기획특집
FAKUMA 2023 전시회 출품을 통해 살펴본 사출성형기 업체 현황 ②
- Sumitomo(SHI) Demag은 전(All) 전동사출기에 올인
- 지속가능성은 KraussMaffei의 주요 이슈
- Haitian은 독일 시장에서 고품질 공급업체로 입증
플라스틱 가공을 위한 제28회 Fakuma 국제 무역 박람회는 2023년 10월 17일부터 21일까지 성공적으로 개최되었다. 12개의 전시장과 여러 로비 공간 등 85,000평방미터의 전시 공간에 1,636개의 전시업체(2021년 마지막 Fakuma보다 10% 증가)가 참가한 무역 박람회에는 39,343명의 열정적인 전문가들이 방문했다.
특히, 전통적으로 많은 방문객의 관심을 끌어온 사출성형 관련 업체들이 이번 전시회에서도 시선을 끌었다. 이에 핸들러에서는 이번 12월호를 시작으로 내년 3월호까지 4회에 걸쳐 핸들러와 업무협약을 맺고 있는 Plastics News 사의 Show Daily에 게재되었던 세계 유수의 사출성형 관련 대표 메이커의 기사를 모아 연재함으로써 글로벌 사출성형업계의 현황을 살펴보는 자리를 마련하였다.
Sumitomo(SHI) Demag은 전(All) 전동사출기에 올인
독일 Schwaig에 본사를 둔 Sumitomo(SHI) Demag Pla-stics Machinery GmbH는 모든 시장에 전동사출기를 출시하기 위한 전략 계획을 가속화하고 있습니다. 이 회사는 올해(2023년) 초 IntElect S를 출시하고 Fakuma 2023을 통해 유럽에 첫선을 보였습니다.
독일, 중국, 일본에서 생산되는 IntElect 플랫폼은 패키징, 의료, 자동차, 전자제품, 소비재 등 모든 부문에 사용할 수 있는 옵션을 갖추고 있습니다. 2022년 80,000번째 IntElect 설치 이후 다종 LSR 버전 및 중형 형체력의 박막 패키징용 IntElect S와 같은 응용 분야가 추가되었습니다. Fakuma 2023에서 IntElect S 220은 Bornewables 브랜드 폴리프로필렌으로 제작된 인몰드 라벨이 있는 용기 뚜껑을 생산했습니다.
패키징과 자동차 분야는 CEO Gerd Liebig이 Plastics News와의 인터뷰에서 어려운 2023년 이후 내년(2024년)에 매출이 회복될 것으로 낙관하고 있는 2개의 시장입니다. 올해 매출은 7억 7,800만 유로의 매출을 보고한 2022년에 비해 약 1억 2,800만 유로 감소했습니다. 2023년 매출은 높은 이자율, 인플레이션 및 에너지 가격으로 인해 플라스틱 가공업체가 투자를 철회하게 되면서 약 6억 5천만 유로가 될 것으로 예상됩니다. * 650million euros, △16.45% in 2023
Liebig은 2024년 의료 패키징에 대한 수요 증가와 음료용 테더 캡(Tethered caps; 부착형 캡) 추세 및 자동차 시장의 기계 교체 수요가 이를 주도하면서 매출이 7억 2천만~7억 3천만 유로까지 다시 증가할 것으로 예상합니다.
Fakuma 2023은 Sumitomo(SHI) Demag가 전시회 역사상 처음으로 전(All) 전동사출기에 올인했습니다. 또한 모든 기계에는 자동화가 통합되어 부품 품질을 높이고 생산 실행을 가속화하며 인력 안전을 지원합니다.
미국 국내 영업 관리자인 Tony Marchelletta에 따르면, 전동사출기는 더 비싸지만, 가격 격차는 예전과 같지 않습니다. ‘확실히 약간의 프리미엄이 있지만, 작은 톤수에서는 거의 균등합니다’라고 그는 말했습니다.
“300~400톤 이하의 유압식 기계를 전동식과 동일한 성능 수준으로 선택하면 서로 동등한 수준이 됩니다. 그리고 더 낮은 운영 비용, 에너지 효율성 및 훨씬 적은 유지관리비용을 고려하기 시작하면 빠르면 6개월 만에 격차를 빠르게 메울 수 있습니다.” 그럼에도 불구하고 Liebig은 완전 전동식으로는 처리할 수 없는 일부 솔루션이 있다고 인정하면서, 회사의 하이브리드 기계로 달성할 수 있는 높은 사출 속도의 필요성을 지적했습니다.
회사 관계자는 에너지 가격 상승에 대응하여 내년(2024년)에는 유럽에서 생산되는 기계 중 더 많은 기계가 완전 전동식으로 구성될 것으로 예상하고 있습니다. 거의 모든 응용 분야에 대한 투자액회수는 사출기를 더 저렴하게 만들 뿐만 아니라 미래에도 사업을 보장하는 데 도움이 될 것으로 예상됩니다. Sumitomo(SHI) Demag 제품은 회사 부스에 4대를 포함 8대가 전시되었습니다.
패키지 상품
Fakuma의 메인 부스에서 패키징용 IntElect S 220 사출기는 4초 미만의 빠른 드라이 사이클 시간을 달성했습니다. 이 기계는 초당 350㎜에 달하는 사출 속도로 공차가 좁고, 벽이 얇은 포장 품목을 처리하도록 설계되었습니다. 시연에서는 Bazigos에서 제공하는 4개의 캐비티 금형을 사용하여 500㎖ 마가린 용기용으로 28g의 재활용 가능한 인몰드 라벨 뚜껑을 1.6초 만에 생산했습니다.
패키징 사업 개발 이사인 Arnaud Nomblot는 “금형 이동, 노즐 위치, 계량 속도, 사출 및 이젝터 동작의 최적화를 통해 표준 IntElect 모델에 비해 사이클 시간을 1초 단축했습니다”라고 말했습니다. 3~12초 사이의 사이클 시간과 최대 350㎜/s의 사출 속도는 이 새로운 순수 전동 시리즈의 일반적인 범위입니다. 전시회에서는 또한 대량 패키징 프로세서의 주요 변동 운영 비용으로 에너지 소비를 다루고 있습니다.
회사 관계자에 따르면, IntElect S 시리즈는 하이브리드 시스템에 비해 40~50%의 에너지 절감 효과가 입증되었습니다. 에너지 비용의 변동은 불확실성을 야기하며, 특히 에너지가 가장 높고, 예측할 수 없는 비용이 되는 대량 제조업체의 경우 더욱 그렇습니다. 이에 대응하려면 처리 반복성과 폐기물 감소가 필수적입니다”라고 Nomblot은 말했습니다.
재활용을 최대한 효율적으로 만들기 위해 뚜껑은 재활용 가능한 보레알리스 폴리프로필렌으로 만들어졌으며, 모든 용기에는 QR 코드 라벨을 통해 쉽게 액세스할 수 있는 디지털 데이터가 제공됩니다. Campetella의 측면 진입 로봇은 금형 도구에서 뚜껑을 취출하고 이를 컨베이어 벨트에 쌓습니다.
꽃의 동력
회사 관계자에 따르면, 또 다른 파트너십을 통해 최초의 고속 El-Exis SP 시리즈로 원예 제품을 생산할 수 있게 되었으며, 녹색 공간과 수직 정원의 도입에 대한 수요 증가로 인해 꽃 화분과 나무 화분의 전 세계 생산량이 앞으로도 계속 증가할 것이라고 말했습니다. Campetella와 Sumitomo(SHI) Demag 간의 협력은 원예 화분 제조업체가 어떻게 성장할 수 있는지 보여줍니다. 빠른 사이클링 하이브리드 El-Exis SP 250으로 경쟁 우위를 확보했습니다.
6개의 캐비티 금형(Glaroform 제공)이 있는 작업 셀에서 보레알리스(Borealis)에서 공급한 기계적으로 재활용된 폴리프로필렌으로 3.5초마다 총 중량 55g의 화분 6개가 생산됩니다. Campetella의 측면 진입 로봇은 이를 취출하여 컨베이어 벨트에 쌓습니다. 이번 시연은 생산 효율성의 전형이라고 Nomblot이 말했습니다.
“생산량이 극도로 높음에도 불구하고 성형 정밀도도 마찬가지로 중요합니다. 이러한 성격의 박막 애플리케이션에는 가장 빠른 사출 속도와 형개폐 역학이 필요합니다”라고 Nomblot이 말했습니다. “55g의 샷 무게로 완벽하게 중앙에 위치한 배수 홀을 얻으려면 각 캐비티에 용융 수지가 고르게 퍼져야 합니다”
LSR 기회
Sumitomo(SHI) Demag는 완전 전동식 IntElect 180/570-250 사출성형기에서 OPC UA 인터페이스 호환성을 포함한 다 캐비티 LSR 공정 능력을 강조했습니다. 이 시스템은 17초의 사이클 시간 내에 256개의 개별 15g 도체 실(conductor seals)을 생산합니다.
“300~400톤 이하의 유압식 기계를 전동식과 동일한 성능 수준으로 선택하면 서로 동등합니다. 그리고 낮은 운영 비용, 에너지 효율성 및 훨씬 적은 유지 관리 비용을 고려하기 시작하면 빠르면 6개월 내에 격차를 빠르게 메울 수 있습니다.”
회사의 LSR 전문가이자 자동차 및 전자 사업 개발 이사인 Rustam Aliyev는 “액상 실리콘 시장은 LSR 기술과 수량을 요구하는 응용 분야 모두에서 역동적으로 성장하고 있습니다”라고 말했습니다. 이 소재는 -50°C까지 유연성과 탄성을 유지하면서 최대 200°C까지 특성을 유지한다는 점에서 독특합니다. 결과적으로 LSR은 절연이 필요한 의료 및 건강 관리 제품과 소비재 부문뿐만 아니라 전자 부품, 케이블 및 제품에 광범위하게 사용됩니다.
Fakuma에서는 LSR 금형 전문업체인 Rico가 도체 실용 256 캐비티 개방형 금형 시스템을 공급했고, Wacker는 Reinhardt-Technik에서 공급한 도징 시스템에 의해 공급되는 Elastosil 재료를 제공했습니다. 턴키 시스템은 모든 공정 단계를 조정하여 플래시 및 재료 낭비를 최소화하면서 15초마다 256개의 LSR 부품을 효율적으로 생산합니다. Aliyev는 “이것이 지속 가능한 대량 생산의 정의입니다”라고 말했습니다.
통합된 Sepro 로봇은 부품을 취출하여 네스트 파이프 시스템에 삽입합니다. 256개의 부품이 금형에서 나와 박스에 떨어지는 것과는 대조적입니다. 그런 다음 256개의 부품을 개별 용기에 담아 더 작은 포장 상자에 넣습니다. 전체 LSR 패키지에는 사출 장치, 로봇, 진공 및 가스 빼기가 포함됩니다. 생산부품의 완전한 추적성을 보장하기 위해 OPC 인터페이스는 실시간으로 IntElect 처리 데이터에 연결됩니다.
Reinhardt-Technik 부스를 방문하는 방문객은 얇은 벽과 두꺼운 구슬 모양의 기하학 구조로 생산되는 수술용 치과 보호 커버를 볼 수 있습니다. 이러한 수준의 LSR 성형 정밀도를 달성하기 위해 의료 응용 분야의 전문가인 EMDE MouldTec은 IntElect 75/420-65의 충분한 금형 공간에 맞는 게이트형 4 캐비티 금형을 공급했습니다.
각 부품의 무게는 0.425g에 불과하므로 이번 전시에는 Sumitomo(SHI) Demag의 가장 작은 IntElect 사출 장치가 전시되었습니다. 버가 없는 치과용 부품은 25초 만에 생산되며, Sumitomo(SHI) Demag SAM-C5 로봇이 이를 취출하고 위생 표준을 유지하기 위해 용기에 넣습니다.
넘치는 자동화
Sumitomo(SHI) Demag는 Fakuma에서 널리 사용되는 로봇공학을 사용하여 통합 및 자동화 제품을 계속해서 확대하고 있습니다. 자동화 사업부 이사인 Jurgen Schulze에 따르면, 더 빠르고 안정적이며 효율적으로 수행되는 모든 작업은 폴리머 프로세서에 경쟁 우위와 더 높은 생산 능력을 제공합니다.
Schulze는 “SAM-C는 사람의 개입을 최소화하면서 가용성이 높고 유지 관리가 적은 자동화 솔루션에 대한 시장 요구에 부합합니다”라고 말했습니다. 또 “표준 부품의 생산 능력을 높이는 것 외에도 이 ‘간편한 자동화’ 제품군은 현재 많은 사람들이 직면하고 있는 기술 및 노동 문제를 동시에 해결합니다. 고객은 하드웨어 및 소프트웨어 제어 통합과 Sumitomo(SHI) Demag 기계에 완전히 맞춤화된 로봇 메커니즘을 갖춘 단일 공급업체 소스의 프로세스 및 시스템 기술 혜택을 누릴 수 있습니다”라고 덧붙였습니다.
이 회사는 둘 다 작은 설치 면적의 SAM-C5 데카르트식 핸들 앤 박스 로봇과 SAM-C3 핸들 앤 플레이스 로봇을 포함하는 특허 로봇의 ‘용이한 자동화’에 집중하고 있습니다.
