열박음 척이 밀링 작업 시 절삭 성능을 높인다

프로토타입과 소량 생산에 특화된 NBF GmbH는 열박음 홀더로 절삭 값과 표면 조도를 확실히 개선할 수 있었다. 수 없이 많은 공구 교체도 적합한 열박음 장치를 통해 간단하고 신속하게 실행할 수 있다.

볼프강 클링아우프(Wolfgang Klingauf): Agentur k+k-PR GmbH  대표

노베르트 뷔커(Norbert Bücker)는 정밀 기계공 마이스터이다. 20년 넘게 뮌스터 대학에서 R & D를 위한 맞춤 장치를 구성하고 제작하였다. 그는 대학교에서 시작한 스타트업 기업이 자신의 아이디어를 구현하기 위한 큰 어려움들을 극복해내는 과정을 겪었다. 아무도 그가 하이테크 장치를 만들어 낼 수 있을 것이라고 생각하지 않았기 때문이다. 노베르트 뷔커는 1988년에 자신의 회사를 설립하였다. 뮌스터 록셀에 위치한 NBF – Norbert Bücker GmbH & Co. KG는 하이엔드 제품에 특화된 기업으로, 신생 기업들에게 메카트로닉 장치를 정확하게 생산 제공하며 토털 패키지를 제공한다. „우리는 개발, 설계, 기술 서포트를 제공하고, 필요하면 산업 디자이너도 제공합니다.“(노베르트 뷔커) NBF는 고객들에게 스타트업 기업이며 동시에 글로벌 콘체른이기도 하다. 의료 기술, 핵의학, 광학 현미경과 전자 현미경, 나노 테크놀로지와 바이오 테크놀로지도 NBF의 활동 분야이다. „우리는 부름에 화답하여 신속하게 매우 유연하게 일합니다.“(노베르트 뷔커)

공구 클램핑 최적화를 위해 부단히 노력하다

뷔커는 고객을 위해 가격 면에서 유리한 조건이 아니라 항상 최상의 결과를 달성하고자 한다. 그는 생산 시설을 구매할 때에도 이 규칙을 따른다. “당연히 저렴하게 주는 공급자에게 구매하며 품질까지도 충분하기를 희망할 수 있죠. 그러나 하이엔드 제품을 생산하고자 한다면, 제조 시 최첨단 기술을 사용해야 합니다. 물론 부용은 더 들어갈 수 있습니다 그런데 그만한 가치가 있습니다.“

NBF사의 열박음 척 앞의 마클 할레만 씨
그는 간단하고 빠른 열박음 장치에서 커다란 장점을 본다

1년 6개월 전 5축 머시닝 센터 구매를 앞두고, Hermle C 42이 적합한 기계임을 발견했을 때에도 책임자들은 일관되게 공구 클램핑 시스템을 최적화하는 것만 생각했다. 지금까지 사용하던 척이 불균형과 장애 컨투어 측면에서 너무 큰 약점이 있었기 때문이다. 광범위한 기술 조사와 시장 조사를 통해 뷔커와 그의 조수 마크 할레만은 공구 열박음 기술, 구체적으로 Haimer의 열박음 홀더와 Power-Clamp-Comfort-NG 열박음 장치를 만나게 되었다. „다른 회사들도 자신들의 장치가 최고라고 주장했습니다. 하지만 Haimer가 제일 설득력이 있었습니다. 그래서 우리는 보다 철저하게 테스트하기 위해서 열박음 장치와 홀더를 제공 받았습니다. 다른 업체들은 그런 테스트 기간을 주지 않았습니다.“(마크 할레만) NBF는 전체 홀더 시스템을 바꿀 계획이었기 때문에, 실제 테스트는 매우 중요한 문제였다. „단순히 다른 사람이 하는 얘기나 약속만 듣고서 방향을 결정할 수는 없었습니다.“

그사이 NBF는 Haimer의 약 100개의 열박음 홀더를 추가하였다. 새로운 5축 머시닝 센터에서 사용했을 뿐만 아니라, 전부터 가지고 있던 머시닝 쎈터도 열박음 홀더로 인해 성능이 더욱 개선되었다. „런아웃 정밀도가 비교할 수 없게 좋아졌습니다. 더욱 높은 절삭 값으로 작업할 수 있어서, 표면 조도가 좋아지고 공구 수명도 길어졌습니다. 또한 공구 교체 시간도 줄어들었습니다.“ NBF가 매일 느끼는 효과를 물론 수치화하기는 어렵다. 머시닝 작업이 계속 변하기 때문에 수치로 비교하는 것이 불가능하다.

측정판 수축 기술은 최소한으로 불균형을 줄일 수 있기 때문에, 절삭 간단 스케치 공구 수명이 증가 하였다

모든 목적에 맞게 선택의 폭이 넓다

Haimer는 트로코이달 밀링 가공의 생산성을 높이기 위해 Safe-Lock-System으로 안전과 편의성을 제공한다. 트로코이달 공구 경로를 생성함으로써 최대 세 배 더 빠르고 더 깊게 밀링할 수 있다. 물론 공구가 빠질 위험도 증가한다. 깊이 맞물린 상태에서 작게 움직이거나 빠르게 움직임으로 인해 전체 커팅 에지 길이 상에서 높은 축방향 힘이 발생하고, 따라서 사용자는 안전한 공구 클램핑에 신경써야 한다. 이때 Safe-Lock은 높은 런아웃 정밀도를 유지하면서 안전도 보장하게 된다.

NBF에서 우수한 절삭 퍼포먼스를 책임지는 것은 런아웃 정밀도이다. 열박음 척은 다른 공구 클램핑 으로는 유지할 수 없는 정확도를 달성한다. 이러한 정확도는 콜릿이나 클램핑 스크류와 같은 추가의 요소를 사용하지 않는 회전체의 형상이 대칭인 열박음 척으로부터 나온다. Haimer는 자사의 모든 열박음 척을 표준 사양도 내열 특수강으로 제작하고 정밀하게 밸런싱한다 (G2.5, 25,000 min-1 또는 <1 gmm 잔류 언밸런싱).

마크 할레만은 다양한 사양 가운데서 열박음 척을 폭넓게 선택할 수 있는 점을 칭찬했다. 머시닝 목적에 따라 각기 다른 기준들이 중요한 역할을 하기 때문이다. „정밀 기계 장치에서는 공간 여유가 협소한 경우가 많기 때문에 슬림한 구조의 표준 척이나 Mini-Shrink 열박음 척이 좋습니다.“ 고속 밀링이나 고정밀 밀링인 경우에는 특히 Power Shrink 척이 적합하다. 이 척은 진동 성향은 감소하며 강성은 높고 단부 디자인이 슬림하다. 이러한 구조 덕분에 작업자는 절삭 깊이와 피드를 높일 수 있고, 시간 당 절삭량과 매우 우수한 표면 조도를 달성할 수 있다.

높은 절삭력 덕분에 난삭 입문이 가능하다

Heavy Duty Shrink 척은 공구 직경이 큰 난삭용으로, 클램핑 영역의 두꺼운 벽부, 견고한 윤곽 그리고 클램핑 보어 내부 면에 가공된 홈들을 특징으로 한다. 그 덕분에 파워 척의 클램핑 힘에 필적할 만한 높은 클램핑 힘이 실현된다. NBF는 이러한 열박음 홀더를 CAM 모듈 i-Machining과 조합하여 난삭 분야에도 진출하였다. “고강도 스테인레스 스틸을 절입량 37mm인 20mm 밀링 커터로 절삭할 수 있으며, 이 밀링 커터를 열박음 홀더에서 빼지 않아도 됩니다.” (마크 할레만)

Haimer의 NG(뉴 제너레이션)코일 기술과 냉각 기능은 공구 셋업 시 시간 절감을 전적으로 책임진다. 척에 맞추어 길이와 직경을 조정할 수 있는 NG코일이 NBF에서 사용하는 장치의 기본을 형성한다. „유니버셜 코일이 바로 우리가 필요로 했던 것입니다. 여러 가지 크기의 홀더에 맞추기 위해 페라이트 판을 교체할 필요가 없습니다. 홀더와 홀더 윤곽이 자동으로 감지되고, 작업자가 잘못 매개변수를 조정하면 경고가 울립니다. 오류 위험이 최소화되는 거죠.“(할레만) NBF에서는 공구를 자주 교체해야 하고 각 작업자들이 직접 공구를 교체하기 때문에, 이는 중요한 사항이다.

척에 맞추어 조정함으로써 조정된 코일은 클램핑 영역에서만 적절히 발열이 되도록 하고, 이는 발열 및 냉각 시간을 현저히 단축한다. 접촉 냉각 기능은 열박음 절차 후 매우 신속한 냉각을 보장한다. 다양한 크기의 바깥지름에 꼭 들어맞는 냉각 바디가 가능한 넓은 접촉면을 만들어내고 냉각수의 순환을 통해 신속하게 열이 배출되게 한다. 따라서 공구 직경에 따라 30 ~ 45초면 공구 홀더를 빼고 다시 끼울 수 있다.