APPLICATIONS

욕조(세정조)를 관리하고 사용 주기를 최적화하기 위한 모니터링 방법

안전하게 관리되는 세정 공정에서도 오염물이 세정조에 축적될 수 있고, 이는 세정 효율을 저하시킨다. 오염물 유입은 세정 성능을 낮출 뿐만 아니라, 이후의 헴굼조로 오염물이 이동하여 부품의 청정도가 낮아지는 등의 문제가 발생할 수 있다. 또한 세정제 성분(빌더 및 계면활성제 등)이 오염물과 결합하여 본래의 세정 과정에 영향을 미치며, 심한 경우  떠다니는 오일에 의해서 부품이 다시 기름칠이 될 수도 있다.일정한 공정 품질을 유지하려면 세정 및 헹굼조의 오염 수준을 지속적으로 모니터링하고, 새로운 배치가 필요하기 전에 이루어지는 적절한 세정조 관리 작업이 중요하다. 세정조 관리는 침전 탱크, 응집 분리기, 일반 분리기, 멤브레인 필터 및 증발기 등을 활용하여 진행한다.​​● SITA ConSpector를 이용한 형광도 측정SITA는 ConSpector를 통하여 세정 및 헹굼조의 최적 사용 시점을 결정하고 욕조를 효율적으로 관리하는, 쉽고 확실한 솔루션을 제공한다.   SITA ConSpectorSITA ConSpector는 세정 및 헹굼조의 오염 수준을 신속하고 간편하게 모니터링하며, 공정 또는 실험실에서 사용할 수 있다. 또한 욕조 별로 조정 가능한 임계값을 기반으로 새로운 정척 솔루션을 준비할 시점을 시각적 청각적으로 알려준다.세정척 및 헹굼조에서 오염물이 필터 용량을 초과하면, 높은 오염 수준이 즉시 감지된다. 필터링 직후에 오염 수준을 직접 제어하여 필터의 정상적인 작동과 효과를 보장할 수 있다. ​  2주간의 세정조 사용 기간 동안의 오염도 측정● SITA Clean line BCSITA clean line BC 인라인 시스템 솔루션은 정척 및 헹굼조의 오염을 지속적으로 모니터링한다. 이를 통해 욕조 유지 관리를 체계적으로 제어하고, 새로운 욕조를 준비할 최적의 시점을 결정할 수 있다. 또한, 전체 설비의 구성 요소로서 다양한 세정 기술에 쉽게 적용되고, 헹굼조 내 미량의 잔류 오염까지 감지할 수 있다.

형광측정을 통한 CO₂ 스노우젯 세정 최적화 사례

세정 공정에서는 다양한 변수와 설정이 결과에 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 효율적으로 원하는 수준의 청정도를 유지하는 것이 핵심이다. 공정 설계에서는 주기, 자원(에너지, 화학물질 등), 청소 결과 등의 요소를 고려한다. ●​ Fluorescence measurement형광 측정은 표면의 잔류물 양을 측정하는 방법으로, 코팅 두께에 따라 형광 강도가 달라진다. 또 다양한 세정 공정을 평가하고 최적화하는데 활용된다. 물 기반 세정, 용매 기반 세정, 레이저/플라즈마/CO₂ 스노우 블라스팅 등 여러 방식에서 적용된다. ● ​CO₂ 스노우젯 세정 공정의 최적화다음 예시에서는 공정 설계 중 CO₂ snow-jet cleaning의 최적 공정 파라미터를 결정하기 위해 형광 측정법을 활용하고 있다. 목표는 최소한의 주기로 최상의 세정 결과를 얻는 것이다.세정 작업에 영향을 주는 요인을 조사하기 위해 다양한 매개변수를 변경하며 실험을 진행했고 연구 대상이 된 주요 변수는 표면과의 거리, 이동 속도, CO₂ 스노우 제트 청소의 압력이다.​실험 결과:● 더 작은 노즐을 사용하거나 압력을 절반으로 줄여도 표준 조건과 차이 없음● 속도를 두 배로 올리면 주기를 단축할 수 있지만, 청소 효과가 저하됨● 표면과의 거리를 증가시키면 동일한 세정 시간 내에서도 잔여물의 양이 절반 이하로 감소​이 연구는 형광 측정을 활용하면 세정 공정을 최적화할 수 있음을 보여준다. 

알루미늄 금형의 청정도 검사

자동차 산업에서 다이캐스트 알루미늄 하우징은 엔진 제어 장치, 자율 주행을 위한 컴퓨터 전자 장치, 하이브리드 및 전기 자동차의 전력 전자 장치, 그리고 펌프, 모터 및 변속기에 널리 사용된다. 액체 실란트가 하우징의 결합을 강화하고, 외부 환경이나 오염 물질의 침투를 방지하는 역할을 한다.알루미늄 하우징의 다이캐스팅 공정에서는 이형제가 필수적이다. 그러나 이형제의 잔류물과 가공 과정에서 사용된 냉각 윤활유는 접착에 방해가 될 수 있으며, 접착 전에 반드시 제거해야 한다. 형광 측정은 밀폐되는 홈 주변의 청정도를 점검하는 데 적합한 방법이다.​● 형광 측정을 통한 품질 보증그림 1: SITA CleanoSpector와 스페이서를 이용한 접착 홈의 수동 측정​형광 측정은 실란트 접착 공정 전에 접착 표면의 청정도를 비파괴 방식으로 검사하는 데 사용된다.이는 충분한 접착력과 기밀성을 보장하는 역할을 한다. 실무에서 깊은 밀봉 홈은 하우징의 다른 부분보다 청소가 훨씬 어렵다는 점이 확인되었다. 또한, 이 영역에서 금형을 쉽게 분리하기 위해 이형제가 더 많이 도포되는데, 이러한 요인으로 일반 표면보다 훨씬 높은 오염 수준을 초래한다.그림 2: 밀봉 홈의 인라인 청정도 검사접착될 밀봉 홈의 기능적인 표면에서 많은 측정 지점을 기록하여 청정도를 안정적으로 점검하고 접착 품질을 보장할 수 있다. 접착의 품질을 평가한후, 그 충분한 청정도를 보장하기 위해서는, 적합한 기준값을 설정하는 것이 중요하다. 기존의 경험을 활용하거나 인장 접착력 시험(Pull-off test)와 같은 파괴적 시험을 통해 공정별 청정도 기준값을 설정하는 것이 효과적이다.​그림 3: 인라인 검사 결과를 색상코드로 시각적 표현● 장치 사용휴대용 측정 장치 SITA CleanoSpector는 생산 현장과 실험실에서 샘플 검사를 수행하며 파일럿 생산(Pilot production) 설정에도 유용하게 사용됩니다. 또한, 다수의 자동화된 인라인 측정 시스템인 SITA Clean Line CI가 전 세계 생산 라인에 구현되어 로봇 기술을 활용하여 밀봉 홈 전체의 청정도를 검사하고 있다.

SITA 형광 측정기를 이용한 헤어핀 탈코팅의 설계, 최적화 및 품질 관리

자동차 산업에서 전기 구동 장치(e-모빌리티)의 사용이 증가함에 따라 제조 공정에서도 혁신이 이루어지고 있다. 고효율 전기 모터를 저비용으로 생산하기 위해 사각형 구리선(헤어핀)을 사용하며, 이를 레이저 용접으로 전기적·기계적으로 연결한다.이를 위해, 구리선의 절연 코팅(바니시)을 용접할 부분에서 제거해야 하며, 만약 절연 잔여물이 남아 있다면 용접 중 연소되면서 기체가 발생하여 기포(공극)를 형성하며 품질 문제를 유발할 수 있다. 발생한 연기는 레이저를 방해하고 용접 장비의 광학 시스템을 오염시킨다.​● SITA CleanoSpector휴대용 측정 장비 SITA CleanoSpector는 절연 잔여물 (e.g. polyimides, PEEK, PVC)을 감지하는 데 사용된다. 공정 설계 단계에서는 형광 측정을 활용한 레이저 스트리핑(절연 코팅 제거) 과정에서 최소시간으로 충분한 제거 품질을 내는 최적의 파라미터를 설정할 수 있다.  생산 단계에서는 헤어핀을 무작위로 검사하여 품질 문제를 사전에 방지한다. 이를 통해 이후의 용접 공정 및 완성된 전기 모터의 품질 문제를 예방한다. 공정의 변화를 감지하고 보정하여 항상 높은 품질을 유지할 수 있다.  절연 코팅 제거 결과를 모니터링 하고 기록하여 복잡한 용접 공정에서 발생하는 다양한 변수들을 보다 효과적으로 관리한다. ​●  SITA clean line CI생산 라인의 자동화 수준이 높고 대량 생산이 이루어지는 경우, 완전 자동화된 인라인 검사 시스템이 필요하다. SITA clean line CI 인라인 측정 시스템은 제조 공정 통합에 적합하다. 이 시스템을 활용하면 구리선이 연속으로 생산 라인을 따라 이동하고 절연 코팅이 제거된 즉시, SITA clean line CI가 실시간으로 표면을 검사하므로 사이클에서 시간 손실없이 품질 관리를 수행할 수 있다. 그 후, 구리선이 절단, 성형(굽힘) 및 용접되며 최종 제품으로 조립된다. 그림 1: SITA CleanoSpector를 이용한 헤어핀의 청정도 검사 그림 2: 다양한 헤어핀 절연 제거 파라미터에 따른 형광도 측정 결과​

CleanoSpector를 이용한 금속 부품의 간단한 청정도 검사

의료 제품의 신뢰할 수 있는 기능과 안전한 사용을 위해서는 높은 품질이 필수적이다. 특히, 인체와 직접 접촉하는 임플란트, 내시경, 캐뉼라(cannula)와 같은 제품에서 그 중요성이 더욱 중요하다. 제품의 높은 품질을 유지하기 위해, 제조 과정의 초기부터 최종 제품까지 엄격한 청정도 기준이 적용되어야 한다.   임플란트와 같은 의료 기술 제품의 100% 청정도의료 기술 분야에서 금속 부품을 기계적으로 제조할 때, 오일, 냉각 윤활유, 부식 방지제 및 성형 보조제와 같은 제조 보조제가 사용된다. 임플란트 및 의료 기기용 표면 마감 또는 코팅과 같은 접합 및 납땜 과정에서 잔류 오염은 품질을 저해할 수 있다.      고품질 의료 기기의 생산 공정에서 간단하고 신뢰할 수 있는 오염 감지 방법​ ​● SITA CleanoSpectorSITA CleanoSpector 형광 측정장치는 오일, 그리스, 냉각 윤활유 및 이형제와 같은 박막 오염 물질을 감지하는데 사용된다. SITA CleanoSpector를 이용해 부품의 청정도를 신속하고 쉽게 확인할 수 있고, 지속적으로 높은 수준의 세정 및 제품 품질을 보장할 수 있다.​ ● 공정 모니터링과 문서화형광 측정을 통해 세정된 부품의 청정도를 모니터링할 수 있다. 또한 세정 전 초기 검사로 활용하면 세정 공정 허용 한계 내에서 부품의 오염이 어느 정도 수준인지 확인할 수 있다. 이를 통해 파라미터의 편차나 세정 시스템의 오류를 신속하게 감지하고, 전제 공정의 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있다.       휴대용 SITA CleanoSpector​휴대용 SITA CleanoSpector는 사용이 간편하며, 의료 기술 분야에서 부품의 청정도를 측정할 수 있다. 조작이 간단하고 측정 편차가 적어 실험실에서 고정형으로 사용하는 것은 물론, 공정 현장에서 직접 이동하면서 사용할 수도 있다.

전기배터리 제조 공정에서 플라즈마 또는 레이저 세정 후 표면활성화 제어

전기 이동장치의 배터리 생산에서 정밀하고 신뢰성 높은 제조 공정은, 품질과 안전을 보장하는 데 필수적이다. 케이스는 알루미늄으로 제작되며, 접착 공정으로 조립된다. 내부에서는 냉각을 위해 오일이 순환하므로, 접합 부분이 완벽하게 밀봉되어야 한다. 이를 위해서 알루미늄 부품을 세정한 후 플라즈마 또는 레이저를 활용하여 접착 표면을 활성화 한다. 알루미늄 배터리 하우징이 과정에서 SITA SurfaSpector가 사용되며, 표면 활성화 정도를 평가하는 데 최적화된 측정 장비이다. 알루미늄 표면의 표면 에너지를 증가시키면 물과의 습윤성이 크게 향상되고 접착 품질을 높인다.​ ● SITA SurfaSpectorSITA SurfaSpector는 제조 공정에서 표면 습윤성을 빠르고 쉽게 테스트할 수 있는 휴대용 측정 장비이다. 표면 전처리 또는 세정 후, 접촉각을 측정하여 표면 습윤성을 평가한다. PC없이 사용 가능하며, 터치스크린을 통해 간편하게 조작할 수 있다. 소형 센서 헤드와 작은 접촉 면적으로 다양한 형상의 부품에서도 측정이 가능하다.​ ● 효율적인 기기 사용SITA SurfaSpector를 이용한 검사는 다음 두가지 면에서 수행할 수 있는데, 표면 활성화 직후 활성화의 품질을 확인하기 위해서 검사하거나, 접착시키기 이전에 수행한 활성화가 충분한지 확인하기 위해서 검사를 수행할 수 있다. 이러한 세밀한 검사는 높은 수준의 접합 품질을 보장하고 배터리 케이스의 완벽한 밀봉을 확보한다.​휴대용 장비 SITA SurfaSpector​전기 이동 장치의 배터리 제조에서 SITA SurfaSpector는 품질, 안전성 및 신뢰성 향상에 크게 기여한다. 알루미늄 부품의 접합 공정을 보다 효율적이고 정밀하게 관리할 수 있으며, 이를 통해 자동차 산업에서 신뢰성이 높은 배터리 생산이 가능해진다.