판금 레이저 커팅을 사용하는 자동차 엔지니어링

얼마 전까지 자동차 차체용 판금은 무겁고 값비싼 공구를 이용하여 윤곽을 만들어냈다. 한 프리미엄 자동차 회사가 이런 수고를 덜기 위해 레이저 커팅을 도입하면서 새로운 장이 열리게 되었다.

베른트 쾰러(Bernd Köhler): Schuler Automation GmbH 지역 판매 매니저

톤 단위 공구로 힘들게 하던 작업을 레이저 커팅이 대신하게 되었다. 최근 Daimler의 쿠펜하임 공장에는 Schuler사의 레이저판금커팅시스템 2개 라인이 작동을 개시하였다. 컴팩트카 연속 생산을 목적으로 하는 이 두 라인은 버튼만 누르면 다른 라인커팅으로 전환이 가능하다.

역동적인 레이저 트리오가 생산성을 담당한다

Daimler의 쿠펜하임 프레스 공장에서 Schuler의 레이저판금커팅시스템 두 개가 작동을 시작하였다.

윤곽 프로그래밍은 오프라인에서, 또 최적화를 위해 시뮬레이션도 할 수 있다. Daimler의 프레스 공장은 향후 몇 년 간 다양한 승용차 모델에 대비하여 완벽에 가까운 준비를 마쳤다고 한다. 이 시스템의 세 개의 레이저 헤드는 100m/min가 넘는 속도로 스틸이나 알루미늄 스트립의 윤곽을 커팅한다. 이 과정에서 펜더, 차체 측면, 루프 또는 엔진 후드를 위한 정확한 컷이 생성된다. 이때 스트립은 최대 60m/min의 속도로 움직여 시스템을 통과한다. 커팅된 판금은 스크랩으로 분류되어 쌓인다. 두 개의 현대식 Schuler 프레스 라인이 홀에 나란하게 배치되어 블랭크를 차체 부품으로 성형하고, 이 부품은 근처에 있는 Mercedes-Benz 라슈타트 공장으로 옮겨져 승용차에 장착된다.

유연한 커팅 프로그래밍으로 인해 제공되는 형상의 가능성이 매우 다양하다. 이로써 프리미엄 OEM은 재료 절감, 잠재력, 성형 공정의 최적화를 통해 판금을 최적화한다. 즉 생산량 증대와 최적의 윤곽 형상을 만든다. 일반적으로 이러한 판금은 최대 25톤 무게의 장비로 펀칭하며, 이러한 장비와 공구는 구입에만 대당 최대 200,000유로가 들어간다고 전문가들은 언급한다. 물론 보관과 정비 수리비용은 포함되지 않은 금액이다. 여기에 새로운 모델에 출시되려면, 불가피하게 형태가 바뀌고, 수 개월에 걸쳐 공구를 교체하거나 새로 장착해야 하는 상황을 마주하게 된다. 그에 비해 Schuler의 레이저 커팅 라인은 공구를 사용하지 않고, 다양한 형태의 판금부품을 생산한다.

많은 자재를 아끼고 지금까지의 코일 범위를 줄인다

Schuler에 따르면 Daimler가 사용하는 두 개의 판금 커팅 시스템은 오프라인으로 프로그래밍을 할 수 있으며, 윤곽 변경은 버튼을 눌러서 간단히 실현할 수 있다고 한다.

Daimler 공장 코일 홀은 종래의 판금 커팅 시스템에 매우 부적합했었다. 하지만 새로운 레이저 시스템은 값비싼 기초공사나 지하실을 필요로 하지 않는다. 따라서 Schuler가 DFT (Dynamic Flow Technology, 다이내믹 플로우 테크놀로지)라는 새로운 기술을 쉽게 결정할 수 있었다.

Schuler에 의하면 제조사에게 비용효율은 점검 목록에서 항상 중요한 자리를 차지한다고 한다. 투자를 하려면 비용적 측면에서 다른 대안들과 비교하여 대차대조표에 긍정적인 영향을 미쳐야 한다. Schuler의 레이저 라인은 이에 대한 전망에서 긍정적인 결과였다. 간단한 설치와 공구가 필요 없는 프로세스 그리고 높은 시스템 가용성이 긍정적으로 작용하였다. 특히 자재를 아끼고 코일 다양성을 줄일 수 있다는 점에서 종래의 커팅 시스템과 비교하여 DFT(다이내믹 플로우 테크놀로지)를 사용할 경우 생산비가 상당부분 줄어드는 결과로 나타났다.