[고객 사례] 마이크로웨이브 플라스틱 합성 수지 생산

(마그네트론 vs RFHIC GaN SSPA 기술 비교자료)

사례 요약:

마이크로웨이브로 플라스틱 합성 수지와 폴리머 폼 (polymer foam)을 생산하는
고객이 RFHIC의 반도체형 마이크로웨이브 장비를 활용한 사례입니다.
RFHIC의 GaN 반도체 기술이 발포 플라스틱 제품의 품질을 높이는 법을
알아보세요.

고객사 개요:

고객사는 플라스틱 합성 수지, 폴리머 폼 및 인공 섬유를 제조하는 글로벌 업체입니다.
2021년 기준 연매출이 약 2,500억원에 달하고, 직원 수는 약 300명입니다.
현재 독자적인 발포 구조를 지닌 열경화성 수지 제조에 주력하고 있으며. 
해당 플라스틱 제품군은 높은 방음/방열 효과를 선보이고 내구성이 뛰어나
건축, 교통수단, 그리고 다양한 산업 분야에 활용되고 있습니다.

고객은 이미 마이크로웨이브 기술을 열경화성 수지 제조에 활용하고 있었는데,
다수의 마그네트론을 컨베이어 벨트에 부착하여 수지 내 공간을 형성하고
폼 (foam)을 발생시키는 공정을 보유하고 있었습니다.

고객사 고민:

고객사가 제조하는 열경화성 수지 내부의 구조는 독자적인 육각형 모양의 발포 구조를
띄고 있어, 타사에서 흔히 제조하는 수지와 구조가 크게 다릅니다. 독특한 구조로 인해
해당 제품군은 소음을 효과적으로 흡수하고, 화염에도 높은 내구성을 띄어
다양한 산업 용도로 안성맞춤입니다.

해당 열경화성 수지의 제조 과정은 대략적으로 다음과 같습니다.

• 수지 내 공간 (혹은 foam) 형성: 합성 수지를 고온에서 가열하면 화학 작용과
  함께 수지의 분자 구조가 바뀌면서 공간이 생김
• 1차 열처리: 다른 온도에서 다시 가열하여 수지 내 벌어진 공간 속에 갇힌 가스나
  공깃방울을 제거
• 2차 열처리: 수지가 식기 전 마지막으로 가열

고객사는 위 세가지 과정 중 첫 번째 과정인 폼 형성에서 어려움을 겪고 있었습니다.
마그네트론을 통해 수지에 열을 가했을 때, 폼의 외부가 내부보다 온도가 높아져
독자적인 발포 구조가 무너지는 현상이 잦았습니다. 이로 인해 공정 시간이
길어질 수 밖에 없었고, 열경화성 수지 제품의 질 또한 악화되었습니다.

고객사는 더 빠르게 균등하게 수지를 가열하고 폼을 형성할 방식을 찾게 되었고,
RFHIC의 GaN 반도체 기술이 제품의 품질을 높이고 제조 시간을 축소할 방도라 여겨
당사의 제품을 택했습니다.  

RFHIC의 해결책:

RFHIC는 다수의 3kW, 915MHz 반도체형 마이크로웨이브 장비
(RIU093K0-40TG)를 고객사에 납품했습니다.
RIU093K0-40TG 제품의 대역폭은 900MHz에서 930MHz이며,
RFHIC의 질화갈륨 (GaN-on-SiC) 트랜지스터 기술을 활용하여 제작된 장비입니다.
380VAC 전원 공급 장치와 제어 모듈이 함께 제공되며,
내부에 도파관이 설치되어 있어 차지하는 공간이 작은 편입니다.

해당 제품의 주파수는 0.5MHz 단위로 조정이 가능하며, 출력은 10W 단위로
조정이 가능합니다. 고객은 다양한 주파수와 출력을 조금씩 실험하며
열경화성 수지 제조의 세 단계에 알맞는 최적의 조건을 각각 찾아갈 수 있었습니다.
제품 내부에 설치된 도파관으로 인해 높은 비용의 도파관을 별도로
구매할 필요가 없었으며, 생산 설비 내 여유 공간도 확보하게 되었습니다. 

• 3kW, 915MHz 반도체형 마이크로웨이브 장비 (RIU093K0-40TG)

• • 분리형 380VAC 전원 공급 장치 포함
  • 제품 내부에 도파관이 설치되어 컨베이어 벨트 등에 직접 설치 가능

성과:

균등한 열 분포로 인한 신속한 폼 형성
고객이 기존에 사용하던 마그네트론과 다르게, RFHIC의 GaN 마이크로웨이브 장비는
제공되는 소프트웨어를 통해 주파수를 0.5MHz 단위로 조정할 수 있으며, 실시간으로
주파수와 출력을 모니터링할 수 있습니다. 이로 인해 보다 균등한 열 분포가 이뤄지고,
열경화성 수지의 내부와 외부가 동일하게 가열되어 더욱 짧은 시간 내 좋은 품질의
제품을 제조할 수 있게 되었습니다.

설비 여유 공간 확보 및 운영비 절감
내부에 도파관이 설치된 RIU093K0-40TG 특유의 설계 덕분에, 고객은 값비싼 도파관을
따로 구매하여 설치하는 대신, 컨베이어 벨트 위에 직접 마이크로웨이브 장비를 달아
많은 여유 공간을 확보할 수 있었으며, 이는 곧 운영비 절감이라는 효과를 냈습니다.

짧은 조달 기간 (Lead Time) 및 신속한 A/S 서비스
트랜지스터, 전력증폭기, 그리고 마이크로웨이브 장비를 비롯한 RFHIC의
모든 제품은 전부 자체적으로 설계되고 제조됩니다. 따라서 타사에 비해
제품을 제작하는 조달 기간 (Lead Time)이 굉장히 짧은 편이며, 
유사 시 A/S 서비스 또한 효율적이고 신속합니다. 

*RFHIC의 제품, 기술 및 고객 사례에 대해 궁금하신 점은 문의하기를 통해 알려주십시오.
언제든지 도와드리겠습니다.