온조 기기로 토출 정밀도를 개선!디스펜서에서의 온조의 역할은
이 기사에 대해서
이 기사에서는 온조기기가 액제의 토출에 주는 효과, 가열식·펠티에식 온조의 특징이나 선정 포인트에 대해서 해설하고 있습니다.온조 기기로 토출 정밀도를 개선!디스펜서에서의 온조의 역할은
액제의 온도를 조정하는 기기는 가온시스템, 온조장치, 항온조 시스템, 가열 온조 시스템 등 다양한 표현을 하지만 당사에서는 ‘온조 블록’, ‘온조 컨트롤러’라는 제품이 그 역할을 합니다이 온조 기기가 어떤 역할을 하는지 설명해 보겠습니다.
온조 접속 시스템 구성도
온조 기기로 무엇을 할 수 있을까
우선, 당사의 온조기기에는 크게 나누어 「가열식 온조」와 「펠티에식 온조」가 있습니다.
「가열식 온조」는 액제의 온도를 올리는 목적으로 사용합니다.한편, ‘펠티에식 온조’는 온도를 올리기도 낮출 수 있기 때문에 액제를 겨냥한 온도로 유지할 목적으로 사용합니다.
펠티에식 구조
펠티에 소자는 전류를 흘리면 한쪽이 냉각되고(열 흡수), 다른 쪽이 가열되는 특성(펠티에 효과)이 있습니다.이 특성을 살려 시린지 주위를 냉각하거나 가열하는 온조의 방식을 펠티에식 온조라고 부릅니다.특히 시린지를 냉각할 때는 반대쪽에서 발생하는 열을 효과적으로 방산할 필요가 있기 때문에 팬이나 에어가 이용되고 있습니다.
가열식 온조의 특징
가열식 온조를 사용하는 주된 목적은 아래의 2개입니다.
①액제의 점도를 낮추고 토출성을 향상시킨다
②환경 온도가 낮음에 따른 토출 문제를 해소하다
➀액제의 점도를 낮추고 토출성을 향상시킨다
점도가 높은 액제를 토할 경우, 그대로는 토출에 시간이 걸리거나 의도대로 양이나 형상으로 도포를 할 수 없거나 할 수 있습니다.가열식 온조는 액제를 적절히 따뜻하게 함으로써 점도를 효과적으로 낮추고 토출하기 쉽게 할 수 있습니다.
실감 경감에도 효과가 있다액제 토출 때 발생하기 쉬운 ‘실끌이’도 종종 점도가 관련되어 있습니다.점도가 너무 높아지면 토출을 마칠 때 액제가 끊기 어렵고 가느다란 실을 뽑아버리는 현상이 일어나기 쉬워집니다.가열에 의해 점도를 적절하게 조정하는 것으로, 이 실을 억제해, 후공정에서의 불량 발생 위험도 줄일 수 있습니다.
②환경 온도가 낮음에 따른 토출 문제를 해소하다
“시험 환경에서는 문제없이 토할 수 있었는데, 실제 제조현장에서는 왠지 잘 되지 않는다.…이러한 문제의 배경에는 환경 온도가 크게 영향을 주는 경우가 적지 않습니다.특히 겨울철이나 한랭지 등 현장 환경 온도가 낮을 경우 액제의 점도가 높아집니다.
가열식 온조 시스템을 도입함으로써 현장의 환경 온도에 좌우되지 않고 액제를 일정한 온도로 유지하는 것이 가능해집니다.결과 계절이나 장소를 불문하고 안정된 토출 성능을 유지하고 생산성 향상과 품질의 안정화로 이어집니다.
가열식 온조의 단점
- 열에 약한 액제는 가열로 악영향이 생길 가능성이 있다
- 냉각할 기능이 없기 때문에 환경 온도보다 액제의 온도를 낮출 수 없다.
가열식 온조의 메리트
- 심플한 구조 때문에 메인터넌스가 간단하고 고장 위험이 낮다
- 비교적 도입 비용이 저렴
무사시엔지니어링의 가열식 온조
펠티에식 온조의 특징
펠티에식 온조 시스템의 최대의 장점은, 「따뜻하게 한다」와 「냉기」의 양쪽 기능을 가지고 있는 점입니다.
펠티에식 온조를 사용하는 주된 목적은 아래의 두 가지입니다.
①액제의 온도를 일정하게 유지함으로써 토출 정확도를 향상시키는
②액제의 온도를 환경 온도보다 낮게 관리해 액제의 상태 변화를 억제한다
①액제의 온도를 일정하게 유지함으로써 토출 정확도를 향상시키는
제조 현장의 실온은 계절이나 시간대, 공조 설비의 유무에 의해 항상 변화합니다.이 실온의 변화는 액제 자체의 온도에 영향을 주고 점도를 변동시키는 원인이 됩니다.예를 들어, 실온이 올라가면 점도가 떨어져 토출량이 증가할 가능성이 있습니다.반대로, 실온이 내려가면 점도가 올라가, 토출량이 감소할 수도 있습니다.이러한 외부 환경 변화에 대해 펠티에식은 가열과 냉각의 일체형으로 정밀한 온도 유지를 가능하게 합니다.
또한 외부 환경의 영향 외에도 시린지 내부에서의 발열(예: 접착제의 화학반응열 등)에 대해서도 효과가 있는 것이 냉각 기능을 가진 펠티에식 온조의 큰 특징입니다.
②액제의 온도를 환경 온도보다 낮게 관리해 액제의 상태 변화를 억제한다
펠티에식 온조의 데메리트
- 조정 가능한 온도 범위의 상한이 낮다
펠티에식 온조의 메리트
- 가열과 냉각의 일체형에 의한 정밀한 온도 유지
무사시엔지니어링의 펠티에식 온조
팬식은 전원만으로 사용하실 수 있습니다만, 클린룸 내에서의 사용펠티에 온조 유닛을 검토해 주십시오.
TCU-05MINI는 팬식컨트롤러입니다.
무사시엔지니어링의 펠티에식 온조 일체형 에어펄스 방식 디스펜서
이하의 온조일체형 디스펜서는 온조 컨트롤러를 내장하고 있기 때문에 디스펜서 설정 화면에서 온도 관리가 가능합니다.(온조 블록·온조 케이블은 별매)
온조 접속 시스템 구성도(펠티에식 온조 일체형)
‘액제의 점도 변화’에 따른 영향을 최소화하고 싶은 경우
용적계량형 디스펜서 MPP 시리즈
당사에서는 용적계량형 디스펜서 MPP 시리즈를 제안하고 있습니다.
MPP 시리즈는 액제의 점도 변화에 좌우되기 어려운 정량성이 특징인 디스펜서입니다.
액제의 점도가 바뀌더라도 토해내는 부피(용적)가 항상 일정하게 유지되기 때문에 안정적이고 정확한 양을 낼 수 있습니다.
플런저의 이동량으로 토출량을 제어하기 위해 액제 점도에 관계없이 일정량의 토출을 실시합니다.
MPP 시리즈 활용:온도에 의한 점도 변화 이외의 요인에도 대응
토출량이 흩어지는 원인은 온도에 의한 점도 변화만은 한정되지 않습니다.예를 들어 액제의 로트(제조번호)가 바뀔 때마다 액제 점도에 약간의 편차가 생길 수 있습니다.
액제 로트간의 편차 예
이런 액제 로트간의 편차에 의해 토출량이 증감하는 경우라도 액제의 용적을 정확히 계량하는 MPP 시리즈는 효과를 발휘합니다.로트마다의 액제 점도의 차이에 좌우되지 않고 항상 설정된 일정한 용적을 토하기 때문에 안정된 토출량을 유지할 수 있습니다.
MPP 시리즈의 데메리트
- 일정한 타이밍에 액제의 충진 시간이 걸리는
MPP 시리즈의 메리트
- ‘액제의 점도 변화’ ‘액제 로트간의 점도 편차’ 양쪽 모두 영향을 받기 어렵다
- 폭넓은 점도의 액제에 대응 가능
- 높은 토출 안정성
무사시엔지니어링의 용적계량형 디스펜서 MPP 시리즈
제품 선정 포인트
제품 선정시에는 다음 포인트를 고려하는 것이 중요합니다.이를 바탕으로 최적의 제품을 선택할 필요가 있습니다.
- 액제의 특성: 사용하는 액제의 점도, 온도 변화에 따른 영향, 가열 및 냉각에 따른 액제 영향 등을 고려한다.
- 설치 환경: 실온의 변화, 장치에서 발생하는 동작열, 설치 장소의 공간 등을 고려한다.
- 생산 라인 요구 사항 : 요구되는 토출 정확도와 양의 안정성, 사용하는 용기의 제약 등을 고려한다.
- 비용면: 초기 도입 비용, 운용에 드는 러닝 코스트, 일상 메인터넌스의 용이함과 빈도 등을 고려한다.
이러한 요소를 종합적으로 판단하여 용도와 환경에 최적의 제품을 선정하는 것이 중요합니다.
무사시엔지니어링 디스펜스 솔루션으로 토출 과제 해결
액제의 토출 공정에서 ‘토출량 불안정’ ‘품질의 편차’ ‘메인터넌스 부하’ 같은 과제는 생산효율과 제품 품질에 직결되는 중요한 문제입니다.
당사는 액제의 점도 변화, 환경 온도 영향, 액제 로트 간의 편차, 그리고 고도의 토출 정밀도에 대한 요구까지 고객의 구체적인 상황에 맞는 최적의 솔루션을 제안합니다.
다채로운 제품 라인업에서 고객님의 다양한 요구에 유연하게 대응하므로, 현재 액제의 토출・도포로 곤란함이 있으면, 꼭 한번 당사에 상담해 주십시오.
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