You can reduce the production costs by up to 40%! TandemMould Technology 플러스허브 대표박용일 H/P: 018-227 227-0256 E-mail: ykgd96@naver.com
1. 금형기술혁신 TandemMould 지난 3년간 45~3000톤금형까지 300 여건의양산적용 동급사출기에서기존금형대비시간당생산량 2배증가 상이한중량의부품을금형한벌에서동시생산 플라스틱부품사출원가최대 40% 까지절감 Drilling machine box 기존사이클타임 30 초 계량 냉각 형개취출형체 사출보압 형개 취출 형체 사출 보압 계량 냉각 Tandem 사이클타임 15 초 동급사출기에서생산량 2 배증가 Tandem Mould 사출개념도
2. Tandem 금형특성 Stack Mould와마찬가지로삼중 Plate 및두개의파팅면을갖는구조 한쪽파팅면에대한사출완료후계량시작과동시에형개가이루어지는복합동작수행 CLS 잠금장치로냉각중인파팅면은잠근채냉각완료된파팅면만형개 ( 형체력 20% 제공 ) 한쪽파팅면의냉각시간중다른파팅면의형개폐, 취출, 사출, 보압공정을완료 밸브게이트, 오픈게이트, 콜드런너등다양한조합의유로설계지원 (100% 국내조달 ) 코어 이젝터용유압실린더 Three Plates Two Parting Levels CLS 잠금장치 Back to Back 밸브게이트
3. Tandem 사출기특성 각파팅면별로독립적인공정조건제어가가능하여 Family 부품생산에적합 파팅면 1: 100mm 계량 vs. 파팅면 2: 150mm 계량 [ 예시 ] 센터블록지지를위한별도부가장치없이일반사출기구조이용가능 전동사출기 / 하이브리드사출기는프로그램으로교체만으로사용가능 측면사출장치를추가함으로써이중사출및상이한소재의부품동시생산가능 Drilling machine box
4. 특허정책 T/Mould사순차사출방식및 CLS에대한글로벌특허보유 CLS 구매시별도기술사용료없이상용화라이센스부여 플러스허브에서국내 Tandem Mould 총판권운영 5. 영업정책 CLS 잠금장치판매 금형설계및사출기개조관련무상컨설팅수행 매뉴얼에의한정상사용시, 2년혹은 2백만 Shot 보증 Tandem 금형및사출기견적대응 동일런너구조의일반금형 2벌가격대비 110% 동일톤수의일반사출기가격대비약 20% 복합계량 + 프로그램 + Daylight 연장 Marco 제어시스템의경우사출기개조수행 국내 Tandem Mould 협력사 사출기 : 동신유압 금형 : 한국몰드, 모토스
6. Tandem Mould 효과시뮬레이션 ( 냉각시간이긴부품 ) BH Undercover 공정조건 (200 톤 ) 사출 : 3초, 보압 : 3초 냉각 : 22초 ( 계량 15초 ) 형개 : 4초, 취출 : 5초, 형체 : 5초 적용효과 복합동작사용시, 시간당생산량 191% 증가 복합동작미사용시, 추가냉각 28초확보로평탄도개선
6-1. Tandem Mould 원가절감효과 ( 냉각시간이긴경우 ) PROJECT: JOINT BOX UNDERCOVER 구 분 220 톤일반사출기 220 톤 Tandem 사출기 사출기단가 ( 원 ) 기계대수 ( 대 ) 시간당임율 ( 원 ) 년간생산량 ( 개 ) 캐버티수 ( 개 ) 가동률 (%) 70,000,000 2 7,570 800,000 1 76% 84,000,000 1 8,141 800,000 1 80% 부품당공수 ( 초 ) 사출노무비 / 부품 ( 원 ) 사출경비 / 부품 ( 원 ) 금형경비 / 부품 ( 원 ) 재료비 / 부품 ( 원 ) 년간가공비 ( 원 ) 년간재료비 ( 원 ) 원가절감율 (%) 초기투자절감액 ( 원 ) 년간원가절감액 ( 원 ) 21 61 160 58 542 223,200,000 433,600,000 0% 0 0 22 32 90 64 542 148,800,000 433,600,000 11.4% 56,000,000 74,674,868
7. Tandem Mould 효과시뮬레이션 ( 냉각시간이짧은부품 ) HP Platen 공정조건 (200T 200T) 사출 : 2초, 보압 : 4초 냉각 : 7초 ( 계량 7초 ) 형개 : 3초, 취출 : 4초, 형체 : 2초 적용효과 1. 시간당생산량증가 (Solid 157%, MuCell 210% ) 2. 추가냉각확보로평탄도개선 (Solid 7초, MuCell 5초 )
7-1. Tandem Mould 원가절감효과 ( 냉각시간이짧은부품의경우 ) Project HP Printer Platen 구 분 220 톤 일반사출기 220 톤 Tandem 사출기 170 톤 Tandem + MuCell 설비가격 ( 원 ) 74,000,000 88,000,000 189,000,000 설비대수 ( 대 ) 2 1 1 시간당임율 ( 원 ) 7,580 8,234 9,267 년간생산량 ( 개 ) 1,300,000 1,300,000 1,300,000 캐버티수 ( 개 ) 1 1*1 1*1 가동률 (%) 80% 82% 76% 기계당공수 ( 초 ) 11 15 10.5 사출노무비 / 부품 ( 원 ) 34 22 16 사출경비 / 부품 ( 원 ) 88 63 51 금형경비 / 부품 ( 원 ) 58 64 64 재료비 / 부품 ( 원 ) 311 311 286 년간가공비 ( 원 ) 233,205,000 194,689,000 72,800,000 년간재료비 ( 원 ) 403,767,000 403,767,000 371,466,000 원가절감율 (%) 0 6.0% 14.8% 초기투자절감액 ( 원 ) 0 53,000,000-56,000,000 년간원가절감액 ( 원 ) 0 38,516,000 94,522,000 추가투자회수기간 ( 년 ) 0 NA 0.4
8. Tandem Mould 효과시뮬레이션 ( 사출 / 보압시간이긴부품 ) Door Latch Cover 조건 (300 톤 ) 사출 : 4초, 보압 : 15초 냉각 : 14초 ( 계량 12.4초 ) 형개 : 3초, 취출 : 5초, 형체 : 2초 적용효과 Tandem+MuCell: 재료비 8%, 시간당생산량 239% MuCell: 재료비 8%, 시간당생산량 165% Tandem: 시간당생산량 134%
8-1. Tandem + MuCell 원가절감효과 PROJECT: Door Latch Cover 구 분 300 톤일반사출기 170 톤 Tandem+MuCell 사출기 설비단가 ( 원 ) 설비대수 ( 대 ) 시간당임율 ( 원 ) 년간생산량 ( 개 ) 캐버티수 ( 개 ) 가동률 (%) 부품당공수 ( 초 ) 사출노무비 / 부품 ( 원 ) 사출경비 / 부품 ( 원 ) 금형경비 / 부품 ( 원 ) 재료비 / 부품 ( 원 ) 년간가공비 ( 원 ) 년간재료비 ( 원 ) 원가절감율 (%) 초기투자증가액 ( 원 ) 년간원가절감액 ( 원 ) 92,000,000 2 9,650 1,700,000 2 83% 21.5 33 109 71 315 361,330,000 536,078,000 0% 0 0 198,000,000 1 9,268 1,700,000 2*2 69% 18 14 45 78 290 231,688,000 493,192,000 19.2% 26,000,000 172,518,000
9. Stack Mold 와의비교 Stack Mold Tandem Mold 비고 형체측작동방식사출측토출량 2개파팅면동시형개폐 2개파팅면의중량합계 1 개파팅씩순차형개폐 1 개파팅의중량 토출량 ½ 감소형체력 ½ 감소 형체측 Stroke 2 개파팅면 Stroke 합계 1 개파팅 Stoke Stroke ½ 감소 공정조건제어 단일공정조건제어 파팅별다른조건제어 2 개입력페이지 수지체류시간 냉각 + 형개 + 취출 + 형체 냉각 탄화 / 가스방지 Stack Mould Flow Path 설계 노즐 센터블록 파팅 노즐 센터블록 파팅노즐 파팅 파팅 금형비최소화유로구조채택 금형재활용 100% 금형신작 신작 or 일반금형개조 금형개조가능 스프루 / 런너 핫런너밸브게이트 밸브게이트 or 오픈게이트 or 콜드런너모두가능 일반금형의런너구조최대한반영 센터블록지지 타이바를이용한별도사출기보조장치필요 사출기보조장치불필요 금형에처짐방지 구조물내장 Tandem Mould 650 톤 (Φ100 스크루 ) 에서생산하던 1,100g 중량부품의시간당생산량을 2 배로늘이는방법 1) 1x2 일반금형 : 1300톤 (Φ120 스크루 ) 일반사출기 2) 2x1 Stack Mold: 1050톤 (Φ120 스크루 ) 전용사출기 3) 2x1 Tandem Mold: 650톤 (Φ90 스크루 ) Tandem 사출기
10. P2P 유로설계 ( 콜드런너 ) - Cold Runner를사용한 Parting to Parting 유로설계 - 기존 Cold Runner 를사용하는금형을 Tandem Mould 로전환할경우에사용되는유로설계 - 냉각된스프루가추출될때는연질의우산게이트에구멍을내고 - 우산게이트가추출될때는연질의스프루끝단을뜯고나오면서다음사출이들어갈공간이만들어지는원리 골드런너와우산게이트 스프루가추출되면서구멍형성 우산게이트가추출되면서스프루끝단물고나옴 계량조건 2 사출 양쪽파팅면미성형 파팅 1 수동형개 파팅 1 미성형제거 계량조건 1 사출 파팅 2 충진완료 계량조건 2 사출 자동전환 파팅 2 미성형제거 파팅 2 수동형개 파팅 1 충진완료 파팅 2 미성형유로차단 파팅 2 부품유로차단 Tandem Mould P2P 작동 Sequence (Cold Runner/Open Gate)
핀포인트오픈게이트 밸브게이트 관통유로설계 價 11. P2P 유로설계 ( 부품관통설계 ) - 용융수지가고정측파팅면의성형부품을뚫고이동측파팅면으로전환되도록하는 Parting to Parting 유로설계 - 부품이두꺼울경우돌출된밸브게이트핀을이용, 부품에구멍을낸후그곳을통해용융수지를이동측파팅면으로사출 - 부품이두껍지않을경우핀을사용하지않고도사출온도와압력으로게이트부위를순간적으로녹이면서이동측파팅면으로용융수지를사출하는방식 - 관통된부품의게이트부위는이동측파팅면사출완료시점에서다시메워짐 - 가운데가막힌통자부품인경우비용이많이드는우회유로설계대신하트런너비용이저렴한관통유로설계 X 高價 Cf. 우회유로설계 고정측부품관통시최대사출압력
개조이전의일반금형상태 12. P2P 유로설계 ( 기존금형개조 ) - Cold Runner를가진일반금형들을순차금형으로개조할때사용하는 Parting to Parting 유로설계 - 두금형의고정측에설치되어있는기존스프루관로를맞붙여서양측파팅면간에연결유로확보 - 기존의고정측날개판들을제거한후새로운 Adapter Plate 를사용하여양쪽금형을체결 - 체결금형의두께 + 최대형개 Stroke 이사출기의최대형개거리안에들어가는지사전확인 - 고정측에작은금형을배치하는것이새로운 Hot Nozzle 구조를설치하는데용이 - 원가절감목적상전체를 Cold Runner 시스템으로설계하는것도가능연결판게이트 b 게이트 a 2 개의보통금형을 Tandem Mold 로연결시키는방법 연결후의총금형두께 우산게이트를이용한 Cold Runner 의 Flow Path
13. C2P 유로설계 ( 오픈게이트 ) - 고정측파팅면에서접점밸브게이트를통해수지를센터블록으로이송한후오픈게이트를이용하여각각의파팅면에순차적으로사출하는 Center to Parting 유로설계 - 한쪽 Parting 면내에들어있는부품이유로를차단하여비어있는파팅으로사출되는원리를이용 - 보압후 Suck-Back 동작을통해매니폴드내잔류압력을해제한상태에서형개 수지누출방지 - 고정측파팅에서유로를연결시키는접점밸브게이트사이를 0.5~0.7mm 이격시킴으로써게이트간직접마찰에의한마모방지 [ 이격공간에고화된수지가사출시다시뚫리면서유로가확보 ] 접점밸브게이트 접점밸브게이트 계량조건 1 사출 노즐터치 오픈게이트 오픈게이트 파팅 1 에서의접촉식밸브게이트 고정블록 0.5~0.7mm 이격 센터블록매니폴드 접점밸브게이트구조 파팅 2 에들어있는부품에의한유로차단 파팅 1 충진 계량조건 2 사출 파팅 2 형개 / 취출 오픈게이트유로흐름도 파팅 2 충진 파팅 1 에들어있는부품에의한유로차단
밸브게이트 계량조건 1 사출 밸브게이트 접촉식밸브게이트 노즐터치 연장스프루부시 14. C2P 유로설계 ( 밸브게이트 ) - 사출측파팅면에서접촉식밸브게이트를통해수지를센터블록으로이송한후밸브게이트를이용하여각각의파팅면으로순차사출하는 Center to Parting 유로설계 - 연장된스프루부시가사출기노즐과직접닿도록함으로써접촉식밸브게이트접합점에서발생될수있는잠재불량요소제거 (2) - 사출기신호를받는밸브게이트를통해각각의파팅면에순차적으로사출하는유로설계 - 표면품질을중시하는부품성형에사용 ( 예. 핸드폰, 노트북 FF) - 양측에상이한부품일경우 JET 수를달리하여게이트위치선정 (1) - Back To Back 하트런너배열로충진밸런스및멀티캐버티소형금형에적합한구조확보 (2) - 노즐터치및선택된파팅면으로연결되는모든유로를개방함과동시에사출개시 파팅 2 밸브게이트에의한유로차단 노즐터치 연장스프루부시 센터블록매니폴드 파팅 1 밸브게이트에의한유로개통 연장형 C2P Valve Gate 유로흐름도
15. N2P 유로설계 ( 투명제품전용 ) - 오염에민감한투명한제품을생산할때주로채용하는 Nozzle to Parting 유로설계 - 노즐터치로부터각각의 Cavity 에유로단절없이직접사출이가능토록함으로써형개폐공정중이물질이유로에묻어들어갈수있는가능성을원천차단 - 이동측파팅면의경우보압직후냉각이충분치않은상태에서연장스프루부시가제품런너로부터분리 - 런너끝단에서딸려나오는현상이일부생길수있으나다음형체공정에서다시압착시키기때문에제품상에문제없음 투명제품의터널게이트구조 뜯김현상발생부위
16. 이중사출 Tandem Molding - 기존이중사출복잡한금형구조와설비대형화를요구 (Turn Table, Sliding, 수직회전 ) - Tandem 이중사출의경우간단하고저렴한투자비용으로생산성을극대화하는방안제시 - 기존사출기에그림과같이단순 2차사출장치를추가함으로써이중사출구현 - Tandem 방식을취함으로써형체력증가없이대형이중사출기와동등한생산성구현 - 이러한방식을이용하여상이한소재의 Family 부품생산도가능 300 톤사출기로 Insert 사출중인 4 Cavity Flapper Door 를이중사출로전환하는방법 1) 4+4 Turn Table 방식 : 850톤이중사출기 2) 2*4 Tandem Mold 방식 : 300톤 + 80톤이중 Tandem 사출기
17. CLS 작동원리 - 3단금형의순차형개폐를가능케하는특수잠금장치 공압 / 유압으로크램프좌우 Sliding ( 공압 250T) 크램프와연결된막대가한쪽걸쇠장치로삽입 걸쇠베어링이위아래로밀리면서잠금장치작동 냉각공정에서요구하는 20% 이상의형체력제공 - Limit Switch 신호를받아사출및이젝팅공정제어 형체완료후 Sliding을통한잠금완료 (0.3% 압축 ) Limit Switch로잠금완료확인후사출공정진행 형체유지된상태에서잠금완료된파팅면에사출 Limit Switch 신호로잠금해제파팅면에이젝팅공정진행 인장력집중발생부위 작동구조 Limit Switch 초기 BLS 잠금장치 개량 CLS 잠금장치
CLS 1-2 150 Ton 119~272 mm CLS 1-4 300 Ton 119~272 mm CLS 2-2 250 Ton 136~350 mm 18. CLS 특징 - 제반금형타입및크기에장착가능 (6개모델 ) - 완전통합된내재형디자인 ( 최소유지보수 ) - 표준금형에적합한장착치수로설계 - 모듈화설계로다양한장착방법이가능 - 표준금형과동일한탈 / 부착시간소요 CLS 3-2 350 Ton 250~653 mm CLS 3-4 800 Ton 250~653 mm CLS 2-4 800 Ton 136~350 mm [2000T~3000T 용 CLS-4 시리즈개발완료 ] CLS 3-6 1300 Ton 250~653 mm CLS 3-8 2000 Ton 250~653 mm
19. CLS 품질관리 - CLS 제조관련독일 T/Mould사 DIN EN ISO 9001:2000 취득 - 원재료입고품질및 CLS 완제품출하품질통합관리시스템가동 - 부위별로상이한 Hardness를가지고있는 소재사용 - 인장강도 [Tensile Strength] 1000 N/mm^2 확보 - Assembly Manual에따른장착및사용조건하에 2년 or 2,000,000 개사용품질보증실시 - 최초도입된 2004년이후지난 3년간 CLS 품질문제미발생 ( 180만개 ) - CLS 작동원리상, 형개폐속도와 CLS 수명과는직접연관관계없음 Closing & Clamping CLS Rod Slides In CLS Locking Completes 국내생산보다가혹한조건속에서진행중인해외생산에서의 CLS 관리문제 1) 형 개폐시간단축운행으로전반적으로금형수명단축 2) 그러나형체완료상태에서 CLS 잠금작동이시작되어고속형폐와 CLS 수명과무관 3) 이미형체공정에서 CLS 잠금을해지한상태이므로고속형개도 CLS 수명과무관
20. 자동차부품상용화적용사례
21. 3000 톤 Tandem Mould 양산현장 차종 : Benz S-Class 품목 : Door Panel 업체 : MWW GmbH 구조 : Two by Two (Front LH/RH + Rear LH/RH) 잠금장치 : CLS 4-4 3000 톤에서 Door Panel 4 짝을동시생산 사이클타임 : 40 초
22. Tandem Mould 주요고객사