회사 소개
DuraTech Industries는 자동차, 컴퓨터, 전자, 산업 및 의료 시장의 전 세계 OEM에 스크린 인쇄 장식 및 기능 식별 제품을 제공해 온 40년 이상의 경험을 보유하고 있습니다. 제품에는 인몰드 데코레이팅(IMD) 제품, 인몰드 구조 전자(IMSE), 멤브레인 스위치, 금속 명판, 돔형 제품 및 라벨이 포함됩니다.
1970년대에 설립된 이 회사는 현재 300명 이상의 숙련된 직원으로 구성된 팀을 갖추고 있습니다. 위스콘신주 라크로스에 본사와 주요 생산 시설을 두고 있는 DuraTech는 전 세계 고객에게 서비스를 제공합니다. DuraTech의 프로젝트 매니저인 Pat Tully는 회사의 역사를 간략하게 설명합니다. “DuraTech는 사실 1977년 차고에서 설립되었습니다. 회사가 성장함에 따라 플라스틱 인쇄에만 집중하기로 결정했고, 그 이후로 꾸준히 성장해 왔습니다.
“1998년에는 ISO 9002 인증을 받았습니다. 디지털 인쇄와 플렉소 인쇄를 추가하고, 금형 내 장식 사업에도 진출했습니다. 포춘 500대 기업인 IBM과 GE 메디컬 고객에게 현지 지원을 제공하기 위해 2005년 중국 베이징에 공장을 설립했습니다. 그곳에서 그래픽과 사용자 인터페이스 제품을 생산합니다.
“우리는 역량을 지속적으로 확장하여 인쇄 전자 사업에 진출했고, 결국 인쇄 전자와 금형 내 장식 사업을 접목했습니다. 금형 내 전자 사업 진출은 자연스럽게 이루어졌습니다.”
“우리는 북미 지역에서 TactoTek의 금형 내 구조용 전자 제품 라이선스를 취득한 최초의 기업입니다. 다양한 시장을 대상으로 성형 부품과 특수 제품을 생산합니다. 하지만 주요 시장은 가전제품과 의료기기이며, 자동차 부품도 일부 생산합니다.”
제품 다양성
DuraTech의 광범위한 제품 범위는 거의 모든 고객 요구에 맞는 검증된 제품을 제공하며, 특정 요구 사항에 맞는 맞춤형 솔루션 개발을 전문으로 하는 숙련된 디자인 팀의 지원을 받습니다. 제조 부문 부사장인 댄 챈들러는 “폴리카보네이트부터 코폴리머, 폴리에스터, 유리, 금속, 비닐 등 인쇄 가능한 소재라면 무엇이든 제작합니다. 인쇄 가능한 소재라면 무엇이든 제작합니다.”라고 설명합니다.
실사와 UV LED로의 전환
이처럼 복잡한 기판에 인쇄하고 경화하는 공정은 매우 까다롭기 때문에 DuraTech 생산팀은 UV LED 기술 도입에 신중한 접근 방식을 취해 왔습니다. 본격 생산에 도입하기 전에 경화 효율을 확실히 확인해야 했기 때문입니다. 기술 및 제품 개발 책임자인 Jeff Busse는 “DuraTech는 수년간 UV LED 개발을 추적하고 자체 실험실에서 철저하게 테스트해 왔습니다. 10년에서 15년 동안 다양한 파장의 LED 장치를 검토해 왔습니다. R&D 부서의 실험실 장치에 설치해 본 후, 어떤 장치가 적합한지 확인한 후, 생산 부서로 가져와서 테스트해 보았습니다.”라고 설명했습니다. 2023년 DuraTech의 주요 생산 라인에 5대의 GEW LeoLED 시스템을 성공적으로 통합하기 전에도 동일한 프로세스가 적용되었습니다.
DuraTech의 많은 제품들은 극도로 까다로운 수명 주기를 가지고 있기 때문에 올바른 선택의 필요성이 더욱 커졌습니다. 필요한 수명을 넘어서는 성능을 발휘하는 내구성이 뛰어난 제품을 생산하려면 탁월한 경화 표준이 필요하기 때문입니다. Dan Chandler는 다음과 같이 설명합니다. “특정 고객의 경우, 매우 엄격한 프로세스를 거쳐야 합니다. ‘이것이 우리가 하고 싶은 일입니다’라고 말한 후, 그들은 제품을 다양한 조건에서 테스트합니다. 영하 40도의 Thermotron에 넣고, 고온에 노출시키고, 물에 담그는 등 다양한 테스트를 거치게 됩니다. 다양한 테스트를 거치지만, 저희는 정말 오랜 시간을 들여 작년부터 GEW를 구매하기 시작했고, 그 이후로 아주 만족하고 있습니다.”
UV LED 잉크로 전환
GEW의 LED 시스템을 고려할 때 LED 경화 잉크의 장기적 내구성과 성능도 면밀히 검토되었습니다. 그러나 Busse가 설명했듯이 실제로 이러한 전환은 일상적인 일이었습니다. “LED 경화 잉크는 기존의 UV 경화 잉크 및 솔벤트 잉크와 마찬가지로 성능이 뛰어납니다. 거의 차이를 보지 못했고 훨씬 빨리 경화됩니다. 그리고 우리가 작업 중인 일부 소재는 LED가 다른 장치에 있는 열이 없어 왜곡되지 않는 얇은 소재이므로 우리가 원하는 모든 것을 할 수 있습니다… 그리고 우리의 주요 잉크 공급업체가 실험실에 GEW 장치를 두었기 때문에 잉크를 경화하는 데 문제가 있으면 여기 라인에서 하는 일을 재현할 수 있습니다. 따라서 우리가 이 정도의 출력으로 경화한다고 말하면 그들은 거기서 할 수 있으므로 이런 식으로 우리에게는 윈윈입니다.”
다양한 에너지 절약
UV LED가 대체하는 기존의 열 건조 시스템은 운영 비용이 훨씬 더 높고 생산 시간을 지연시킵니다. 열 건조는 에너지 소모가 많고, 그 과정에서 발생하는 열을 공장 환경에서 관리해야 한다는 두 가지 단점이 있습니다. UV LED 경화 시스템으로 전환하면 즉각적인 경화가 가능하고, 에너지 비용이 크게 절감되며, 불필요한 열도 제거됩니다.
Chandler는 이것이 LED를 선택하게 된 계기가 되었다고 설명합니다. “전력과 HVAC 측면에서 HVAC가 얼마나 더 많은 비용을 절감할 수 있는지 깨달았습니다. 에어컨을 운영하는 데 엄청난 비용이 들기 때문에 HVAC는 저희에게 매우 중요합니다. 이 램프 시스템을 사용하면 100% 에어컨이 작동한 공기가 엄청난 양의 배기가스가 배출되기 때문에 비용이 매우 많이 듭니다. 그래서 이 방에만 약 120톤의 에어컨을 설치해야 합니다. GEW 시스템을 설치하면 공기 보충이 필요 없다는 것을 상상해 보세요. 공기 처리기만으로도 엄청난 비용을 절감할 수 있습니다. 사실 저는 70톤짜리 공기 처리기 하나를 방금 구입했는데, 약 17만 달러가 필요할 것 같습니다. 너무나 많은 장점이 있어서 일반 램프 시스템 비용의 50% 정도로 운영할 수 있어서 정말 큰 도움이 되었습니다.”
프로세스 일관성
그는 또한 UV LED를 통해 얻은 공정상의 이점을 강조했습니다. “밀리줄과 와트의 지속 가능성… 가장 중요합니다. 현재 저희 램프 시스템, 예를 들어 IR 램프 시스템을 살펴보면 처음에는 완벽한 밀리줄과 와트를 얻을 수 있지만, 20시간이나 20분 후에는 이미 떨어지기 시작합니다. 따라서 실질적인 일관성이 없습니다. 따라서 매번 사용할 때마다 측정해야 합니다. LED의 경우, 균일한 값을 유지해야 하며, 적절한 연구를 통해 잉크 시스템 및 재료 유형에 따라 어디에 설정해야 할지 정확히 알 수 있습니다.”
생산성 향상
챈들러는 LED가 생산성에 미치는 영향에 대해 다음과 같이 덧붙였습니다. “또 다른 하나는 후처리 공정입니다. 매주 250~300건의 작업을 처리하는데, 그중 상당수는 인쇄 후 라미네이팅을 하고 다음 공정으로 넘어가기까지 실제로 24시간을 기다려야 합니다. GEW LED 시스템을 도입하면서 그런 문제가 없어졌고, 덕분에 생산량을 늘리고 리드타임을 단축하는 데 도움이 되었습니다.”
각 라인에 맞는 맞춤형 솔루션
DuraTech는 라크로스 공장에 다양한 생산 라인을 보유하고 있으며, 각 라인마다 UV 경화 요구 사항이 다릅니다. GEW는 각 컨베이어의 UV 시스템 설계 및 통합을 위해 DuraTech 기술팀과 긴밀히 협력하여 모든 라인에 최적의 솔루션을 설계했습니다. 여기에는 폭 전환 및 높이 조정과 같은 옵션이 포함되었습니다.Chandler가 설명한 대로 “다양한 크기를 선택했습니다. 폭이 30인치인 3개의 유닛이 있는데 연속 램프이고 폭이 42인치인 램프와 폭이 50인치인 램프도 있습니다. 50인치는 그 폭이 필요하지만 항상 그런 것은 아닌 더 큰 실린더 프레스 중 하나에 장착되므로 GEW에는 실행할 수 있는 여러 레벨이 있습니다. 따라서 레벨 1에서 실행하면 중앙 섹션만 작동합니다. 더 넓게 원하면 오른쪽과 왼쪽이 맞물리고 이제는 전체 길이를 활용하고 있습니다… 정말 좋습니다. 높이 조정은 매우 사용자 친화적이고 재료 유형과 필요한 전력에 따라 조정하므로 데크에서 1/4인치만큼 낮게 낮추거나 몇 인치만큼 높게 높일 수 있지만 모두 거기에 넣는 재료에 따라 달라집니다.”
설치 단순성
양측의 정밀한 사전 계획 덕분에 생산 중단을 최소화하면서 설치가 순조롭게 진행되었습니다. 챈들러는 이에 대해 이렇게 말합니다. “지난 30년 동안 많은 설치 작업을 해왔는데, 이번 작업은 정말 턴키 방식으로 진행되었습니다. GEW에서 냉각기 시스템, LED 시스템, 캐리어를 구매했고, GEW는 저희 제작자들과 협력하여 나머지는 저희가 직접 제작했습니다. 모든 과정에서 GEW의 도움을 받았고, 순조롭게 진행되었습니다. 이런 일은 흔치 않습니다. 정말 드문 일이죠… GEW에 경의를 표합니다.”
현재와 미래의 역량
LED가 가져온 또 다른, 예상치 못한 이점은 제품 경화 속도 향상입니다. DuraTech는 5개 시설 모두에 GEW의 고출력 LeoLED 램프헤드에 투자했으며, 공급되는 선량과 조도는 현재 작업에 충분하고도 남습니다. Chandler는 속도를 최적화하는 방법을 다음과 같이 설명합니다. “조도 측정에는 EIT 파워 퍽과 파워 맵을 사용하고, 80피트에서 200피트까지 다양한 속도와 피드에 대한 전체 연구를 수행합니다. 또는 전력 출력을 기준으로 측정하기도 합니다. 이 두 가지를 더하고 계산을 통해 밀리줄과 와트를 활용하여 생산성을 극대화할 수 있습니다. 따라서 이렇게 큰 장비로도 최대한 빠르게 작업할 수 있습니다. 필요한 전력 출력에 맞춰 램프를 조정할 수 있습니다.”
하지만 DuraTech는 미래 지향적인 사업을 구축하고 향후 발생할 수 있는 모든 작업을 충분히 감당할 수 있는 역량을 확보하고자 했습니다. 챈들러는 이에 대해 이렇게 말합니다. “실제로 우리는 GEW가 보유한 가장 큰 장비를 구매했고, 실제로 30와트로 실행할 작업은 전체 작업의 약 10%에 불과합니다. 다음 고객이 무엇을 받을지 알 수 없습니다. 항상 똑같지 않기 때문입니다. 모든 사람의 기술이 변화하고 잉크 시스템이 변화하고 있으며, 우리는 그것에 대비해야 합니다. 그래서 우리는 페라리를 구매했고, 가끔씩만 최고 속도로 작동시키지만, 보통은 이 기계로 그냥 미끄러져 내려갑니다. 정말 좋습니다.”
과거의 실수로부터 배우기
자본 장비 인수에 투자한 연구 및 실사 수준에도 불구하고, Chandler가 보여주듯이 가끔은 판단 실수를 할 가능성이 있습니다. “저희는 아마도 10년 동안 LED를 검토해 왔고, 그동안 몇 가지 구매를 했습니다. 처음 구매한 것 중 하나는 다른 모든 LED 시스템에 비해 저렴했기 때문이었습니다… 그건 잘못된 선택입니다. 돈만큼의 가치를 얻게 될 겁니다… 석영과 LED가 터지는 문제, 설계 문제, 그리고 부족한 기술 지원 등 모든 구매가 끔찍했습니다. GEW가 달성할 수 있는 출력을 달성할 수 없었습니다.”
투자 수익
좀 더 긍정적인 이야기로 넘어가서, 챈들러는 최근 GEW에서 구매한 제품을 언급합니다. “ROI는 즉시 발생합니다. GEW 시스템을 설치하자마자 스위치백 시스템을 빼고 16인치 배기 시스템을 장착했는데, 덕분에 공기 오염이 엄청나게 줄었습니다. 덕분에 지금 당장 비용 절감 효과를 볼 수 있습니다. 제품 흐름도 빨라졌고, 24시간 경화도 끝났습니다. 덕분에 제품을 더 빨리 배송할 수 있고, 고객들도 평소보다 하루 일찍 제품을 받아볼 수 있게 되었습니다.”
왜 LED로 바꿔야 하나요?
요약하자면, 챈들러는 DuraTech의 LED 전환이 어떤 성과를 거두었는지 간략하게 설명합니다. “공급이 증가하더라도 고객 가격을 지속적으로 낮춰야 합니다. 제가 말씀드린 절감 효과는 에어컨, 전력 절감, 품질 향상, 제품 품질, 박리 방지 등입니다. 이것만으로도 LED 도입을 확대하는 데 큰 원동력이 됩니다. 정말 대단했습니다.”
“GEW 시스템을 고려하는 경쟁사가 있다면, 다른 업체를 강력히 추천합니다… 이것이 바로 저희의 강점입니다!”
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GEW의 차세대 고출력 UV LED 경화 시스템인 LeoLED2에 대한 자세한 내용은 여기를 참조하세요.
