독점 입자가 논우븐 연마재의 마감 품질을 높이는 원리

작성: Mike Shappell, 선임 애플리케이션 엔지니어, Norton | Saint-Gobain Abrasives

수년간 마감 산업은 거의 모든 분야에서 논우븐 기술의 성장을 보아왔습니다. 항공우주, 자동차, 장식/화장품 마감, 의료 등에서 논우븐 연마재 사용 시 얻는 독특한 마감은 마감에 매우 중요한 몇 가지 요구사항을 충족합니다. 지저분하고 일관성 없는 그리스리스 컴파운드 없이 부품 표면에 구조화된 마감을 구현하는 것은 논우븐 기술이 제공하는 이점의 빙산의 일각에 불과합니다. 최종 구조화 마감이 여전히 논우븐 제품 전체 시장의 주요 구성 요소지만, 금속 제거가 이 독특한 제품의 중요한 역할로 부상했습니다.

입자의 이점

이러한 개선의 상당 부분은 다양한 논우븐 벨트, 휠, 패드에 사용되는 매우 효과적인 Vortex 입자 덕분입니다. 이 독점 응집 입자는 기존 코팅 벨트에서 입자가 제시되는 방식과 달리, 비구조화된 나일론 메쉬 소재가 입자를 독특한 방식으로 현탁시킵니다. 이는 이 입자 군의 독특한 설계 덕분에 지속적인 절삭률과 높은 일관성의 마감을 가능하게 합니다.

휠 형태에서 응집 구조는 저밀도 및 고밀도 유니파이드 휠에서 높은 절삭률과 더 긴 수명을 가능하게 합니다. 이는 논우븐 유니파이드 휠 공정을 본드 휠 등 다른 유형의 휠과 비교할 때 효과적입니다. 빠르고 오래가는 입자가 스미어프리 Clean Bond® 기술 포맷에 배치되면, 연마 시 발생하는 열이 휠 본드 구조를 분해할 우려 없이 고압 애플리케이션에 적용할 수 있습니다.

저밀도 휠에서 사용 시, 이 입자는 닿기 어렵거나 윤곽이 있는 부품 마감에 빠른 절삭과 긴 수명을 제공합니다. 평평한 부품에는 직선적이고 구조화된 마감을 위한 논우븐 벨트가 있습니다. 예를 들어 Norton Vortex Rapid Prep™ 벨트는 그리스리스 컴파운드 애플리케이션을 대체할 수 있을 뿐만 아니라 Vortex 응집 입자 기술이 없는 논우븐 벨트의 성능도 개선합니다.

타이트한 반경 영역에는 다양한 밀도의 휠이 효과적입니다. 매끄러운 구조화 마감에는 논우븐 플랩 휠이나 인터리프 휠이 좋은 접근법입니다. 인터리프 휠은 논우븐 소재와 코팅 연마재가 광범위한 구성으로 조합된 것입니다. 다양한 코팅 연마 입자와 그릿 크기로 논우븐 소재를 커스터마이징할 수 있어 거의 모든 현재 마감을 논우븐 방식으로 매칭할 수 있습니다.

커스터마이징은 자동화도 현실로 만듭니다. 예상 최종 마감이 무엇이든, 인터리프 기술과 역량으로 더 나은 마감을 달성할 수 있으며 로봇/자동화 작업에도 적합합니다. 그리스리스 컴파운드와 버프 방식으로는 불가능했던 완전한 반복성과 일관성을 자동화로 달성할 수 있습니다. 수많은 로봇 통합업체의 개선으로 휠 마모에 따른 크기를 '읽어' 휠 속도와 압력을 조정하는 기능이 생겼습니다. 이 기능들로 작업자는 각 부품마다 정확한 마감을 만들 수 있습니다. Vortex 응집 입자와 논우븐 구조의 이점 덕분에 기존 마감 방식에서 논우븐 기술로 전환 시 비용 절감이 누적됩니다.

생산 혁신

Vortex 논우븐 응집 입자가 어떻게 생산을 혁신했는지 한 예입니다. 중서부 마감 작업장에서 고급 주방 가전용 링에 구조화된 마감을 넣어야 했습니다. 이는 스탬핑 공정 중 발생한 중간 크기 버 제거뿐만 아니라 화장품적 마감도 요구했습니다.

작업을 시작하기 위해 피니셔에게 표준 Rapid Prep 논우븐 벨트 미디엄 그릿이 제공되었습니다. 이 공정은 톱니 고무 콘택트 휠 사용 시 버 제거와 요구 마감을 모두 잘 수행했습니다. 하지만 논우븐 벨트 비용과 생산 가능 부품 수가 소규모 마감 작업장에는 너무 높았습니다. 버 제거와 마감 모두에서 벨트당 300~400개만 생산 가능해 충분하지 않았습니다.

다음 단계는 더 거친 경쟁사 벨트를 시도해 벨트 수명을 늘리는 것이었습니다. 이는 벨트당 500개로 수율을 높였지만 마감이 용납할 수 없었습니다.

연마 시 발생하는 열의 악영향을 줄여 벨트 수명을 연장하기 위해 원래 Rapid Prep 벨트에 고체 벨트 윤활제를 사용했습니다. 벨트 수명이 벨트당 600개로 연장되었습니다. 상당한 개선이지만 피스당 비용은 여전히 너무 높았습니다.

공정에서 더 많은 것을 얻기 위해 작업장은 Vortex 버전 Rapid Prep 벨트로 전환했습니다. 고체 윤활제 지속 사용으로 생산량이 벨트당 1,200개로 늘었지만, 견적가 기준으로는 손익분기점이었습니다.

이 같은 Vortex Rapid Prep 벨트를 사용해 수명의 약 4분의 1 지점에서 거친 코팅 연마 파이버 디스크로 벨트를 '드레싱'했습니다. 이는 벨트의 다층 구조 덕분에 가능했습니다. 공정을 청소하고 새 섬유를 표면으로 가져와 벨트 수명을 벨트당 약 1,500개로 연장했습니다.

마지막으로 작업장은 'Cool It'™ 루브 리퀴드 벨트 윤활제로 전환했고, 지속적인 드레싱 공정과 함께 벨트당 최소 1,800개를 달성했습니다.

주방 가전 부품 마감 최적화 요약은 다음과 같습니다:

벨트당 부품 생산량 5배 증가

• Rapid Prep 논우븐 벨트: 초반 시간당 300개 링 마감
• Rapid Prep 논우븐 벨트 + 고체 벨트 윤활제: 시간당 600개
• Vortex Rapid Prep 논우븐 벨트 + 고체 윤활제 지속/벨트 드레싱: 시간당 1,200개
• Vortex Rapid Prep 논우븐 벨트 + 리퀴드 Cool It 윤활제 + 벨트 드레싱: 시간당 1,800개

원문은 Fabricating&Metalworking에 게재되었습니다