제품 양산 소재 어떻게 준비해야 할까요?
디자인, 기구설계 단계에서 소재에 대한 방향 설정이 중요합니다.
초기 단계에서 금형설계 , 사출 성형에 이르기 까지의 과정에서 초기 소재의 선정은 제품의 생산, 품질에 밀접한 연관성이 있습니다.
생산량이 얼마나 되는지? 형태, 구조에 대한 컨셉이 어떤지?
제품 생산 시 가장 범용적으로 사용되는 3대 플라스틱 레진(PC, ABS, PP)에 대한 특장점과 요청하신 세부 항목들을 정리해 드립니다.
1. 제품 양산 PC, ABS, PP 소재 특장점 비교표
| 소재 | 전체 명칭 | 주요 특징 | 장점 (Pros) | 단점 (Cons) |
| PC |
폴리카보네이트
(Polycarbonate) |
투명성, 내충격성 |
– 강화유리의 150배 이상 내충격성
– 우수한 투명도와 광택
– 높은 내열성 (고온에 강함) |
– 표면 스크래치에 취약함
– 화학 용제(알칼리성 등)에 약함
– 단가가 비쌈 |
| ABS | 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 | 가공성, 밸런스 |
– 기계적 강도와 성형성의 완벽한 조화
– 치수 안정성이 뛰어나 정밀 부품에 적합
– 후가공(도색, 도금)에 가장 최적화 |
– 햇빛(자외선)에 오래 노출 시 변색/경화(내후성 취약)
– 투명하게 만들 수 없음 (불투명) |
| PP |
폴리프로필렌
(Polypropylene) |
내화학성, 유연성 |
– 물보다 가벼움 (비중이 낮음)
– 산/알칼리 등 화학물질에 매우 강함
– 굽힘 피로에 강해 힌지(경첩) 구조 가능
– 가격이 매우 저렴함 |
– 수축률이 커서 성형 후 변형(휨) 발생 쉬움
– 표면 에너지가 낮아 도색/접착이 어려움
– 저온에서 충격에 약해짐 |
2. 제품 양산 후가공 (도장, 도금, 인쇄 등) 방법에 대한 특징
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PC (후가공 난이도: 중)
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방법: 투명도를 높이기 위한 표면 폴리싱(광택) 작업을 많이 합니다. 도장을 할 경우 PC 전용 도료를 사용해야 하며, 신나 등의 용제에 크랙이 발생할 수 있어 주의가 필요합니다.
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ABS (후가공 난이도: 매우 우수)
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방법: 플라스틱 중 후가공성이 가장 뛰어납니다. 일반적인 스프레이 도장, 크롬 도금(수전해 도금 등), 실크 스크린 인쇄, 본드 접착 등 거의 모든 후가공이 가장 깔끔하게 적용됩니다. 외관이 중요한 가전제품 케이스에 주로 쓰이는 이유입니다.
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PP (후가공 난이도: 상/매우 어려움)
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방법: 표면이 미끄러워 도료나 본드가 잘 붙지 않습니다. 따라서 도장이나 인쇄를 하려면 표면을 불로 태우는 ‘화염 처리’를 하거나, 전용 ‘프라이머(부착 증진제)’를 먼저 발라야 합니다. 부품 간 결합 시 본드 접착보다는 열이나 초음파를 이용한 융착(Welding) 방법을 씁니다.
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3. 제품 양산 성형의 장단점 (사출 성형 기준)
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PC:
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장점: 수축률이 낮아 금형 설계 시 의도한 치수대로 정확하게 뽑아내기 좋습니다.
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단점: 유동성(녹았을 때 흐르는 성질)이 떨어져 성형 온도를 높게(280~320℃) 설정해야 하고, 높은 사출 압력이 필요하여 성형이 다소 까다롭습니다.
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ABS:
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장점: 유동성이 좋아 복잡하고 얇은 형상도 쉽게 사출할 수 있으며, 성형 주기가 짧아 생산성이 좋습니다.
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단점: 수분을 잘 흡수하는 성질이 있어, 사출 전 원재료를 반드시 철저하게 제습/건조해야 합니다.
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PP:
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장점: 녹는점이 낮고 유동성이 매우 좋아 성형이 가장 쉽고 빠릅니다.
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단점: 플라스틱이 굳으면서 발생하는 수축률(1.5~2.0%)이 매우 커서 치수를 정밀하게 맞추기 어렵습니다.
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4. 원소재 가격의 장단점
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PC (고가): 단가가 가장 높습니다. 원가 부담이 크기 때문에, 투명해야 하거나 극도의 튼튼함이 요구되는 핵심 부품에만 제한적으로 사용하는 것이 유리합니다.
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ABS (중가): 가격과 성능의 타협점입니다. 외관 품질이 중요한 하우징(케이스) 용도로 비용 대비 최고의 효율을 냅니다.
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PP (저가): 3가지 중 가장 저렴합니다. 대량 생산이나 원가 절감이 최우선인 일회용품, 용기, 보이지 않는 내부 구조물에 적용하기 가장 좋습니다.
5. 불량에 대한 장단점
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PC:
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특징: 투명한 제품으로 사출할 경우, 내부에 발생하는 기포(Bubble), 이물질, 두 물줄기가 만나 생기는 웰드라인(Weld line) 등의 불량이 맨눈으로 너무 잘 보입니다. 또한, 고온 사출 시 재료가 타서 누렇게 변하는 황변(Yellowing) 불량이 발생할 수 있습니다.
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ABS:
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특징: 원재료 건조가 덜 된 상태로 사출하면 표면에 은색 선이 쭉쭉 그어지는 ‘은줄(Silver Streak)’ 불량이 매우 잦습니다. 두꺼운 부위가 움푹 패는 ‘수축(Sink mark)’ 불량도 주의해야 합니다.
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PP:
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특징: 수축률이 커서 제품이 식으면서 뒤틀리는 ‘휨(Warpage)’ 불량이 가장 큰 골칫거리입니다. 또한, 유동성이 너무 좋아 금형 틈새로 얇게 플라스틱이 새어 나오는 ‘버(Flash, 바리)’ 불량이 쉽게 발생합니다.
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6. 제품에 반영하기 위한 선택 기준 (Summary)
제품을 설계하고 소재를 고를 때 다음의 질문(기준)을 통해 결정하시면 됩니다.
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“제품 속이 보여야(투명해야) 하거나, 망치로 때려도 안 깨질 만큼 튼튼해야 하는가?”
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👉 PC 선택 (예: 안전고글, 스마트폰 케이스, 헬멧 창, 방음벽)
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“외관이 예뻐야 하고, 위에 도색이나 도금을 화려하게 해야 하며, 조립 단차가 맞아야 하는가?”
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👉 ABS 선택 (예: TV/냉장고 외장 케이스, 자동차 실내 버튼, 키보드 캡, 레고 블록)
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“가격이 무조건 싸야 하고, 화학약품이 닿아도 녹지 않아야 하며, 뚜껑을 수백 번 열었다 닫았다(힌지) 해야 하는가?”
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👉 PP 선택 (예: 락앤락 반찬통, 샴푸통 뚜껑, 자동차 범퍼 내장재, 일회용 주사기)
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