Dongying(Suzhou Dongying Electronic Technology Co., Ltd.)은 중국 쑤저우의 금형 제작 및 사출성형 업체입니다. 팬 임펠러, 팬 프레임과 베이스를 비롯한 자동차 부품 및 전자기기 냉각 부품의 금형과 성형품을 제작합니다.
팬 임펠러 사출성형의 일관성을 유지하기 어려운 이유
요약: 얇은 날개와 두꺼운 허브로 이루어진 회전 부품에서는 불균일한 충전이나 냉각을 허용할 여지가 작습니다.
임펠러는 단순해 보입니다. 허브와 그 주위의 날개로 이루어져 있고, 경우에 따라 슈라우드가 있습니다. 실제로는 냉각 모듈에서 성형 조건의 차이에 민감한 부품 중 하나입니다. 다음 세 가지 특성이 함께 작용합니다.
- 두꺼운 허브 옆의 얇은 날개. 얇은 부분은 빠르게 굳지만 허브는 계속 수축합니다. 그 경계에서 응력과 변형이 시작됩니다.
- 성형 공정에서 유지해야 하는 대칭성. 모든 날개는 같은 방식으로 충전·보압·냉각되어야 합니다. 금형 한쪽의 온도가 더 높으면 날개 피치와 날개 평면에 편차가 생깁니다.
- 밸런스 요구사항. 잔류 불평형은 완성된 로터를 기준으로 판단합니다. 임펠러뿐 아니라 축 또는 허브 인서트와 조립 상태에도 좌우됩니다.
따라서 얇은 벽의 임펠러 금형은 형상, 재료, 공정을 함께 살펴보는 검토에서 시작합니다.
사출성형 팬 임펠러용 재료: PBT, PA66-GF, LCP
요약: 팬의 사용 온도, 회전수, 강성 요구사항으로 재료를 선정한 뒤 성형성을 검토해야 합니다.
| 재료 | 일반적인 용도 | 주의할 점 |
|---|---|---|
| PP / ABS | 하중과 온도가 높지 않은 일반 환기 | 강성과 내열성이 상대적으로 낮음 |
| PBT(주로 유리섬유 강화) | 더 높은 강성과 내열성이 필요한 경우 | 유리섬유 강화 시 방향에 따른 수축 차이 |
| 유리섬유 강화 PA66 | 강성과 내열성이 필요한 날개 | 방향에 따른 수축 차이와 흡습에 따른 치수 변화 |
| LCP | 매우 얇고 강성 높은 날개 | 균일한 두께, 균형 잡힌 러너, 충분한 가스 배출 필요 |
유리섬유는 강성을 높이지만 유동 방향으로 배열되기도 합니다. 따라서 재료는 유동 방향보다 그 직각 방향으로 더 많이 수축합니다. 유리섬유 강화 PBT에 관한 유통업체 안내서는 이를 휨의 주된 원인으로 설명합니다(Sales Plastics, 2026).
LCP는 용융 수지가 얇은 부분으로 잘 흐르므로 매우 얇은 날개의 임펠러에 적합합니다. Celanese의 Vectra 안내서는 균일한 두께, 균형 잡힌 러너, 충분한 가스 배출을 강조합니다(Celanese). 일부 팬 브랜드는 강성을 이유로 LCP 임펠러를 소개합니다(Noctua).
최종 재료 등급은 팬의 설계와 시험 계획에 따라 정해야 합니다. 금형 제작업체는 성형성에 대한 의견을 제시할 수 있습니다.
임펠러 사출 게이트 설계: 모든 날개를 균일하게
요약: 허브에 대칭으로 게이트를 배치해 용융 수지가 각 날개에 같은 시점과 압력으로 도달하도록 해야 합니다.
허브의 중앙 게이트는 용융 수지가 바깥쪽으로 고르게 흐르도록 합니다. 디스크 게이트, 다이어프램 게이트, 대칭 다점 게이트가 모두 이러한 방식으로 작용합니다. 측면 게이트에서는 긴 유동 경로와 짧은 유동 경로가 생기므로 날개 사이의 차이로 나타나기 쉽습니다.
게이트 수는 섬유 배향에도 영향을 줍니다. 유리섬유 강화 PA66에 관한 Moldflow 연구에서는 게이트를 하나에서 세 개로 늘리자 섬유 배향이 더 균일해져 모서리 효과에 따른 휨이 감소했습니다(ICIMM 2015).
임펠러는 실제 사용할 재료 등급으로 충전 해석을 진행해야 합니다. 날개 뿌리에 생긴 웰드라인은 취약점이 되므로 웰드라인 위치를 확인하세요. 설계를 확정하기 전에 게이트 방안을 비교해야 합니다.
냉각과 보압: 허브의 변형 제어
요약: 양쪽 금형을 고르게 냉각하고, 날개에 과도한 보압을 주지 않으면서 허브에는 충분한 보압을 가해야 합니다.
충전이 고르더라도 냉각이 불균일하면 소용이 없습니다. 검토할 항목은 다음과 같습니다.
- 코어와 캐비티에 각각 제어할 수 있는 냉각 회로를 배치합니다.
- 재료가 가장 두꺼운 허브 주변의 냉각을 보강합니다.
- 허브의 수축을 보충할 만큼 보압을 가합니다. Delrin의 기어 안내서도 가장 두꺼운 부분에 게이트를 두고, 게이트가 너무 일찍 굳지 않게 하라는 같은 내용을 설명합니다(Delrin).
- 날개 끝과 유동 말단에 가스 배출부를 두어 탄화와 미성형을 방지합니다.
금형 유동 해석으로 설계 방향을 정하고 시사출로 확인합니다. 합격 여부는 해석 결과가 아니라 합의한 검사 항목으로 판단합니다.
임펠러 밸런스: 금형 제작 전에 기준 합의
요약: 금형 설계 전에 밸런스 등급, 시험 회전수, 시험할 조립 상태를 명시해야 합니다.
ISO 21940-11은 강체 로터의 허용 잔류 불평형을 정의하는 방법을 설명합니다. 로터 질량과 최대 회전수에 연계된 밸런스 품질 등급(G 등급)을 사용합니다(ISO). 해당 팬에 적합한 등급은 고객이 결정합니다.
다음 항목을 미리 정해 두세요.
- 밸런스 등급 또는 허용 잔류 불평형과 그에 해당하는 회전수.
- 임펠러 단품을 측정할지, 허브 또는 로터와 조립한 상태를 측정할지.
- 지그, 보정 방법, 샘플링 계획.
- 관련 검사 항목: 외경, 날개 피치, 날개 평면, 허브 내경, 흔들림.
이 항목을 문서로 정리하면 밸런스에 영향을 주는 형상을 중심으로 금형을 설계할 수 있습니다. 시사출 결과도 같은 기준으로 비교할 수 있습니다.
팬 프레임 금형, 베이스와 서버 팬 하우징
요약: 날개 끝 간극이 두 부품을 연결하므로 팬 프레임 금형과 임펠러 금형을 함께 검토해야 합니다.
프레임과 베이스는 모터를 지지하고 날개 끝 간극을 정하며 시스템에 장착됩니다. 평면도, 구멍 위치, 날개 끝과의 간극은 임펠러 자체만큼 중요합니다. 프레임과 임펠러에 공통 공차 계획을 적용하면 조립 시 예상하지 못한 문제를 줄일 수 있습니다.
서버 및 AI 하드웨어용 팬과 관련해 구매자는 액체 냉각용 플라스틱 부품도 문의합니다. 분석기관은 2026년 AI 칩 도입의 대부분에 액체 냉각이 적용될 것으로 전망합니다(TrendForce, 2026). Open Compute Project 규격에 따른 사출성형 폴리머 퀵 디스커넥트가 이미 시장에 나와 있습니다(Autotech Review, 2026; OCP UQD v2.0.0). Dongying은 고객의 도면과 사양을 기준으로 액체 냉각 어셈블리용 플라스틱 부품을 검토할 수 있습니다.
냉각 팬 임펠러 사출성형 견적 요청 체크리스트
요약: 도면, 재료, 회전수, 밸런스 측정 방법과 수량을 보내주세요. 미정인 항목은 질문으로 남겨두세요.
| 입력 정보 | 포함할 내용 |
|---|---|
| 도면 | 개정 정보가 있는 2D 도면과 3D 모델, 각 치수에서 어느 자료가 기준인지 |
| 재료 | 재료 등급, 또는 등급이 미정이면 요구사항 |
| 작동 조건 | 최대 및 연속 회전수, 회전 방향, 온도 범위 |
| 밸런스 | 기준, 시험 방법, 해당 기준을 적용할 조립 상태 |
| 주요 치수 | 날개 피치, 날개 평면, 허브 내경, 외경, 날개 끝 간극 |
| 외관 | 외관 요구사항, 게이트와 이젝터의 위치 제한 |
| 수량 | 샘플 수량, 연간 수요, 목표 일정을 각각 명시 |
| 납품 방식 | 고객 공장으로 금형을 인도할지, Dongying이 성형품을 공급할지 |
누락된 항목이 있어도 괜찮습니다. 추측으로 채우기보다 미정 사항으로 검토하는 편이 낫습니다. 견적 문의를 보내주세요.
자주 묻는 질문
얇은 벽의 팬 임펠러는 어떻게 사출성형하나요?
일반적으로 중앙 게이트나 허브의 대칭 게이트를 사용해 용융 수지가 모든 날개에 고르게 도달하도록 합니다. 양쪽 금형을 냉각하되 두꺼운 허브의 냉각에 특히 신경 써야 합니다. 실제 사용할 재료로 금형 유동 해석을 진행해 게이트 방안을 비교하고 웰드라인과 변형을 예측합니다. 이후 합의한 치수와 밸런스 검사 항목을 시사출 샘플에서 확인한 뒤 승인합니다.
팬 임펠러에는 주로 어떤 재료를 사용하나요?
일반 환기 팬에는 PP나 ABS를 사용하는 경우가 많습니다. 더 높은 강성과 내열성이 필요하면 PBT나 유리섬유 강화 PA66을 선택하지만, 유리섬유로 인해 수축이 방향에 따라 달라집니다. LCP는 얇은 부분에 잘 흐르므로 매우 얇고 강성 높은 날개에 사용합니다. 최종 등급은 팬의 사용 온도, 회전수, 시험 요구사항에 따라 정해야 합니다.
금형 설계에서 임펠러 밸런스는 어떻게 고려하나요?
모든 날개가 같은 방식으로 충전·보압·냉각되도록 하여 밸런스를 고려합니다. 이를 위해 대칭 게이트, 균형 잡힌 냉각, 완만한 두께 전환이 필요합니다. ISO 21940-11 등급이나 잔류 불평형 값 등의 밸런스 기준은 금형 제작 전에 합의해야 합니다. 시험 회전수, 지그, 측정할 조립 상태도 함께 정해야 합니다.
임펠러뿐 아니라 팬 프레임과 베이스도 성형하나요?
네. Dongying은 팬 임펠러, 프레임과 베이스의 금형 및 성형품을 제작합니다. 프레임과 임펠러를 함께 검토하면 날개 끝 간극, 장착부 형상, 평면도 요구사항을 맞추는 데 도움이 됩니다. 각 부품의 도면과 조립 관계를 보내주시면 성형성과 검사 항목을 함께 검토합니다.
팬 임펠러 금형 견적에는 어떤 정보가 필요한가요?
개정 정보가 있는 2D 도면과 3D 모델, 재료 요구사항, 회전수와 온도 범위, 밸런스 기준과 시험 방법, 주요 치수를 보내주세요. 외관 요구사항, 샘플 및 연간 수량, 고객 공장으로 금형을 인도받을지 성형품을 공급받을지도 알려주세요. 도면이 없어도 문의할 수 있습니다.
액체 냉각 어셈블리용 플라스틱 부품도 검토하나요?
하우징이나 유로 부품과 같은 액체 냉각 어셈블리용 플라스틱 부품을 검토할 수 있습니다. 검토는 고객의 도면, 재료 사양, 검증 요구사항을 기준으로 합니다. 냉각수 적합성, 압력 시험, 누설 시험은 고객 시스템 사양에 따라 정하므로 금형 제작 여부를 결정하기 전에 해당 요구사항을 함께 검토합니다.
관련 페이지
출처
- Sales Plastics, "Preventing Warpage in 30% GF PBT Injection Molding," May 14, 2026. https://salesplastics.com/pbt-injection-molding-preventing-warpage-30-gf/
- Celanese, "Tech Tips: Vectra LCP" (precision molding guide). https://www.celanese.com/-/media/Engineered%20Materials/Files/Product%20Technical%20Guides/LCP-001_VectraLCPprecMoldTG_AM_0613.pdf
- "Optimization of Injection Process Parameters to Reduce Warpage in Glass Fiber-Reinforced Polyamide Molded Parts," ICIMM 2015, Atlantis Press. https://doi.org/10.2991/icimm-15.2015.121
- Delrin, "Mold Delrin gears with precision." https://www.delrin.com/mold-delrin-gears-with-precision/
- ISO 21940-11:2016 (+Amd 1:2022), Rotor balancing – rigid rotors. https://www.iso.org/standard/54074.html
- TrendForce, "Liquid Cooling Becomes Standard for High-End AI Infrastructure…," Aug 17, 2026. https://www.trendforce.com/presscenter/news/20260817-13183.html
- Autotech Review, "ARaymond Introduces Next-Generation UQDs for Data Center Liquid Cooling," Oct 1, 2026. https://autotechreviews.com/index.php/technology/item/1299-araymond-introduces-next-generation-uqds-for-data-center-liquid-cooling
- Open Compute Project, UQD/UQDB Design Specification v2.0.0 (effective Sep 22, 2026). https://www.opencompute.org/documents/ocp-design-spec-uqd-v2-0-0-pdf/
- Noctua, "Sterrox LCP." https://www.noctua.at/en/expertise/tech/sterroxr-liquid-crystal-polymer-lcp