- 강한 내구성과 뛰어난 디자인 능력을 바탕으로 지속적인 연구 개발에 매진
- 제2의 도약을 위한 2세 경영 시대의 본격화
케이씨에스(주) 전경
꾸준한 R&D로 스크류·실린더 산업 선도
1989년 대호기계로 설립되어 2002년 법인전환과 더불어 Korea Cylinder Screw라는 의미의 KCS(주)로 사명을 변경한 스크류&실린더 전문 기업 케이씨에스(주)(KCS, 이하 케이씨에스)는 40여 년간 스크류·실린더 업계에서 지속적으로 기술개발을 통해 국내 대표 전문기업으로 성장했다.
케이씨에스는 2003년 ISO 9001을 인증받아 현재까지 관리, 유지하고 있으며, 2005년 일본으로의 수출을 시작, 품질을 인정받았고, 2007년에는 일본 JSC 사와 기술 업무 제휴, 2008년 벤처기업 등록, 2012년 기업부설 연구소 설립 등을 통해 기술력 향상에 매진하여 중소기업 유공자 표창과 더불어 산업통상자원부 장관, 중소벤처기업부 장관 표창도 받았다.
이와 같은 품질 향상을 위한 기술력 발전을 바탕으로 LS엠트론, 삼성전자, 동신유압 협력업체로 등록되었으며, 2,000여 개 이상의 사출성형 및 압출 성형 업체와 거래관계를 유지하고 있다. 특히, 국내외 유수의 가전 및 자동차 기업 가소화 파트의 기술 자문과 더불어 설계, 제작을 담당, 제품 품질 향상에 일조해 오고 있다.케이씨에스는 2020년에 시흥시 매화 산단에 본사 사옥 및 공장을 마련, 확장 이전을 함으로써 새로운 설비 보강을 통해 생산 능력 확대와 품질 강화에 온 힘을 다하고 있으며, 최근 들어 김은혜 대표이사로 2세 경영체제를 더욱 본격적으로 구축해 나가고 있다.
경기 서남부에 위치, 수인산업도로가 통과하고 김포공항, 인천국제공항, 고속철도 광명역, 6개의 고속도로(영동고속도로, 제2, 3 경인고속도로, 서해안고속도로, 영동고속도로, 외곽 순환 고속도로), 전철(소사-원시선 등 건설추진) 등 사통팔달의 광역 교통망을 갖춘 완벽한 교통요지인 시흥시 매화 산단 내에 마련된 케이씨에스의 신공장은 지하 1층~지상 4층으로 구성돼 있으며, 공장동과 사무실, 임원실 및 기숙사를 비롯해 다양한 휴게 및 편의시설이 갖춰져 있다.
케이씨에스의 김은혜 대표이사는 “당사는 끊임없이 개발되는 수지의 특성을 고려한 앞선 설계 능력과 우수한 기술로 스크류, 실린더를 정밀 제작하며, 최고의 품질과 가장 경제적인 제품 생산을 주도해 나가고자 노력하고 있다”라며, “그동안 부친이 항상 강조하고 꾸준하게 다져온 품질 향상과 기술 노하우를 바탕으로, 스크류, 실린더의 내구성 및 정밀도를 위해 활발히 연구 개발을 지속하고 있으며, T.Q.C의 생활화로 제품의 품질 향상과 원가절감에 끊임없는 노력과 정성을 다하고 있다”라고 말했다.
더불어 김은혜 대표이사는 “부설 연구소를 통해 소비자에게 감동을 주는 고품질을 위한 연구 개발을 계속 이어 나갈 것”이라며, “경쟁력 있는 스크류, 실린더 디자인 개발을 통한 우리 기술의 차별화를 위해 통합적인 개발 시스템 구축으로 새로운 변화에 끊임없이 도전해 나갈 것”이라고 강조했다.
새롭게 보강된 롱 베드 부품 가공 수직 머시닝센터, HiREX-4000
HiREX-4000은 컬럼 이송형 구조와 압도적인 성능의 자체 제작 주축을 바탕으로 모든 가공 영역에서 안정적이고 정밀한 가공 성능을 제공하며, 주축 및 프레임 냉각을 통해 열변위를 최소화하여 장시간 가공 시에도 높은 정밀도를 유지한다. 또한, 긴 가공물 설치 영역과 장시간 고정밀 가공 능력을 통해 긴 소재의 가공부터 다수의 바이스를 이용한 야간 무인 대량 가공까지 다양한 활용성을 자랑한다.
스크류·실린더의 내구성과 디자인에 주목
그동안 케이씨에스가 꾸준 히 성장할 수 있었던 배경은 사출·압출기의 성능과 수명을 고려한 사용자 중심의 제품 개발 및 디자인에 매진했기 때문이다.
사출성형에 있어서 가장 핵심적인 부분인 가소화 장치, 스크류·실린더의 역할은 열적으로, 기계적으로, 수지를 고체상태에서 유동체로 변화시켜 균질의 용융 재료를 공급하는 것이다. 이 과정에서 품질에 가장 큰 영향을 미치는 요소는 다양한 수지에 적합한 소재의 선택, 기계적 디자인, 그리고 사출성형 조건(용융온도, 계량, 속도, 배압, 보압) 등이다.
일반 풀 플라이트 스크류에서는 홈 속의 수지는 단순 혼련 밖에 되지 않기 때문에 충분한 혼련 효과를 얻으려면 스크류 압축비를 높여야 하는데, 이는 가소화 능력의 저하를 가져온다. 이처럼 혼련과 가소화 능력증가는 스크류 형상에서는 상반되는 조건이다. 이점을 해결하기 위해 플라이트 형상을 변화시켜 양호한 안료 분산과 용융온도의 균일성을 부여하여 개발된 것이 고 혼련용 스크류이다.
한편, 고품질 제품을 안정적으로 성형하려면 먼저 사용 수지의 특성과 제품에 적합한 스크류가 필요하다. 다양한 L/D, CR 값 등 스크류 디자인을 검토하여 토출량의 증대와 충분한 혼련이라는 두 가지 문제를 해결하는 것이 중요하다. 특히 믹싱부의 설계가 문제 해결의 핵심이다.
압출기는 다양한 수지 원료와 성형품 종류 등에 의해 보다 적합한 스크류 디자인의 설계가 필요하다. 하지만, 스크류 디자인의 설계는 어렵고, 능력치 이외의 요소는 이론적으로는 해석할 수 없는 요소가 많아 경험상 데이터와 실적 데이터 등을 기본으로 설계한다. 케이씨에스는 과거 수년의 실적과 경험 등에서 쌓아온 노하우를 바탕으로 요구된 조건을 충족시키고 있다.
실린더는 가열장치로써 일정한 용융온도를 유지시켜 주기 위한 열 안정성(실린더 두께)이 요구된다. 또한 스크류 회전 시 불필요한 마찰열이 발생하는 것을 방지하기 위하여 정밀한 진직도(+0.02)가 유지되어야 한다. 특히 실린더 마모는 스크류 헤드가 유동하는 선단 부분(최종 4D)에서 발생하는 마찰 및 부식 가스에 의한 마모와 계량 시 수지 투입구(최초 5D)에서 발생하는 마찰에 의한 마모가 주로 이루어진다.(최대 허용 마모: 저점도 수지 –0.1㎜, 고점도 수지 –0.2㎜)
실린더의 내구성을 유지하기 위해서는 다양한 종류의 내마모, 내부식 소재의 실린더를 선택하여 사용하여야 한다.
최근 수지의 물성을 향상하기 위해서 수지에 유리섬유나 휠라(Filler)를 첨가한 소위 강화 플라스틱 수지 및 슈퍼 엔지니어링 플라스틱 수지 등 다양한 수지가 개발되어 이에 적합한 내구성을 유지하기 위해 다양한 종류의 내마모, 내부식 소재의 스크류, 실린더를 선택, 사용해야 한다.
김은혜 대표이사는 “스크류·실린더의 구조와 모습이 비슷하다고 해서 그 차이와 기능을 간과해서는 안 된다. 스크류·실린더에 녹아든 보이지 않는 기술과 노하우가 사출기·압출기의 성능과 수명을 결정할 정도로 중요하다”라며, “스크류 설계는 매우 어렵고 능력치 외의 요소는 이론적으로 해석할 수 없는 점이 많아 경험상의 데이터와 실적 데이터 등을 바탕으로 설계해야 하는데, 당사는 지난 수십 년간의 실적과 경험을 바탕으로 고객의 요구를 충족시켜 왔다”라고 강조했다.
스크류 디자인과 함께 성형 제품 품질을 결정하는 가장 중요한 요소는 스크류의 조도다. 스크류의 조도가 성형 공정(공급과 수지 흐름)에 많은 영향을 미친다. 표면 조도가 나쁘면 수지의 유동성을 감소시켜 체류 가스 및 탄화물이 생성된다.
이에 기존에는 스크류 열처리 전후에 버핑 및 크롬 도금하는 것이 일반적이었다. 현재는 양질의 조도를 형성하기 위하여 다양한 코팅 방법을 사용하고 있다.
바이메탈 실린더(Bimetal Cylinder)는 복합구조로 특수 합금을 실린더 내부에 별도 열처리(2㎜)하는 것으로, 모재 조직에 기계적 성질이 양호해지고 내압 유지력도 향상되며 경화층 또한 우수하고 사용조건에서 강도의 범위가 넓어진다. 질화와 달리 경화 두께를 임의로 변경시킬 수 있으며 모재 및 내부 열처리하는 특수 합금은 사용조건에 따라 선택할 수 있다.
끝으로, 케이씨에스 김은혜 대표이사는 “케이씨에스는 명실상부하게 국내 제일의 기술력을 바탕으로 스크류·실린더 시장을 선도하고 있다”고 자부하고 있으며, “선친이 창업해서 쌓아 놓은 케이씨에스의 명성에 누가 되지 않고, 더욱 발전하는 기업을 만들어 국내뿐만 아니라 해외시장에서도 케이씨에스의 스크류·실린더가 ‘Made in Korea’의 우수성을 알리는 데 일조할 수 있도록 최선을 다할 것”이라고 강조했다.
