금속을 넘어: 혁신적인 비금속 소재로 생산성 향상

글로벌 제조업체와 기술자들은 끊임없이 생산 개선을 모색하고 제품을 시장에서 더 매력적으로 만들기 위해 다양한 종류의 소재 사용을 연구합니다. 급변하는 세계에서 이러한 목표를 달성하기 위해 모든 관련 당사자는 더 유연해지고 기꺼이 변화를 수용해야 합니다.

점점 더 많은 비금속 소재의 사용이 급격히 증가하고 있으며, 이전에 전통적 소재의 영역으로 여겨졌던 많은 응용 분야가 이제 비금속 소재로 제조되고 있습니다. 복합 소재와 CFRP(탄소 섬유 강화 플라스틱)의 사용은 이제 상대적으로 일반적이며 이러한 소재의 시장 점유율은 계속 증가하고 있습니다.

금속 절삭 산업의 선도 기업 중 하나인 ISCAR은 다작하는 R&D 부서가 CFRP 및 복합 소재의 효율적인 가공을 위해 특별히 설계된 첨단 절삭 공구 제품군을 지속적으로 혁신하고 개발하도록 보장합니다. 이러한 진보적인 제품은 고객에게 이러한 까다로운 소재와 관련된 매우 효과적인 제조 솔루션을 제공합니다.

지난 30년간 복합 소재, 플라스틱, 세라믹, CFRP라는 용어로 다루어지는 무수한 소재가 지배적인 신소재로 부상했습니다. 복합 소재는 끊임없이 새로운 시장을 개척하고 정복하며, 이들 소재의 응용 분야 수는 계속 증가하고 있습니다. 이제 현대 복합 소재는 엔지니어링 소재 시장의 상당 부분을 차지하며 일상용품부터 정교한 틈새 분야까지 다양한 응용 분야에 사용됩니다.

자동차, 항공우주, 전력 산업 등 산업 리더들이 앞장서고 있습니다. 예를 들어 현대적인 상업용 대형 터빈은 일반적으로 3날 설계를 사용합니다. 이 블레이드는 에폭시 수지 바인더가 포함된 유리 섬유 강화 폴리에스터로 제조됩니다. 탄소 섬유와 같은 신소재가 지속적으로 도입되어 이러한 대형 풍력 터빈 블레이드에 필요한 높은 강도-중량 비를 제공합니다. 현재 5MW급 기계에 사용되는 일반적인 터빈 블레이드 길이는 60미터에 달할 수 있습니다.

복합 소재는 스포츠 장비, 자동차, 오토바이, 소비재, 의료 제품 등 우리 일상생활의 모든 측면에서 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 의료 분야에서의 사용 예로는 크거나 복잡한 형태의 두개골 결손 재건에 사용되는 새로운 방법이 있습니다. 이 분야에서는 사전 제작된, 컴퓨터 생성된, 개별 맞춤형 CFRP 의료용 임플란트가 사용되고 있습니다.

거의 모든 산업에 관여하는 전 세계 제조업체와 기술자들은 시장의 새로운 요구 사항에 대비하고 CFRP 및 복합 소재의 새로운 용도를 찾아낼 수 있을 만큼 유연해야 하는 것이 매우 중요합니다.

금속 가공 산업용 절삭 공구의 선도적 생산업체 중 하나인 ISCAR은 고성능, 정밀 설계된 다결정 다이아몬드(PCD) 및 입방 질화 붕소(CBN) 팁 공구를 폭넓게 보유하고 있습니다. ISCAR은 또한 오늘날의 금속, 목재, CFRP 및 복합 소재 산업의 가장 엄격한 요구를 충족하기 위한 다양한 형상의 고급 다이아몬드 코팅 초경 솔리드 공구를 다양하게 갖추고 있습니다. 이 제품군에는 인서트, 카운터싱크, 볼 밀, 밀, 프로파일 커터, 복합 드릴, 스텝 리머, 카운터싱크 드릴이 포함됩니다. 또한 우리의 고도로 숙련된 엔지니어링 팀은 모든 종류의 소재 가공을 위한 "특수" 공구 요청을 환영합니다.

PCD는 비철 금속, 플라스틱, 복합 소재(흑연), 기타 절삭 곤란 또는 마모성 소재의 더 효율적인 가공을 위해 수요가 증가하고 있습니다. CBN 공구는 HRC 45 이상의 경화강, 주철, 슈퍼 합금 및 기타 특정 금속 가공에 필요합니다. 고품질 공구는 생산성을 높이고 생산 비용을 절감합니다. ISCAR의 R&D 자원은 이러한 복잡한 소재의 가공 문제 해결을 돕기 위해 최선을 다하고 있으며, 더 광범위한 솔루션 개발에 상당한 자금을 지속적으로 투자하고 있습니다.

현재 첨단 항공기 유형에 사용되는 소재의 가공은 이러한 어려운 소재가 가볍지만 매우 강하기 때문에 새로운 공정을 요구합니다. CFRP 가공에 일반적으로 사용되는 툴링은 오래 지속되는 다이아몬드 PCD 인서트, 베인 PCD 밀링 공구 또는 브레이즈드 맨드렐 공구를 특징으로 합니다.

CFRP 같은 복합 소재를 가공할 때는 사실상 칩이 생성되지 않습니다. 대신 소재 제거 메커니즘을 '파쇄'로 더 잘 설명할 수 있습니다. 절삭 날의 충격이 단단한 탄소 섬유를 절단하는 것이 아니라 파쇄시킵니다. 이 과정은 공구 절삭 날에 상당한 마모를 일으켜 급속한 마모로 이어집니다. 복합 소재 가공뿐만 아니라 모든 절삭 공구 응용 분야에서 공구 형상이 절삭 성능을 주도합니다. 그러나 복합 소재 분야에서는 공구 소재도 성능의 주요 동인이 됩니다. 공구의 날 소재가 기하학을 유지하고 날카롭게 유지할 만큼 높은 수준의 마모를 견딜 수 없다면, 공구가 너무 빨리 마모되어 기하학이 급격히 변할 수 있습니다. CFRP를 성공적으로 가공하기 위해 ISCAR은 오래 지속되는 다이아몬드로 코팅된 단단하고 날카로운 초경 솔리드 공구를 개발했습니다.

사용되는 다이아몬드 코팅은 일반적으로 다결정 다이아몬드(PCD) 코팅입니다. 그러나 화학 기상 증착(CVD) 공정으로 적용된 다이아몬드 코팅은 100% 실제 다이아몬드 결정을 활용하는 유일한 코팅입니다. CVD 다이아몬드 코팅의 주요 장점은 고마모성 복합 소재가 생성하는 열과 마찰을 줄여준다는 것입니다.

복합 부품에 필요한 가공 작업이 단순할 수 있음(때로는 드릴링과 트리밍만 필요)에도 불구하고, 이들 종종 복잡한 부품을 지지하기 위해 설계된 고정 장치는 그 자체로 작은 공학적 위업이 될 수 있습니다. 따라서 복합 부품 가공용 고정 장치는 상당한 엔지니어링 투자가 될 수 있습니다. 소재 층의 털날, 박리 또는 기타 분리를 방지하는 깨끗한 절단을 위해서는 부품이 진동에 대해 단단히 고정되어야 합니다.

ISCAR의 고품질, 정밀한 PCD 및 CBN 팁과 다이아몬드 코팅 공구는 사용자의 생산 비용을 절감하고 제조 제품의 품질을 개선합니다. 비교 대상인 텅스텐 카바이드 공구 사용 시보다 CFRP 및 복합 소재에서 현저히 향상된 성능이 보장됩니다. 또한 더 높은 정밀도와 우수한 표면 마감 특성을 달성합니다.

ISCAR은 금속 가공 분야뿐만 아니라 CFRP 및 복합 소재 가공 분야에서도 우수한 고객 서비스, 제품 품질, 비용 효율적인 가격으로 산업화된 세계 전역에 알려져 있습니다.

Iscar In The News에 이전에 게재되었습니다.