고속 프로토타이핑 재료 가이드: 플라스틱, 금속, 엘라스토머 - 선택, 특성 및 공급업체 가격

플라스틱 프로토타입 제작은 제품 개발에서 항상 중요한 활동이었습니다. 이상적인 플라스틱 콘셉트 프로토타입부터 실제 테스트를 위한 정밀한 금속 기능성 부품에 이르기까지, 쾌속 프로토타입 제작 기술 덕분에 개발 주기가 몇 개월에서 며칠로 단축되었습니다.

하지만 현재 다양한 재료와 공정이 존재함에 따라 "성능, 속도 및 비용을 기준으로 각 프로젝트에 가장 적합한 재료를 어떻게 선택해야 할까요?" 라는 중요한 질문이 제기됩니다.

플라스틱 프로토타입 제작부터 금속 프로토타입 제작 서비스에 이르기까지, 이 가이드에서는 의사 결정에 필요한 모든 핵심 기준을 다루어 JS Precision과 같은 최고의 제조 파트너 의 도움을 받아 가장 효과적인 방식으로 설계를 성공적으로 구현할 수 있도록 지원합니다.

핵심 답변표

핵심 요약:

• 시제품에 사용할 재료의 선택은 시제품의 용도에 따라 달라집니다.
• 스마트한 디자인은 플라스틱 고속 프로토타이핑을 위한 가장 강력한 비용 절감 도구 입니다.
• 중국 플라스틱 시제품 제조 업체는 상당한 비용 및 공급망 이점을 제공할 수 있습니다.
• JS Precision처럼 모든 재료 가공을 수행 할 수 있는 파트너가 있으면 시제품 개발에서 생산으로의 원활한 전환 과정을 보장하는 데 도움이 됩니다.

이 가이드를 신뢰해야 하는 이유? JS Precision을 사용한 실제 경험

JS Precision은 시제품 제작 분야에서 풍부한 경험을 바탕으로 항공우주, 자동차, 의료, 가전 등 다양한 산업 분야의 5,000개 이상의 고객사 에 성공적으로 서비스를 제공해 왔으며, 플라스틱 시제품 제작 및 금속 쾌속 시제품 제작 분야에서 15년 이상의 경력을 보유하고 있습니다.

JS Precision은 10만 건 이상의 시제품 주문을 성공적으로 이행했으며, 의료 산업에 제공하는 금속 시제품 제작 서비스 분야에서 베스트셀러 드론의 경량 알루미늄 시제품 제작 및 응력 균열 문제 해결에 성공했습니다.

저희 조직에는 해당 분야에서 8년 이상의 경력을 가진 숙련된 엔지니어 팀이 있습니다. 이를 통해 다양한 분야의 프로토타입 제작 요구 사항을 정확히 이해할 수 있습니다.

당사는 ASTM E1340-96 규격에 따라 모든 작업을 수행합니다. 플라스틱 쾌속 조형 공정에서는 지능형 설계 최적화를 통해 고객의 비용을 30% 절감할 수 있도록 지원합니다. 금속 조형 공정에서는 혁신적인 프로세스를 통해 복잡한 부품의 납기일을 50%까지 단축할 수 있습니다.

이 수치들은 단순히 자랑거리가 아니라, 수많은 프로젝트를 통해 얻은 우리의 집단적인 경험을 바탕으로 산출된 수치입니다.

저희는 디자인 최적화부터 시제품 제공 서비스에 이르기까지 고객 만족을 최우선으로 생각하며 , 이를 통해 75%라는 높은 고객 만족도를 얻고 있습니다.

시제품 제작 비용, 품질 또는 납기에 대해 걱정하고 계시다면, JS Precision 팀에 연락하여 프로젝트 요구 사항을 알려주십시오. 무료 기술 평가 및 솔루션을 제공해 드리고, 당사의 전문성을 활용하여 모든 의구심을 해소해 드리겠습니다.

플라스틱 프로토타입 제작에 적합한 열가소성 수지 선택하기

플라스틱 프로토타입 제작 시 고려 사항에는 기능성과 비용의 균형을 고려한 적절한 재료 선택이 포함되어야 합니다. 프로토타입 제작 과정에서 적절한 재료를 선택하는 것은 설계의 적합성을 확인하는 데 매우 중요하며, 신속 프로토타입 제작 방식이 아니었다면 이러한 확인이 어려웠을 것입니다.

기능 검증 vs. 외관 검증

기능성 프로토타입은 기계적 스트레스나 열 부하를 견뎌야 하므로 ABS, 나일론, PC와 같은 엔지니어링 플라스틱을 사용하는 것이 좋습니다. 하지만 형상 및 조립 검증만 필요한 경우에는 저렴한 PLA나 ASA를 사용해 도 요구 사항을 충족하고 플라스틱 프로토타입 제작 비용을 효과적으로 절감할 수 있습니다.

후처리 과정을 통해 재료가 결정됩니다.

도색, 전기 도금, 접착 등의 후처리 작업을 계획할 때는 적합한 재료를 선택해야 합니다 . ABS는 연마 및 스프레이 도색이 용이하여 플라스틱 프로토타입 제작에 일반적으로 사용되는 후처리 친화적인 재료입니다. PP는 표면이 불활성화되어 접착이 어려우므로 다중 부품 조립 프로토타입 제작에는 적합하지 않습니다.

환경적 요인

사용되는 재료는 시제품이 사용될 환경 유형에 따라 달라집니다. 시제품이 실외에서 사용될 경우에는 자외선에 안정적인 ASA 소재가 가장 적합하며, 특정 사용 환경에서 다양한 화학 물질에 민감한 경우에는 PP 또는 PPSU 소재가 적합합니다.

스마트 디자인: 플라스틱 쾌속 프로토타이핑에서 지원 비용 절감

예를 들어, 플라스틱 쾌속 조형에서 "지지대"는 공정상의 "폐기물"로 여겨집니다. 하지만 지지대는 공정의 안정성을 확보하는 데 필수적입니다. 또한, 지지대는 공정에 필요한 재료의 양과 후처리 시간을 증가시키는 원인이 되기도 합니다. 이것이 바로 JS Precision이 플라스틱 쾌속 조형 서비스를 최적화하는 핵심 요소 중 하나입니다.

1. 45° 규칙을 준수하세요: 이는 돌출 각도가 45° 미만이 되도록 물체를 제작하는 것을 의미합니다. 대부분의 플라스틱 쾌속 조형 공정은 이 각도에서 서포트 없이 출력이 가능합니다. 따라서 서포트를 전혀 사용하지 않아도 됩니다.

2. 모델 방향 최적화: 절단할 부품의 배치 방향을 조정하여 중요한 표면이 지지 구조물에 닿지 않도록 하고, 지지 구조물과의 접촉 면적을 최소화해야 합니다.

3. 용해성 서포트 재료 활용: 내부 구조가 매우 복잡한 경우, PVA 또는 HIPS 소재와 같이 용해성 서포트 재료를 사용할 수 있는 3D 프린터를 구입하는 것이 좋습니다. 이러한 프린터는 가격이 다소 높지만, 서포트 제거에 소요되는 수작업 시간을 크게 줄여줍니다.

4. 절단 및 천공 활용: 부품의 비하중 지지 부위에 구멍이나 절단부를 추가하여 무게를 줄이면 플라스틱 쾌속 조형에 사용되는 재료의 양을 줄여 비용을 절감할 수 있습니다. 또한, 이러한 절단부는 조형 제작 과정에서 제거하기 어려울 수 있는 내부 지지대 생성을 방지하는 데 도움이 될 수 있습니다.

그림 1. 신속 프로토타이핑(RP)은 적절하게 사용하면 시간 절약은 물론 전체 제품 개발 비용까지 절감할 수 있는 강력한 프로토타이핑 기술입니다.

금속 프로토타입 제작 시 응력 균열 방지 서비스

금속 프로토타이핑 서비스 , 특히 레이저 분말 베드 용융 공정은 급속한 용융 및 응고로 인해 잔류 응력이 축적되어 부품 변형 및 균열을 유발하는 경우가 많으며, 이는 업계의 핵심적인 문제점 입니다. JS Precision은 오랜 경험을 바탕으로 효과적인 예방 방법을 정리했습니다.

금속 프로토타입의 응력 균열 방지를 위한 일반적인 방법

JS Precision은 ISO/ASTM 52909:2024 표준 을 활용하여 항공우주 정밀 금속 프로토타입 제작 시 응력 균열을 방지하기 위해 최적화된 스캐닝, 필렛 설계 및 HIP 공정을 동시에 사용하는 등 부품의 구조 및 재료 특성 관련 방법 과 예방 방법을 유연하게 결합합니다.

금속 프로토타입 제작 시 응력 균열 문제가 걱정되십니까? 부품 구조, 재질, 정밀도 요구 사항을 알려주시면 최적의 응력 제어 솔루션을 맞춤 제작해 드립니다. JS Precision은 무료 공정 타당성 분석을 제공하여 금속 프로토타입의 신뢰성을 높여드립니다.

고성능 알루미늄 프로토타입을 위한 경량화 전략

알루미늄 프로토타입의 경량화는 강도, 강성 및 무게 간의 균형을 개선해야 하며, 이는 제품 경쟁력에 매우 중요한 요소입니다. JS Precision은 풍부한 제조 경험을 바탕으로 효율적인 경량화 솔루션을 제공합니다.

위상 최적화 및 격자 구조

시뮬레이션 소프트웨어를 이용한 소재 배분 최적화와 중요하지 않은 영역에 경량 격자 구조를 적용함으로써 성능 저하 없이 최대 70%의 무게 감소를 달성했습니다. 고성능 알루미늄 프로토타입의 경량화는 향후 핵심 기술이 될 것입니다.

얇은 벽 구조 및 보강 리브

이 기술은 기존의 다이캐스팅 공정과 비교하여 벽 두께를 줄이면서도 적절한 보강재를 사용하여 강성을 확보 할 수 있으므로 다이캐스팅 및 금속 쾌속조형 공정으로 제작되는알루미늄 프로토타입 에 더욱 적합합니다.

중공 코어 및 내부 채널

금속 고속 프로토타이핑 도구를 사용하여 공동을 생성하거나 냉각 채널을 통합함으로써 무게를 줄이는 동시에 기능을 향상시켜 맞춤형 금속 프로토타입 제작에 있어 뚜렷한 이점을 제공합니다.

재료 대체 평가

경량화가 최우선 목표라면 마그네슘 또는 티타늄 합금으로 대체하는 방안을 검토해 볼 수 있습니다. 하지만 JS Precision은 이와 관련하여 비용 및 가공 측면을 종합적으로 고려해야 하며, 가공 비용 증가를 감수하면서까지 비용 절감을 추구해서는 안 된다고 강조합니다.

알루미늄 프로토타입의 효율적인 경량화를 원하십니까? 지금 바로 부품의 3D 모델을 업로드하시면 JS Precision 엔지니어가 무료 경량화 시뮬레이션 분석을 통해 구체적인 최적화 솔루션과 예상 무게 감소량을 제시하여 귀사 제품이 시장에서 두각을 나타낼 수 있도록 도와드립니다.

그림 2. 알루미늄은 시제품 제작에 가장 일반적으로 사용되는 재료이며, 다양한 산업 분야의 제조업체들은 일반적으로 알루미늄 사용을 권장합니다.

견적서 해독: 소량 플라스틱 시제품 제작 서비스 가격 책정 방식은?

소량 생산 플라스틱 프로토타입 제작 서비스의 가격 책정 방식을 이해하면 예산을 더욱 합리적으로 계획할 수 있으며 가격 책정 방식에 대한 오해를 방지할 수 있습니다. 투명한 가격 책정을 실천하는 JS Precision은 소량 생산 플라스틱 프로토타입 제작 서비스의 가격 책정 방식을 명확하게 설명해 드립니다. 일반적으로 '단가에 수량을 곱하는 방식'이 아닙니다.

가격 전략의 기본 요소

일회성 비용 : 주로 3D 모델링 및 슬라이싱, 그리고 장비 설치 비용과 관련된 비용입니다. 이러한 비용은 최종 제품 수량과 무관하며, 단일 제품 또는 소량 생산 플라스틱 시제품의 경우 주요 부분을 차지하므로 소량 생산 시제품의 단가가 높아지는 중요한 이유입니다.

변동비: 재료(및 보조 재료) 소모, 기계 사용(부품 크기 및 높이와 직접적인 상관관계), 후처리 시간(보조 재료 제거, 샌딩 및 도색)과 관련된 비용입니다. 생산량이 증가함에 따라 비용이 증가 하지만, 단위 변동비는 일정하게 유지됩니다.

수량 할인: 주문 수량이 많을수록 추가 비용이 절감되어 단가가 크게 낮아지고, 한계 비용은 재료비 및 기계 가동 시간에 근접하게 됩니다. 플라스틱 시제품 제작 서비스 10개의 단가는 100달러이고, 100개를 주문할 경우 단가는 30달러입니다.

그림 3. 소량 생산되는 시제품 부품의 가격은 복잡성, 사용된 재료 및 생산 수량에 따라 20달러에서 200달러까지 다양합니다.

글로벌 경쟁력: 중국 플라스틱 시제품 제조의 비용 편익 분석

중국산 플라스틱 시제품 제조업체는 전 세계적으로 선호되는 공급업체인데, 이는 주로 30~50%에 달하는 매력적인 가격 경쟁력 때문입니다. 하지만 이러한 공급업체가 제공하는 가치는 가격 경쟁력에만 국한되지 않습니다.

종합적인 기술 역량

JS Precision과 같은 중국 최고의 공급업체들은 플라스틱 쾌속 조형 및 금속 조형 서비스 관련 핵심 기술을 보유하고 있습니다. 이들은 소재 간 추천을 제공하고 단일 플랫폼에서 완벽한 솔루션을 제공합니다.

공급망 유연성 및 속도

중국의 현지 자재 시장은 규모가 매우 크고 공급망이 잘 구축되어 있어 자재 조달이 매우 빠릅니다. 또한 유연한 일정 덕분에 긴급한 시제품 제작 요구에도 신속하게 대응할 수 있으며, 해외 공급업체에 비해 납기를 30~50% 단축할 수 있습니다 .

원스톱 솔루션

저희 회사는 설계 최적화 및 다중 공정 프로토타입 제작부터 소량 생산 및 후처리까지 전 과정에 걸친 서비스를 제공하여 프로젝트 관리를 간소화하고, 프로토타입의 높은 품질을 일관되게 보장하며 , 여러 단계를 통합하는 과정에서 발생할 수 있는 문제를 예방합니다.

중국 플라스틱 시제품 제조의 비용 및 효율성 이점을 누리고 싶으십니까? JS Precision에 문의하시면 설계부터 납품까지 전 과정에 걸친 서비스를 제공해 드립니다. 당사의 전문 기술, 경쟁력 있는 가격, 그리고 신속한 납기를 통해 귀사의 제품 개발을 가속화해 드립니다.

맞춤형 금속 가공 시제품 제작에 JS Precision이 이상적인 파트너인 이유

고도로 맞춤화되고 기능이 통합된 금속 가공 시제품 프로젝트의 경우, 적합한 파트너를 선정하는 것이 매우 중요합니다. JS Precision은 핵심 기술과 설계부터 검증에 이르는 가치 순환 시스템을 통해 신뢰성을 확보하고 있어, 모든 고객에게 최적의 선택이 될 것입니다.

1. 심층적인 설계 협업: 이 회사는 설계 초기 단계부터 엔지니어를 참여시켜 제조 가능성, 비용 및 성능 측면에서 설계를 최적화함으로써 추후 비용이 많이 드는 수정 작업을 방지하고 맞춤형 금속 가공 프로토타입의 효율적인 생산을 보장합니다.

2. 하이브리드 제조 역량: 금속 쾌속 프로토타이핑과 CNC 가공 및 판금 가공을 포함한 기존 공정을 통합함으로써, 고객 맞춤형 금속 제작 프로토 타입의 특성에 따라 최적의 공정 조합을 활용할 수 있습니다. 이는 품질과 비용의 균형을 맞추기 위한 것입니다.

3. 전 공정 품질 검증: 원자재 인증서, FAI 초도품 검사 및 기능 테스트 보고서를 제공하고, 모든 맞춤형 금속 가공 시제품을 엄격하게 검사하여 신뢰할 수 있는 데이터를 확보하고 대량 생산을 위한 기반을 마련합니다.

3일 vs. 3주: JS Precision, 하이브리드 기술로 드론 알루미늄 합금 동체 프로토타입을 재설계한 방법

제품 개발에 있어서 시간은 특히 스타트업에게 있어 경쟁 우위 요소입니다. 시제품 검증 속도가 빠를수록 자금 조달과 대량 생산도 빨라 집니다. JS Precision은 과거 드론 스타트업에 알루미늄 시제품 솔루션을 제공하면서 하이브리드 공정을 활용하여 납기를 3주에서 3일로 단축하는 획기적인 성과를 달성한 바 있습니다.

고객 과제

이 드론 스타트업은 구조적 하중 및 진동 테스트를 위해 400x300x200mm 크기의 알루미늄 프로토타입 동체 프레임을 제작해야 했습니다.

기존 CNC 가공 솔루션은 8,000달러 이상의 비용이 들고 납기가 3주에 달했으며, 제작된 시제품은 목표 무게보다 15%나 무거웠습니다. 이는 비용과 시간을 낭비할 뿐만 아니라 제품의 경량화 요구 사항을 충족하지 못해 회사의 개발 일정에 심각한 차질을 초래했습니다.

JS 정밀 솔루션

JS Precision은 요청을 받은 직후 엔지니어링 팀을 즉시 최적화했습니다 .

• 설계 프로세스 재구성. 엔지니어들의 권고에 따라, 헤드 유닛의 금속 급속 프로토타이핑을 알루미늄-실리콘-마그네슘 분말을 이용한 일체형 성형 방식으로 진행하고, 내부 구조에 최적화된 격자 설계를 적용하여 무게를 크게 줄였습니다. 조립 정확도를 확보하기 위해 고정밀 베어링 장착 베이스만 별도로 CNC 가공하여 내장했습니다.
• 통합 냉각 채널 설계가 적용되었습니다. 금속 프로토타입 제작 과정에서 드릴링과 용접 대신, 복잡한 내부 냉각 공기 흐름을 이 설계에 직접 3D 프린팅했습니다. 결과적으로 프로토타입 설계가 향상되어 기능성이 확보되었습니다.
• 병렬 생산 및 조립 방식을 채택하여 금속 쾌속 조형 과 CNC 가공을 동시에 진행함으로써 모든 부품 제조를 3일 이내에 완료했습니다. 정밀 접합 및 조립은 24시간 내에 완료되었습니다.

최종 결과

JS Precision에서 제공하는 이 기능성 프로토타입은 무게가 22% 더 가벼워 무게 감소 측면에서 훨씬 효율적이며, 하중 및 진동 테스트와 관련된 모든 요구 사항을 충족합니다.

이 프로젝트의 총비용은 2,800달러 미만으로, 기존 방식 대비 65%의 비용 절감 을 달성했습니다. 프로젝트 기간 또한 3주에서 5일로 단축되어, 고객은 프로토타입 테스트 단계를 효율적으로 완료하고 다음 투자 유치 단계로 나아갈 수 있었습니다.

비용을 절감하고 시제품 프로젝트를 가속화하고 싶으신가요? 부품 도면과 프로젝트 요구 사항을 업로드하시면 JS Precision이 혁신적인 기술과 효율적인 서비스를 활용하여 연구 개발 병목 현상을 해결할 수 있도록 무료 공정 솔루션 평가를 제공해 드립니다.

그림 4. 3D 프린팅된 알루미늄 프로토타입 드론 본체

자주 묻는 질문

Q1: 플라스틱 시제품을 기능 테스트에 사용할 수 있습니까?

네. JS Precision에 따르면 나일론이나 PC와 같은 적합한 엔지니어링 플라스틱 으로 제작된 플라스틱 프로토타입은 특정 하중, 조립 및 일부 환경 테스트까지 충분히 견딜 수 있어 대부분의 제품에 필요한 기능 검증 요건을 충족합니다.

Q2: 3D 프린팅으로 제작된 금속 시제품은 얼마나 튼튼한가요?

단조품 수준에 근접하거나 심지어 도달할 수도 있습니다. 예를 들어, 3D 프린팅된 티타늄 합금이나 금형강 부품의 강도와 경도는 기존 방식으로 제조된 부품과 매우 유사하지만, 금속 쾌속 조형 부품의 이방성을 설계 단계에서 미리 고려해야 합니다.

질문 3: 디자인 파일부터 견적까지 얼마나 걸리나요?

견적 요청에 완전한 3D 파일이 필요한 경우, JS Precision은 일반적으로 4시간 이내에 플라스틱 또는 금속 프로토타이핑 서비스 옵션에 대한 비용 내역을 명확하게 명시한 상세 견적서를 제공합니다.

Q4: 소량 생산의 경우 3D 프린팅과 CNC 가공 중 어느 것이 더 비용 효율적입니까?

50~100개 미만의 소량 주문의 경우, 복잡한 구조물에는 디자인에 따라 플라스틱 쾌속 조형이나 금속 쾌속 조형이 더 경제적일 수 있습니다. 단순한 구조물의 경우, 대량 주문 시 CNC 가공이 더 저렴할 수 있습니다. 분석이 필요하시면 JS Precision에서 도와드리겠습니다 .

Q5: 주어진 물리적 객체는 복제 가능한가요?

네. JS Precision은 3D 스캐닝 및 역설계 서비스를 제공합니다. 역설계란 모든 물체를 편집 가능한 파일로 변환한 후, 플라스틱이나 금속 프로토타입을 제작하여 복제 및 개발하는 과정입니다.

Q6: 금속 인쇄된 알루미늄 부품은 양극 산화 처리가 가능한가요?

네, 하지만 이 양극 산화 효과는 기존의 알루미늄 양극 산화 방식과 여러 면에서 다릅니다. 3D 프린팅된 알루미늄 부품은 미세 비드 블라스팅과 같은 적절한 후처리를 거쳐 양극 산화 처리가 되므로, 알루미늄 프로토타입으로서의 외관 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

Q7: 디자인 기밀성을 어떻게 확보할 수 있나요?

JS Precision은 모든 고객과 엄격한 기밀 유지 계약을 체결하고, 암호화된 파일 전송 및 내부 접근 제어 시스템을 통해 고객의 설계 도면과 지적 재산권을 완벽하게 보호하여 기밀 유출을 방지합니다.

Q8: 최소 주문 수량(MOQ)은 얼마입니까?

JS Precision은 시제품 제작 서비스에 최소 주문 수량 제한이 없으며 , 단 한 개라도 가능합니다. 저희는 고객이 처음부터 제품 검증을 완료하여 연구 개발 프로세스를 신속하게 진행할 수 있도록 지원하는 데 최선을 다하고 있습니다.

요약

신속 프로토타이핑 분야에서는 재료, 공정, 비용의 정확한 조합을 달성하는 것이 무엇보다 중요합니다. 이러한 최적화는 혁신 주기를 가속화하고 최종 제품의 성공을 위한 좋은 출발점을 제공할 수 있습니다.

개념 설계 단계의 플라스틱 프로토타입 제작부터 고성능 맞춤형 금속 가공 프로토타입 제작에 이르기까지, JS Precision은 고객 여러분이 신뢰할 수 있는 위탁 제조업체로 거듭날 수 있도록 지원합니다. 당사는 다양한 소재에 대한 전문 지식과 투명한 가격 책정, 효율적인 글로벌 공급망 관리를 통해 모든 아이디어를 현실로 구현해 드립니다.

지금 바로 프로젝트를 시작하세요! 3D 디자인 파일을 보내주시면 상세 견적 및 프로젝트 일정, 제안 및 아이디어를 제공해 드립니다. 오늘 프로젝트를 시작하여 여러분의 아이디어를 신속하고 효율적이며 스마트하게 시장에 선보일 수 있도록 함께 협력해 보세요.