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제목 Gravimetric Dosing System과 PRO-CON DUO를 선보인 PLAST-CONTROL
작성자 플라스틱코리아
글정보
Date : 2019/04/01 17:12

 

 

THOMAS EIKENBUSCH 아시아지역 세일즈 디렉터

  

  

Koplas 2019 전시회에 참가한 업체 중 해외업체를 선정해 전시회에 출품한 설비의 특징과 기술을 살펴보기로 했다. 이번 외국 참가업체 중 효율적인 에너지 소비 및 생산손실 최소화와 더불어 생산품질을 극대화할 수 있는 자동원료시스템인 Gravimetric Dosing System과 블로운 필름기 PRO-CON DUO를 출품한 PLAST-CONTROL사를 취재했다.

플라스틱 블로운 필름 압출을 위한 자동화시스템의 선도적인 제조업체인 PLAST-CONTROL사는 플라스틱 블로운 필름 압출 관리 표준을 수립한 혁신적인 신기술을 지속적으로 개발해왔고, 2만대 이상의 시스템이 설치됐다.

정량공급장치 및 취입 필름라인용 자동 프로파일 제어시스템인 PRO-CON을 포함한 블로운 필름 압출 자동화 제품을 제공하고 있는 PLAST-CONTROL사는 미국, 영국, 대만 중국 및 인도에 지사를 두고 전 세계에 대리점을 운영하고 있다.

이번 전시회를 통해 한국시장의 기존고객들을 만나 추가적인 계약을 검토하고 심층적인 상담을 통해 제품을 소개하는 한편, 신규 잠재고객을 확보하는 계기를 마련할 수 있었던 PLAST-CONTROL사는 이번 전시회를 나름대로 성과를 거두면서 만족스럽다고 평가했다.

보다 구체적으로는 “국내에 외산 기계를 보급하고 있는 상황에서 퀼리티에 대한 고객의 기대치가 높아지고 있는 추세에 PLAST-CONTROL의 앞선 필름가공기술과 설비들을 소개해 고객의 기대치를 향상시킬 수 있는 적절한 시점에 참가해 홍보할 수 있게 돼 다행이다”고 밝혔다.

  

 

Gravimetric Dosing System을 통한 자동화

이번 전시회에 출품된 Gravimetric Dosing System(자동원료 정량공급장치)은 가장 최근에 개발된 Dosing System으로, 그래비메트릭 압출기 컨트롤과 자동믹싱 및 자동투입되는 자동원료 이송시스템과 폭 측정장치, 자동 게이지, IBC 컨트롤, 자동 두께측정장치, 자동 두께조절장치 및 특허 에어링 테크놀로지 등으로 구성돼 있다.

이 Dosing System은 완전히 다른 원료 배합 및 교체가 용이해 다양한 제품생산이 가능하고, 신속한 원료 교체로 인한 생산손실을 최소화한다. 여기에 프리믹싱이 없이도 더 정확한 혼합이 가능하도록 도와줌으로써 효율적인 생산과정에 사용하는 에너지 소비 및 스크랩으로 인한 생산손실 최소화와 더불어 필름 생산품질 및 제품생산 안정성을 높이고, 원료량까지 절감시켜준다.

이 Dosing System은 자동원료 정량공급장치 시스템으로, 호퍼에 가득 차 있는 원료가 로드셀을 통해 실시간 정량 계량해 투입하는데, 원료를 가득 채우는 슬라이딩 시스템을 채택하고 있어 빈 공간에 생길 수 있는 분진 발생도 예방한다. 또한, 다품종 소량 생산이 증가하면서 원료 역시 자주 교체해야 하는데, PLAST-CONTROL사의 Dosing System은 원료 교체시 슬라이더가 닫히고 스크류가 역방향으로 거꾸로 돌게 되면서 호퍼에 남아있는 기존 원료를 빼내게 돼 원료를 자동으로 빠른 시간 내 교체할 수 있다.

또한 스크류 끝부분과 도징 밑부분에 에어를 분사해 분진을 제거하는 클리닝 작업을 수반해 원료를 교체하게 된다. 이처럼 원료 교체시 수작업 대신 자동 교체 전환됨에 따라 교체시간과 인력투입을 줄일 수 있다는 장점이 있다. 다품종 소량 생산 추세에 따른 원료 교체시 로스를 줄이게 되면 그만큼 마진이 증가하는 효과도 있다.

현재 블로운 필름업계는 원료 교체에 따른 로스를 줄이기 위한 차별화와 경쟁력 확보가 화두로 대두되고 있다. 실례로, 차단성 필름의 경우 9레이어로 작업하면 보통 도징 장비가 압출기별로 메인 1개, 사이드 3개 등 총 36개의 도징 장비가 필요하다. 그 중 10개의 원료를 바뀌기 위해 사람을 투입해 호퍼를 비우는 데 1시간 정도 걸리지만, PLAST-CONTROL사의 Dosing System은 자동으로 클리닝되면서 원료 교체가 되기 때문에 로스는 줄이고 제품생산 효율은 높다.

무엇보다 PLAST-CONTROL사의 Dosing System은 자동화 시스템 구현이 가장 큰 장점이다. 기존 설비에 메인 컨트롤 패널을 부착해 모든 압출기와 Dosing System, 두께 측정과 관련된 압출기 RPM 신호와 도징 신호, 에이링 두께 신호와 폭증전환 신호 등 모든 신호를 자동으로 컨트롤하면서 한 번의 작업데이터로 제품생산에 필요한 자동화시스템을 구현할 수 있다. 이를 통해 제품생산시간 단축과 작업환경을 단순화해 공정을 효율을 높일 수 있다.

또한, 자동화설비 업그레이드를 추진하고 있는 것도 업계에서 주목하고 있는 장점이다. PLAST-CONTROL사는 자동화 공정을 추진하기 어려운 기존 고객사나 신규 고객사들을 대상으로 타사의 설비를 개조해 생산성 향상과 원료 교체시간 단축 등을 실현하고 있다. 기존 압출기에서 업그레이드하는 것은 도징 시스템과 에어링 정도다. PLAST-CONTROL사의 도징시스템은 정량공급이 가능하기 때문에 제품생산에 필요한 원료만 사용하고 프리믹싱하는 인력이 투입되지 않아도 되고, 프리믹싱한 원료를 빨아들이는 호퍼 대신 도징 장비로 교체하면 된다.

PLAST-CONTROL사의 에어링 압출량은 국내업체보다 2배 정도 높은 수준으로, 기존 블로운 필름기의 에어링 교체만으로도 압출량이 20~30% 증가하고, 생산성 향상효과를 꾀할 수 있다. 생산성 향상을 위해서는 IBC가 필요한데, 압출량을 더 밀어내고 에어링에서 쿨링을 증가시켜야 한다. PLAST-CONTROL사는 다른 에어링보다 정교하고 균일하기 때문에 생산성 향상에도 도움이 된다.

모든 라인에서의 데이터 정보를 MES시스템과 연동시켜 각 라인의 메인 컨트롤 패널 신호를 통해 전달되는 생산 기본정보를 하나의 컴퓨터를 통해 확인할 수 있기 때문에 생산관리자는 생산효율적 관점에서 시스템 구축이 가능하다. 올해 K Shwo를 통해 PLAST-CONTROL사는 Industry 4.0 및 스마트팩토리 형태로 보여줄 예정이다. 최근 들어 이처럼 모든 정보가 통합된 통합관제시스템 개념의 MES시스템에 대한 고객들의 문의가 늘어나고 있다.

  

 

PRO-CON DUO 자동에어링이 핵심기술

블로운 필름기 PRO-CON DUO의 자동에어링은 PLAST-CONTROL사의 핵심기술로, 프로파일 측정장치를 활용해 프로파일 데이터를 컴퓨터로 전송하고, 액츄에이터의 위치를 계산하고 실행하며, 액츄에이터는 분할된 에어링을 통과하는 공기 흐름을 제어한다. PRO-CON 에어링 내의 작동기를 컴퓨터가 열거나 닫을 때 각 부문별 공기 양이 증가하거나 감소하는데, 이는 용융 온도와 필름 발포단계에서 필름 두께에 영향을 준다.

이때 자동에어링은 컨트롤 패널과 스캐너를 통해 두께를 측정하고, 안에 있는 에어 엑츄에이터로 에어를 분출해 두께가 균일하지 않은 부분을 보정해나간다. 두께 측정 과정에 프로파일을 높이기 전에는 두께가 일정하지 않다가 프로파일을 높여 평활도를 좋게 하면 프린팅이나 라미네이팅, 씰링성을 가공할 때 보다 우수하고 효율적인 제품을 생산할 수 있어 수가공에서 가공성이 증가한다는 장점이 있다.

첫 번째 엑츄에이터가 다이립에서는 한 번 쿨링을 하고, 두 번째 엑츄에이터가 포스트 쿨링과 두께를 감지하면서 상대적으로 얇은 부분은 에어를 약하게 분사해 얇은 부분의 필름을 두껍게 조절하고, 반대로 두꺼운 부분은 에어를 강하게 분사해 필름 두께를 얇게 조절할 수 있다.

이처럼 프로파일을 계속 측정하면서 완제품 전 단계인 프로파일 센서에서 프로파일 측정신호를 System ACS로 전송해 다시 PRO-CON 에어링으로 프로파일 컨트롤 신호를 줌으로써 두꺼운 부분과 얇은 부분을 동시 측정해 자동 두께변화를 보정함으로써 필름의 두께를 균일하게 조절할 수 있다.

두께 편차를 27마이크론으로 맞췄는데, 고객이 25마이크론으로 요구하면 PLAST-CONTROL사의 프로파일이 정교하기 때문에 26마이크론 정도로 출력하면 매직 플로우(MAGIC FLOW)와 결합해 두께 편차 50%까지 개선하고, 출력 비율도 높아져 상당히 훌륭한 상태의 제품으로 생산하면서, 에너지 소비효율을 위한 에어량이 조절되면서 원료 절감효과까지 얻을 수 있다.

하단부 PRO-CON 에어링 부위의 다이는 고정돼 있다. 상단부 프로파일 센서 부위의 다이와 에어링이 같이 회전하면서 다이 포지션과 에어 포지션을 맞추기 위해 블루투스 통신을 통해 회전형 다이가 함께 움직이게 된다. 이때 회전형 다이의 경우 특수한 구조와 기능을 가지고 있어 그에 적합한 에어링이 있어야 한다. 현재 에어링으로 필름 두께를 보정할 수 있는 업체가 없는 실정이다. 이에 반해 PLAST-CONTROL사는 회전형 다이와 에어링을 같이 사용하기 때문에 회전형 다이에서도 필름 두께를 측정 및 보정할 수 있는 에어링 시스템을 공급할 수 있다는 것이 최대 장점이다.

이와 같이 PLAST-CONTROL사의 MAGICFLOW 립 인서트가 있는 자동에어링은 그만큼 정교하기 때문에 강한 에어를 분사해 쿨링 효과와 생산량이 증가하게 된다. 대부분 블로운 필름업체들이 생산량 증가를 원하지만, 올리지 못하는 이유는 생산량에만 신경쓰다 두께와 버블이 흔들리게 돼 필름의 퀄리티가 떨어지게 되는데, PLAST-CONTROL사는 두께 편차를 줄이면서 생산량을 증가시켜도 필름의 퀼리티를 유지 및 향상시키는 기술을 보유하고 있다.

현재까지 세계적으로 1100개 이상의 PRO-CON이 설치돼 있다. 이중 에어링 기술인 PRO-CON DUO를 사용하면 추가적인 출력 증가가 가능하고, 기계적 물성을 향상시킬 수 있다. 또한, 일반 듀얼립 에어링 대비 20~50% 토출량이 증대하고, 에어링 K400의 경우 압출량 및 두께 편차가 36% 이상 개선됐다. 이외에 회전형 다이와 오실레이팅 다이로도 개조가 가능하는 등 개조가 용이하다.

일반적으로 블로운 필름은 다이나 상부가 회전하는 구조로, 그 동안 고정형 다이의 경우 두께 측정장치솔루션이 공급되지 않아 필름업계에서 고민이 많았다. PLAST-CONTROL사는 고정형 다이와 회전형 다이 모두 솔루션을 제공할 수 있다는 점에서 특화돼 있다는 것을 알 수 있다.

최근 PLAST-CONTROL사가 한국시장을 유독 관심을 갖게 된 것은 유럽이나 동남아시장과 달리 미국과 일본, 한국에서 회전형 다이 블로운 필름 설비를 많이 활용하고 있기 때문에, 이미 미국시장에서 검증된 회전형 다이 블로운 필름 설비에 최적화된 자동에어링장치를 한국시장에 공급하고, 이후 본격적인 수요가 창출된 것으로 기대하고 있다.

  

한국 에이전트 : 보니파머신앤솔루션

Tel. 02-6929-1362

  

  

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