격에 강한 쪽을 함께 견적하고 고객 용도에 어느 등급이 맞는지 솔직히 말씀드립니다.
투명도를 눈대중으로 판정하지 않습니다. 분광광도계 투과율·헤이즈 측정, 백라이트 검사대, 사전 합의한 결함 기준서로 수치를 남깁니다.
양산에 들어가기 전에 긁힘·함몰·유동선의 한계 견본을 고객이 직접 승인합니다. 이른바 충분히 맑다는 기준을 한 번, 문서로 못 박는 셈입니다.
증기 연마, 무반사·하드·김 서림 방지 코팅, 인쇄는 전문 협력사와 이어 갑니다. 코팅을 얹을 면은 저희가 연마와 청정 상태까지 준비해 넘깁니다.
단일 캐비티 연마 금형으로 3~4주 안에 광학 검증용 실물을 드립니다. 출고 때는 광학 면에 보호 필름을 씌우고 전용 트레이에 무진 포장하며, 검사 성적서와 원료·원산지 증명서를 함께 넣습니다. 금형 소유권과 보관 기간, 인코텀즈 조건, 수출 통관 서류와 대금 결제 조건도 발주 전에 문서로 확정합니다.
자주 묻는 질문
1. PMMA와 폴리카보네이트 가운데 무엇을 골라야 하나요?
맑기와 표면 경도가 우선이면 PMMA(아크릴)입니다. 투과율 92~93%, 긁힘에 강하고 내후성이 좋으며 원가도 낮습니다. 충격이 우선이면 PC입니다. 좀처럼 깨지지 않고 120°C까지 견디지만 무른 편이라 하드 코트가 없으면 긁힙니다. 한 제품에 둘을 나눠 쓰는 일도 많습니다. 눈에 보이는 면은 PMMA, 하중이 걸리는 곳은 PC로 두고 기능별로 추천드립니다.
2. 투명 부품에는 왜 웰드 라인이 생기며 어떻게 막나요?
용융 수지가 구멍을 돌아가거나 게이트에서 갈라진 뒤 다시 만나는 자리가 웰드 라인입니다. 투명 수지에서는 그 경계가 빛을 흩어 어김없이 보입니다. 해법은 공정이 아니라 유동 설계입니다. 게이트 위치와 개수를 해석으로 정해 전선이 광학 영역 밖, 곧 부품 가장자리에서 만나게 합니다. 형상 때문에 피할 수 없다면 금형을 만들기 전에 어디에 생길지 미리 보여드리고, 설계를 살짝 바꿔 옮기기도 합니다.
3. 은선과 뿌연 혼탁은 무엇이 원인인가요?
은선은 대부분 수분입니다. 덜 말린 PMMA나 PC가 용융 선단에서 기화하며 줄을 남깁니다. 혼탁은 보통 금형 온도가 너무 낮거나, 원료에 이물이 섞였거나, 전단열이 과해 수지가 열화된 경우입니다. 저희는 이슬점까지 기록하는 건조 주기, 등급별로 확인한 금형 온도, 재생 원료를 고객 승인 없이는 쓰지 않는 청정 환경 취급으로 대응합니다.
4. 실제로 어느 정도의 투과율이 나오나요?
3mm 시편 기준으로 PMMA 92~93%, PC 광학 등급 87~89%, GPPS 88~90%입니다. 다만 완성품은 벽 두께와 표면 상태에 따라 달라집니다. 면을 하나 지날 때마다 약 4%가 반사로 빠지므로 면이 여러 겹인 두꺼운 광학 부품은 원료 수치보다 낮게 나옵니다. 기준 시편에서 실측한 값을 성적서로 보고드립니다.
5. 이른바 투명 ABS나 투명 나일론도 성형되나요?
진짜 광학 재료로서의 투명 ABS는 없습니다. ABS는 본래 불투명하고, 투명 ABS라 불리는 등급도 기껏해야 반투명이며 시간이 지나면 누렇게 변합니다. 비정질 PA12 같은 투명 폴리아미드는 있으나 맑기가 떨어지고 수분에 민감합니다. 확실한 투명성이 필요하시면 검증된 광학 수지인 PMMA, PC, GPPS, PETG 쪽으로 안내드립니다.
6. 투명 광학 부품의 공차는 어디까지 맞추나요?
표준 ±0.02mm, 장착·위치 결정 같은 중요 형상은 ±0.01mm입니다. 한 가지 덧붙이면 광학 성능은 치수만큼 벽 균일성에 좌우됩니다. 치수는 공차 안이어도 두께가 들쭉날쭉하면 렌즈는 상을 흐트러뜨립니다. 유동 해석과 금형 설계로 두께를 잡고 중요한 광학 부품은 절단 시편으로 확인합니다.
7. 무반사 코팅과 하드 코팅도 맡길 수 있나요?
전문 코팅 협력사를 통해 가능합니다. 무반사 코팅은 면당 반사를 약 4%에서 1% 미만으로 낮춰 디스플레이, 가리개, 면이 많은 광학 부품에서 효과가 큽니다. 하드 코팅은 PC 창의 긁힘 약점을 보완합니다. 저희가 코팅 전 연마와 세정을 마친 면을 넘기고, 끝난 뒤 밀착·마모 시험으로 마감을 확인합니다.
8. 투명 부품의 결함은 어떤 기준으로 검사하나요?
양산 전 고객이 승인한 한계 견본을 기준으로, 모든 배치를 백라이트와 암시야 조명에서 살핍니다. 기준서에는 긁힘, 함몰, 유동선, 기포, 이물, 웰드 라인, 변색별 합격·불량 경계가 미리 적혀 있습니다. 투과율과 헤이즈는 기준 시편에서 기기로 재며 눈으로 판정하지 않습니다.
9. 성형한 뒤에 절삭 가공을 해도 되나요?
가능합니다. PMMA와 PC 모두 가공성이 좋고, 이후 증기 연마로 자른 면의 투명성을 되살릴 수 있습니다. 시제품이나 성형 후 구멍·나사산을 내야 하는 부품에서 흔히 씁니다. 가공 형상은 ±0.05mm로 지정하며 광학 품질을 지켜야 할 면은 손대지 않도록 도면에 표시해 드립니다.
10. 최소 발주 수량은 어떻게 되나요?
강재 금형 기준 양산은 통상 1,000개입니다. 광학 검증, 전시회, 초도 고객 견본이 목적이라면 단일 캐비티 연마 시제 금형으로 3~4주에 50~100개를 뽑는 파일럿 생산도 가능합니다. 두 경로를 같은 조건으로 나란히 견적드리니 비교해 고르시면 됩니다.
11. 도광판은 따로 어떻게 다루시나요?
도광판은 빛을 전반사로 끌고 가는 부품이라, 프리즘·도트·V 홈 같은 추출 형상과 빛이 들어오는 면의 마감이 균일도를 좌우합니다. 금형 전에 광학 형상을 검토하고 입사면을 광학 등급으로 연마하며, 누렇게 변하거나 뿌연해지면 도광 효율이 떨어지므로 건조를 특히 엄격히 관리합니다. 파일럿 단계에서는 휘도 균일도 시험 자료도 드릴 수 있습니다.
12. 납기는 어떻게 잡아야 하나요?
단일 캐비티 연마 시제 금형은 3~4주이고, 여기에 시험 사출과 한계 견본 승인 기간이 붙습니다. 다중 캐비티 양산 금형은 5~6주, 금형 인도 뒤 양산은 수량에 따라 2~4주 걸립니다. 코팅이나 인쇄를 더하면 협력사 공정에서 3~7일이 추가됩니다. 착수 때 공정표로 확정해 드립니다.
13. PC와 PMMA는 성형 전에 얼마나 말려야 하나요?
아주 건조해야 합니다. 투명 부품은 수분 0.02%만 있어도 은선, 기포, 흐림이 생깁니다. PC는 120°C에서 4~6시간, PMMA는 80~90°C에서 3~4시간 말립니다. 주변 습도를 다시 들이는 열풍식이 아니라 여과한 공기를 쓰는 제습 건조기를 쓰고, 말린 원료는 밀폐 호퍼에 담아 이송 라인을 주기적으로 청소합니다. 생산이 멈추면 대기 중 열화를 줄이려고 실린더 온도를 약 160°C 아래로 내립니다.
14. 투명 부품의 금형 면은 어느 등급으로 연마하나요?
금형 면은 그대로 부품에 옮겨집니다. 가공 자국, 방전 가공 무늬, 연마 흔적까지 죄다 찍히므로 광학 면과 고투명 면은 SPI A1~A2 거울 연마, 캐비티 조도 Ra 0.8μm 이하, 경우에 따라 그보다 훨씬 곱게 갑니다. 다만 연마로 게이트 위치나 갇힌 가스를 고치지는 못합니다. 게이트, 배기, 유동 균형은 강재를 자르기 전에 정하고, 외관만 맡는 면까지 필요 이상으로 올리면 기능 없는 비용만 늘어납니다. 어느 면이 광학인지는 금형 착수 전에 합의합니다.
15. 웰드 라인을 줄이는 구체적인 방법은 무엇인가요?
가장 센 지렛대는 게이트입니다. 넓적한 부품에는 부채꼴 게이트로 흐름을 펼치고, 둥근 부품에는 다이어프램이나 링 게이트를 쓰며, 전선이 주요 시야와 광학 면을 피해서 만나도록 자리를 잡습니다. 어쩔 수 없이 생긴다면 금형 온도와 사출 속도를 올려 경계 면에서 분자가 서로 섞이게 해 강도와 보임새를 개선합니다. 강재를 자르기 전 유동 해석으로 위치를 예측해 의도적으로 옮길 수 있습니다.
16. 성형 뒤에 풀림 처리를 해야 하나요?
PC라면 대개 권합니다. 잔류 응력은 처음엔 안 보이다가 나중에 금이 가는데, 세정제나 약품에 닿는 부품에서 특히 그렇습니다. 변형 온도 바로 아래, PC는 약 80°C로 데운 뒤 두께 1mm당 한 시간쯤 천천히 식히는 방식입니다. 사이클과 취급 부담이 늘어나므로 약품 노출, 조립 하중, 현장 균열 위험이 있는 부품에만 골라 적용하고, 전 품목에 일률적으로 넣지는 않습니다.