금형의 제작비용, 소재비용, 설계비용 (금형하자, 금형제작, 식품기계금형, 화장품기계금형, 반도체장비금형)

금형감정은 본 기술사는 기계제작 기술사 이기 때문에 수없이 실행하여온 분야이기도 합니다.최근에도 법원에게 상당히 복잡한 사건이라고 여겨져서 기존의 감정인을 포함하여 전문가를 찾지 못해서 연락처를 확인하고 수소문 끝에 저에게 돌아돌아 연락이 와서 바쁜 와중에도 법원의 명에 의해서 실행을 하였습니다. 원고 및 피고측의 감정사항을 결과 정리하여 제출을 하였고 금형제작기술, 금형하자, 금형제작을 위한 비용 구성, 설계도면과 설계도면 작성에 대한 비용을 정확하게 알고 실행하는 감정인은 저와 같은 전문가 감정인을 제외하면 드문 것이 사실인 것으로 보입니다.고도의 금형제작에 따른 제작비용, 금형하자, 금형의 정밀도, 생산 가능성, 100만 타발을 위해서 어떤 요소가 필요한 것인지를 잘 이해하지 못하면 이와 같은 감정을 하기 어려울 수도 있는 것입니다.감정인은 식품용기나 화장품 용기용 사출금형을 비롯하여 자동차용 프레스 금형, 대단히 정밀하고 빠르게 생산을 해야 하는 특수한 형태의 금형, 반도체 장비용 금형, 초정밀 금형, 초대형 금형, 초경질 금형 등 특수한 형태의 금형들을 감정실행하고 다루어본 전문가로서, 법원의 재판과정에 이바지함은 물론 의뢰에 의해서 필요한 민간감정도 수행을 하고 있습니다.소재의 경도특성, 클리어런스, 소재의 연성과 버의 크기영향, 클리어런스 크기와 버의 발생영향 및 펀치 수명영향, 클리어런스 크기와 펀치 마모영향, 프레스 가공의 정밀도, 재연마 수명 및 버의 발생 특성, 프레스 등급과 버의 크기, 프레스 펀치와 다이의 가공시 공차 관계 등을 전문가로서 제대로 분석을 해야 합니다. 아울러 제작된 금형 도면의 상태를 확인하고 그 제작비용이 얼마나 되는 것인지를 제대로 평가를 하는 것도 중요한 것입니다.금형을 제작하기 위해서 필요한 비용을 평가하는 것은 그 가공시간, 임율, 가공인건비, 장비의 사용에 따른 가치하락 및 정비비용 등을 고려할 수 있어야 하고, 기계상각비, 건물상각비, 수선비, 전력비, 직접경비, 간접경비는 제조과정에서 발생하는 경비중 직접경비를 제외한 경비로서 제조과저으이 비품, 차량, 공기구, 간접장비 상각비, 수도광열비(유틸리티), 소모품비, 소모 공구비, 사무용품비, 차량유지비, 여비교통비, 통신비, 운반보관비, 보험표, 조세공과금, 지급임차료, 지급수수료, 도서인쇄비, 접대비, 교육훈련비, 행사비, 회의비, 개발비, 기술료 등이 해당되며, 통상 비율로 직접경비에 대한 비율로서 인정하고 있으며, 자동차 부품을 제조하는 회사의 경우 자동차 회사의 경우 간접경비율은 직접경비의 oo%로 산정하고 있습니다.제작에 관하여, 머시닝 센터, 밀링, 사상작업 (=그라인딩 연마), 스틸 연삭, 대형연삭, 와이어 컷팅, 슈퍼드릴링 작업, 방전가공, 지그 NC작업, 초경연마 작업, 프로파일 연마 작업, 선반에 의한 원통 작업 등이 필요한 상태이며, 해당 작업을 위한 준비시간, 가공시간, 가공후 검사시간까지 고려하여야 하므로 시간이 꽤 걸리게 됩니다.특히, 작업은 소재의 종류가 경질의 경우 더욱 많이 걸리게 되므로 가능한 적합한 가공방식을 선택하여야 하며, 초경합금의 경우 와이어컷, 연마, 프로파일 연마 등을 통해서 작업을 해야 합니다.그밖의 SKD11 및 SM45C는 가공의 방법으로 머시닝 센터, 밀링, 사상, 연삭, 와이어 컷팅, 방전가공 등의 작업이 모두 가능한 것입니다.3D모델링을 하고 머시닝 센터 등으로 작업을 하는 것이 아니라 인서트 코어 형식으로 교체형 금형을 제작하면서 전체적으로 프로그레시브 금형 (순차금형)을 제작한 것일 경우에는 부품의 가공이 많아지게 되고, 조립 및 미각기 등 조정작업도 필요하게 됩니다.예를 들어서 머시닝 센터 작업을 하는 것은 하나의 공구로만 작업을 하는 것이 아니고 3D 모델링 데이터를 넣어서 각 고속회전 공구의 툴패스를 정의하고 교체하여 가면서작업을 하도록 프로그램화 한 뒤에 작업시에 마지막 공정에서는 매우 작은 사이즈의 회전공구를 사용하여 다듬질 및 가공을 하므로 어지간한 사이즈의 3차원 가공을 하더라도 매우 많은 작업시간이 걸리는 특성이 있으나 일부 대형 금형 조립용 파트인 홀더 등에 대해서 머시닝 가공을 하는 경우가 있습니다.와이어 컷이나 방전가공, 프로파일 연삭도 마찬가지로 다듬질 공정에서는 매우 작은 량을 천천히 가공하게 되어 있어서 대개 머시닝 센터(NC)가 가공하지 못하는 구멍이나 형상 등을 가공하는 것이고 가공물의 형태에 따라서 금형 부품으로 사용하는 것의 작업에 매우 많은 시간이 걸려야 하는 경우가 많습니다.특수강 재질로서 경도가 높은 재직은 가공시 주요 작업시간은 더욱 늘어나게 되어 있고, 초정밀 치수 가공을 하는 경우 다듬질 가공을 포함하여 아주 많은 작업시간이 걸릴뿐 아니라 치수 검사과정과 조정과정이 있어서 시간이 많이 걸리게 되어 있습니다.금형의 경우에는 그 조립 시간과 트라이아웃 테스트에 걸리는 비용을 고려하고 있으며, 해당 조립시간과 트라이아웃 테스트 (대개 0회의 트라이아웃비용을 넣는 경우가 많이 있음)을 실행하는 비용을 잡게됩니다.도면의 작성비용에 대해서는 레이아웃 뿐 아니라 그 세부 제작도는 부품도로서 회사의 영업비밀(노하우)에 속하는 경우가 많으며, 그런 설계도면의 평가를 하는 것은 저와 같이 경험이 풍부하고 법원감정 실적이 해당 실행을 한 경우가 많아야 가능할 것이라고 판단됩니다.물론 제작에 관해서 영업비밀 침해 등에 대한 사건도 많이 실행한 감정인으로서 정확하게 분석을 할 수 있는 장점이 있는 것이 사실이기도 합니다.소재비의 구성에 대해서도 저는 나름대로의 제작에 관한 노하우를 많이 알고 있으나 여기에서 특별히 다루어야 할 내용은 아닌 것으로 보입니다.한편, 금형을 제작하기 위한 하나의 사례는 다음과 같습니다(예시)프레스 금형 제품 6개에 대한 도면은 원고가 자체적으로 그린 것이고, 원고의 설계실에서 그려서 완성한 것임피고측에서 제품도를 먼저 보내왔으며, 피고의 제품도에 대해서 먼저 원고가 검토를 해서 컨셉(concept)를 이렇게 가져갈 것이고, 레이아웃 (layout)을 그리고, 소재는 이정도 폭과 피치(pitch)로 구성하여 가겠다고 하면서 피고측에 보낸 것이고, 그런 자료를 몇차례에 걸쳐서 주고받았으며, 피고측에서 제품도가 최종 확정이 안되었다고 하므로 00년 연말즈음에 시작을 해서 계속 피고의 제품도가 수정 (revision)되어서 금형이 완성되었음.피고가 제품도를 보내오면 그 제품도를 토대로 하여 punch에 대한 configuration(외형도) 와 레이아웃 (layout)을 그리고, 어셈블리 (assembly : ASSY (조립)) 의 순서대로 작성을 하여 고객사인 피고와 미팅을 해서 자료를 보내주고 받고, 원고가 이와 같은 컨셉으로 실행할 것이라고 하였고 그것에 대해서 피고측에서 오케이 되어 진행하여도 된다고 했기 때문에 금형을 제작하게 된 것이었음..금형 가공도 원고의 장비들로 자체적으로 실행한 것이고, 3D 모델링을 하지 않고 2D로 해도 충분히 작업이 되는 제품이므로 3차원 모델링을 별도로 하지는 않았음.금형 제작을 위해서 연삭, 와이어 컷, 프로파일, 지그 그라인딩 등의 작업을 한 것이고, 와이어컷 뿐 아니라 연삭 등 전 공정이 모두 포함되어 작업을 하게 되었음.구성품중에서 펀치(PUNCH), 다이(DIE), 스트리퍼 (STRIPPLER : 펀치와 다이의 역할을 할 때에 제품을 잡고 눌러주는 판을 말함)는 모두 초경합금으로 제작을 한 것이고, 스트리퍼는 약 10밀리 두께의 초경으로 만들어진 것이었음.원고의 제공자료에 PLAN도면, ASSEMBLY 도면, PART도면 등 모두 포함되어 있으므로 이를 참조할 수 있음.현재 제공한 원고의 자료중에서는 도면 제작비용은 포함되어 있지 않음.방전 와이어컷을 하면 0.01mm의 치수로도 맞출 수가 있는 상태로 가공이 가능한 것이고, 가공을 위한 적정한 펀치와 다이간의 틈새인 클리어런스를 만들어서 절단이 되도록 한 것이었음.금형의 생산 보증수량이 몇 개라든지 그렇게 생산이 될 수 있도록 요구를 하는 것이 정상인데, 그 당시 그런 단계가 아니므로 몇 개를 생산할 수 있어야 하는지를 제시한 것은 아니었음.피고측에서 100만개를 말했다고 하면 그것은 통상적으로 생산을 한다면 100만개정도를 생산이 될 수 있는 금형이어야 한다는 점을 피고측 소송대리인에게 피고측에서 알려준 것이었음. 펀치, 다이, 스트립퍼, 미니 펀치 플레이트 등은 교체를 위한 구성이고, 금형옵션 파트는 별도로 제작되어서 교체를 할 수 있도록 되어 있음(특이사항 없음). 아래의 부분들이 교체를 위한 파트를 제작한 것이고 펀치, 다이 등이 모두 초경합금으로 구성하여 넣은 것임. 코어용 BACKING PLATE(배킹 플레이트)는 SKD11로 구성하였고, 미니 펀치 플레이트(고정판)는 SKD11로 되어 있고, 펀치와 다이의 측면 부품은 SKD11으로 되어 있음. 코어용 금형은 펀치 홀더 플레이트도 SKD11로 구성되어 있음코어 제품용 금형은 피어싱 (구멍)용 홀, 1차 블랭킹, 2차로 제품을 떨어뜨리기 위한 구성이 되어 있고 그 부분을 교체하여 펀치 다이 등을 변경하여 제품의 생산 크기를 3가지로 변화할 수 있도록 되어 있음.금형은 일종의 순차금형 (프로그레시브 금형) 형태로 되어 있음. 코어 (CORE)형태로 제작한 펀치, 다이, 스트리퍼 등을 교체하여 거기에 맞는 제품을 생산하도록 구성되어 있음.원고 주장에 의하면, 펀치, 다이, 스트리퍼를 교체하더라도 5미크론 이내로 정밀하게 다시 조립되게 되어 있다고 주장함.금형 자체는 2020. 2. 경에 만들어진 것을 그대로 보관한 것이고 다시 재구성하거나 재제작하거나 변경을 하여 보수한 것이 아니라는 원고의 주장이고, 타당한 것으로 보임 (녹이 스는 부품은 약 3년이 지난 시점에서 당연한 것으로 보이고 SKD11이나 초경합금은 녹이 잘 슬지 않으므로 그 상태를 보이고 있는 것으로 보임)기둥 부분은 가이드 포스트로서 위치를 고정하기 위한 STOPPER의 역할을 하는 것임. 외곽의 부품 일부는 선반가공만 한 것도 있으나, 나머지는 연삭(연마)가공을 한 상태로 그 외부의 표면 조도가 높은 양호한 상태를 보이고 있음. 이와 같이 금형의 제작, 금형의 하자, 금형의 제작비용, 금형의 소재비용, 금형의 설계비용, 금형의 성능을 제대로 발휘하기 위한 구성방법 등에 대해서 잘 알고 있는 감정인으로서, 민간분야에서 전문가적인 검토 분석 보고서와 소견은 매우 중요한 자료가 됩니다. 이와 같은 법원감정이나 민간감정, 기술자문에 대해서 궁금하거나 상담이 필요한 경우는 연락을 주시기 바랍니다.최기술사 (010-9099-5365) cbchoi777@hanmail.net전기설비 기술사, 공조냉동기계 기술사, 기계제작기술사