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EMAG ECM의 CI 기계: 복잡한 형상 부품 디버링하기 위한 고효율 솔루션

EMAG ECM의 CI 기계: 복잡한 형상 부품 디버링하기 위한 고효율 솔루션
[산업일보]
‘자율 주행 제어 및 제동 장치, 유기압식 차대 혹은 급격히 감소된 소비 가치’. 이러한 키워드 뒤에는 자동차 제조업과 같은 분야에 일종의 도미노 효과를 일으킨 기술의 대변혁이 있다. 부품에 요구되는 품질 요건은 점점 더 까다로워져만 간다. 부품에 하자가 있어서는 안 되며 공장 출고 시에는 완벽한 상태여야 한다.

이와 같은 요건이 지켜지지 않을 경우, 자동차의 제동장치와 같은 부품은 중요한 순간에 오작동을 일으킬 수 있다. 해당 영역에서는 디버링과 같은 공정이 중요한 역할을 한다.

전해가공(ECM)은 요구되는 완벽한 표면을 보장한다. 현재 수많은 설계자들이 기존의 디버링 공정을 대체할 수 있는 슬림한 생산 장비를 찾고 있다.

이러한 점을 염두에 두고 EMAG ECM의 개발자들은 CI 기계 라인을 계속 재설계하고 있다. 새로운 ECM 기계 CI는 디버링과 가공 공정(ECM 브로칭)에서 신속한 전기화학적 가공 공정을 보장한다. 또한, 최소한의 설치 면적만 필요하다.

펌프식이나 유압식 하우징과 같은 복잡한 구조의 부품들도 EMAG의 ECM 기술을 적용하면 신속하면서도 하자 없이 디버링 공정을 반복할 수 있다. 사용자들은 이 신규 CI 장비로 우수한 가격대비 성능을 누릴 수 있다.

디버링 공정에서 어떤 도전에 직면하는지 펌프 하우징과 같은 복잡한 구조의 컴포넌트만 보더라도 확실히 알 수 있다. 이러한 부품들은 주로 홀의 규칙적인 그물망을 지나가며 추후에는 연료나 유압유가 이 구멍에서 높은 압력으로 흘러간다.

특히 이러한 하우징의 내부에 있는 여러 개의 드릴된 구멍에서 버를 제거하기란 쉽지 않다. 항공 산업이나 상용차 산업용의 대형 유압장치는 한 수동 공정에 한 시간 또는 그 이상의 시간이 소요될 수 있으며 이로 인해 비용이 높아질 우려가 있다.

‘당연히 수동으로 작업을 하다 보면 실수가 생길 위험도 커진다’라고 EMAG ECM의 상임이사 임원 리하르트켈러(Richard Keller)는 강조한다.

직원들이 버를 발견하지 못하고 그냥 지나칠 경우, 추후 사용 시에 버가 떨어져 나가 흐름을 방해할 수 있다.

이는 자동차 산업에서 요구되는 고도의 안전성 요건을 고려할 때, 절대 발생해서는 안 될 일이다. 따라서 지난 수년간 수많은 부품 가공에서 이 전기화학적 디버링 공정이 사용됐다는 점은 너무나 당연한 일이다.

이 공정에서는 오류가 발생하지 않으며 가공 속도가 매우 빠르다. 전해가공 동안에는 양극의 공작물과 음극의 공구 사이에서 전해질 용액이 흐른다. 이때 금속 이온이 공작물에서 분리된다.

유동적이고 전도성의 음극, 또는 공구는 물질의 부식이 공작물에서부터 원하는 부품 윤곽으로 되도록 모양을 선택한다. 이는 표면이 구조물의 열손실 없이 최고의 품질을 달성할 뿐만 아니라 동일하고도 반복 가능한 결과를 가져다준다.

독일의 슈베비쉬 할(Schwäbisch Hall)의 가일도르프(Gaildorf)에 위치한 EMAG의 ECM 전문가는 새로운 소재, 부품의 구조 및 품질 요건들을 고려한 공정을 지속적으로 개발하고 있다.

전 세계 고객들의 요건은 나날이 높아지고 있다. 2017년 초부터 공급되는 신규 CI 장비 라인과 함께 EMAG ECM은 한 단계 더 나아간다. 고객 생산 공장의 값비싼 작업 공간을 절약하기 위해 EMAG의 엔지니어들이 CI 장비의 기본 구조를 변경했으며 제어반과 전해질 관리 시스템의 크기를 최적화시켰다.

기술 개발 측면에서 볼 때, 이미 경화된 상태의 부품 등에 대한 디버링과 ECM 브로칭이 나날이 중요해져 간다는 것은 자명한 일이다.

EMAG ECM은 전해가공의 장점을 갖추고 안정적인 공정 절차를 보장하는 솔루션을 개발해 사용자에게 가격 대비 성능이 뛰어난 제품을 제공하고자 했다.

CI 장비 라인이 바로 이러한 기준을 모두 충족한다. 또한 얼리버드 이벤트를 통해 고객의 투자가격을 낮출 계획이다.

덕분에 사용자들은 고품질의 컴포넌트와 함께 유연한 기술의 장점을 누릴 수 있다. 사이클 타임은 조절 가능한 장치를 사용해 정확하게 변경할 수 있으며, 각 요건에 따라 한 공정 단계에서 여러 개의 부품을 동시에 가공할 수 있고 CI 장비와 함께 완전 자동화할 수 있다.

ECM 공정 중의 모든 파라미터는 완전하고도 반복 가능한 방식으로 모니터링 및 기록된다. 뿐만 아니라 CI 장비의 설치에 소요되는 공간은 여과장치를 포함해 약 7.5㎡에 불과하다. 이 또한 가격 절감을 위한 중요한 요소 중 하나다.

E-모빌리티도 주목을 받다
새로운 CI 장비는 이미 북미 지역의 항공사와 이탈리아의 상용차 공급사에서 사용되고 있다.

두 회사에서는 모두 매우 복잡한 구조의 하우징에 대한 디버링 작업이 필수다. 부품에 수많은 홀이 있음에도 불구하고 사이클 타임은 60초 미만이다.

이는 이전에 이뤄졌던 장시간의 수동 공정에 비하면 큰 도약이다. 이는 바로 개발에 대한 저희의 접근법이 올바른 것이었음을 증명한다.

엄청난 가격의 압박으로 인해 사용자들은 효율적인 엔지니어링을 원했고 이는 바로 CI 장비가 제공하는 것이다.

이는 비용 효율 측면이 앞으로도 사용자들에게 있어 중요한 요소가 될 것임을 시사한다. 전기모터 및 하이브리드 모터의 수많은 부품들 역시 ECM 브로칭, 보링, 디버링 공정이 요구되기 때문이다.

EMAG ECM은 이미 이에 대한 효율적인 솔루션을 제공하고 있다. 여기에 더해 현재 자동차 산업에서 CO2 배출량 또한 경시할 수 없는 요소다.

기타 수많은 대안 공정에 비해 전해가공은 훨씬 신속하게 이뤄진다. 수천 톤의 이산화탄소가 감소된다.

리하르트켈러는 ‘EMAG ECM에 있어 전해가공은 필수 기술이기 때문에 고객들은 환경 보호에도 기여하게 된다’며 ‘이 효율적인 기술을 앞으로도 시장에 널리 알릴 예정이고 이는 환경 보호에 대한 열정이 입증된다고 볼 수 있다. CI 장비는 이를 위한 매우 이상적인 토대’라고 강조했다.
김우겸 기자 kyeom@kidd.co.kr

국제산업부 김우겸 기자입니다. 독일과 미국 등지의 산업현안 이슈들을 정확하면서도 신속히 보도하겠습니다.

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