최근 플라스틱 헤드램프 렌즈에 보호 코팅은 필수 요소로 여겨지고 있다. 앞선 자동화기술이 단 몇 마이크로미터의 두께로 투명 보호층을 입히는 공정에 활용되고 있다.


GfO(Gesellschaft fur Oberflachentechnik)는 긁힘 방지 코팅 및 PVD 금속을 활용한 고품질 표면 마감처리 시스템 분야에 있어 유럽의 선두 기업이다. 이 회사는 광학 표면 코팅과 그 기술이 전문인 기업으로 금속, 산화물 및 투명 래커를 사용한 플라스틱 몰딩 코팅을 한다.
이 회사의 주 고객은 약 75%가 자동차 관련 업체다. 사실상 모든 중요한 OEM 업체 및 공급자는 여기서 개발된 코팅 공정을 사용한다고 할 수 있다.

Elamet은 플라스틱에 전도층을 만들고, Sicralan 합성물 표면의 투명한 보호층은 특정 환경이나 화학물질에 대한 내구성이 강하다. 게다가 Sicralan 표면은 빛의 반사뿐만 아니라 결로 현상도 방지한다.
GfO의 게르트 라이히너(Gerd Leichner) 상무이사는 “당사는 자동차의 내/외부에 Sicralan 코팅 처리로 내구성이 강한 플라스틱을 개발했다”면서, “이 제품은 헤드라이트, 지시등, 미등, 측면 유리, 차량 천정 모듈, 본체 패널, 디스플레이 패널, 리모트 키 등 매우 다양한 요소에 적절히 활용할 수 있다”고 말했다.

이론과 실천의 벤치마크
GfO는 플라스틱 헤드램프 커버에 흐림 방지 투명 코팅 작업으로 앞선 코팅기술의 개발뿐만 아니라, 그 활용에도 신경을 쓰고 있다. Sicralan AF 코팅은 2~6마이크로미터의 두께로 보호층을 만든다. 이 보호층은 렌즈 커버 내부 표면에 수증기가 응결되는 현상을 막아주기 때문에 자동차 생산에 필수적인 공정이다.
매우 얇은 코팅으로 고품질 표면 마감이 필요하기 때문에 코팅 공정은 클린룸 상태에서 작업이 이뤄진다. 클린룸은 카테고리 100 또는 ISO 5를 유지해야 한다. GfO 코팅 공장에는 2대의 스토브리 RX160 페인트 로봇이 매우 제한된 공간에서 좌표 방식으로 작업을 하고 있다.

헤드램프 렌즈 이동 시스템을 보면, 작업물은 커버의 작업대에 완전히 코팅돼 놓여야 하므로 노하우가 필요하다는 것을 알 수 있다. Holding 요소가 없는 것은 방해요소가 된다. 고정된 위치에서 2대의 페인트 로봇 중 한 대는 Holding Jig를 포함한 이동 시스템에서 부품을 잡아 클리닝 구역에 놓는다. 두 번째 로봇은 클리닝 구역에서 깨끗해진 렌즈 커버를 집어 정해진 경로를 따라 페인트 스프레이 앞을 지나간다. 이 공정은 일정한 두께로 스프레이돼 불량품 없는 생산을 가능케 한다.

마이크로미터 두께의 보호층
RX160 페인트 로봇은 정교한 패턴으로 렌즈 커버를 돌린다. 라이히너 상무이사는 “스토브리 로봇의 작업 결과물은 가장 두꺼웠던 경우가 6마이크론일 정도로 정밀하다”면서, “특히, 로봇은 고성능으로 우리는 페인팅 공정을 완벽하게 제어한다”고 말했다.

코팅이 되면 페인트 로봇은 예비 건조가 이뤄지는 장소로 조각을 옮긴다. 건조 후 로봇은 헤드램프를 집어서 운반 시스템으로 옮긴다. 코팅된 헤드램프는 건조기에서 단단해진다. 한 대의 페인트 로봇은 페인트 제트를 따라 슬라이스를 옮겨 코팅 작업을 하고, 두 번째 6축 로봇은 설비 내 핸들링 조작을 담당한다. 하지만 비상시에는 두 로봇 모두 셀 내에서 모든 작업을 수행할 수 있다. 이러한 유연함은 GfO가 페인트 로봇을 선택한 이유다.

로봇, 공정의 유연성 가져오다
로봇 자동화로 공장은 툴 교체 없이 30가지의 다양한 작업 변경이 가능해졌다. 또한 로봇의 콤팩트한 디자인은 공장의 공간을 크게 차지하지 않는다. 두 대의 스토브리 RX160 로봇은 뛰어난 성능으로 지금까지 불량도 전혀 없었다. 라이히너 상무이사는 “로봇과 스토브리의 지원에 대한 긍정적인 경험으로 다음에도 우리는 스토브리 로봇을 선택할 것”이라고 말했다.

스토브리 제공

FA Journal 편 집 국 (fa@infothe.com)

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