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공구 및 기계산업의 주요 흐름과 이슈 및 각종 행사 소식을 발빠르게 전한다
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그 기업엔 무언가 특별한 것이 있다.

PCD 공구의 적용

최근 다양한 산업분야에 적용되고 있는 복합섬유소재, 단섬유소재, 탄소섬유 복합소재 등과 복합소재는 가공 측면에서 새로운 도전과제를 만들어냈다. 가공시 소재 자체의 특성으로 인해 야기되는 디라미네이팅, 섬유 분리 및 온도에 의한 파손, 절삭날의 마멸 등의 문제를 야기하기 때문이다. 발터는 이런 복합소재를 효과적으로 가공할 수 있는 PCD 공구를 표준품을 이미 보유하고 있으며 스페셜제품이 필요한 경우 Walter Xpress를 통해 빠르게 공급하고 있다. 뿐만 아니라 풍부한 경험과 다양한 툴링 솔루션을 바탕으로 계획단계부터 보다 안정적이고 전문적이며 효율적인 가공이 이뤄지도록 가공전략을 수립, 적용하고 있다.

 

1. PCD 절삭소재 위에 특별함을 추가하는 방법

더 풍부한 경험, 더 뛰어난 안전성, 더 많은 툴링 솔루션

발터는 45,000가지의 다양하고 폭넓은 표준공구를 통해 거의 모든 애플리케이션에 이상적인 공구를 제공하고 있으며, 폭넓은 산업과 애플리케이션에서의 경험을 바탕으로 제품 개발, 컨설팅, 공정 적용 등 모든 분야에 이를 적용하고 있다.

 

Walter Multiply

전통적인 공구 최적화 방식 대신 Walter Multiply는 전체 생산공정을 세밀하게 시험하며, 특히 생산성을 극대화하기 위해 고객의 전문성있는 주요 산업분야에 초점을 맞춰 진행한다.

 

Engineering Kompetenz

발터는 가공과 연관된 모든 분야에서 세계 최초의 공구 솔루션을 개발하는 성징적인 기업이다. 발터의 개발 경험은 해당분야 스페셜리스트들이 미래와 오늘날의 도전을 해결하려는 열망을 가지고 참여해 만들어지며 실질적인 가치창출을 보장한다.

Engineering Kompetenz의 핵심 콘셉트는 공구 그 이상을 고려한다. 그렇기에 Engineering Kompetenz는 전 세계적으로 200개가 넘는 특허로 상징될 뿐 아니라 고객의 도전과 함께 하는 프로페셔니즘이 내재되어 있다. 또한 Enginerring Kompetenz는 발터가 어떻게 고객을 지원해 안정적인 공정에 파트너가 될 것인지, 그리고 고객의 목표와 도전에 맞는 솔루션을 개발할 것인지의 대한 약속이기도 하다.

 

PCD 공구

발터의 PCD 제품군을 보게 되면, 이다양하고 전문적인 공구들을 가지고 어떻게 고객에게 독보적인 경쟁력을 제공하는 지를 분명히 알 수 있다. 이는 발터의 엔지니어들이 고객이 직면한 도전을 정확하기 이해하고 PCD 공구를 사용해 전체 가공공정을 개선함으로써 최상의 생산성을 달성하도록 하기 때문이다. 발터의 표준 PCD 공구를 선택하면 고객은 뛰어난 성능과 안전성과 함께 전문가의 지원을 바탕으로 최상의 혜택을 누릴 수 있게 된다.

 

2. 콘셉트 단계부터 안정적인 가공공정 계획하기

가공전략 개발(3단계 공정(예시))

정의된 프레임워크 조건과 목표치에 따라 가공공정에 필요한 공정단계가 이상적인 생산계획 순서에 따라서 결정되어지고 서류화된다.

① 1단계 가공공정 : 스폿 페이싱 밀링으로 사전 드릴용 보링 홀 생성

② 2단계 가공공정 : 원호 보간 가공법으로 보어의 가장 깊고 넓은 보어 홀을 생성하고 내부 모서리 부위 백챔퍼링 작업

③ 3단계 가공공정 : 가장 작은 직경 원호 보간으로 최종 정삭 작업

 

PCD 공정 계획

어떤 프로젝트를 계획하고 있나? 달성목표가 무엇인가? 특정 플레임워크 조건이 있나? 등 프로젝트의 필수사항을 알려주면, 발터 엔지니어들은 몇가지 작업을 한 다음 고객에게 필수적인 질문을 할 것이다. 이는 발터가 어떤 역할을 하여 고객의 부품 가공을 효율적이고 안정적으로 만들 수 있는 가에 대한 질문이다.

 

효율성을 좌우 하는 경험치

고객의 답변을 기반으로 발터의 전문 개발팀은 솔루션 전략을 수립한다. 공정 계획은 고객의 프로젝트 데이터에 기반해 해당 프로젝트 계획에 맞춰지며, 사전계획 단계에서 다양한 가공전략이 논의된다. 안정성과 효율성, 그리고 비용 효과적인 솔루션을 찾아낸 후, 모든 가공단계를 서류화하고 이와 함께 가공시간에 대한 세부사항이 옵션으로 생성된다. 이는 연관부서의 모든 사람들에게 쉽고 빠른 가공전략이 될 것이다. 투명하고 쉽게 정리된 공정서류를 통해 정확한 사양에 따라 고객의 가공공정에 적용 될 수 있으며, 이런 공정계획을 통해 가공비용을 생산 시작 전에 정확하게 계획할 수 있다. 따라서 고객은 더욱 효율적인 장비 활용 계획을 수립할 수 있고 공정 계획 단계에서 이미 연관된 공정을 동조화시킬 수 있다.

 

3. 질긴 섬유, 날카로운 절삭

미래의 소재는 무엇이 될까?

오늘날 하이테크 섬유는 다양한 산업분야의 표준품으로 자리잡고 있다. 이런 소재의 개발은 가공 측면에서는 특별한 도전과제를 만들어냈다. 그 이유는 ‘플라스틱’이라는 소재는 굉장히 넓은 소재를 지칭하기 때문이다. 복합섬유 소재(Fibre-Reinforced Composites ; FRC)가 대표적인 예다. 단섬유 소재(FRP)는 또 다른 분야에 많이 활용되고 있다. 고품질 탄소섬유 복합소재(CFRP)는 시장에서 그 중요성이 점점 높아지고 있다.

 

실질적인 도전과제

섬유질과 플라스틱 소재가 강화재에 의해 결합되면, 절삭날에 매우 강한 마멸성을 가져온다. 디라미네이팅, 섬유분리 및 온도에 의한 파손 등과 같은 다른 위험요소들도 존재한다. 그렇기 때믄에 적합한 가공전략과 공구를 선택해야만 한다.

이런 애플리케이션에서는 PCD 절삭날 또는 초경에 다이아몬드 코팅한 공구를 선택할 수 있다. 이런 공구류만이 비용 효율성, 정밀도, 안정성 등 요구조건이 높은 가공에 대응이 가능하다.

 

4. 무연(Lead Free) 소재의 가공

 

무연합금, 물론 가능하다

무연 동 아연 합금의 경우 새로운 환경규제에 따라 특정 산업분야에서는 생산공정에 새로운 요구사항이 발생하고 있다. 기존 납 함유 합금 대비 왜 이런 새로운 합금의 가공공구에 특별한 요구사항이 필요한 것일까? 대답은 간단하다. ‘부드러운 칩을 끊어 주는’ 납 성분이 없기 때문이다. 이 구조물들은 다른 무연 소재들과 같이 요구조건이 매우 많다.

그 결과 공구의 마멸 마모가 증가한다. 발터의 고성능 PCD 공구를 사용하면 공작물당 가공 비용을 확연히 줄일 수 있으며, 가공조건을 향상시키고 공구 수명도 연장되므로 보다 효율적인 가공이 가능하다.

 

광택 정삭

소재 가공시 육안 조도와 기술적인 조도를 동시에 만족시키기 위해서는 MCD (Monocrystalline Diamond) 절삭날에 기술적인 양보 없는 높은 기준이 있어야만 한다. 이를 통해 추가비용이 필요한 후속공정과 그에 따른 시간을 절약할 수 있다.

 

5. 날카로운 절삭날이 롱 칩을 방지하다

짧은 칩을 생성하면 가공의 안정성을 확보할 수 있으며, 여기에는 PCD 칩 세퍼레이터, PCD 칩 포머, 칩 브레이커 등이 서용된다.

 

① PCD 칩 세퍼레이터

칩 세퍼레이터는 절삭날의 폭이 넓을 때 우선 사용된다. 이런 형상을 통해 칩은 좀 더 작은 폭으로 분리되며, 특히 드릴 홀의 바닥면 전면 작업 또는 긴 축 방향 밀링작업시 활용된다.

 

② PCD 칩 포머

이 형상은 롱 칩을 일정한 형태의 숏 칩으로 변환시켜주며, 칩 포머는 부드러운 절삭작용을 보증하고 가공부하를 줄여준다.

 

③칩 브레이커

칩 브레이커는 주조 알루미늄 소재에 가장 많이 활용된다. 이런 소재에서는 칩 브레이커를 통해 롱 칩이 더 짧거나 작은 칩으로 변환된다. PCD 공구와 Xtra.tec Point 드릴 다단 복합 툴을 예로 들면, 긴 PCD 절삭날(46mm)와 다단 구간의 칩 브레이커가 칩 컨트롤을 개선한다.

 

6. 발터의 PCD 표준 제품군

 

ISO PCD 인덱서블 인서트

♦T..FS 1 WDN10

소프트커팅

f=0.03~0.38mm

ap=0.05~1.5mm

 

♦T..FS M1 WDN10

안정적 작업

f=0.08~0.2mm

ap=0.1~3.0mm

 

♦T..FS 1 WDN10

강성 우수

f=0.03~0.38mm

ap=0.05~3.5mm

 

♦T..FS 9 WDN10

효율성 극대화

f=0.03~0.38mm

ap=0.05~9.2mm

 

발터의 표준품은 특별하다

발터 PCD 표준 제품군중 하나인 WDN10 범용 재종의 경우 이 시리즈가 얼마나 강력한지 보여준다. 위 그래프는 일정가공 애플리케이션에서 발터의 WDN10 재종을 적용한 결과를 나타낸 것으로, 가공시간이 70% 가량 절감됐다. WDN10 재종을 어떻게 사용하든 고객의 가공 효율성은 이전보다 높아진다.

표준품의 기본형상은 CCG.., DCG..., SCG…, TCG…과 VOG… 등의 기본형상을 포함하고 있으며 추가적인 형상과 절삭재종은 스페셜로 요청이 가능하다. 특히 발터의 전주면 연마급 ISO PCD 인서트는 정밀도와 성능 향상을 안정적으로 보장한다는 장점이 있다.

 

7. 초경공구와의 협업

발터의 표준 초경 탭과 엔드밀 제품과 함께 사용할 경우 보다 향상된 가공결과를 얻을 수 있다.

 

 

8. Walter Xpress로 더 빨리

 

Walter Xpress는 높은 품질의 스페셜 공구를 빠르게 주문하고 납품할 수 있는 시스템으로, 발터의 표준품 설계를 기본으로 하여 아주 짧은 시간에 설정이 된다. Walter Xpress의 주문방식은 매우 체계적이며 계획 단계에서 요구되는 사항을 초기 단계에서부터 보증한다. 만약 고객의 공구를 발터의 계약 파트너를 통해 조합을 한다면, 단 몇 분 안에 솔루션을 제안할 수 있다. 설계에 따라 차이는 있지만 해당공구는 대략 3주 안에 납품된다.

 

♦초경 다단 드릴의 생성 예제

–고객의 가공작업에 따른 입력

–해당 사양과 공급제품을 문서화해 서류로 제안

–공구 형상 모델링을 제공해 고객은 생산정 장비에 시뮬레이션 가능

–공구 도면(공정별 그래픽, 표준화된 데이터) 제공

–다른 조합되는 부품들과 함께 공구 관리 시스템에 바로 등록 가능

 

*자세한 표와 사진은 본지 참조