항공우주 회복기 대비: 귀사 작업장은 성장 기회를 잡을 준비가 됐습니까?

최근 항공기 주문 급증과 승객 수 증가가 항공우주 산업의 회복을 예고합니다. 귀사 작업장이 성장 기회를 포착할 준비가 되었나요?

유나이티드 항공이 회사 역사상 최대 항공기 주문을 했습니다. 10여 년 만에 어느 항공사보다도 큰 주문이었습니다.

또한 미국 승객 수가 팬데믹 이전 수준으로 회복되며, 미국의 여행 대중이 다시 하늘로 나설 준비가 된 것으로 보입니다.

이 모든 건 항공우주 산업에 희소식입니다. 그래서 제조사와 공급업체는 지금부터 다가올 성장 기회를 위해 계획을 시작해야 합니다.

전문가들과 손잡기

이 변화의 대부분은 세라믹 및 복합재 같은 강하면서 가벼운 소재 사용을 중심으로 이뤄집니다. 그래서 미래 항공기 작업을 준비하는 누구든 이들 소재 가공에 정통해야 합니다.

이들 소재의 접합, 제작, 보호 등에 대해 배울 좋은 곳은 3M입니다. 미네소타 세인트폴 소재의 이 제조사 겸 항공우주 공급업체는 이 분야에 상당한 전문성을 갖고 있으며, 트랜스포테이션 아카데미를 통해 공개 교육 과정을 제공합니다.

세코 툴즈(Seco Tools)는 티타늄과 내열 초합금(HRSA)이 향후 항공기 제조에서 핵심 역할을 계속할 것이라고 지적합니다.

3M과 많은 다른 제조 공급업체처럼 세코도 웹사이트를 통해 광범위한 학습 자산을 제공하며, 그중 다수가 항공우주 과제와 솔루션에 초점을 맞춥니다.

이 절삭 공구 공급업체는 또한 "항공우주 제조사와 긴밀히 협력해 생산성을 높이고 수익성을 강화하는 솔루션을 만들고 제공한다"고 제안합니다. 이는 확실히 그들의 공급업체에도 확장됩니다.

체인을 끊지 마세요

물론 지금이 제조업에 좋은 시기입니다(사이드바 참조). 사실상 모든 주요 절삭 공구 및 툴링 공급업체가 오늘날 항공우주에 집중하든 아니든 기계 공장, 제작자, 전문 공급업체를 더 효율적이고 수익성 있게 만드는 솔루션을 제공합니다.

케나메탈 제품 매니저 게오르그 로스는 티타늄 파일런과 랜딩 기어 빔 같은 구조 부품을 생산하는 항공우주 제조사의 니즈를 해결하는 좋은 솔루션 스토리를 가지고 있습니다.

3단계 툴링 접근법은 회사의 새로운 FBX 플랫보텀 인서터블 드릴로 '체인 드릴링(chain drilling)'해 스타터 홀 시리즈를 뚫어, HARVI 울트라 8X(HU8X) 인서터블 엔드밀로 황삭 밀링 길을 연 뒤, 솔리드 초경 엔드밀로 바닥과 벽을 정삭하는 방식입니다.

이 솔루션은 다양한 스핀들 인터페이스에 맞는 KM4X 포함 BTF46(볼트 테이퍼 플랜지) 연결로 제공됩니다.

"FBX 드릴은 플랫보텀 드릴과 Z축 플런지 밀의 장점을 결합해 가공 공정을 극적으로 가속화합니다."라고 그는 말합니다. "플랫보텀 설계는 반경 방향 힘을 제거하고, 4개의 유효 절삭 날로 이송과 속도를 높여 전통적인 램핑 기법 대비 최대 200% 높은 금속 제거율을 이끕니다."

작업장 안전 지키기

티타늄을 가공할 때, 그리고 덜하지만 알루미늄 가공 시에도 추가 과제가 하나 있습니다. 황삭 작업 중 공구 풀아웃(Tool pullout)입니다. 하이머 USA 사장 브렌트 홀든은 사이드락 스타일 엔드밀 홀더에 아무리 큰 힘을 가해도 약간의 공구 크리프(미끄러짐)가 발생할 수 있다고 설명합니다. 이 문제는 사이드락에 국한되지 않습니다. 수축 피트, 유압, 기계식 밀링 척조차 중절삭 애플리케이션에서 공구 풀아웃에 취약합니다.

이게 하이머가 세이프락(Safe-Lock) 시스템을 개발한 이유입니다. 스크랩 부품과 공구 파손 위험을 제거할 뿐 아니라, 경쟁 툴홀딩 기술보다 더 깊은 절삭 깊이, 이송률, 스핀들 속도로 밀링할 수 있게 해줍니다. 마찬가지로 회사는 듀오락(Duo-Lock) 모듈러 밀링 시스템(케나메탈과 공동 개발)도 개발했는데, 항공우주 및 기타 일반 밀링 애플리케이션에서 '기존 모듈러 시스템 대비 금속 제거율을 2배 이상 높인다'고 합니다.

"우리는 크고 비싼 금속 블록, 즉 기체 구조 부품을 가공하는 항공우주 작업장을 위해 두 시스템을 설계했습니다."라고 홀든은 말합니다.

"이들은 이후 이 제조 부문의 당연한 선택이 되었고, 긴 절삭 깊이와 큰 반경 방향 공구 인게이지먼트가 있는 밀링 애플리케이션에서 금속 제거를 극대화하고자 하는 누구에게나 마찬가지입니다."

절삭 공구

세라티짓(Ceratizit)은 앞서 언급한 복합재를 가공하는 작업장에 필수적인 PCD 밀링, 드릴링, 라우팅 공구의 광범위한 라인업을 제공합니다.

세라티짓의 기술 및 솔루션 수석 디렉터 마크 블로서는 회사의 항공우주 제공 범위가 절삭 공구를 훨씬 넘어선다고 설명합니다. 그는 항공우주 부문이 최근 몇 달간 꽤 빠르게 램프업했으며, 특정 수요를 충족하기 위해 그와 그의 그룹 내 다른 이들이 CNC 장비의 능력을 보강하는 특수 전자 보링 공구를 개발했다고 말합니다.

이 기술은 브레이크 부품, 랜딩 기어, 기어 케이스 등 많은 항공우주 부품에서 볼 수 있는 다양한 복잡한 내부 보어 가공에 적용되고 있다고 합니다.

"특수 목적 기계를 써서 내부 병 모양 피처를 깎는 대신, 이제 우리가 무선 윤곽 제어 및 자동 보정 보링 시스템을 장착한 머시닝 센터에 그걸 올립니다. 이 U축 헤드로 내부 윤곽 가공과 그루빙이 가능해져 한 번 셋업으로 완전한 부품을 가공할 수 있습니다. 꽤 멋진 것들입니다."

다이아몬드 레이저 가공

구어링(Gühring) PCD/PCBN 사업부 제품 매니저 겸 엔지니어링 슈퍼바이저 릭 위스는 동료들과 마찬가지로 항공우주 산업 내 복합재와 티타늄 사용 증대에 동의하지만, 가벼운 알루미늄이 당분간 사라지진 않을 거라고 봅니다. 여기서도 PCD 절삭 공구가 첫 선택입니다. 특히 고실리콘(Si) 또는 7075 알루미늄 같이 가공성이 낮은 소재에서 더 높은 생산량이나 더 엄격한 정확도 요구가 있을 때 그렇습니다.

이 브레이즈드 다이아몬드 공구의 역사적 단점 중 하나는 칩 포머와 헬릭스 형상 부재로 칩 제어가 최적화되지 않는다는 점입니다. 구어링 등은 다이아몬드 및 다이아몬드 유사 코팅(DLC)을 초경 솔리드 드릴, 엔드밀, 리머에 적용해 마모성 알루미늄 합금이나 복합재 가공 시 공구 수명을 크게 연장함으로써 이 중 두 번째를 해결하고 있습니다. 또한 '베인드(veined)' 다이아몬드 공구와 솔리드 PCD 헤드 툴링을 제공해 절삭 공구 제조사가 곡선과 헬리컬 형상을 만드는 데 더 큰 위도를 주기 시작했습니다.

또 다른 흥미로운 발전은 평평한 절삭 면을 가졌을 공구에 레이저로 칩 포머를 에이블레이션(ablate)하는 것입니다. "과거엔 이들이 긴 끈적한 칩을 만들어 공구에 감겨 다운타임과 심지어 부품 손상을 유발했습니다."라고 위스는 말합니다. "하지만 새로운 레이저 기술로 다이아몬드 자체에 칩 브레이커를 실제로 태워 넣을 수 있게 돼 칩 관리성과 부품 표면 조도 모두를 개선했습니다. 많은 문제를 해결했습니다."

귀사 작업장은 항공우주 분야의 예상 성장 기회를 잡기 위해 어떤 조치를 취하고 있나요? 아래 댓글로 알려주세요.

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귀사 작업장은 항공우주 성장 기회를 잡을 준비가 되었습니까?

최근 항공기 주문 급증과 승객 수 증가가 항공우주 산업의 회복을 예고합니다.

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