제품 디자인의 완성은 ‘소재’부터! 3대 플라스틱(PC, ABS, PP) 완벽 가이드

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

  • PC (후가공 난이도: 중)

    • 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.

  • ABS (후가공 난이도: 매우 우수)

    • 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.

  • PP (후가공 난이도: 상/매우 어려움)

    • 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.

Poseion BT100 부품별 양산 적용 소재(PC, POM, SUS, PP 등) 및 내부 구조도
성공적인 양산을 위한 Poseion BT100의 각 부품별 적용 소재 및 세부 사양

3. 제품 양산 성형의 장단점 (사출 성형 기준)

  • PC:

    • 장점: 수축률이 낮아 금형 설계 시 의도한 치수대로 정확하게 뽑아내기 좋습니다.

    • 단점: 유동성(녹았을 때 흐르는 성질)이 떨어져 성형 온도를 높게(280~320℃) 설정해야 하고, 높은 사출 압력이 필요하여 성형이 다소 까다롭습니다.

  • ABS:

    • 장점: 유동성이 좋아 복잡하고 얇은 형상도 쉽게 사출할 수 있으며, 성형 주기가 짧아 생산성이 좋습니다.

    • 단점: 수분을 잘 흡수하는 성질이 있어, 사출 전 원재료를 반드시 철저하게 제습/건조해야 합니다.

  • PP:

    • 장점: 녹는점이 낮고 유동성이 매우 좋아 성형이 가장 쉽고 빠릅니다.

    • 단점: 플라스틱이 굳으면서 발생하는 수축률(1.5~2.0%)이 매우 커서 치수를 정밀하게 맞추기 어렵습니다.

 

4. 원소재 가격의 장단점

  • PC (고가): 단가가 가장 높습니다. 원가 부담이 크기 때문에, 투명해야 하거나 극도의 튼튼함이 요구되는 핵심 부품에만 제한적으로 사용하는 것이 유리합니다.

  • ABS (중가): 가격과 성능의 타협점입니다. 외관 품질이 중요한 하우징(케이스) 용도로 비용 대비 최고의 효율을 냅니다.

  • PP (저가): 3가지 중 가장 저렴합니다. 대량 생산이나 원가 절감이 최우선인 일회용품, 용기, 보이지 않는 내부 구조물에 적용하기 가장 좋습니다.

5. 불량에 대한 장단점

  • PC:

    • 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.

  • ABS:

    • 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.

  • PP:

    • 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.

6. 제품에 반영하기 위한 선택 기준 (Summary)

제품을 설계하고 소재를 고를 때 다음의 질문(기준)을 통해 결정하시면 됩니다.

  1. “제품 속이 보여야(투명해야) 하거나, 망치로 때려도 안 깨질 만큼 튼튼해야 하는가?”

    • 👉 PC 선택 (예: 안전고글, 스마트폰 케이스, 헬멧 창, 방음벽)

  2. “외관이 예뻐야 하고, 위에 도색이나 도금을 화려하게 해야 하며, 조립 단차가 맞아야 하는가?”

    • 👉 ABS 선택 (예: TV/냉장고 외장 케이스, 자동차 실내 버튼, 키보드 캡, 레고 블록)

  3. “가격이 무조건 싸야 하고, 화학약품이 닿아도 녹지 않아야 하며, 뚜껑을 수백 번 열었다 닫았다(힌지) 해야 하는가?”

    • 👉 PP 선택 (예: 락앤락 반찬통, 샴푸통 뚜껑, 자동차 범퍼 내장재, 일회용 주사기)

7. 디자인, 기구설계, 시제품제작, 양산 문의

010-6511-8378