금속캔의 새로운 Embossing 성형방법에 관한 연구

Abstract

금속 캔용기도 타 포장용기와 마찬가지로 인쇄 및 모양의 차별화에 의해 시장에서 그 제품의 가치를 높이고 소비자의 시선을 끄는 중요한 마케팅 수단이 되고 있다. 본 연구에서는 3-PC캔을 인쇄된 Blank로 평판 상태에서 Press에 투입하여 Embossing 성형한 다음 동체를 용접하는 방식의, 인쇄 디자인과 Embossing 부위를 일치시키는 성형기술을 개발하였으며 또한 3-PC캔과 2-PC캔을 동체를 용접하거나 DWI공정을 거쳐 형성시킨 다음 고무를 피복한 Mandrel에 바디를 끼워 원호형태의 외측 금형에 압착시켜 회전시키면서 Embossing 성형하는 Pattern형 Embossing 성형기술을 새롭게 개발하였다. 본 연구에서 실현한 Embossing 성형 깊이는 0.10~0.40mm 범위였으며 이 방법으로 성형한 Embossing캔의 시각적 효과는 기존 상용화된 Embossing캔과 큰 차이가 없었다. 그리고 이 방법으로 성형된 Embossing캔의 품질측면도 음료 및 식품을 충전,보관,유통시키는데 문제가 없었으며 본 연구에서 새롭게 개발한 Embossing캔의 성형기술은 상업생산에 적용하는데 문제점이 발견되지 않았다. Embossing캔의 좌굴강도 저하 문제에 대하여 FEM(Finite Element Method)으로 해석한 결과 실제 견본의 측정결과와는 차이가 발생했으나 재료에 대한 부분과 모델의 정확도 및 실제상황에 영향을 줄 수 있는 요인에 대한 연구가 좀 더 진행된다면 제품설계 시 강도예측이 충분히 가능한 것으로 보인다. 본 연구의 결과 새롭게 개발한 Embossing 성형기술을 적용한 결과 설비의 투자비용을 대폭 줄일 수 있었고 기존의 2-PC 및 3-PC캔 등에 모두 적용할 수 있었으며 Embossing 문양을 바꾸고자 할 경우에도 적은 비용으로 손쉽게 바꿀 수 있을 뿐만 아니라 기존의 Embossing 성형방법에서 문제점으로 나타난 내면 스크래치 등의 도장 손상에 의한 품질문제도 해결할 수 있었다. 본 연구의 결과로 이제까지 외국에 의존해 오던 국내 제관기술이 한 단계 발전된 것으로 판단되며 본 Embossing 성형기술을 사용하여 국내외 제관시장의 확대 및 활성화에 큰 도움이 될 것으로 기대된다.