정밀 5축 가공을 위한 3D 파이프 레이저 커팅 시스템

많은 레이저 절삭기 사용자들은 구성품 원재료의 복잡성과 정밀도에 대한 요건이 까다로워짐에 따라 경제적이고 유연한 해법을 찾을 수 밖에 없게 되었다. 이에 사용자들의 요건을 충족할 만한 특별한 3D 절단기를 소개한다.

요하네스 부카르트(Johannes Burkart): Yamazaki Mazak Deutschland GmbH 마케팅 매니저,

Fabri Gear는 길고 무거운 파이프를 절단하기에 이상적인 기계로, 히터 시스템 이나 환기 시스템 제작, 크레인 및 농업용 기계와 같은 대형 기계에 사용한다.

Mazak(야마자키마작)의 3D Fabri Gear는 복잡하고 각이 진 파이프나 프로파일 같은 부품을 3차원으로 정밀하게 절단하기 위해 특별히 설계된 레이저 절단기이다. 건축이나 자동차 산업, 기계 엔지니어링 분야 등 부품 가공에 적합하고 이상적인 기계로, 절단 속도와 가공 직경에 대한 요구가 계속 까다로워지면서 특별히 개발하게 된 기계이다.

길고 무거운 공작물을 위한 레이저 절단기

위에 언급한 파이프나 프로파일 부품을 가공할 수 있는 모델은 2가지가 있다. Fabri Gear 220 II은 절단 속도가 빠르며, 그 자매품인 Fabri Gear 400 II 보다 큰 직경의 공작물을 처리할 수 있는 장점이 있다. 각 요소들은 다양한 5축 가공으로 제작하여, 조립 선반처럼 완벽하게 전체 구조로 조립된다. 차량 제작 과정에서도 프레임 구조나 차체 영역의 T 빔 등을 기존의 절단 프로세스에 비해 경제적으로 제작할 수 있다. 3D Fabri Gear는 길고 무거운 파이프를 절단하는데 이상적인 기계이다. 히터 시스템이나 환기 시스템, 크레인, 농업용 기계 등 대형 기계에 사용한다. 이러한 레이저 절단 기술은 이미 고급 프로젝트에 사용되어 왔다. 아부다비의 포뮬러 1 레이스 트랙인 Yas Marina Circuit, 폴란드 단치히의 축구 스타디움, 2012년에 개관한 전세계에서 가장 높은 전파탑인 도쿄의 Sky Tree 건축에도 이 기술이 적용되었다.

이 레이저 절단기는 3D 절단 헤드를 사용하며, 5축 가공에 특히 효과적이다. 이런 방식으로 시스템을 유연하게 사용할 수 있어, 개방형 프로파일과 폐쇄형 프로파일을 절단할 수 있게 되었다. 수직 커팅 덕분에 서로 탁월하게 들어맞는, 완벽하게 일직선인 파이프 조인트가 제작되어, 지금까지는 달성할 수 없었던 정확도로 부품을 제작할 수 있다

건축회사나 파이프 가공업체에서 수요가 높다

레이저 빔 내에서 충분히 발달된 에너지를 통해, 부식되고 지저분한 표면도 균일하고 깔끔하게 절단할 수 있다.

절단한 파이프는 용접을 위해 보조제로 고정할 수 없고, 가장자리를 최적의 상태로 준비해야 하는 경우가 많다. 전체 프로세스에서 보면, 용접 시간은 줄이고 용접 연결부의 강성은 높여야 한다. 과거의 띠톱이나 보링, 밀링, 모서리 깍기 등이 이러한 방식의 3D 파이프 레이저 절단에 포함된다. Mazak에 의하면 3D Fabri Gear로 절단한 파이프는 종래의 파이프 구조물보다 2배 정도 빨리 조립이나 용접을 처리할 수 있다고 한다. 이 기계는 프로세스 최적화와 품질 최적화 그리고 생산성 최적화의 측면에서 사용자에게 분명 이익을 제공한다.

Yamazaki Mazak Deutschland GmbH의 레이저 절단기 판매 책임자 사샤 프리체(Sascha Fritze)는 이 기계의 장점을 다음과 같이 설명한다. „ 최근 몇 년간 건축이나 파이프 가공 산업 분야에서 점점 높아져가는 시장 수요를 충족하기 위해 당사는 레이저 장비의 폭을 넓히기 위해 집중적으로 투자하였습니다. Mazak사의 3D Fabri Gear는 지금까지 효과적으로 가공하기 어려웠던 재료들을 Done-in-one 컨셉트로 정밀하게 가공할 수 있어, 생산성을 현저하게 높일 수 있습니다.” „done in one“이란 재료 이송부터 완성품까지 모든 제작 공정이 하나의 기계 위에서 실행된다는 의미이다.

모든 관련 환경보호 규칙을 충족한다

30개가 넘는 동기화된 축을 이용하여 컨트롤 장치로 프로파일을 가공할 수 있다.

결과적으로 기계 장비 교체에 드는 시간이나 사이클 시간을 줄일 수 있고, 기계와 클램핑 장치의 개수가 감소하며, 작업자의 수고도 줄일 수 있고 공간도 많이 필요하지 않다. 새로 개발된 레이저 오실레이터 덕분에 작동 비용이 적게 드는 이점도 뒤따른다. 인간공학적인 구조로 조작이 간편하고 기계가 한눈에 들어온다. 또한 환경보호 규정을 포괄적으로 고려하여, 컨트롤 장치를 이용한 로딩과 언로딩 시스템을 포함해, 시스템의 30개 축들을 동기화할 수 있다. 폭넓은 파이프 가공 방법에도 불구하고 FX 컨트롤을 사용하여 3D Fabri Gear를 간단하고 편안하게 이용할 수 있다. 사용자 친화적인 메뉴를 통해 프로그래밍 기능이 일목요연하게 구성되어 있다. 절단 속도와 이송 속도 같은 각 매개변수들은 지능적으로 상호 연결되어 있어 한 매개변수를 변경하면 다른 매개변수들도 자동으로 최적화되도록 수정이 가능하다.

주조 방식으로 제작된 베드의 안정적인 구조로, 최대 1톤까지의 부품을 처리할 수 있다. 파이프와 프로필의 최대 가공 길이는 15m이다.

주조 방식으로 제작된 베드의 안정적인 구조를 가지고 있어, 최대 1,000kg정도의 부품을 안착할 수 있다. 최대 가공 길이는 15m로, 파이프가 기계를 통과하여 공정 마지막까지 안전하게 안내된다. 이는 지금까지 달성할 수 없었던 성능으로 가장 긴 출발 파이프 길이가 가장 긴 완성품 파이프 길이와 일치한다고 할 수 있다.

까다로운 표면에는 다재다능한 레이저 커팅을

하나의 가공 매개변수가 바뀌면, 그와 관련된 모든 변수가 자동으로 수정되고, 프로세스에 맞게 최적화된다.

이 3D 레이저 절단기는 가공 길이가 길지만, 정비와 조작은 한쪽으로만 접근하기 때문에 설치 공간이 많이 필요하지 않다. 또 다른 독보적 특징은 기계 안에 장착된 최적의 6배 나사 태핑 유닛이다. M3 ~ M12 마운트는 옵션으로 구매가 가능하다. 이 기계는 다양한 프로파일을 가공할 수 있다는 점이 독보적이다. 모든 종류의 개방된 프로파일을 셋업할 필요 없이 바로 가공할 수 있다. 이러한 장점은 4각 척 시스템 덕분인데, 이 레이저 절단기는 프로파일 형태만이 아니라 여러 형태에 대응할 수 있으며, 부식이 상당부분 진행된 절단하기 어려운 표면도 별 문제 없이 깨끗하게 절단할 수 있다. 이러한 결과는 레이저 빔 내에서 충분히 발달된 에너지가 균일하게 분포하기 때문이다.

이 기계의 응용 영역은 농업 기계나 트럭, 철도, 건설 분야 등 서로 다른 사업 분야에서도 문제가 되지 않는다. 제재소 장비 납품업자들도 레이저 절단기에 큰 관심을 보였다. 건축가, 디자이너, 계단이나 홀 구조물 등 건축 자재 제작 업체도 레이저 빔을 이용한 5축 커팅을 유용하게 사용할 수 있다.