제품 파괴 검사 없이 품질 보증
제품 파괴 검사 없이 품질 보증
사례: 플라스틱 뚜껑(나사 캡; screw cap)의 정확한 조립

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문의 사항

제품 개발 시 조립품 검사

폴리에틸렌 테레프탈레이트로 만든 병, 일명 페트병은 가장 널리 사용되는 음료 포장재입니다. 전 세계 음료의 약 1/3이 페트병에 담겨 있습니다. 두 번째로 많이 사용되는 병 재료인 유리도 현재 사용되는 포장재의 약 1/6만 차지합니다.
1980년대 페트병이 처음 도입된 이후 그 형태는 여러 번 바뀌고 점점 다양해졌습니다. 생산 기술의 발전으로 사용되는 재료의 중량과 수량이 현저히 감소했습니다. 음료 생산 회사들은 병을 주문 제작하여 자사 제품의 시장 지위를 향상시켰습니다.

페트병

주요부 측정

새로운 병 형태를 개발할 때 뚜껑은 페트병의 기능과 안전에 결정적 역할을 하므로 중요한 부분입니다. 뚜껑은 음료가 병에서 흘러나오지 못하고 세균이 들어가지 못하도록 밀폐성을 보장해야 합니다. 추가 보안 기능은 뚜껑을 비틀면 열리거나 뜯어지도록 설계된 이른바 '개봉 확인 밴드(tamper evident band)'입니다.
따라서, 소비자가 개봉 확인 밴드를 보면 병이 채워진 후에 개봉된 적이 없는지 알 수 있습니다.

ZEISS NEO insights 소프트웨어를 통해 병에 뚜껑이 정확히 맞는지 볼 수 있습니다.

ZEISS NEO insights 소프트웨어를 통해 병에 뚜껑이 정확히 맞는지 볼 수 있습니다.

일반 검사

CT장비를 사용할 수 없는 경우에는 파괴 검사가 뚜껑과 병이 정확히 조립되는 것을 확인하기 위한 일반 공정입니다.  밀폐된 병의 뚜껑 주위를 레진(resin) 안에 넣습니다.  레진이 굳으면서 그 안의 플라스틱도 단단해지면 검사할 영역을 절단하는 동안 변형이 일어나지 않습니다. 이 영역을 많은 얇은 단면으로 절단한 후 각 횡단면을 보면서 병과 뚜껑의 접촉에 결함이 없는지 육안으로 점검합니다.

다른 물질 밀도를 이용하여 병과 뚜껑을 다른 색으로 표시합니다.

다른 물질 밀도를 이용하여 병과 뚜껑을 다른 색으로 표시합니다.

파괴 검사의 단점

앞서 설명한 공정의 가장 큰 단점은 상당한 시간이 필요하다는 것입니다. 그 밖에 파괴 검사는 절단 면에 나타나는 결함만 발견하므로 검사가 불완전합니다. 단면 사이의 결함은 숨겨지게 됩니다. 2D 단면을 통해 결함을 쉽게 식별할 수 있지만, 공간적 치수에 대한 정보는 부족합니다. 추가 검사를 거치지 않고는 성형 공구에서 어디를 어떻게 수정해야 할지 알 수 없습니다. 기존 공정의 또 다른 위험은 레진(resin; 수지)이 굳으면서 생긴 열이 플라스틱을 변형시킬 수 있다는 것입니다. 접촉되어 있지 않은 영역이 가열되어 다시 결합할 수 있으므로 검사 결과가 왜곡됩니다.

병의 3차원 시각화

ZEISS METROTOM CT를 이용한 검사

ZEISS METROTOM을 이용하면 병을 자르지 않고 뚜껑이 씌워진 상태에서 뚜껑의 품질과 기능을 검사할 수 있습니다. 그동안 확보한 CT 데이터를 이용해 ZEISS NEO insights 소프트웨어에서 뚜껑을 임의로 잘라 볼 수 있어 최대한 완벽하게 분석할 수 있습니다. 자유롭게 회전 가능하고 반투명한 3D 뷰는 방향 설정과 해석을 쉽게 해 줍니다. 병과 뚜껑의 다른 물질 밀도를 이용하여 각각 다른 색으로 표시할 수 있어 분석이 더욱 쉬워집니다. 완벽한 3D 시각화를 통해 물질 간 접촉이 없는 모든 나사산 위치를 찾아내 누출을 일으킬 수 있는 원인을 발견합니다. 그 밖에 뚜껑이나 병의 성형 공구의 어디를 어떻게 보정해야 하는지를 다양한 디스플레이 포맷으로 보여줍니다.

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