LS 프리미엄 유압사출성형기 'the ONE* Series' :: 산업뉴스

the ONE* Series는 LS엠트론(주)의 축적된 성형기술과 안전규격에 의한 설계로 변화하는 사출성형 트렌드에 대응하고 고객의 니즈를 충족하고자 개발된 하이엔드급 유압사출성형기다. 첨단기술력이 녹아 있는 해당 모델은 빠른 응답성, 재현성, 정밀성, 높은 에너지 절감 등의 특장점을 보유하고 있다.

* 자료 : LS엠트론(주) 사출시스템사업부 www.lsinjection.co.kr

용도 및 특징

사출성형기는 전방산업 분류 상 의료, 패키징, 자동차, 텔레트로닉스, 가전 등에서 사용되고 있는 플라스틱 부품 생산에 사용되는 핵심 제조 설비이다.
the ONE* Series는 형체력 기준으로 500~3300톤으로 구성돼 있다. 중량기준으로는 1~40㎏의 부품을 생산하고 있으며, 주력 시장은 중대형 자동차, 패키징 및 가전 분야이다.
기존의 형판 2매 복합식 사출성형기에 비해 크고 무거운 금형의 장착과 생산성 향상(드라이 사이클 시간 : 세계 최고) 및 선진사와 동등한 위치 재현성을 가지고 있으며, 고객의 스마트 사출 공장 구현에 유연하게 대응할 수 있는 CSI(Connected and Smart Injection) 기능을 특징으로 하고 있다. 에너지 사용 측면에서 절전서보모터를 표준으로 하고 있으며 기구적인 측면에서 형판 2매로 구성된 복합식 유압사출성형기로, 형판 3매로 구성된 토글 방식에 비해 10~20% 작은 크기와 최대 형개 거리의 조정이 자유롭다는 큰 이점을 가지고 있다.

개발 동기

중형/대형급 국내 사출성형기 시장은, 글로벌 일류기업으로 성장한 국내 대기업의 품질 기대치를 만족시켜야 하나, 국내 장비산업의 현 주소는 그 기대수준과 큰 차이가 있다. 또한, 그 동안 국내를 기반으로 지속성장한 제조산업의 모습과 달리, 최근에는 많은 기업들이 국내보다는 해외로 공장 투자를 확대하고 있는 추세이다.
생산성 측면에서도 선진사 사출성형기를 채택하는 비율이 상승하고 있으며, 중소 규모 업체들의 경우에는 낮은 판매 가격을 무기로 시장에 진입하고 있는 중국산 기계 도입을 확대 진행 중이다.
한편, 세계적으로 스마트공장 구현을 통한 생산성 향상에 대응할 수 있는 유압사출성형기의 베이스 플랫폼 확보의 필요성 증가와, 국내 시장에 안주하기보다는 유럽, 일본 기업이 장악하고 있는 해외 신규 시장에 진입하기 위해서는 우수한 기구 사양과 성능을 갖는 고급 사출성형기 개발이 필요했다.

개발 내용 및 효과

the ONE* Series는 정밀한 형개완료 및 재현성 향상을 위한 제어 및 구동 시스템 설계가 특징이며, 취출로봇 에러 감소로 생산성을 높일 수 있다. 또한, 다양한 직경의 스크류 사용을 지원하기 위한 사출 장치 모듈레이션화로 적정 사출장치를 쉽게 적용할 수 있어 투자비 절감이 가능하다.
빠른 배럴 교체가 가능하며, 원터치 자동 타이바 분리 기능으로 낮은 천장의 공장에서도 금형 장착이 용이해 금형 대차에 대한 투자비가 필요 없다. 그리고 주변 설비를 사출성형기에서 제어하고 관리할 수 있는 S/W 모듈(CSI-C, CSI-M)이 적용돼 작업자의 주변 설비 설정의 오류를 방지하고 설비 오동작 탐지 시간을 단축할 수 있다.

주요 성능 및 품질

1) Dry Cycle Time, 형개폐 속도, 위치 재현성 ±0.2㎜(세계 최고 수준)
- 유압시스템의 고압화 : 유압실린더의 컴팩트화에 따른 형개폐 속도 증가
- 하프너트 구조개선 : 하프너트 상하 동시 동작
- 형이송 마찰력 최소화 : 이동형판 Tie Bar Bush 삭제, Sliding Bush 적용
- KEBA 컨트롤러 적용 : Closed Loop 제어를 통한 정밀제어
- SSI Type 고정밀 디지털 위치센서 탑재
- 고성능 대용량 전자 비례밸브 적용

2) 고중량 금형 장착 가능, Clean 환경 구축
- 고정, 이동형판 지지장치 구조개선 : 허용 금형 하중 증가(12.5%)
- 고하중용 Sliding Bush 적용 : 반영구적 자기윤활 Bush 적용, 유지보수 불필요, Oil 회수 시스템 적용

3) 하프너트 구조 변경 및 작동유 청정도 향상, 누유 방지력 강화
- 하프너트 체결시간 단축(30% 이상)
- 하프너트 좌우 동시동작에서 상하 동시동작으로 변경 : 하프너트 닫힘 시 타이바 수평지지 효과
- 타이바, 하프너트 나사부 형상개선(사다리꼴 나사U자형 나사) : 균일한 형체력 및 형체결시 부분적 에러 감소, 고압형개 안정성 향상
- 작동유 탱크 내부 청정도 향상 : 탱크내부 특수코팅
- 작동유량 감소 : 3,4002,000리터(1,800톤 기준)
- 용접배관 未사용 : 아연도금 확관 파이프, FKM Sealing 적용 Pipe Fitting, O-ring 방식 Hose Fitting 적용

4) 사출장치 구조 변경
- Quick Barrel Change System 적용 : Barrel Assy. 교체 시 사출장치 선회 없이, Barrel 상부 교체
- Barrel 지지장치 적용 : 처짐 방지
- Moment Zero 노즐 터치 구조 : 바렐과 평행하게 노즐실린더 배치로 편심에 의한 Moment 無
- Modulation 대응 강화