FILM INSERT MOLDING

현대의 제조 환경은 빠른 속도뿐만 아니라, 고객의 요구에 즉각 대응할 수 있는 유연성(Flexibility)과 정밀함(Precision)을 동시에 요구합니다. 독일의 프린팅 시스템 및 폴리우레탄 전문 기업인 티메(THIEME)가 선보이는 THIEME Print Engine은 이러한 시장의 요구를 충족하기 위해 탄생한 차세대 솔루션입니다.

기존 생산 시설에 인라인 방식으로 매끄럽게 통합되어 생산 효율을 극대화하는 THIEME Print Engine의 기술적 특징과 도입 효과를 자세히 살펴보겠습니다.

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왜 '프린트 엔진'인가?

전통적인 인쇄 방식에서 디지털 방식으로의 전환은 단순한 트렌드를 넘어 필수적인 생존 전략이 되었습니다. THIEME Print Engine은 단독형 장비가 아닌, 기존의 생산 공정 중간에 직접 추가할 수 있는 모듈형 프린팅 유닛입니다. 이는 대량 생산 공정에서도 개별 맞춤형 프린팅이나 실시간 데이터(QR코드 등) 각인을 가능하게 하여 '스마트 팩토리' 구현의 핵심 역할을 수행합니다.

1. THIEME Print Engine의 핵심 기술력

THIEME Print Engine은 속도와 해상도를 위한 두 가지 인쇄 방식을 모두 지원합니다.

• 싱글 패스(Single-pass) 시스템: 헤드가 고정된 상태에서 피인쇄물이 지나가며 한 번에 인쇄하는 방식으로, 고속 시리즈 생산에 최적화되어 있습니다.

• 멀티 패스(Multi-pass) 시스템: 헤드가 왕복하며 여러 번 인쇄하여 최대의 해상도와 정밀한 표현력을 구현합니다.

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주요 기술적 사양 (Technical Specifications)

• 표준 헤드 탑재: 산업계에서 검증된 Ricoh(리코) 프린트 헤드를 기본으로 채택하며, 고객 요청에 따라 타 브랜드 헤드로 커스터마이징 가능합니다.

• 모듈식 아키텍처: 잉크 공급 시스템, 전처리/후처리 장치 등을 필요에 따라 선택적으로 결합할 수 있는 확장성(Scalability)을 갖추고 있습니다.

• 전처리 시스템 통합: 플라즈마/코로나 처리(Plasma/Corona pretreatment) 장치 및 브러시, 진공 청소 시스템 등을 통합하여 인쇄 품질을 사전에 보장합니다.

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2. 도입을 통한 생산 최적화 및 장점

단순한 인쇄 장비를 넘어, 생산 라인 전체의 효율을 높이는 데 초점을 맞춘 THIEME Print Engine의 주요 장점은 다음과 같습니다.

• 운용 유연성

인라인 & 오프라인

기존 라인에 통합(Inline)하거나 단독(Stand-alone)으로 운영 가능

• 자원 효율성

Resource-saving

필요한 양의 잉크만 사용하는 디지털 방식과 유지보수의 용이함으로 비용 절감

• 품질 유지

자동화 유지보수

자동 세정(Purge), 와이핑(Wiping) 기능을 통해 가동 중단 시간 최소화

• 사용자 친화

직관적 HMI

역할 기반의 다국어 인터페이스로 누구나 쉽게 조작 가능 및 원격 지원 가능

3. 주요 산업별 적용 사례 (Applications)

THIEME Print Engine은 소재를 가리지 않는 뛰어난 적응력으로 다양한 산업 분야에서 활약하고 있습니다.

• 자동차(Automotive): 기능성 코팅 및 부품 마킹

• 전자(Electronics): 회로 기판 인쇄, 절연 및 보호 코팅

• 유리/플라스틱/금속: 장식용 프린팅 및 기능성 데이터 각인

• 의료 기술(Medical Tech): 정밀하고 재현 가능한 의료 기기 마킹

• 패키징(Packaging): 가변 데이터(Variable Data), 브랜딩, 코딩 인쇄

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4. 컨설팅부터 생산까지: THIEME의 '원스톱' 서비스

티메(THIEME)는 단순한 하드웨어 공급에 그치지 않고, 고객사의 공정에 완벽히 녹아들 수 있도록 토탈 솔루션을 제공합니다.

• 컨설팅 및 분석: 프로세스 평가, 비용 분석 및 투자 타당성 검토

• 프로젝트 기획: 레이아웃 설계 및 최적의 컴포넌트 구성 제안

• 구현 및 시운전: 설계부터 프로토타입 제작, 현장 통합 및 기술 교육 지원

• 유지보수 및 사후관리: 서비스 계약을 통한 예비 부품 공급 및 원격 기술 지원

THIEME Print Engine은 급변하는 제조 시장에서 기업이 생산 속도와 품질, 그리고 개인화라는 복잡한 과제를 한 번에 해결할 수 있게 돕습니다. 모듈식 구조 덕분에 향후 새로운 색상이나 공정, 경화 시스템(Curing System)이 추가되더라도 시스템을 전면 교체할 필요 없이 유연하게 확장할 수 있는 '미래형 솔루션'입니다.

2025년 K 전시회(K-SHOW 2025)는 순환 경제(Circular Economy), 디지털화(Digitalization), 그리고 책임감 있는(Responsible) 산업을 핵심 주제로 다루며 플라스틱 및 고무 산업의 혁신적인 방향을 제시했습니다. 특히 자동차 산업의 전동화와 자율주행 트렌드는 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS) 및 차량 내부 디자인과 관련된 신소재 및 공정 기술의 발전을 촉진했습니다. 독일 Proell GmbH는 이러한 시대적 요구에 발맞춰 인몰드 데코레이션/필름 인서트 몰딩(IMD/FIM) 기술을 위한 비전도성 및 적외선 투과성 흑색 잉크와 고내구성 보호 래커를 선보이며, 미래형 차량 인테리어 및 기능성 패널 구현의 핵심 솔루션을 제시했습니다.

K 2025는 전 세계 160개국에서 약 175,000명의 방문객과 3,200개 이상의 전시업체가 참가한 세계 최고의 플라스틱 및 고무 산업 전시회로, 'The Power of Plastics! Green, Smart, Responsible'라는 슬로건 아래 진행되었습니다.

• 주요 트렌드: 순환 경제, 디지털화, 지속 가능성 및 인재 육성이 주축을 이루었습니다. 특히 인공지능(AI), 자동화, 그리고 플랫폼 기반의 디지털 솔루션이 효율성 및 품질 향상 방안으로 주목받았습니다.

• 자동차 산업과의 연관성: 전기차와 자율주행차 시장의 성장은 차량 내부의 디스플레이, 터치 패널, 센서 융합 등의 기술적 요구사항을 높이고 있습니다. 이로 인해 기능성 필름, 내구성 코팅, 그리고 필름인서트몰딩(FIM) 기술과 같은 첨단 플라스틱 가공 솔루션의 중요성이 증대되었습니다.

Proell이 K 2025에서 발표한 주요 제품들은 자동차 실내 및 기능성 패널의 디자인과 성능을 한 단계 끌어올릴 수 있는 기술적 특징을 가집니다.

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1. 비전도성 흑색 잉크 (Non-conductive Black Ink)의 등장

전자 장치가 통합되는 차량용 인테리어 부품의 증가에 따라, 일반적인 흑색 안료인 카본 블랙(Carbon Black)의 전기 전도성이 기능성 회로에 간섭을 일으킬 수 있다는 문제가 발생했습니다.

NORIPHAN® HTR N 990/011 NC

• 특징: 비전도성, 카본 블랙 무함유, 높은 불투명(High Opaque Black)

• 주요 용도: 데코레이션 인쇄, 전도성 페이스트를 위한 다층 인쇄

NORIPHAN® HTR N 990/011 NC 잉크는 높은 광학 밀도를 가지면서도 전기 저항이 높아 (기가옴 범위), 전도성 페이스트 위에 사전 인쇄되는 평면 다층 인쇄에 주로 사용되어 기능성 구조와의 간섭을 방지합니다. 또한, 자동차 산업의 까다로운 내열성 및 가수분해 테스트 요구 사항을 충족하며, 사출 성형 재료와의 층간 접착력을 최적화했습니다.

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2. IR 투과성 흑색 잉크: 센서 통합 디자인의 완성

미래형 차량은 실내외에 다양한 센서(적외선, LiDAR 등)를 통합하여 터치 및 제어 기능을 구현합니다. 디자인적으로는 검은색 패널을 선호하지만, 센서가 위치한 부분은 빛을 투과해야 하는 상충되는 요구사항이 있었습니다.

• NORIPHAN® HTR N 959:

• 핵심 기술: 카본 블랙이 없는 비전도성 흑색 잉크로, 일반적인 입사광에서는 검은색으로 보이지만, 투과광(Transmitted Light, IR/Lidar 등)에서는 투명하게 나타납니다.

• 적용 분야: 디스플레이 및 터치 패널 애플리케이션의 레이더(Radar), 적외선(IR) 및 라이다(LiDAR) 투과 영역. 이는 기능성 공조 패널(Functional climate control panel) 등에 이상적으로 적용되어 'Secret-til-lit' 효과(평소에는 숨겨져 있다가 켜면 빛이 보이는 효과)를 구현할 수 있습니다.

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3. IMD/FIM용 고내성 보호 래커 및 하드 코트

IMD/FIM 공정으로 제작된 부품은 차량 내부에서 마찰, 화학 물질, 세정제 등에 대한 높은 내구성이 요구됩니다.

• Norilux® FastCure 1 (고내성 듀얼 큐어 스크린 인쇄 래커):

• 특징: 성형 가능하며 내마모성 및 내화학성이 뛰어난 듀얼 큐어(Dual Cure, 용매 증발 건조 후 UV 경화) 보호 래커입니다. 기존 제품보다 반응성이 높아 UV 조사량이 크게 감소하여 공정 속도를 높일 수 있습니다.

• 용도: PC 및 PMMA 필름을 사용하는 IMD/FIM 제품의 표면 보호 코팅으로, 자동차 인테리어(센터 스택, 터치 패널), 가전제품 디스플레이 등에 사용됩니다.

• 다양한 버전: 고광택(Glossy) 버전은 텍스처 필름에 인쇄하여 투명한 내마모성 디스플레이 창을 만들고, 무광택(Matt) 버전은 하드 코트 필름에 인쇄하여 하나의 필름에 무광-광택 대비 효과를 줄 수 있습니다. 특히, 자동차 산업의 까다로운 Creme Test 테스트를 통과합니다.

• NoriCure® HC-1 (하드 코트 래커):

• 특징: 뛰어난 스크래치 및 내마모성을 가진 UV 경화형 스크린 인쇄 래커입니다. 심지어 스틸 울(Steel Wool)로 강하게 문질러도 견딜 수 있는 수준의 내구성을 자랑합니다.

• 용도: 디스플레이, 렌즈, 패널을 보호하는 데 사용되며, 높은 내화학성 및 내세정성을 가집니다. 무광택, 텍스처 버전뿐만 아니라 UV 안정화 버전도 제공되어 적용 범위가 넓습니다.

📍FIM (Film Insert Molding)

개념: 인쇄된 필름을 미리 성형하여 금형 안에 삽입한 후, 플라스틱 수지를 사출하여 필름과 수지를 일체화시키는 공법입니다.

장점: 인쇄층이 플라스틱 내부에 위치하여 디자인이 스크래치 및 마모에 매우 강하고, 후공정 없이 복잡한 형상의 부품을 한 번에 생산할 수 있어 비용 효율적입니다.

적용: 주로 자동차 내장재(대시보드 트림, 센터 콘솔 패널), 휴대폰 케이스, 가전제품 컨트롤 패널 등에 사용됩니다.

Proell GmbH가 K 2025에서 선보인 일련의 혁신적인 잉크 및 코팅 솔루션은 IMD/FIM 기술이 미래 모빌리티 및 가전제품 분야에서 핵심적인 역할을 계속할 것임을 명확히 보여줍니다.

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이러한 기술 발전은 다음 세 가지 주요 측면에서 중요성을 가집니다.

• 기능성 통합: 비전도성 및 IR 투과성 잉크를 통해 심미적 디자인을 유지하면서도 센서(레이더, IR, LiDAR) 및 터치 기능을 패널에 매끄럽게 통합할 수 있게 되어, 자율주행 및 커넥티드 카 시대에 필수적인 차량 내부 HMI(Human-Machine Interface) 디자인의 자유도를 높입니다.

• 내구성 및 신뢰성: 고내성 듀얼 큐어 및 하드 코트 래커는 자동차 산업이 요구하는 극한의 내열성, 내화학성, 내마모성을 충족시켜 제품의 수명과 신뢰성을 보장합니다.

• 생산 효율성: NIR 활성화 건조와 같은 공정 최적화 기술은 2액형 잉크 사용 시의 단점을 극복하고, 생산 주기를 단축시켜 시장의 빠른 요구 변화에 대응할 수 있게 합니다.

결론적으로, Proell의 기술은 단순한 '잉크'를 넘어, 미래형 기능성 표면을 구현하고 자동차 인테리어의 디지털화와 첨단화를 가속화하는 핵심 매개체 역할을 하고 있습니다.

컴퓨터 기반 광학 설계 기술(Computational Optics)이 제공하는 혁신적인 초소형 광학 소자(Flat Optics)는 FIM(Film Insert Molding)과 같은 첨단 성형 기술을 통해 차량에 구현됩니다. 특히 독일 Niebling GmbH의 고압 성형(HPF, High Pressure Forming) 기술은 미세하고 기능적인 광학 패턴이 인쇄된 필름을 3차원으로 정밀하게 성형하여, 미래 차량의 스마트 표면(Smart Surface)과 센서 통합을 가능하게 하는 핵심 제조 기반을 제공합니다.

미래 모빌리티의 핵심 키워드는 지능화(Intelligence)와 심리스 통합(Seamless Integration)입니다. 자율주행 센서부터 운전자용 AR-HUD에 이르기까지, 모든 기능은 차량의 미적 디자인을 해치지 않으면서 통합되어야 합니다.

컴퓨터 기반 광학 설계 기술 (Computational Optics)은 이러한 통합을 가능하게 하는 혁신적인 설계 솔루션을 제공합니다. 이 기술은 복잡한 다중 렌즈 대신, 미세 구조를 가진 얇은 필름 형태의 광학 소자(예: 메타 표면, 마이크로 렌즈 배열)를 설계합니다.

하지만, 이 정교한 광학 필름을 차량의 곡면 형태에 정확하게 구현하는 것은 제조의 영역입니다. 여기서 FIM(Film Insert Molding, 필름 인서트 몰딩) 기술, 특히 Niebling GmbH가 선도하는 고압 성형(HPF, High Pressure Forming) 기술이 결정적인 역할을 합니다. 설계 혁신이 현실화되는 연결고리, 그것이 바로 이 두 기술의 융합 지점입니다.

컴퓨터 기반 광학 설계 기술 – 광학 혁신의 청사진

컴퓨터 기반 광학 설계 기술은 센서와 디스플레이 시스템의 근본적인 한계를 돌파하는 설계 방법론입니다.

1. 초소형 광학 소자(Flat Optics)의 등장

• 설계 혁신: 기존 광학계가 물리적인 곡률과 두께로 빛을 제어했다면, 컴퓨터 기반 광학 설계 기술은 메타 표면(Metasurfaces)이나 마이크로 렌즈 배열(Micro Lens Array)과 같은 나노/마이크로 스케일의 미세 패턴을 통해 빛의 파동 전파(Wave Propagation)를 정밀하게 조작합니다.

• 모빌리티에 미치는 영향: 이로써 자율주행차의 핵심인 라이다(LiDAR)나 카메라는 부피가 현저히 줄어들고 무게가 가벼워져 차량 외관이나 루프에 매립형 센서 모듈로 통합하기가 매우 용이해집니다.

2. 기능성 표면의 지능화

• 이 기술은 단순히 이미징 센서에만 국한되지 않습니다. 차량 내부의 증강 현실 헤드업 디스플레이(AR-HUD) 광학계의 소형화 및 성능 개선, 그리고 차량 외부에 투사되는 지능형 조명(Intelligent Illumination) 시스템 설계에도 활용됩니다.

• 결론: 광학 기능이 더 이상 두꺼운 렌즈 덩어리가 아닌, 얇은 기능성 필름 형태로 변모하게 되며, 이는 다음 단계인 제조 기술과의 연관성을 높입니다.

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Niebling의 HPF 기술 – 정밀한 3D 통합의 실현

컴퓨터 기반 광학 설계 기술로 탄생한 정밀한 마이크로 패턴이 인쇄된 기능성 필름을 자동차의 복잡한 3차원 곡면에 완벽하게 구현하는 것이 바로 FIM(Film Insert Molding) 기술의 역할입니다. 이 중에서도 독일 Niebling GmbH가 특허를 보유한 고압 성형(HPF) 기술은 가장 중요한 제조 파트너로 주목받습니다.

1. FIM 공정과 HPF의 역할

FIM(Film Insert Molding) 공정 단계:

• 인쇄 (Printing): 투명 필름 후면에 기능성 패턴(예: 조명 패턴, 센서 윈도우, 광학 패턴 등)을 정밀하게 인쇄합니다.

• 성형 (Forming): 인쇄된 필름을 3차원 형상으로 변형시킵니다.

• 트리밍 (Trimming): 성형된 필름을 최종 부품 크기에 맞게 정밀하게 절단합니다.

• 사출 성형 (Injection Molding): 성형된 필름을 금형에 삽입하고 후면에 수지(플라스틱)를 사출하여 일체화합니다.

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Niebling의 HPF 기술의 중요성:

• 정밀한 3차원 성형: HPF는 필름을 연화 온도 근처에서 가열한 후, 높은 공기 압력을 사용하여 금형에 밀착시켜 성형합니다.

• 미세 패턴의 보존: 일반적인 열성형(Thermoforming) 방식과 달리, 고압을 사용하여 필름의 늘어짐(Elongation)과 변형을 최소화합니다. 이는 컴퓨터 기반 광학 설계 기술로 인쇄된 미세한 광학 패턴이나 인쇄된 기호들이 위치와 형상을 0.1mm 이하의 정밀도로 유지하며 3차원 곡면에 구현되도록 보장합니다.

• 적용 사례: Niebling의 FIM/HPF 기술은 조명 기능이 통합된 도어 트림, 기능성 스마트 바(Smart Bars), 그리고 EV 차량의 백라이트 3D LED 엠블럼 등 지능형 차량 표면을 제작하는 데 사용됩니다. 이는 복잡한 광학 기능을 차량 외장재에 매끄럽게 통합하는 데 필수적입니다.

컴퓨터 기반 광학 설계 기술(Computational Optics)과 Niebling의 고압 성형(HPF)을 결합한 FIM 공정은 미래 모빌리티의 디자인, 기능, 안전성을 동시에 충족시키는 솔루션을 제시합니다.

이러한 기술 융합은 자동차 산업의 주요 트렌드인 통합형 전면 패널(Front Phygital Shield)이나 루프 센서 모듈의 상용화를 가속화합니다. 광학적 지능이 차량 표면과 구조 내부에 녹아드는 '스마트 표면'의 시대, Niebling의 HPF 기술은 그 핵심적인 제조 기반을 제공하고 있습니다.

참고자료: https://www.designnews.com/auto-components/how-computational-optics-are-shaping-the-future-of-mobility 

자동차 디자인과 생산의 새로운 패러다임

전기차(EV) 시대로의 전환과 함께 자동차 디자인과 생산 방식에도 근본적인 변화가 일어나고 있습니다. 특히, 기존의 복잡하고 환경에 부담을 주던 도장 공정은 지속 가능성과 생산 효율성 측면에서 새로운 대안을 요구받고 있습니다. 오늘날 주목받는 기술은 바로 FIM(Film Insert Molding), 즉 필름 인서트 몰딩 기술입니다. FIM은 사출 성형과 데코레이션 공정을 하나로 통합하여 기존 도장 방식의 한계를 극복하는 혁신적인 솔루션으로 떠오르고 있습니다.

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#FIM 기술의 원리와 주요 이점

FIM(Film Insert Molding)은 특정 패턴이나 색상이 인쇄된 얇은 필름을 사출 성형 금형 내부에 삽입한 뒤, 플라스틱 수지를 주입하여 필름과 플라스틱 부품을 일체화시키는 기술입니다. 이 과정에서 필름의 디자인이 부품 표면에 완벽하게 전사되어 별도의 도장 공정이 필요 없습니다.

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FIM 공정 순서: 인쇄 > 3D 성형 > 트리밍 > 필름인서트몰딩

1. 데코레이션 필름 인쇄 (Decorative Film Printing)

2. 필름 성형 (Film Forming) - 인쇄된 필름을 고압으로 성형하는 공정을 통해 제품의 복잡한 형상에 맞게 성형

3. 필름 트리밍(Film Trimming) - 성형을 마친 필름은 최종 제품 크기에 맞춰 불필요한 부분을 제거

4. 필름인서트몰딩 (Film Insert Molding) - 재단된 필름을 금형에 삽입하고 플라스틱 레진을 사출하여 필름과 결합​

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• 환경 친화성 및 생산 효율성

기존 도장 공정은 여러 단계의 복잡한 작업(프라이머, 베이스코트, 클리어코트 등)과 건조 과정을 거치며, 이는 상당한 시간과 에너지를 소비합니다. 또한 휘발성유기화합물(VOC) 배출, 폐기물 처리 등 환경적 문제도 수반됩니다. 반면, FIM 기술은 단일 공정으로 모든 작업을 완료하여 도장 공정 대비 약 50%의 CO2 배출량 감소 효과를 달성합니다. 이는 생산 라인을 간소화하고 에너지 소비를 획기적으로 줄여줍니다.

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• 우수한 내구성 및 디자인 자유도

FIM 기술로 제작된 부품은 칩핑(Chipping) 저항성이 뛰어나 외부 충격에 의한 도장 손상에 강합니다. 이는 특수 표면 보호 필름을 사용하기 때문으로, 도장 부품과 동등하거나 그 이상의 내구성을 자랑합니다. 또한, 메탈릭, 카본 파이버, 헤어라인 등 기존 도장 방식으로는 구현하기 어려웠던 다양하고 정교한 디자인을 손쉽게 적용할 수 있어 디자이너의 창의성을 극대화합니다. 숨겨진 조명(Hidden-til-lit) 효과와 같은 기능적 요소도 통합할 수 있습니다.

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• 다기능성 통합

FIM 기술은 단순히 외관 디자인을 개선하는 것을 넘어, 부품 자체에 다양한 기능을 통합할 수 있는 잠재력을 가집니다. 예를 들어, 센서 성능을 저해하지 않으면서도 눈 쌓임을 방지하는 열선(wire heater)이나, 조명 역할을 하는 LED 광원을 사출 성형 부품 내부에 직접 내장할 수 있습니다. 이는 특히 전기차의 전면 그릴이나 센서가 탑재되는 패널에 유용하게 적용될 수 있습니다.

오늘날과 같이 빠르게 변화하는 산업 환경에서 기업들은 제품의 내구성과 디자인을 모두 만족시키는 혁신적인 솔루션을 끊임없이 요구하고 있습니다. 특히 자동차, 가전, 통신 기기 등 다양한 분야에서 제품의 외관과 기능을 결정하는 핵심 요소 중 하나는 바로 '잉크'입니다.

독일의 PROELL은 이러한 시장의 요구에 부응하여 IMD/FIM(In-Mold Decoration/Film Insert Molding) 기술과 같은 최첨단 공정에 최적화된 맞춤형 잉크 및 래커 시스템을 개발, 공급하는 선두 기업입니다.

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FIM/IMD 기술​

FIM/IMD 기술은 필름에 디자인을 인쇄한 후 금형 내에서 플라스틱 수지와 결합하여 사출 성형하는 공법입니다. 이 기술은 제품에 스크래치 및 마모에 강한 내구성과 뛰어난 디자인을 동시에 구현할 수 있어 자동차 부품, 가전제품 등에 널리 사용됩니다.

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• 스크린 인쇄 (Screen Printing): 필름의 1차 또는 2차 표면에 디자인을 인쇄합니다. 스크린 인쇄는 다양한 소재와 두께에 적용 가능하며, IMD/FIM 공정에 가장 적합한 바인더 화학 구조를 제공합니다.​

• 고압 성형 (High-Pressure Forming): 인쇄된 필름을 3차원 형태로 성형합니다.​

• 트리밍 (Trimming): 성형된 필름을 부품 모양에 맞게 잘라냅니다.

• 사출 성형 (Injection Molding): 금형 안에 필름을 넣고 플라스틱 수지를 사출하여 최종 부품을 완성합니다.

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PROELL의 R&D 역량: 단순한 잉크를 넘어 솔루션으로

PROELL의 진정한 강점은 단순히 잉크를 제조하는 것을 넘어, 공정 전체에 대한 깊은 이해를 바탕으로 한 연구개발(R&D) 역량에 있습니다. PROELL은 자체 "IMD/FIM 센터"를 운영하며 스크린 인쇄, 고압 성형, 사출 성형에 이르는 전 과정을 직접 테스트하고 검증합니다.

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• 공정의 한계를 극복하는 기술력: 사출 성형 시 발생하는 높은 온도와 전단력은 잉크가 씻겨 나가는 '워시아웃(washout)' 현상을 유발할 수 있습니다. PROELL의 잉크 시스템은 이러한 극한의 공정 조건을 견디고 필름과 레진 사이의 강력한 접착력을 유지하도록 설계됩니다.

• 탁월한 성형성과 내구성: 대표 제품인 NORIPHAN® HTR N 잉크는 PC(폴리카보네이트) 기반 필름에서 200~300%까지 늘어나도 잉크 균열이나 색상 변형이 없는 뛰어난 성형성을 보여줍니다.

• Norilux® DC 같은 듀얼 큐어 보호 래커는 높은 내마모성과 내화학성을 제공하여 엄격한 자동차 산업의 요구사항을 충족합니다.

• 기능성 및 맞춤형 솔루션: PROELL은 단순한 색상 구현을 넘어, 특정 기능을 가진 잉크를 개발합니다. IR(적외선) 투과가 가능한 IR Black, 인쇄전자 회로를 위한 비전도성 블랙(Non-conductive Black) 등 다양한 기능성 블랙 잉크 라인업을 갖추고 있습니다. 또한, 필름, 잉크, 접착 프로모터, 레진 간의 복잡한 조합을 고려한 호환성 데이터를 제공하여 고객이 최적의 솔루션을 찾을 수 있도록 지원합니다.

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신뢰할 수 있는 파트너, PROELL

PROELL은 최첨단 IMD/FIM 센터를 기반으로 한 독보적인 R&D 역량과 공정에 대한 깊은 이해를 통해 고객에게 단순한 잉크가 아닌 '완벽한 솔루션'을 제공합니다. 제품에 혁신적인 디자인과 뛰어난 내구성을 더하고 싶다면, PROELL은 가장 신뢰할 수 있는 파트너가 될 것입니다.

PROELL(프로엘)의 보호 래커 솔루션 분야의 최신 혁신 기술인 Norilux® FastCure 1을 소개합니다. 기존의 Norilux® DC 제품군의 장점을 계승하며 개발된 Norilux® FastCure 1은 반응성이 더욱 향상된 UV 경화 기능을 제공하며, 이는 기존 버전 대비 UV 조사량을 줄일 수 있음을 의미합니다.

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제품 개요 및 특징

Norilux® FastCure 1은 성형 가능하고 내마모성 및 내화학성이 우수한 듀얼 큐어 스크린 인쇄 래커입니다. 이 제품은 PC(폴리카보네이트) 및 PMMA(폴리메틸메타크릴레이트) 필름을 사용하는 IMD/FIM(In-Mold Decoration/Film Insert Molding) 기술로 제조된 제품의 1차 표면 보호를 위한 보호 래커 또는 하드 코트로 사용됩니다.

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Norilux® FastCure 1은 다음과 같은 주요 특징을 가집니다.

• 향상된 반응성: UV 경화 시 필요한 UV 조사량을 줄여 적용 가능성을 크게 확장합니다. 기존 버전의 높은 UV 조사량 요구 사항이 적용의 제한 요소였던 점을 개선하였습니다.

• 성형성: 건조 공정 후 고압 성형(High Pressure Forming) 또는 열 성형(Thermoforming)을 통해 3D 형태로 성형할 수 있습니다.

• 뛰어난 저항성: 경화된 래커 층은 내마모성, 내화학성 및 세척제에 대한 탁월한 저항성을 나타내며, 자동차 산업의 다양한 크림 테스트를 통과합니다.

• 다양한 버전:

• 고광택 버전 (Norilux® FastCure 1/001): 질감이 있는 필름 표면에 인쇄하여 내마모성 및 투명한 디스플레이 창을 생산할 수 있습니다.

• 무광택 버전 (Norilux® FastCure 1/002): 미경화된 투명 하드 코팅 PC 필름에 인쇄하여 하나의 인쇄된 필름에 무광택 및 광택 효과를 동시에 구현할 수 있습니다.

• 이 외에도 다양한 새틴 광택, 질감 및 무광택 등급 버전이 제공됩니다.

• 다목적 오버프린팅: UV 경화 및 솔벤트 기반 스크린 인쇄 잉크 위에 오버프린팅이 가능합니다 (사전 테스트 필요).

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적용 분야

Norilux® FastCure 1은 다양한 산업 분야에서 표면 보호를 위해 사용됩니다.

• 자동차 인테리어: 센터 스택, 터치 패널, 장식 트림 등의 표면 보호에 활용됩니다.

• 소비자 전자제품: 휴대폰 커버, 위생 패널, 가전제품 디스플레이 등에도 이 고저항성 래커가 오버프린팅됩니다.

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Norilux® FastCure 1은 PROELL의 지속적인 연구 개발 노력을 통해 탄생한 혁신적인 듀얼 큐어 래커입니다. 향상된 반응성, 뛰어난 성형성, 강력한 내마모성 및 내화학성을 바탕으로 다양한 산업 분야에서 고품질의 표면 보호 솔루션을 제공합니다. PROELL은 고객의 가장 높은 표면 저항성 요구 사항을 충족하며, 이를 통해 제품의 내구성과 미관을 향상시키는 데 기여합니다.

첨단 기술과 심미적 디자인의 융합이 가속화되는 현대 자동차 산업에서, Niebling의 고압 성형(High Pressure Forming, HPF) 기술은 필름 인서트 몰딩(Film Insert Molding, FIM) 공정의 핵심으로 주목받고 있습니다. 특히, Niebling은 기계 및 툴링을 단일 소스에서 제공하는 혁신 파트너로서, 자동차 인테리어 및 익스테리어 부품의 디자인과 기능성을 동시에 충족시키는 솔루션을 구현하고 있습니다. 

Niebling의 HPF 기술은 필름 인서트 몰딩(FIM) 및 인서트 몰드 일렉트로닉스(In-Mold Electronics, IME)와 같은 공정에서 뛰어난 정밀도와 반복성을 제공하며, 복잡한 3D 형상 구현과 기능 통합을 가능하게 합니다. 

1. FIM 공정 개요 및 Niebling의 역할

FIM 공정은 필름을 특정 형상으로 성형한 후 사출 성형 공정에서 일체화하여, 장식적이고 기능적인 부품을 생산하는 기술입니다. Niebling은 이 FIM 공정의 선구자로서, 각 단계에서 요구되는 핵심 장비와 툴링을 직접 개발 및 공급하며 공정 전반의 정확성과 신뢰성을 보장합니다.

2. 핵심 FIM 공정 단계

Niebling의 HPF 기술은 다음과 같은 핵심 공정 단계를 통해 실현됩니다.

• 필름 준비 (Film Preparation):

  • 스크린 인쇄 (Individual Decoration): 필름에 필요한 디자인과 기능을 인쇄합니다. 

  • 정확한 위치 결정 (Precise Positioning): 펀치, 커터, 레이저 등을 활용하여 위치 결정 구멍을 정확하게 가공합니다. 이는 약 ±0.1 mm에서 ±0.15 mm의 정밀도를 가집니다.

  • 필름 클리닝 및 이온화 (Film Cleaning and Ionization): 이온화 장치를 활용하여 필름 표면의 오염을 방지하고, 마이크로 클리닝 시스템으로 기판 표면의 미세 입자를 제거합니다.

• 고압 성형 (High Pressure Forming, HPF):

  • 양면 비접촉 가열 (Contactless Heating of Films from both sides): 필름을 양면에서 비접촉 방식으로 가열하여 성형에 적합한 온도로 만듭니다. 이 과정은 IR 카메라를 통해 실시간으로 온도 분포를 감지하고 추적하여 신뢰성을 높입니다.

  • 고압 성형 (High Pressure Forming): 가열된 필름을 50~90 bar의 높은 압력을 사용하여 정밀하게 3D 형상으로 성형합니다. Niebling의 SAMK 시리즈 (SAMK 410, SAMK 720, SAMK 1000) 및 HPF 1400 장비는 다양한 성형 크기와 깊이를 지원합니다.

  • 저변형 및 고정밀 (Less Distortion, High Precision): HPF는 진공 성형/열성형(Vacuum-/Thermoforming) 대비 낮은 재료 변형과 0.1mm 미만의 매우 높은 3D 형상 정밀도를 자랑합니다.

• 트리밍 및 CNC 밀링 (Trimming & CNC Milling):

  • 정밀 트리밍 (Precise Trimming): 성형된 부품을 정밀하게 절단하여 최종 형상을 만듭니다. Niebling의 서보 제어 트리밍 프레스인 NST 100 및 NST 300은 높은 반복성과 0.01mm 미만의 정밀도를 제공합니다. NST 100은 최대 780×440 [mm]의 툴링을 지원하며, NST 300은 최대 1800×800 [mm]의 대형 툴링 처리가 가능합니다.

• 사출 성형 (Injection Molding):

  • 일체화 공정 (Integration): 성형 및 트리밍이 완료된 필름을 사출 금형에 삽입하여 플라스틱과 일체화시키는 공정입니다. Niebling은 사출 성형 툴(Injection tool) 자체를 직접 생산하지는 않지만, FIM 특성을 고려한 긴밀한 협의를 통해 최적화된 솔루션을 지원합니다.

3. Niebling의 HPF 장비 포트폴리오

Niebling은 다양한 생산 요구 사항을 충족하는 HPF 장비 라인업을 보유하고 있습니다.

• SAMK 시리즈:

  • SAMK 410: 최대 410×265×58 [mm] 크기의 필름 성형에 적합하며, 수동 및 자동 필름 처리 옵션을 제공합니다. 전체 사이클 타임은 약 30초 내외로, 생산 효율성을 높입니다.

  • SAMK 720: 최대 720×390 [mm] 크기의 필름을 성형할 수 있으며, 역시 수동 및 자동 필름 처리 옵션이 있습니다. 전체 사이클 타임은 약 30~35초로, 대량 생산에 유리합니다.

  • HPF 1400: 최대 1400×500 [mm]의 대형 필름 성형이 가능하며, 성형 높이는 180mm 이상을 지원합니다. 전체 사이클 타임은 드로우 깊이에 따라 25~45초로 유연하게 조절됩니다. 수동, 자동 적층, 로봇을 통한 자동 로딩 및 언로딩이 모두 가능하여 높은 자동화 수준을 제공합니다.

4. 신뢰할 수 있는 생산을 위한 옵션

Niebling은 안정적이고 추적 가능한 생산을 위한 다양한 옵션을 제공합니다.

• IR 카메라 (IR-Camera): 필름의 온도 분포를 비접촉식으로 감지, 저장, 추적하여 생산 신뢰성을 높입니다.

• 원격 서비스 (Remote-Service): 암호화된 VPN 터널을 통한 클라우드 기반 원격 온라인 지원으로, 대부분의 문제 해결이 원격으로 가능합니다.

• 이온화 (Ionization): 이온화된 공기 흐름을 사용하여 필름 표면을 청소하고 오염을 방지합니다.

• 클린룸 (Clean Room): ISO-7 표준의 하드웨어 변경을 통해 오염 가능성이 있는 부품을 격리하여 기판 오염을 방지합니다.

• 마이크로 클리닝 (Micro-Cleaning): 통합된 스워드 브러시 시스템으로 기판 표면을 청소하고 이온화하며, 입자 배기 기능을 포함합니다.

• RFID-칩 시스템 (RFID-Chip system): 툴(mother tool, forming tool, trimming tool)에 RFID 칩을 장착하여 자동 파라미터 로딩 및 추적성을 지원합니다.

정밀 성형, 높은 반복성, 신뢰할 수 있는 생산 능력, 그리고 스마트 기능을 통합하는 Niebling의 기술력은 미래 모빌리티 트렌드를 선도하는 데 필수적인 요소입니다. 특히, 다양한 크기와 자동화 수준을 제공하는 SAMK 및 HPF 장비 포트폴리오, 그리고 생산 신뢰성을 높이는 다양한 옵션은 국내 자동차 업계의 디자이너와 개발팀에 새로운 가능성을 제시할 것입니다. Niebling은 38년 이상의 경험과 98%의 고객 만족도를 바탕으로, 고객사의 혁신을 위한 최적의 파트너가 될 것을 약속드립니다. 

2025년 6월 3일부터 5일까지 독일 에센(Essen)에서 새로운 무역 박람회인 SPI(Screen Print Innovation)가 첫 선을 보입니다. 이번 전시는 산업용 및 기능성 스크린 인쇄 분야의 전문가들을 한자리에 모으는 중요한 행사가 될 것입니다. 

SPI 2025 전시회 개요

SPI 2025는 산업용 및 기능성 스크린 인쇄 기술의 최신 동향과 혁신을 집중적으로 다루는 전문 전시회입니다. 관련 업계 전문가들이 모여 최첨단 기술과 솔루션을 선보이며, 미래 인쇄 산업의 방향성을 제시할 것으로 기대됩니다.

1. THIEME

THIEME는 스크린 인쇄 기술 분야에서 높은 정밀도, 효율성 및 공정 신뢰성을 갖춘 솔루션을 개발해 온 기업입니다. SPI 2025에서 THIEME는 📍Hall E5-1.1 부스에서 다음 장비들을 공개합니다.

• THIEME 3000 Vision AL: 이 장비는 Natgraph의 건조기 및 스태커와 함께 구성된 완전 자동 고정밀 스크린 인쇄기입니다.

• THIEME LAB 1000: 카메라 지원 스크린 및 기판 정렬 기능을 갖춘 정밀 기기로, 600x600mm의 인쇄 포맷을 제공합니다.

THIEME는 이번 전시회에서 산업용 스크린 인쇄의 미래를 직접 선보이며, 방문객들에게 자사의 혁신적인 기술력을 경험할 기회를 제공할 예정입니다.

2. Proell GmbH

Proell은 플라스틱, 금속, 유리 및 기타 재료의 코팅/장식을 위한 맞춤형 화학 제품과 IMD/FIM(Film Insert Molding) 기술 및 스크린/패드 인쇄 잉크를 위한 혁신적인 잉크 시스템 및 보호 래커 개발을 핵심 사업으로 하고 있습니다. SPI 2025에서 Proell은 📍Hall 8-D1-2 부스에서 특히 기능성 블랙 잉크와 고내성 래커 등 다양한 신제품을 소개할 예정입니다.

주요 전시 품목은 다음과 같습니다.

• NORIPHAN HTR N 990/011 NC: IMD/FIM 기술을 위한 비전도성 블랙 잉크로, 탄소 흑색 안료를 포함하지 않아 인쇄 전자 회로에 적합하며, 높은 광학 밀도와 기가옴(Giga ohm) 범위의 전기 저항을 가집니다. 또한, 레이더 투과성을 가지며 자동차 산업의 열 저항 및 가수분해 테스트 요구 사항을 충족합니다.

• NORIPHAN HTR N 959 IR: IMD/FIM 기술을 위한 IR 투명 블랙 스크린 인쇄 잉크로, 기능성 터치 패널 애플리케이션에 사용됩니다. 육안으로는 검은색으로 보이지만, 투과광에서는 투명하게 보여 디스플레이 및 터치 패널의 IR 및 라이다(Lidar) 투과 영역에 이상적입니다.

• NORIPHAN N2K: IMD/FIM 기술을 위한 비전도성 2액형 스크린 인쇄 잉크입니다. 특히 얇은 PC 필름(< 175 µm) 가공에 최적화되어 있으며, 인쇄된 필름은 컬링(curling) 현상이 없습니다. 깊고 불투명한 블랙인 NORIPHAN N2K 953은 터치 패널 장식에 적합하며, 정전 용량 방식 애플리케이션에서 높은 전기 저항을 보입니다. 또한, 자동차 산업의 열 저항 및 가수분해 테스트 요구 사항을 충족합니다.

• Norilux DC: 형태 변형이 가능한 내마모성 및 내화학성 듀얼 큐어 스크린 인쇄 래커입니다. PC, PMMA, ABS, PP 필름의 보호 래커 또는 하드 코팅으로 사용될 수 있으며, IMD/FIM 기술로 제조된 제품의 표면 코팅/보호에 적합합니다. 고광택, 새틴 광택, 질감 및 무광택 등 다양한 버전과 착색 및 UV 안정화 버전도 제공됩니다.

• NoriCure® ORL-1: 내후성 UV 경화 래커로, 용제 기반 잉크 시스템 위에 오버프린트하거나 PVC, 폴리카보네이트 등 다양한 필름에 인쇄할 수 있습니다. 오버프린트된 잉크층을 UV 복사로부터 보호하며, 실외 내구성을 가집니다.

• NoriCure HC-1: 우수한 스크래치 및 내마모성을 제공하는 UV 경화 스크린 인쇄 래커입니다. 디스플레이, 렌즈 및 패널을 오버프린트하고 보호하는 데 사용되며, 경화된 래커 표면은 화학 물질 및 세척제에 대한 우수한 내성을 보입니다.

• Thermo-Jet® CFI: 아크릴, 경질 및 연질 PVC, 폴리카보네이트 및 사전 처리된 폴리에스터에 인쇄할 수 있는 고광택 다목적 1액형 잉크입니다. 빠른 건조 속도와 우수한 인쇄성, 높은 내화학성 및 내마모성을 가집니다.

• NoriPUR®: NIR(근적외선) 애플리케이션을 위한 다용도 잉크 시스템으로, 초단 건조 시간을 제공합니다. PVC, 사전 처리된 폴리에스터, 폴리올레핀, 아크릴, 폴리카보네이트, 목재, 금속 등에 인쇄할 수 있으며, 특히 NIR 활성화 경화제를 사용하면 2액형 잉크층의 건조가 크게 가속화됩니다.

SPI 2025는 스크린 인쇄 기술의 최신 동향을 파악하고, 혁신적인 솔루션을 모색하는 데 중요한 기회가 될 것입니다. 관련 업계 전문가들의 많은 관심 바랍니다.