<제 14장>금형은 붕어빵 틀과 같다
일반적인 제조창업자께서는 금형을 통해 제품을 제작한다는 것은 이해하고 계십니다. 하지만 정작 금형이 무엇인지, 무슨 원리로 작동이 되는지 그리고 어떤 과정을 통해 제작되어 제품이 사출되는지에 대해서는 정확하게 알고 계시지 못합니다. 먼저 이번 장에서는 금형이 무엇인지 알아보도록 하겠습니다. 금형은 무엇일까요? 금형은 붕어빵 틀이라고 정의할 수 있습니다. 붕어빵을 제작할 때 붕어빵 틀에 밀가루와 팥을 부어 뚜껑을 닫으면 그 붕어빵 모양대로 붕어빵이 만들어집니다. 붕어빵은 덜 구우면 설익기도 하고, 재료를 적게 넣으면 제대로 나오지 않기도 합니다. 이는 금형에서도 동일하게 적용됩니다.
금형은 정말 다양한 종류가 있습니다. 금형은 용도에 따라 플라스틱, 프레스, 주조, 단조, 고무, 분말야금, 유리, 요업 금형, 다이캐스팅 등으로 나뉩니다. 다만, 우리가 주목하고 있는 IoT 을 만들 때 적용되는 금형은 플라스틱, 프레스, 고무 금형으로 볼 수 있습니다. 이 3가지를 집중해서 알아보도록 하겠습니다. 금형은 몰드베이스와 코어로 이루어집니다.
코어는 제품을 만들고자 깎은 부위를 말합니다. 즉, 붕어빵 틀에서 붕어빵 모양을 가리킵니다. 이때 CAVITY라는 개념을 이해하는 것이 중요합니다. 만약에 붕어빵 틀 안에 4개에 붕어빵 모양이 있어서 한 번 구울 때 4개의 붕어빵이 나온다고 가정합시다. 이를 금형에서는 4 CAVITY의 금형이라고 이야기할 수 있습니다. 이때 CAVITY 개념은 생산 전략과 직접적으로 연결되어 있어 다음 22장에서 자세히 기술하도록 하겠습니다. 몰드베이스는 금형에 들어가는 기본 장치로 생각해 주시면 됩니다. 공정이 자동화되면 될수록, 금형 자체가 복잡해지면 질수록 몰드베이스가 증가하게 되고, 그렇지 않다면 몰드베이스가 줄어들게 됩니다. 그렇기 때문에 고무 금형의 경우에는 몰드베이스가 없는 경우가 많습니다. 고무 금형은 붕어빵을 만들듯이 수동으로 잘라 넣기 때문입니다.
반대로 사출 전과정이 기계로 돌아가는 플라스틱 금형은 몰드베이스가 복잡한 경우가 많습니다. 전과정을 자동으로 진행하니 다양한 기능들이 필요하게 되고 이러한 기능을 몰드베이스가 수행하게 됩니다. 프레스 금형의 경우 자동화 정도에 따라 다르지만 고무 금형과 플라스틱 금형의 중간 정도의 몰드베이스를 필요로 하는 편입니다. 이에 따라 비용적인 측면에서 차이가 나게 됩니다. 몰드베이스가 많이 필요하고 공정이 자동으로 진행되는 플라스틱의 경우, 금형 생산 비용은 올라가고, 사출품의 가격은 저렴한 편입니다. 반대로 고무 금형의 경우 수작업으로 이루어지는 경우가 많아 코어만 깎아도 되는 경우가 많습니다. 이 경우 금형 생산 비용은 저렴하고, 실제로 수작업으로 진행하기 때문에 사출품 개당 가격이 비싸게 됩니다.
3가지 타입의 금형은 불량률에 대해서도 차이가 있습니다. 고무 금형은 많은 수가 수작업으로 진행됩니다. 이는 붕어빵을 만들 때 밀가루를 넣듯이 고무를 가위로 잘라 열을 가해 사출품을 만듭니다. 열을 얼마나 적절하게 가해주느냐에 따라 불량률이 많이 차이 나게 됩니다. 붕어빵도 원래 3분 구워야 할 것을 1분만 굽게 된다면 설익게 될 것입니다. 고무 금형에서도 이 원리는 동일하게 적용됩니다.
안타깝게도 인건비를 계산한 입률 중심의 용역 구조에서 제대로 계약을 작성하지 않으면 빠르게 제품을 납품하기 위해 불량을 납품하는 일들이 종종 발생하게 됩니다. 필자 스스로도 처음에 반려동물 샤워기 제품을 만들면서 그런 경험을 겪었었습니다. 1,000개를 양산했는데 800개의 불량이 나왔던 기억이 있습니다. 사출공장에서는 금형공장 탓을, 금형공장에서는 사출공장 탓을 했었고 그때는 정확하게 알지 못해 손해를 봤었습니다. 나중에 사실을 알고 보니 사출공장 측에서 빠르게 납품하기 위해 적정시간으로 사출품을 만들지 않은 것이 불량의 원인이었습니다. 이러한 문제를 예방하기 위해서는 기술한 내용에 대해 이해하는 것이 중요합니다. 그리고 발주를 넣는 공장에게 불량률 등의 리스크에 관련하여 충분히 의논하고 계약서를 작성하는 것이 중요합니다. 반대로 전체 프로세스가 자동으로 진행되는 플라스틱 사출의 경우 이러한 문제에서 상대적으로 자유롭습니다. 때문에 앞에서 언급했던 불량률에서 설계의 중요성이 가장 많이 작용하는 부분이기도 합니다.
