[고객사례] 콘텍트 렌즈 성형 공정: 기포 문제를 해결하는 초정밀 분주 솔루션

팩토릭스

안녕하세요, 팩토릭스(Factorix)입니다.

오늘은 기포 문제를 해결하는 'String Jet' 기반 50mg 초정밀 분주 솔루션 적용사례를 소개하겠습니다.

■ 프로젝트 배경

콘텍트 렌즈 제조와 같은 정밀 성형 공정에서 액제의 정량 토출은 제품의 광학적 성능과 직결됩니다. 특히 일반적인 젯팅(Jetting) 동작 시 발생하는 기포는 성형 불량의 주된 원인이 됩니다. 본 리포트에서는String Jet 방식을 통해 기포 문제를 해결하고 고정밀 반복성을 확보한 기술적 데이터를 공유합니다.

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1) 기포 발생 억제를 위한 String Jet 공정 채택

일반적인 비접촉식 젯팅 방식은 고속 토출 시 액제 내부로 기포가 유입될 가능성이 높습니다. 당사는 이를 극복하기 위해 밸브를 열고 닫는 방식의String Jet 기술을 적용하였으며, 이를 통해 기포 발생 없이 깨끗한 액제 도포를 실현했습니다.

쿨링 모듈(Cooling Module)을 통한 점도 및 경화 제어

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사용된 열경화성 레진(1000cps)은 온도 변화에 민감하여 40℃에서 2시간 경과 시 경화가 시작되는 특성이 있습니다.

온도 관리: 쿨링 모듈을 사용하여 밸브 센서 16℃, 모듈 센서 27℃를 유지하며 액제의 안정성을 확보했습니다.

하드웨어 구성: 300um 오리피스 노즐과 전용 드라이버를 결합하여 최적의 토출 환경을 구축했습니다.

■ 50mg 반복 정밀도 및 성능 데이터

사토리우스(Sartorius) 정밀 저울(분해능 0.01mg)을 사용하여 50mg 타겟 중량에 대한 20회 반복 측정 테스트를 진행했습니다.

분주 속도: 1회 도포 시 단280ms(0.28초)소요.

재현성: 20회 측정 결과 대부분 50.3mg ~ 50.5mg 사이의 균일한 중량을 유지하며 높은 공정 신뢰성을 입증했습니다.

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2) 생산성 극대화: 포인트당 0.28초의 빠른 택타임

고속 성형 라인에서는 단 0.1초의 차이가 전체 생산량을 좌우합니다. 당사의 솔루션은 1회 도포 시 280ms(0.28초)의 빠른 속도를 자랑하며, 사이클 타임 500ms 기준으로 설계되어 대량 양산 공정에 최적화되어 있습니다.

0.28초

■ 불량률 제로화: 기포 발생 및 조기 경화 방지

성형 공정의 고질적 문제인 액제 내 기포 문제를String Jet 방식으로 해결하여 육안 검사 및 광학 검사 합격률을 획기적으로 높였습니다. 또한, 온도에 민감한 레진 특성을 고려하여 쿨링 모듈을 적용함으로써 공정 중 발생할 수 있는 조기 경화 리스크를 완벽히 차단했습니다.

■ 엄격한 품질 관리: 0.01mg 단위의 정밀 검증

정밀 계측 시스템을 통해 50mg 중량 도포 시의 편차를 극소화했습니다. 10mm 높이에서의 시연 결과, 정밀한 비전 및 로봇 제어를 통해 몰드 내 목표 지점에 정확히 액제가 안착됨을 확인했습니다. 이러한 정밀도는 불량 기판 폐기율을 낮추고 원가 절감에 직접적으로 기여합니다.