고속 밀링: 정밀 각인 네임 플레이트를 위한 현대적 솔루션

불과 10년 전만 해도 각인 네임 플레이트 생산을 위한 최적 공정에 대한 논의가 있었습니다. 주요 경쟁자는 팬토그래프, 스탬핑 머신, 밀링 머신이었습니다. 그때부터 팬토그래프에 대한 주장은 공룡의 길로 거의 사라졌습니다. 팬토그래프는 극도로 숙련된 장인을 요구하는 수동 기계라 공정을 자동화할 수 없고 자격을 갖춘 조작자를 찾기 어려워졌기 때문입니다. 이 두 요인 모두 비용을 증가시킵니다. 반면 스탬핑 머신은 여전히 각인 네임 플레이트 생산에 실행 가능한 방법입니다. 특히 매우 큰 생산 런이 필요한 경우 스탬핑 머신은 눈에 띄는 이점이 있습니다. 구체적으로, 20,000개 네임 플레이트 런의 경우 이 기계들이 초당 몇 개의 부품을 생산할 수 있다는 사실은 논리적인 선택이 됩니다. 그러나 낮은 런의 경우 스탬핑 머신 운영 비용이 매력을 떨어뜨립니다. 비용의 대부분은 공정에 필요한 다이와 관련이 있으며 개당 $2,000에서 $5,000 범위입니다. 그 비용을 스탬핑된 네임 플레이트의 품질과 결합하면 스탬핑 공정은 매력적이지 않게 됩니다. 스탬핑 머신은 쿠키 커터처럼 다이를 공작물 아래로 밀어내며 소재를 제거하기 때문입니다. 절단 위치에서 생성된 힘은 기판을 구부리고 전단시킵니다. 금속 같은 가단성 소재에서는 가장자리가 구부러질 수 있고 더 부서지기 쉬운 기판에서는 가장자리가 칩핑될 수 있습니다. 마지막으로, 스탬핑 머신은 부품을 스탬핑하거나 절단하는 기능만으로 제한됩니다. 최종 제품에 카운터싱크 구멍, 탭핑, 각인(일련번호용)이 필요하다면 추가 장비와 2차 작업이 필요합니다. 이는 제조업체에 추가 비용으로 이어집니다.

따라서 낮은 볼륨 네임 플레이트 각인에는 밀링 머신, 특히 고속 밀링 머신이 최고입니다. 이 블로그 게시물의 나머지 부분은 각인 네임 플레이트 생산에서 경쟁 우위를 제공하는 고속 밀링 머신 기능에 초점을 맞출 것입니다.

고속 스핀들

대부분의 ID 제품과 네임 플레이트 각인은 작은 각인 비트와 엔드밀로 수행됩니다. 이 작은 공구들은 높은 속도로 실행되어야 합니다. 40,000~60,000 RPM의 고주파 스핀들을 특징으로 하는 고속 밀링 머신은 밀링과 각인 중 절삭 채널에서 칩을 효과적으로 배출합니다. 이는 매끄러운 표면과 버 없는 엣지를 초래합니다. 또한 2차 디버링 작업과 관련된 비용도 제거합니다.

프로빙

프로빙 또는 표면 스캐닝(매핑)은 작업 설정 중 시간을 절약하고 정확성과 반복성을 보장합니다. 일부 밀링 머신에서 통합 구성 요소로 사용 가능한 프로브는 불규칙한 공작물 지형을 인식하고 동적으로 보상합니다. 블랭크 표면을 따라 측정을 수행하고 그 데이터를 가공 컨트롤러에 공급함으로써 이를 수행합니다. 컨트롤러는 고르지 않은 표면이나 공작물 위치를 자동으로 조정합니다. 이 과정을 통해 작업 설정 시간이 단축되고 부품/파트 불량이 최소화됩니다.

오일 프리 쿨런트

프로빙이 각인 네임 플레이트 생산의 앞단(설정 중)에서 귀중한 시간을 절약할 수 있는 반면, 오일 프리 쿨런트는 뒷단에서 시간을 절약할 수 있습니다. 완료된 네임 플레이트에 잔여물을 남기는 오일과 달리, 특정 오일 프리 쿨런트는 단순히 증발합니다. 따라서 2차 탈지 작업을 제거할 수 있어 인건비, 세척에 필요한 소모품 비용, 그리고 가장 중요하게 총 각인 네임 플레이트 생산 시간을 최소화합니다.

통합 진공 테이블 워크홀딩

각인 네임 플레이트 애플리케이션의 워크홀딩, Metalphoto 같은 생산 런은 문제가 될 수 있습니다. 얇은 기판은 고정하기 어렵습니다. 이는 제조업체가 기존 CNC를 사용하여 제한된 표면적을 가진 작은 부품을 각인하거나 절단하는 경우 특히 그렇습니다. 스핀들의 힘이 부품이 완전히 절단되면 기계 베드 전체로 부품을 문자 그대로 '던져버릴' 수 있기 때문입니다. 많은 제조업체가 실제로 스프레이 접착제를 워크홀딩 방법으로 사용합니다. 이건 지저분할 뿐만 아니라 완성된 부품을 기계 베드에서 제거할 때 구부러짐을 초래할 수도 있습니다. 게다가 완성된 부품에서 접착제를 제거하기 위한 시간과 비용이 드는 2차 적용이 필요합니다.

그러나 일부 고속 밀링 머신은 통합 진공 테이블 워크홀딩을 장착할 수 있습니다. 예를 들어, DATRON의 진공 테이블을 사용하면 한때 고정하기 어려웠던 얇은 재료를 단 몇 초 만에 고정할 수 있습니다. 0.001인치 두께의 플라스틱 호일부터 0.250인치 두께의 알루미늄 시트까지 빠르게 고정되고, 부품이 소재를 완전히 '쿠키 커터' 방식으로 절단해도 제자리에 유지됩니다. 진공 펌프가 시스템 작동을 위한 진공 파워를 제공합니다. 진공 테이블은 공기 흐름이 최적화된 진공 포트와 리세스드 진공 챔버를 특징으로 하여 우수한 진공 분포를 제공합니다. 저렴한 가스 투과성 기판이 희생 진공 디퓨저 역할을 하여 커터가 테이블을 자르지 않고 공작물을 관통 가공할 수 있게 합니다.

자동 공구 관리

밀링과 각인을 위한 다양한 CNC 기계를 고려하는 ID 제품과 각인 네임 플레이트 제조업체는 현재 공정과 이상적인 공정이 무엇일지 고려해야 합니다. 즉, 현재 한두 교대만 운영 중이지만, 완벽한 세계에서 무인 야간 교대가 수익성 증대의 비결이 될 수 있습니다. '라이트 아웃' 교대가 아니더라도 기계가 무인으로 돌아갈 수 있는 주간 교대가 있다면 조작자가 다른 일을 돌볼 수 있게 되어 제조업체에 단일 직원으로부터 더 많은 생산성을 제공합니다.

따라서 올바른 종류의 공구 관리를 갖춘 CNC를 선택하는 것이 중요합니다. 필수 자동 공구 관리 시스템은 시너지적으로 작동하는 세 가지 별도 구성 요소로 구성됩니다. 공구 체커, 공구 교환기, 소프트웨어. 공구 체커는 공구 길이를 측정하고 파손된 공구를 감지하는 기계식 센서입니다. 공구 교환기는 예비 공구와 소켓을 위한 공간이 있는 랙이나 트레이로, 기계가 파손된 공구를 놓고 교체 공구를 집어들기 전에 놓습니다. 조작자는 예비 공구로 랙을 채울 수 있어 '라이트 아웃' 작동 중 공구가 파손될 경우 즉시 사용 가능한 공급을 갖출 수 있습니다. 소프트웨어는 코드 몇 줄을 실행한 후 공구 체크를 실행하도록 설정할 수 있는 매크로 프로그램입니다. 예를 들어, 공구 체크 매크로는 "이 공구 측정; 길이가 (소프트웨어 공구 데이터베이스에 나열된) 매개변수보다 짧으면 공구 교체"와 같은 'if/then' 문을 사용하여 500줄 코드마다 체크를 개시할 수 있습니다.

마무리

저생산 런을 전문으로 하는 ID 제품과 각인 네임 플레이트 제조업체는 고속 밀링 머신을 사용함으로써 효율성, 유연성, 전반적인 비용 절감을 얻을 수 있습니다. 이들 제조업체 대부분이 작은 공구를 사용하므로, 작은 공구용으로 특별히 설계된 CNC 기계를 선택하는 것이 필수적입니다. 고속 스핀들은 작은 공구에 가장 적합하며 버 없는 부품과 우수한 표면 및 엣지 마감을 생성합니다. 이 스핀들의 낮은 힘은 공구 수명을 극대화하고 통합 진공 테이블 같은 혁신적인 워크홀딩을 가능하게 하여 설정 시간을 줄입니다. 프로빙은 설정을 더 효율적으로 만들고 정확성과 반복성을 보장합니다. 자동 공구 관리는 무인 또는 라이트 아웃 생산을 가능하게 하여 비용을 절감합니다. 이러한 모든 기능을 제공하는 고속 밀링 머신은 ID 제품과 각인 네임 플레이트 제조업체에게 진정한 경쟁력과 비용 절감 이점을 제공합니다.