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제목 Kiefel(키펠) - 열성형 장비 노하우, 통합한 솔루션 개발
작성자 플라스틱코리아
글정보
Date : 2020/06/02 10:02

키펠(Kiefel)은 “절감(Reduce)·재사용(Reuse)·재활용(Recycle)”을 위해 노력을 기울이고 있다. 플라스틱 및 패키징 산업의 다양한 분야에서 고객들에게 기술 제공 파트너로서 지속가능한 소재 및 제품 개발을 위해 고객을 지원하고 있는 키펠(Kiefel)의 시스템은 재활용 가능한 기존의 플라스틱 외에도 재활용된(예: rPET) 또는 바이오 기반 소재(예: PLA)도 처리할 수 있다.

키펠사 관계자는 “고품질 셀룰로오스 기반 포장재 생산 기술에 대해 문의해오는 고객들을 위해 키펠의 섬유 열성형 시스템에서 기존의 플라스틱 제품 가공을 보완할 수 있는 솔루션을 제공하게 됐다”며 키펠의 새로운 장비 ‘NATUREFORMER(네이쳐포머)’ 개발에 관해 설명했다.

이 신제품은 고객이 무슨 소재를 선택하든 그 소재에 맞는 기술을 제공할 수 있다. 키펠은 섬유 열성형을 통해 수십 년에 걸친 열성형 장비 설계 노하우를 통합해 새로운 소재로 기존 기술을 보완할 수 있는 솔루션을 내놓았다.

신제품 NATUREFORMER 장비를 ‘키펠 파이버 열성형’(Kiefel-Fiber-Thermoforming; KFT)으로 이름 붙혔는데 그 이유는 “종이 제품은 외관으로 보면 플라스틱으로 만든 제품과 거의 구별되지 않기 때문이다. 예를 들어, 고급스러우면서도 보호기능을 완벽히 수행하는 고품질 전자기기용 인레이(inlays)에 파이버 열성형 소재를 사용할 경우 모든 포장 즉, 외부 포장 및 인레이 가공에서 셀룰로오스 섬유 단일 소재로 이루어지기 때문에 재활용 처리에 앞서 소재 분리 작업이 필요치 않다”고 설명한다.

NATUREFORMER KFT 90과 기존의 키펠 KMD 스틸 룰 장비는 유사성을 지니고 있다. 키펠이 KFT 개발을 위해 이미 입증한 플라스틱 가공 기술을 활용했기 때문이다. 종이 펄프를 배치 단위로 가공해 최대 1% 섬유 함량 상태로 처리한다. 유동 시뮬레이션을 통해 섬유가 용기 전체에 고르게 분포되도록 한다.

금속 메쉬 흡입 툴을 슬러리에 담그고, 진공으로 액체를 빨아들이면, 섬유가 툴 안에 필터 케이크 형태로 남게 된다. 스프레이 바를 이용해 툴 가장자리를 클리닝 하고 남아 넘치는 펄프를 제거한다. 그 다음으로 흡입 툴은 프리 프레스 스테이션의 플렉서블 카운터 툴 안으로 이동한다.

키펠의 관계자는 “플렉서블 프리 프레스 도구는 전체 툴 형상에 걸쳐 매우 균일한 섬유 분포를 보장해준다”고 설명한다. 이 단계를 거치면 섬유 함량은 약 40%에 도달하게 되고 그런 다음 흡입 도구가 부품을 핫 프레스로 이송한다. 남은 수분은 최대 600kN의 형체력과 함께 상하부 툴의 최대 200°C 온도를 통해 제거된다.

이 기술은 250mm까지 제품 높이를 구현할 수 있다. 키펠은 가열 카트리지로 직접 가열하는 캐비티를 적용했다. 가열 카트리지는 핫 프레스 툴에 통합되어 이를 최적의 열전달을 달성시켜, 에너지 소비를 줄이는 동시에 높은 제품 품질을 달성할 수 있다. 흡입 툴이 부품 취급작업용 로봇에 장착되어 부품을 스테이션에서 스테이션으로 옮겨준다. 유지 보수, 청소 및 툴 교체를 위해 사전 정의된 툴 위치로 이동 또한 이러한 방식으로 이루어진다.

NATUREFORMER KTR 90의 툴 교체는 자동 퀵 체인지 시스템 덕분에 15분 이내에 완료된다. 키펠은 적재, 슬리빙, 박스 패키징 등 고객의 요구 사항에 맞추어 기계 자동 작업기능을 조정해 줄 수 있다. 추가 모듈을 통해 품질 관리 및 검사 방법을 장비에 통합할 수도 있다. NATUREFORMER KTR 90은 본격 파일럿 시스템이 이미 실행 중이며, 이를 통해 컵을 15초 사이클타임으로 생산 가능하다.

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