진공주형 공법은 흔히 실리콘 주형법이라고도 불리는 다품종 소량 생산에 특화된 생산 시스템이다. (주)케이테크로버는 진공주형 공법을 이용해 단시간에 합리적인 비용으로 제품을 생산할 수 있도록 도와준다. 본지에서는 (주)케이테크로버가 제안하는 다품종 소량 생산 솔루션을 소개한다.  

(주)케이테크로버 강대희 대표이사(사진. 여기에)
 

진공주형 기술 전문 기업 (주)케이테크로버
(주)케이테크로버(이하 케이테크로버)는 디자인 변경 주기가 빨라지고 다양화되는 현 제조업계에 진공주형 공법(Vaccum Casting)을 활용해 소량 생산이 필요한 다품종 제품 제작을 지원하는 전문 기업이다. 다품종 소량 생산에 최적화된 장비와 기술력을 바탕으로 대학 및 연구소와 MOU를 체결하고 고품질 시제품 개발을 지원하고 있는 동사는 최근 수제 자동차 및 의료기기 제품 생산 등에도 참여하면서 고객의 비용과 시간에 대한 부담을 절감시키는 데 성공했다. 

케이테크로버 강대희 대표이사는 “대부분 금형을 이용한 제품 생산은 대량 양산을 목적으로 한다. 그러나 실리콘 몰드를 이용한 진공주형 기법은 100~200개가량의 소량 제품을 보다 저렴한 비용으로 신속하게 생산하는 데 그 가치가 있다.”라고 소개했다. 
한편 강 대표이사는 실리콘 금형이 처음 도입되기 시작했던 1980년대부터 이 분야의 1세대 엔지니어로 활약했다. 약 20년가량 필드에서 실무 경험을 축적했던 그는 주도적인 사업 전개를 위해 천안 공주대학교 공과대학 시제품연구실에서 약 3년간 기술엔지니어로 근무하며 창업보육센터 교육 등을 이수, 지난 2007년에 창업했다. 

다품종 소량 생산에 최적화
진공주형 공법이란 3D프린터나 CNC 가공을 통해 원본이 되는 마스터 제품을 먼저 제작하고, 해당 제품을 이용해 실리콘 몰드를 제작, 제품을 생산하는 제조 방식으로 일각에서는 실리콘 주형법이라고도 일컫는다. 케이테크로버는 UG, CATIA, MASTER CAM, MICRO SCRIBE 등의 소프트웨어로 3D모델링 디자인을 완성한 뒤 NC나 RP(Rapid Prototyping, 쾌속 조형) 가공으로 마스터 샘플을 제작, 이를 이용한 진공주형 및 RIM 성형, 후 가공, 도장작업을 수행하고 있다.

실리콘 금형(사진. 여기에)

진공주형 공법은 열가소성수지를 사용하는 일반 플라스틱 사출성형 방식과 달리 열경화성수지를 사용한다. 액상의 플라스틱 재질에 경화제를 혼합한 유동성 재질을 대기압과 진공의 기압 차이를 이용해 실리콘 재질의 금형에 주형한 후 고형화(Solidification)시켜 제품을 제작한다. 열경화성수지는 열을 가해 모양을 만든 다음에는 다시 열을 가해도 부드러워지지 않는 케미컬 소재이다.  

진공주형 공법은 금형 온도가 150~300℃까지 상승해 실리콘 몰드 표면에 지속적으로 데미지를 입힌다는 단점이 있지만, 반면 제한된 수량 내에서는 다른 생산 공법 대비 뛰어난 효율을 자랑한다. 사출성형 대비 비교적 짧은 시간에 저렴한 비용으로 시제품을 소량 생산할 수 있으며, 다품종 소량 생산을 요구하는 많은 기업들의 고민을 해결해주고 있다. 

강 대표이사는 “일반적으로 시제품은 단품으로 제작되는 경우가 대부분이지만 실제로는 소량 제작을 요구하는 경우가 빈번하다. 이 경우, 단품을 제작하던 방식과 동일한 공법을 사용할 시 제작비용의 부담과 시간 소요가 많아진다.”라며 “진공주형 공법은 제작비용 및 시간을 줄이면서 양산 제품과 유사한 기계적 성질의 재료를 사용할 수 있는 방법으로, 획기적인 공기(工期) 단축 및 제품 개발에 도움이 된다”라고 소개했다. 

진공주형 공법으로 생산된 제품들(사진. 여기에)

진공주형 공법의 강점에 주목
진공주형 공법은 마스터 모델로부터 얻어진 실리콘 몰드를 이용해 단시간 내에 소량의 복제품을 얻을 수 있다는 특징 외에도 다양한 강점을 보유하고 있다. 우선 실리콘의 특성상 변형 및 수축이 매우 적어 원형 모델과 동일한 형상의 제품 정밀도를 얻을 수 있고, 금형을 구성하는 실리콘의 탄성이 매우 크기 때문에 언더컷 및 복잡한 제품에 대한 생산에 있어 슬라이드 몰드를 약식으로 구성할 수 있으며 이로 인해 형의 단순화가 가능하다. 
아울러 진공 상태에서 주형을 하기 때문에 액상수지 내에 포함될 수 있는 기포를 최소화하고, 일체형 제품의 생산이 가능해 견고한 강도의 제품 제작도 가능하다. 
또한 주형 작업 시 나사 및 기타 구조물의 인서트 삽입이 용이하고, 요구 색상에 대한 제작이 가능하며, 주형 제작 시 착색이나 제품 생산 후 도장·인쇄 등의 후 처리가 용이하다. 
강 대표이사는 “금속 금형을 이용한 사출성형 제품과 치수안정성 등에 있어 큰 차이가 없다”라며 “또한 빼기구배(Draft, 주형으로부터 모형을 빼기 쉽게 하기 위해 모형의 측면을 기울게 한 구배) 등으로 인해 초기 디자인이 훼손되는 일반 금속 금형과 달리 디자인 본래의 미를 끝까지 살릴 수 있다는 것도 강점”이라고 밝혔다. 

진공주형 공법으로 생산된 제품들(사진. 여기에)

강소기업을 향해 걷다
강 대표이사는 “진공주형 공법이 소량 생산을 필요로 하는 제조업체들에게 최고의 효율을 제공한다고 확신하지만 해당 공법을 모르는 기업들이 많아 고가의 금형을 생산하거나 시간이 오래 소요되는 절삭 가공을 활용하는 경우가 많다”라며 “이에 따라 진공주형 공법을 알리기 위해 적극적으로 노력하고 있다”라고 전했다. 
특히 그는 “소량 생산되는 슈퍼카 부품을 비롯해 의료 분야 등에서 단순 시제품 제작을 넘어 실제 제품을 납품하는 등 탄탄한 레퍼런스를 보유하고 있다. 이처럼 우리 기술이 적용될 수 있는 다양한 시장을 발굴해 진공주형 공법을 알릴 것”이라고 앞으로의 사업 전개 방향을 제시했다. 
한편 강 대표이사는 기업의 비전과 관련해 강소기업이 되는 것을 꼽았다. 더욱 다양한 제품을 보다 디테일하게 만들 수 있는 기술력을 축적하고 고도화해 품질 향상과 고객만족을 실현하겠다는 것이 그의 설명이다. 덧붙여 그는 “플라스틱·고무 관련 전시회 등에 참여함으로써 얻은 시장의 피드백을 자양분으로 삼아 고품질 제품을 생산하기 위한 고민도 계속하겠다”는 다짐도 전했다.