성형 섬유 펄프의 성장과 도전 과제
성형 섬유 펄프는 재활용 종이 보드와 신문지를 원료로 하여 제작되며, 우수한 압축 저항, 충격 흡수, 열 차단 기능을 제공하는 친환경 포장재로 널리 사용됩니다. 지속 가능한 포장재에 대한 관심이 증가하면서 확장 폴리스티렌(EPS), 진공 성형 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리염화비닐(PVC) 등의 기존 포장재를 대체하는 움직임이 활발해지고 있습니다.
Future Market Insights의 2021년 보고서에 따르면, 전 세계 성형 섬유 펄프 포장 시장의 수요는 300만 톤에 달하며, 매출액은 77억 달러를 넘어설 것으로 예상됩니다. 특히 팬데믹 이후 소비재, 전자제품, 의료 분야에서 성형 섬유 제품의 수요가 꾸준히 증가하고 있으며, 향후 10년간 연평균 성장률(CAGR)은 5.1%에 이를 것으로 전망됩니다.
기존 가공 공정으로 제작된 금속 섬유 금형(왼쪽)과 섬유 성형 펄프 부품(오른쪽).
이미지 제공: ERI Packaging
하지만 성형 펄프 포장재 생산 과정에는 몇 가지 주요 도전 과제가 존재합니다. 제조 과정에서 금속 금형 제작은 비용이 높고, 시간이 오래 걸리며, 노동 집약적인 공정이 요구됩니다. 또한, 금형 제작 시 숙련된 기술자의 손길이 필요하여 디자인 복잡성이 증가할수록 품질 유지가 어려워집니다.
중간 크기의 금속 몰드 세트를 제작하는 데는 숙련된 기술자가 최소 3일에서 일주일이 걸리며, 각 금형 세트의 비용은 $10,000에서 $40,000에 이릅니다.
이러한 막대한 투자 부담은 디자인과 프로토타입 제작의 반복에 따라 더욱 증가하게 됩니다. 한정판 제품과 맞춤형 디자인에 대한 수요가 증가함에 따라 소량 생산으로 목표 가격을 맞추는 것도 어려운 실정입니다.
3D 프린팅을 활용한 혁신적인 금형 제작
이러한 한계를 극복하기 위해 레이저 파우더 베드 융합(LPBF) 3D 프린팅 기술이 주목받고 있습니다. ERI Packaging은 맞춤형 성형 섬유 제품을 전문으로 하는 선도적인 제조업체로, 소량 생산 주문에서 금형 제작 시간과 비용을 절감할 수 있는 대체 솔루션을 모색해왔습니다. 이에 따라 ERI는 Farsoon의 Flight® "Fiber Laser" 기술을 도입하여 금형 제작의 효율성을 높이는 연구를 진행했습니다.
Farsoon Flight® 기술은 강력한 파이버 레이저 시스템을 통해 향상된 레이저 출력과 작은 레이저 스팟 크기를 제공하여 정밀한 디테일을 구현할 수 있습니다. 이 기술을 활용하면 최소 0.3mm(0.012인치) 크기의 세부 사항까지 표현 가능하며, 표준 레이저 소결 기술과 비교하여 더욱 정교한 표면 품질을 제공합니다. 또한, 오픈 파라미터 전략을 활용하여 맞춤형 응용 분야에 최적화된 프로세싱을 구현할 수 있습니다.
또한 모든 Farsoon 장비에서 제공되는 오픈 파라미터 전략을 활용하여, ERI 디자인 팀은 각 맞춤형 응용 분야에 최적화된 프로세싱을 위해 주요 파라미터에 완전히 접근할 수 있었습니다.
이를 통해 모듈 간의 간격을 세밀하게 조정하고, 구멍 크기와 다공성 디자인을 조정하는 등 다양한 맞춤 설정이 가능해졌습니다.
향상된 디테일, 표면 품질, 그리고 금형 세트의 적합성 정확도가 결합되어 슬러리 혼합물이 균일하게 퍼지며 더 나은 품질의 깔끔한 성형 섬유 펄프 제품을 만들어냅니다.
3D 프린팅 금형 제작의 주요 성과
더 빠른 디자인 반복
향상된 생산 수율
비용 절감
산업용 품질 유지
Farsoon Flight® 기술로 제작된 생산 준비 완료된 섬유 금형 세트
3D 프린팅을 통한 지속 가능한 미래
ERI Packaging은 Farsoon Flight® 기술을 활용하여 제품 혁신을 지속할 계획입니다. 3D 프린팅 기술을 도입함으로써 기존 금형 제작의 긴 대기 시간과 높은 초기 비용 부담 없이, 성형 섬유 포장재 생산에서 유연성과 생산성을 극대화할 수 있습니다.
“레이저 소결 기술을 이용한 금형 제작은 전통적인 성형 섬유 금형 제조 공정에 완벽하게 통합될 수 있는 솔루션입니다.
적층 제조 공정을 통해 고객의 요구에 신속하게 대응할 수 있으며, 생산 효율성을 극대화할 수 있습니다.”
3D 프린팅이 제공하는 혁신적인 접근법을 통해 성형 섬유 포장 시장은 지속 가능한 성장을 이어갈 것입니다.
성형 섬유 펄프의 성장과 도전 과제
성형 섬유 펄프는 재활용 종이 보드와 신문지를 원료로 하여 제작되며, 우수한 압축 저항, 충격 흡수, 열 차단 기능을 제공하는 친환경 포장재로 널리 사용됩니다. 지속 가능한 포장재에 대한 관심이 증가하면서 확장 폴리스티렌(EPS), 진공 성형 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리염화비닐(PVC) 등의 기존 포장재를 대체하는 움직임이 활발해지고 있습니다.
Future Market Insights의 2021년 보고서에 따르면, 전 세계 성형 섬유 펄프 포장 시장의 수요는 300만 톤에 달하며, 매출액은 77억 달러를 넘어설 것으로 예상됩니다. 특히 팬데믹 이후 소비재, 전자제품, 의료 분야에서 성형 섬유 제품의 수요가 꾸준히 증가하고 있으며, 향후 10년간 연평균 성장률(CAGR)은 5.1%에 이를 것으로 전망됩니다.
기존 가공 공정으로 제작된 금속 섬유 금형(왼쪽)과 섬유 성형 펄프 부품(오른쪽).
이미지 제공: ERI Packaging
하지만 성형 펄프 포장재 생산 과정에는 몇 가지 주요 도전 과제가 존재합니다. 제조 과정에서 금속 금형 제작은 비용이 높고, 시간이 오래 걸리며, 노동 집약적인 공정이 요구됩니다. 또한, 금형 제작 시 숙련된 기술자의 손길이 필요하여 디자인 복잡성이 증가할수록 품질 유지가 어려워집니다.
중간 크기의 금속 몰드 세트를 제작하는 데는 숙련된 기술자가 최소 3일에서 일주일이 걸리며, 각 금형 세트의 비용은 $10,000에서 $40,000에 이릅니다.
이러한 막대한 투자 부담은 디자인과 프로토타입 제작의 반복에 따라 더욱 증가하게 됩니다. 한정판 제품과 맞춤형 디자인에 대한 수요가 증가함에 따라 소량 생산으로 목표 가격을 맞추는 것도 어려운 실정입니다.
3D 프린팅을 활용한 혁신적인 금형 제작
이러한 한계를 극복하기 위해 레이저 파우더 베드 융합(LPBF) 3D 프린팅 기술이 주목받고 있습니다. ERI Packaging은 맞춤형 성형 섬유 제품을 전문으로 하는 선도적인 제조업체로, 소량 생산 주문에서 금형 제작 시간과 비용을 절감할 수 있는 대체 솔루션을 모색해왔습니다. 이에 따라 ERI는 Farsoon의 Flight® "Fiber Laser" 기술을 도입하여 금형 제작의 효율성을 높이는 연구를 진행했습니다.
Farsoon Flight® 기술은 강력한 파이버 레이저 시스템을 통해 향상된 레이저 출력과 작은 레이저 스팟 크기를 제공하여 정밀한 디테일을 구현할 수 있습니다. 이 기술을 활용하면 최소 0.3mm(0.012인치) 크기의 세부 사항까지 표현 가능하며, 표준 레이저 소결 기술과 비교하여 더욱 정교한 표면 품질을 제공합니다. 또한, 오픈 파라미터 전략을 활용하여 맞춤형 응용 분야에 최적화된 프로세싱을 구현할 수 있습니다.
또한 모든 Farsoon 장비에서 제공되는 오픈 파라미터 전략을 활용하여, ERI 디자인 팀은 각 맞춤형 응용 분야에 최적화된 프로세싱을 위해 주요 파라미터에 완전히 접근할 수 있었습니다.
이를 통해 모듈 간의 간격을 세밀하게 조정하고, 구멍 크기와 다공성 디자인을 조정하는 등 다양한 맞춤 설정이 가능해졌습니다.
향상된 디테일, 표면 품질, 그리고 금형 세트의 적합성 정확도가 결합되어 슬러리 혼합물이 균일하게 퍼지며 더 나은 품질의 깔끔한 성형 섬유 펄프 제품을 만들어냅니다.
3D 프린팅 금형 제작의 주요 성과
더 빠른 디자인 반복
기존 금형 제작 과정 없이 3D 프린팅으로 신속한 프로토타입 제작 가능
복잡한 구조와 다공성 디테일이 포함된 다양한 포장 디자인 솔루션 제공
향상된 생산 수율
기존 CNC 및 금형 개발에 3~7일 소요 → 3D 프린팅으로 단 하루 만에 4세트 금형 제작 가능
생산 속도 12배 향상
비용 절감
금형 제작 시 기존 대비 재료, 기계 가동 시간, 인건비 포함 총 비용 97% 절감
산업용 품질 유지
Farsoon FS3300PA-F(PA1212 엔지니어링 소재)와 레이저 소결 기술 적용
높은 강도와 내마모성을 갖춘 금형 제작 가능
Farsoon Flight® 기술로 제작된 생산 준비 완료된 섬유 금형 세트
3D 프린팅을 통한 지속 가능한 미래
ERI Packaging은 Farsoon Flight® 기술을 활용하여 제품 혁신을 지속할 계획입니다. 3D 프린팅 기술을 도입함으로써 기존 금형 제작의 긴 대기 시간과 높은 초기 비용 부담 없이, 성형 섬유 포장재 생산에서 유연성과 생산성을 극대화할 수 있습니다.
“레이저 소결 기술을 이용한 금형 제작은 전통적인 성형 섬유 금형 제조 공정에 완벽하게 통합될 수 있는 솔루션입니다.
적층 제조 공정을 통해 고객의 요구에 신속하게 대응할 수 있으며, 생산 효율성을 극대화할 수 있습니다.”
3D 프린팅이 제공하는 혁신적인 접근법을 통해 성형 섬유 포장 시장은 지속 가능한 성장을 이어갈 것입니다.