샘플은 딱 맞았는데 양산품 뚜껑이 안 닫혔습니다
치수 공차 검사 가이드 - 양산에서 치수가 틀어지는 원인, 일반 공차(ISO 2768·GB/T 1804)와 사출품 공차, 핵심 치수 지정법, 캘리퍼·마이크로미터·고노고 게이지·3차원 측정기 비교, 도면·사양서 항목, 캐비티별 전치수 보고서, 샘플·양산·출하 단계별 확인법, 요청 문구와 실제 사례, 체크리스트까지

안녕하세요, 스타트메이드입니다.

주방 수납용품을 파는 온라인 브랜드 한 곳이 저장성 타이저우의 사출 공장에서 밀폐 수납 용기 8,000세트를 생산했습니다. 샘플 3세트는 뚜껑이 "딸깍" 소리를 내며 정확히 맞물렸고, 물을 담아 뒤집어도 새지 않았습니다. 그런데 국내 창고에 입고된 양산품을 풀어 보니 뚜껑이 헐겁게 겉돌거나, 반대로 너무 빡빡해서 끝까지 눌리지 않는 제품이 섞여 있었습니다. 전수 선별을 해 보니 문제가 있는 세트가 약 960개, 전체의 12%였습니다.

원인을 추적해 보니 뚜껑 금형이 4캐비티(한 번에 4개를 찍는 금형)였고, 그중 한 캐비티에서 나온 뚜껑만 테두리 안지름이 0.4mm 정도 컸습니다. 샘플 3세트는 우연히 정상 캐비티에서 나온 것이었습니다. 도면에는 "未注公差 ±0.5", 즉 공차를 따로 적지 않은 치수는 ±0.5mm라는 한 줄만 있었고, 뚜껑과 본체가 맞물리는 치수를 따로 지정하지 않았습니다. 공장 입장에서는 0.4mm 차이도 도면상 합격이었습니다. 출하 전 검품도 외관과 수량, 포장만 봤고 치수는 재지 않았습니다.

치수 문제는 눈으로 보이지 않다가 조립하거나 고객이 쓸 때 드러납니다. 이번 글에서는 양산에서 치수가 틀어지는 이유, 공차를 도면에 어떻게 적어야 하는지, 어떤 도구로 무엇을 재는지, 샘플부터 출하까지 단계별로 무엇을 확인해야 하는지 실무 기준으로 정리했습니다.

공장은 도면에 적힌 공차만 지킵니다. 맞물리는 치수는 핵심 치수로 따로 표시하고, 캐비티마다 실제로 잰 숫자를 보고서로 받아야 합니다.

1. 양산에서 치수가 틀어지는 이유

샘플은 보통 공장에서 가장 신경 써서 만든 몇 개입니다. 양산에서는 금형, 소재, 사람, 설비 조건이 조금씩 흔들리고, 그 흔들림이 치수 편차로 나타납니다. 상담에서 자주 보는 원인은 이렇습니다.

• 캐비티 간 편차: 여러 개를 한 번에 찍는 금형은 캐비티마다 냉각 조건과 가공 정밀도가 조금씩 달라서, 같은 금형에서 나온 부품끼리도 치수가 다를 수 있습니다.
• 수축률 변화: 플라스틱은 식으면서 줄어드는데, 수지 로트나 금형 온도, 사출 압력이 바뀌면 줄어드는 정도도 달라집니다. 수지 등급 확인은 125편에서 다뤘습니다.
• 금형·공구 마모: 수만 쇼트가 지나면 금형 맞춤면이 닳고, 금속 가공에서는 공구가 마모되면서 치수가 한쪽으로 서서히 밀립니다.
• 표면 처리 두께: 도금이나 아노다이징, 도장을 하면 표면에 수 µm에서 수십 µm가 더해집니다. 가공 직후에는 맞던 부품이 처리를 마치고 나면 안 맞기도 합니다.
• 측정 기준 불일치: 어디를 기준으로, 어떤 도구로, 언제 재는지가 다르면 같은 부품도 다른 숫자가 나옵니다. 공장이 잰 값과 우리가 잰 값이 다를 때 가장 먼저 의심할 부분입니다.

도면이 아예 없거나, 샘플 사진과 "샘플과 동일하게(按样品)"라는 말로만 주문한 경우도 많습니다. 그러면 공장이 알아서 공차를 정하고, 문제가 생겨도 무엇이 기준이었는지 따지기 어렵습니다.

2. 공차의 기본과 자주 쓰는 기준

공차는 치수가 허용되는 범위입니다. 도면에 "50 ±0.2"라고 적혀 있으면 49.8~50.2mm 사이는 합격입니다. 치수마다 공차를 하나하나 적기는 어려워서 보통 도면 한쪽에 일반 공차 등급을 적고, 중요한 치수에만 따로 공차를 붙입니다.

핵심 치수를 따로 표시하세요

모든 치수가 똑같이 중요하지는 않습니다. 뚜껑과 본체가 맞물리는 지름, 나사 구멍 사이 거리, 배터리가 들어가는 공간처럼 조금만 어긋나도 기능이 망가지는 치수를 핵심 치수(关键尺寸, CTQ)로 지정하고, 도면에 번호를 붙여(풍선 번호) 표시해 두세요. 공장도 이 번호를 보고 어느 치수를 더 자주 재야 하는지 압니다. 금형과 사출 공정 전반은 33편에서 다뤘습니다.

3. 측정 도구와 재는 방법

도구마다 잴 수 있는 정밀도가 다릅니다. 공차가 ±0.05mm인 치수를 눈금 0.1mm짜리 자로 재면 합격인지 불합격인지 판단할 수 없습니다. 도구 정밀도는 공차 범위의 10분의 1 정도로 잡는 것이 보통입니다.

측정 조건도 함께 맞춰 두세요. 사출품은 성형 직후 몇 시간 동안 계속 줄어들기 때문에 보통 24시간 정도 상온에서 안정시킨 뒤 잽니다. 측정 온도(보통 23±2℃), 기준면, 측정 위치, 측정 도구를 도면이나 검사 기준서에 적어 두면 공장과 숫자가 엇갈릴 일이 크게 줄어듭니다.

4. 도면·사양서에 넣을 항목

"按样品"이나 "±0.5" 한 줄로는 공장이 무엇을 얼마나 정확하게 맞춰야 하는지 알 수 없습니다. 아래 항목을 도면과 사양서에 나눠 적어 두세요.

사양서 작성 전반은 59편을, 금형 수정이나 설계 변경 관리는 119편을 참고하세요. 캐비티 번호 각인은 금형을 만들 때 넣으면 비용이 거의 들지 않지만, 나중에 추가하려면 금형을 다시 손봐야 합니다. 금형 발주 단계에서 미리 요청하세요.

5. 단계별로 확인하는 방법

샘플 단계

첫 금형 샘플(T1)을 받을 때 캐비티마다 3~5개씩 전치수 보고서를 함께 요청하세요. 받은 샘플 중 몇 개는 직접 캘리퍼로 핵심 치수를 재서 공장 보고서와 비교해 보고, 짝이 되는 부품과 실제로 조립해 봅니다. 숫자와 조립감이 둘 다 맞아야 금형을 승인합니다. 한 캐비티에서 나온 샘플만 보고 승인하면 글 첫머리의 사례가 그대로 반복됩니다.

초도품·양산 단계

양산 첫 로트에서는 초도품 검사(FAI)로 캐비티별 핵심 치수를 다시 확인합니다. 양산 전 회의와 초도품 확인 절차는 123편에서 다뤘습니다. 물량이 크다면 핵심 치수에 공정 능력 지수(Cpk) 1.33 이상을 요구하기도 합니다. 소규모 주문이라면 "2시간마다 캐비티별 1개씩 핵심 치수 측정, 기록 보관" 정도의 순회 검사 기준만 정해 둬도 효과가 큽니다.

출하 전 검품 단계

일반적인 AQL 검품은 외관 위주라서 치수는 따로 요청해야 합니다. 검품원에게 핵심 치수 목록과 측정 도구를 미리 알려 주고, 캐비티 번호가 고르게 섞이도록 샘플을 뽑게 하세요. 끼워맞춤 부품이라면 고노고 게이지를 만들어 공장과 검품원에게 하나씩 주는 방법도 있습니다. 숫자를 읽을 필요 없이 들어가는지 안 들어가는지만 보면 되니 현장 판정이 빨라집니다. 출하 전 검품과 제3자 검품은 100편과 47편을 참고하세요.

6. 공장에 보낼 요청 문구 예시

발주서나 사양서에 아래 문구를 넣어 두면 공장이 핵심 치수를 따로 관리하게 되고, 치수 문제가 생겼을 때 기준을 두고 다툴 일도 줄어듭니다.

"本产品须按我方确认的图纸（版本号V2，日期2026-10-10）生产，未注公差按ISO 2768-m执行。图纸中标注气泡编号1至8的尺寸为关键尺寸，须按图纸标注的公差管控。T1样品须按每个模穴各提供5件的全尺寸报告，并附三坐标或影像测量仪测量数据。测量须在注塑成型后常温放置24小时、环境温度23±2℃条件下进行。量产期间须每2小时按每个模穴抽取1件测量关键尺寸并保存记录，出货时一并提供。产品须刻有模穴编号。如需修改模具、更换原材料或变更加工工艺，须事先取得我方书面确认。"
(본 제품은 저희가 확인한 도면(버전 V2, 2026-10-10)에 따라 생산하며, 공차를 따로 적지 않은 치수는 ISO 2768-m을 적용합니다. 도면에서 풍선 번호 1~8로 표시한 치수는 핵심 치수로, 도면에 적힌 공차로 관리해야 합니다. T1 샘플은 캐비티마다 5개씩 전치수 보고서를 제출하고, 3차원 측정기나 이미지 측정기 측정 데이터를 첨부해야 합니다. 측정은 사출 성형 후 상온에서 24시간 둔 뒤, 23±2℃ 환경에서 해야 합니다. 양산 중에는 2시간마다 캐비티별 1개를 뽑아 핵심 치수를 재고 기록을 보관하며, 출하 때 함께 제출해야 합니다. 제품에는 캐비티 번호를 각인해야 합니다. 금형 수정, 원자재 교체, 가공 공정 변경이 필요하면 반드시 사전에 저희 서면 확인을 받아 주세요.)

7. 실제 사례 세 가지

상담에서 자주 마주치는 유형을 익명화해 정리했습니다. 금액과 수치는 예시입니다.

사례 1 — 밀폐 수납 용기 뚜껑

글 첫머리의 사례입니다. 공장과 협의해 문제 캐비티의 금형을 수정하고, 다음 생산분부터 뚜껑 안지름과 본체 바깥지름을 핵심 치수로 지정해 개별 공차를 붙였습니다. 뚜껑 금형에 캐비티 번호도 새로 각인했습니다. 금형 수정비는 약 4,000위안이었지만, 이미 들어온 960세트를 선별하고 다시 포장하는 데 든 인건비와 판매 지연 손실이 그보다 몇 배 컸습니다. 이후 생산분에서는 같은 불량이 나오지 않았습니다.

사례 2 — 판금 브래킷 나사 구멍

벽걸이 선반용 철제 브래킷의 나사 구멍 간격이 "도면보다 1mm 가깝다"는 클레임을 공장에 보냈더니, 공장은 자기들이 잰 값은 정확하다며 측정 사진을 보내왔습니다. 확인해 보니 공장은 캘리퍼로 두 구멍의 바깥쪽 끝 사이를 재고 있었고, 도면의 치수는 구멍 중심 사이 거리였습니다. 측정 기준이 달랐던 겁니다. 이후 도면에 "구멍 중심 간 거리, 이미지 측정기로 측정"이라고 명시하고 측정 위치 그림을 붙이자 같은 다툼은 다시 생기지 않았습니다.

사례 3 — 알루미늄 스마트폰 거치대

CNC 가공 직후 검사에서는 슬라이드 부품이 부드럽게 맞물렸는데, 아노다이징을 마친 완제품은 빡빡해서 잘 움직이지 않았습니다. 아노다이징 피막이 양쪽 면에 더해지면서 틈새가 거의 없어진 것이었습니다. 도면에 "아노다이징 후 치수"라고 기준을 바꾸고, 가공 단계에서 피막 두께만큼 여유를 두게 하자 문제가 해결됐습니다. 표면 처리가 들어가는 부품은 어느 시점의 치수인지 꼭 적어 두세요.

8. 자주 하는 실수

• 도면 없이 샘플 사진과 "按样品"으로만 주문한 경우
• 일반 공차 한 줄만 적고 맞물리는 치수를 따로 지정하지 않은 경우
• 한 캐비티에서 나온 샘플만 보고 금형을 승인한 경우
• 측정 위치·도구·조건을 정하지 않아 공장과 숫자가 엇갈린 경우
• 표면 처리 전후 중 어느 쪽 치수인지 적지 않은 경우
• 출하 전 검품을 외관 위주로만 하고 치수 측정을 요청하지 않은 경우

9. 치수 공차 검사 체크리스트

도면·계약 단계

• 버전과 날짜가 적힌 2D 도면과 3D 파일을 공장에 보냈다
• 일반 공차 등급을 도면에 적었다
• 맞물리는 치수를 핵심 치수로 지정하고 개별 공차를 붙였다
• 측정 위치·도구·조건과 표면 처리 전후 기준을 적었다
• 금형 수정·소재 변경 시 사전 승인 조항을 넣었다

샘플·초도품 단계

• 캐비티별 전치수 보고서를 받았다
• 핵심 치수를 직접 재서 공장 보고서와 비교했다
• 짝이 되는 부품과 실제로 조립해 봤다
• 부품에 캐비티 번호가 각인돼 있다

양산·출하 단계

• 양산 중 핵심 치수 순회 측정 기록을 받았다
• 출하 전 검품에 핵심 치수 측정을 포함했다
• 캐비티 번호가 고르게 섞이도록 샘플을 뽑았다

마무리 - 맞물리는 치수 하나부터 도면에 적기

치수 불량은 외관 불량보다 늦게 발견되고, 발견됐을 때는 이미 수천 개가 만들어진 뒤인 경우가 많습니다. 금형을 다시 고치고 재고를 선별하는 비용을 생각하면, 도면에 숫자 몇 개를 더 적고 샘플을 캐비티별로 받아 보는 수고는 작은 편입니다.

지금 바로 해 볼 수 있는 일도 있습니다. 진행 중인 제품의 도면을 열어 다른 부품과 맞물리는 치수에 개별 공차가 적혀 있는지 확인해 보세요. 일반 공차 한 줄로만 관리되고 있다면, 다음 발주 전에 핵심 치수 목록부터 만들어야 합니다.

스타트메이드는 핵심 치수가 표시된 도면·사양서 작성, 캐비티별 전치수 보고서 검토, 샘플 실측과 조립 확인, 출하 전 현장 치수 검품까지 현지에서 함께 지원합니다. 이미 조립 불량이 생겼다면 원인 분석부터, 새 금형을 준비 중이라면 공차 기준부터 같이 봐 드립니다.