CNC 가공: 친환경 에너지 분야 혁신 주도

에너지 부문은 현대 사회의 생명선으로, 모든 기기와 산업에 지속적으로 전력을 공급합니다. 따라서 이 끊임없는 경계심 있는 에너지 생산에는 유압 밸브(석유 및 가스 산업), 태양광 전지, 풍력 터빈 부품 등 모든 종류의 첨단 장비가 필요합니다. CNC는 이러한 복잡한 장치 제작에 필수적이었습니다.

항공우주와 자동차 외에도 에너지 생산은 CNC 가공의 가장 큰 용도 중 하나입니다. 그러나 에너지 산업은 재생 에너지원을 기존 에너지원과 함께 수용하거나(더 급진적으로는) 석유와 가스를 완전히 포기하고 재생 에너지로 전환해야 하는 전환점에 있습니다. 결국 재생 에너지 부문은 2007년부터 2017년까지 매년 5% 성장했으며, 더 많은 이니셔티브와 증가하는 글로벌 지원도 있었습니다.

일반적으로 CNC 부품과 첨단 가공은 발전 도구와 부품의 품질과 효율을 높일 것입니다. 이 글에서는 CNC가 이 전환에서 중요한 역할을 수행하는 주요 방식들을 살펴봅니다.

풍력 발전

풍력 에너지 생산은 엄청난 응력을 견디면서 정확성을 유지하는 내구성 있고 오래가는 부품을 요구합니다. 제조사들은 최소한의 마모로 풍압을 처리할 수 있는 정밀한 블레이드를 생산해야 합니다. 금속 및 탄소 섬유 가공은 블레이드 생산뿐만 아니라 각도를 조정하는 거대한 베어링 같은 부품에도 필수적이었습니다. CNC 사용으로 풍력 터빈 조정 메커니즘의 거대한 베어링을 일반적으로 더 작은 부품에만 적용되는 정확도로 제조할 수 있습니다. 이 부품들은 이동성이 성능에 심각한 영향을 미치므로 (비행기 엔진 블레이드처럼) 극도로 정확해야 합니다.

일반적으로 다목적 선반 기계가 기어, 기어박스 하우징, 로터에 사용됩니다. 평균 풍력 터빈의 크기를 고려하면 대형 중장비 기계가 필요하며, 기어 휠 제조의 약 90%가 금속 절삭을 포함합니다. 요즘은 홉이나 디스크 커터를 사용한 기어 밀링이 주를 이룹니다. 마찬가지로 CNC 드릴링 기계는 다양한 에너지 시스템의 튜브 쉘 열교환기 구멍 가공에 자주 사용됩니다.

풍력 터빈과 풍차에는 탄소 섬유 강화 플라스틱이나 유리 섬유 소재를 가공하는 CNC 기계가 필요합니다. 소재 측면에서 중공 코어 유리섬유, 알루미늄, 경량 목재도 로터 블레이드에 사용될 수 있습니다. 대부분의 로터 블레이드 블레이드 프로필은 비행기와 꽤 유사하므로 이 기계들은 꽤 높은 정확도를 요구합니다.

태양광 발전

태양광 패널 자체 외에도 정밀 제조가 필요한 다양한 부품이 있습니다: 프레임, 백 레일, 캐리어 레일 등. 밀링과 드릴링 기계가 이런 프로젝트에 이상적이며, 많은 기업들이 CNC 기계를 태양광 패널 부품 생산 전용으로 마케팅합니다. 대형 태양광 패널 생산 라인도 절단과 드릴링 같은 여러 유형의 CNC 공정을 포함하지만, 운영자들이 동시에 작업하는 여러 비CNC 공정도 함께 필요합니다.

생산 라인이 거대하고 번거로울 수 있으므로, 화낙(Fanuc) 같은 기업들은 형태를 더 유연하고 작업 공간 경제적으로 처리할 수 있는 다목적 로봇 팔을 제공해 왔습니다. 마찬가지로 빔 컷(Beam cut) 같은 기업들은 공정을 단순화하고 단 한 사람이 운영할 수 있는 태양광 패널 제작 전문 소프트웨어를 제공합니다. 이는 CNC가 공간과 노동 활용을 자유롭게 하는 방식 중 하나입니다.

태양광 패널 제조사들은 프레임과 하우징에 터닝 센터와 와이어 커터를 매우 자주 사용합니다. 플라즈마와 파이버 레이저 절단 기계는 종종 태양광 패널 제조에 특화되어 있으며, 다양한 레이저가 패널 자체 분할에 자주 사용됩니다. 마찬가지로 프로토랩스(Protolabs) 같은 기업들은 CNC 가공과 3D 프린팅을 혼합하여 태양광 패널을 생산합니다. 이는 태양광 산업 내 하이브리드 제조의 여지가 있을 수 있음을 시사합니다.

수력 발전

수력 터빈과 발전기는 단순히 거대한 기계일 뿐만 아닙니다. 압력과 물 손상에 견디고 이러한 특성을 가진 금속, 흔히 탄소강과 스테인리스강 부품으로 구성되어야 합니다. 전 세계 기업들은 CNC 기술을 사용하여 단순 샤프트와 부싱부터 수력 터빈 하우징, 임펠러, 커버까지 모든 종류의 부품을 생산합니다.

이는 일반적인 터닝, 라인 보링, 밀링을 포함하지만, 종종 플랜트 필요에 따라 대규모로 수행됩니다. 참고로 북미의 캐년 하이드로(Canyon Hydro)는 지름 16피트(약 4.9m), 무게 25톤까지의 펠턴(Pelton)과 프란시스(Francis) 수력 터빈을 제작할 수 있는 7축 CNC 밀링 기계를 사용합니다. CNC 기계는 터빈의 사소한(그러나 잠재적으로 영향력 있는) 결함을 수정합니다. 이는 제작 센터의 많은 다른 기계들 중 하나입니다. 더 큰 규모로, 포이트 하이드로(Voith Hydro)의 요크 시설은 지름 42피트(12.80m) 이상, 무게 350톤(317.5톤) 이상의 공작물을 가공합니다.

터빈 외에도 CNC 밀링과 기타 가공 기술은 댐과 수력 발전소의 게이트 개발에 사용됩니다. 특정 경우, 다양한 CNC 기계의 성장으로 인해 이러한 부품 생산이 먼 공장에서 운반해 오는 대신 현장에서 이루어질 수 있게 되었습니다.

전반적으로 친환경 에너지 세계는 CNC 가공과 현대 기술로부터 엄청난 혜택을 받고 있습니다. 우리는 그들의 능력 표면만 긁었을 뿐인데, 이미 너무나 많은 응용 분야, 이점, 사용 사례가 있습니다.