공구 수명을 책임지는 하이테크 코팅

정밀하게 절삭하려면 정확하게 연마된 공구가 필요하다. 그런데 공구의 수명을 책임지는 코팅도 무시할 수 없다. 난삭을 위한 진정한 하이테크 코팅기술이 개발되었다.

위르겐 슈라이어(Jürgen Schreier)

한 번의 그루빙 절차로 복잡한 터닝 가공 부품의 윤곽을 제작하려면 뛰어난 성능의 프로파일 공구가 필요하다. Leistritz Produktionstechnik GmbH는 자사의 공구를 이용하여 정밀하게 작동할 뿐만 아니라 커팅 에지 교체가 간단하여 셋업 시간도 현저하게 단축되는 시스템을 개발하였다. Leistritz사는 샤프트 홀더를 적용한 캐리어 공구에서 초경 합금과 HSS 재질의 블랭크 그리고 고객의 요구에 맞춘 프로파일 플레이트까지 포괄적인 역량을 지닌 전형적인 토털 공급자이다. 자체 프로파일 센터가 프로파일 설계를 맡고, 고도로 정밀한 커팅 에지 지오메트리를 책임진다. 그럼에도 정밀한 지오메트리가 책임지는 몫은 절반에 불과하며 그에 못지 않게 중요한 것이 공구 코팅이다.

멀티레이어 다이아몬드 코팅이 탄소섬유 강화 플라스틱을 정복하다

그런 이유로 Leistritz사는 Cemecon사의 정확하게 조정된 코팅 솔루션을 선택하였다. 연마된 프로파일이 높은 공정 안정성을 책임지는 반면 Cemecon의 스퍼터링 코팅은 수명과 가공하는 피삭재의 표면 조도를 개선한다. 탄소섬유 강화플라스틱, 티타늄 또는 알루미늄에 대해서도 Cemecon은 절삭에 적합한 솔루션을 제공한다. 그 중에서도 이른바 멀티레이어 다이아몬드 코팅이 특별한 강도와 높은 열전도성 덕분에 복합 재료 절삭에 특히 적합하다. CCDia-Aerospeed는 정확하게 탄소섬유 강화플라스틱 가공에 맞춘 것이었다. 이 코팅은 드릴링할 때부터 최고의 정밀성과 공정 안정성을 제공하며, 극도의 평탄도와 높은 점착성으로 자신의 잠재력을 증명한다. 비코팅 공구와 수명을 비교했을 때 CCDia-Aerospped로 코팅된 밀링 커터가 확실히 앞섰다. 여섯 개의 커팅 에지가 있는 밀링 커터는 M21E(vc = 320 m/min; f = 0.18 mm; ae = d)의 풀 커팅에서 0.3m 대신 65를 „만들어 낸다“. 앞으로 탄소섬유 강화플라스틱 영역에서 뛰어난 멀팅레이어 밀링 커터가 여러 가공 단계를 대체할 수 있을 것이다.

EMO Milano 2015에서 소개된 Oerlikon Balzer사의 AlCrN 그룹 소재 Balinit Altensa 코팅은 내마모성, 열충격 안정성 그리고 고온 경도가 특징이다.

기어 커터용 수퍼 코팅

Oerlikon Balzer사의 눈에 까다로운 기어 커팅 프로세스가 들어왔다. 그사이 어떤 차원의 성능이 실현되었는지를 Oerlikon Balzer사가 EMO Milano 2015에서 소개한 Balinit Altensa의 AlCrN 코팅으로 선보였다. 이 코팅은 무엇보다도 내마모성, 열충격 안정성 그리고 고온 경도를 특징으로 한다. 더욱 빠른 가공 속도에 대한 요청을 바탕으로 높은 속도에서도 코팅 특성이 적절하게 최적화되었다. 첫 번째 어플리케이션이 보여주듯이 결과는 성공적이다. 유럽의 한 유명한 자동차 제조사가 Balinit Altensa 덕분에 자사의 PM-HSS 밀링 커터 (직경 90mm)의 커팅 속도 (vc)를 30% 높여서 200m/min에서 260m/min로 올릴 수 있었고, 동시에 공구 수명을 20% 늘릴 수 있었다.

MpC_1은 TiAIN을 기반으로 하는 코팅 시스템으로, 플라즈마 표면 처리 기술 전문업체인 Suroatec이 드릴링과 엔드밀 커터에 사용하기 위해 개발하였다. Surcoatec의 코팅은 성형 공구에 사용하기에도 이상적이다.

Surcoatec사에 따르면 새로운 코팅 MpC_1은 드릴, 엔드밀 커터 그리고 성형 공구에 최고의 성능과 내마모성을 제공한다. MpC_1은 TiAIN을 기반으로 하는 코팅 시스템으로, 일반적인 강, 주철, 스테인레스 스틸, 고강도 및 경화 강, 공구강 그리고 고합금강 가공을 위해 개발하였다. 또한 성형 공구에 사용하기에도 MpC_1은 이상적이다. 마이크로 합금을 통해 다원계 합금 MpC_1은 사용자의 요구에 맞추어 조정되었다. 코팅 조직을 특수하게 수정한 것은 비코팅과 코팅 에지의 사용 사례별 마이크로 구조 형성 그리고 표면을 위해 최적화된 방법과 함께 생산성을 향상하고자 함이다. Surcoatec의 말에 따르면 노르트라인-베스트팔렌에 위치한 한 업체에서는 수명이 최대 100%까지 늘었다고 한다.

 

조정된 코팅 덕분에 프로파일 플레이트가 더 좋아졌다

Leistritz Produktionstechnik GmbH는 자사의 공구를 이용하여 정밀하게 작동하고 커팅 에지 교체가 간단하여 셋업 시간도 현저하게 단축되는 시스템을 개발하였다. Leistritz 제품 매니저인 라인홀드 젯처의 설명에 따르면, 조정된 코팅 솔루션은 표면 조도와 긴 수명을 보장한다.

 

Leistritz 생산하는 공구는 경쟁 업체의 공구와 어떻게 다른가요?

우리 시스템은 유일무이하다고 말씀드릴 수 있습니다. 공구 교체 시 홀더는 스핀들에 남아 있고, 프로파일 플레이트만 교체합니다. 간단하고 빠르면서 또 기계를 새로 설정할 필요가 없습니다. 고정핀이 내장되어 있어서 연마된 플레이트 시트가 프로파일 플레이트의 교체 정확도를 보장합니다. 따라서 사용자는 커팅 에지를 항상 정확하게 위치시킬 수 있습니다.

Leistritz의 사내 프로파일 센터가 프로파일 설계를 맡고 정밀한 커팅 에지 지오메트리를 책임집니다. 이 맥락에서 코팅이 어떤 역할을 합니까?

우리 고객에게 결정적인 경쟁 우위를 제공하기 위해, 우리는 정교한 프로파일 플레이트를 뛰어난 성능의 코팅으로 개선하였습니다. 이를 위해 우리는 수년 전부터 Cemecon사와 성공적으로 협력하고 있습니다.

왜 Cemecon입니까?

Cemecon사에서 활기찬 기운을 느꼈습니다. 그러한 기분에 직원의 개인적인 상담이 본질적으로 기여했습니다. 또한 주문 트랙킹 덕분에 우리가 주문한 내용의 제작 상태에 대한 정보를 항상 빠르고 간단하게 알 수 있었습니다. 특별한 플러스 요인은 긴급 주문도 유연하게 처리해주었다는 점입니다.