[첨단 헬로티] 코세무라 토루 (小瀨村 透), 뎅 야오 (鄧 垚), 카와이 세이지 (河井 聖兒) 日産자동차(주) 1. 서론 최근 로봇이나 IoT, AI를 이용해 공장의 자동화·무인화가 다양한 분야에서 대응되고 있다. 동사에서도 금형 제작의 자동화를 추진, 생산성 향상을 도모하고 있다. 특히 금형 보수의 패딩 용접 공정에서는 사람 손에 의한 용접 작업이 주로 되어 있으며, 자동으로 교체하는 것에 의한 금형 제작비 절감 효과가 크다. 또한 용접의 자동화는 화염 등의 환경 보전성이나 화상 등의 작업 안전성 확보, 중노동․혹서 작업의 탈피, 기술자의 후계 문제 해결, 글로벌 기술 전개의 용이성 등 무형 효과도 커서 솔선해서 자동화가 요망되는 공정으로 되어 있다. 2. 대상 금형/자동화 설비 금형 보수의 경우, 모재와 동 재종을 패딩 용접하는 경우와 이 재종의 경우가 있다. 이번에 기술적으로 난이도가 높다고 생각되는 이 재종으로 실험을 했다. 대상 금형으로서 로봇 티칭이 용이한 단조 공정에서 사용되는 커넥팅 로드 버 빼기 금형(트림 금형)을 선정했다. 모재 재질은 S45C(경도 23～27HRC), 패딩 용접하는 용접재는 스테라이트
[첨단 헬로티] 이나기키 나오토 (稻垣 直人), 히구치 시게키 (樋口 成起) 大同특수강(주) 1. 서론 최근 자동차의 출돌 안전성 및 연비 향상의 요구로부터 차체 골격 부품의 고강도화가 요구되고 있으며, 기존 대비 고강도의 부품 제조가 가능한 핫스탬핑 공법이 주목받고 있다. 핫스탬핑 공법은 가열한 강판을 프레스 성형과 동시에 금형 내에서 일정 온도 이하가 될 때까지 냉각 유지할 필요가 있기 때문에 성형 공정의 사이클 타임이 냉간 프레스 공법보다 대폭으로 길어지는 단점이 있다. 그렇기 때문에 사용되는 금형용 강에는 강판의 발열을 촉진시키고, 사이클 타임을 향상시키는 목적으로 높은 열전도율이 요구된다. 또한 냉간 프레스 공법과는 달리 열 부하에 의해 연화가 발생하기 때문에 내마모성 향상 요구가 있으며, 금형에는 고경도와 고연화저항성이 요구된다. 동사에서는 기존 대비 높은 열전도율을 가지면서도 금형에 필요한 담금질성과 경도를 겸비하고 있으며, 더구나 높은 연화저항성을 가진 핫스탬핑 금형용 강 RDH395(이하 개발강)을 개발해 그 특성을 보고했다. 개발강의 위치매김을 그림 1에 나타냈다. 이 글에서는 실제 금형을 모의한 핫스탬핑 시험을 이용해 개발강을
[첨단 헬로티] 사이토 타쿠시 (齊藤 卓志), 하세가와 히데키 (長谷川 英紀) 東京공업대학 시라이시 유타카 (白石 豊), 조우타 케이이치 (造田 敬一) 三菱가스화학(주) 1. 서론 플라스틱 사출성형에서는 수지 충전에 앞서 금형을 가열함으로써 성형품에 생기는 여러 가지 문제의 경감을 도모하고 있다. 구체적으로는 금형에 전기히터를 설치하거나, 온조용 유로를 설정하거나 한다. 이들은 공통적으로 금형 전체를 가열하게 되기 때문에 에너지 소비량이 크고, 사이클 타임을 늘리는 경향이 있다. 이에 필자 등은 금형 표면에 설치된 박막 발열체만을 통전 가열하는 방법에 주목하고 있다. 해당 방법은 금형 베이스 상에 단열층으로서 지르코니아 세라믹스(이하 ZrO2)를 설치, 그 위에 니켈인(이하 NiP) 박막(～10µm 정도)을 도금한다. 이 NiP 박막을 통전 가열함으로써 금형 표면만이 효율적으로 고속으로 가열된다. 이번 연구에서는 실제로 사출성형기에 탑재 가능한 금형 구조를 검토한 결과를 기초로, 박막 발열체를 가지는 급속 가열 금형의 성능을 정량적으로 평가하는 것을 목적으로 적외선 카메라에 의해 발열층 표면의 온도 분포 측정을 하는 동시에, 시뮬레이션을 통해 에너
[첨단 헬로티] 타카쿠라 시게루 (高倉 茂), 츠지 마사요시 (辻 雅嘉) ㈜소딕 1. 서론 최근 IoT(Internet of Things)를 활용해 생산성이나 품질 향상을 하는 여러 가지 제안이 이루어지고 있다. 동사에서도 기계의 정보를 수집해 가시화 하는 기능이나 기계의 정보를 통지하는 기능 등을 준비하고 있다. 이들 기능과 동사의 리니어모터 구동 정밀 금속 3D 프린터 OPM(One Process Milling Center) 시리즈로 제작한 3차원 냉각배관 내장 금형 ‘OPM 금형’, 이 OPM 금형의 능력을 최대한으로 발휘하는 eV-LINE® OPM 금형 전용 생산 셀 시스템 ‘ICF-V’(Injection molding Cell Factory by V-Line)에 대해 소개한다. 2. eV-LINE OPM 금형 전용 생산 셀 시스템 MR30 MR30은 OPM 금형을 탑재한 eV-LINE 사출성형 유닛을 베이스로 해서 사출성형에 필요한 주변기기를 올인원 구조로 한 OPM 금형 전용 생산 셀 시스템으로, 표준 장비하는 베이스형에 카세트 방식의 OPM 금형을 삽입해 성형을 한다(그림 1). OP
[첨단 헬로티] 세토 마사히로 (瀨戶 雅宏), 야마베 마사시 (山部 昌) 金澤공업대학 1. 서론 플라스틱 사출성형품의 강성 향상이나 부품의 고정을 목적으로 반의장면에 리브나 보스가 설정된다. 그러나 이 리브나 보스의 접촉 부분은 다른 부위보다도 필요적으로 판두께가 두꺼워지고, 냉각 시의 수축에 의해 의장면에 싱크가 생기기 쉬워, 외관 품질 상의 큰 문제로 되어 있다. 一柳 등은 리브가 있는 사출성형 평판의 리브 안쪽면에 생기는 싱크량에 대해, 형상 인자나 성형 조건과의 상관을 조사해 리브 두께 및 보압이 리브 싱크량의 지배 인자인 것을 명확하게 하고 있다. 그러나 의장면에 생기는 리브 싱크를 완전히 억제하는 것은 불가능하다. 이번 연구에서는 리브 싱크의 새로운 영향 인자로서 수지유동과 금형 온도에 주목해, 이들 조건이 리브 싱크량에 미치는 영향을 명확하게 하는 동시에 리브 싱크량 저감 메커니즘에 대해 검토하는 것을 목적으로 했다. 2. 실험 방법 (1) 샘플 형상 및 성형 조건 이번 연구에 사용한 성형품을 그림 1에 나타냈다. 성형품은 길이 100mm, 폭 50mm, 두께 3mm의 평판 중앙부에 높이 22mm, 두께 1.5mm의 리브를 가지는 형상이다. 성형
[첨단 헬로티] 5월, 활력이 붙기 시작했다. 미국과 대만은 한 자리 수 이상의 성장세를 보였고, 일본은 0.1% 감소에 그쳤다. 미국은 건설기계 제조 분야의 성장세 덕을 크게 봤다. 글로벌 시장에는 아직까지 미·중 무역 분쟁 영향이 남아 있고, 여기에 이란 긴장 고조 등이 새롭게 부각됐다. 미국의 5월 수주량은 전월대비 7.3% 증가한 3억7,837만 달러이다. 일본은 1,085억 엔으로 전월대비 0.1% 감소했다. 대만의 5월 수출량은 3억2,200만 달러로 전월대비 23.7% 증가했다. 1. 미국 2019년 5월 미국의 공작기계 수주량은 3억7,837만 달러로 전월(3억5,277만 달러)대비 7.3% 증가했다. 반면 전년동월(4억8,420만 달러)대비로는 21.9% 감소했다. 1~5월 총 수주량은 18억6,748만 달러로 전년(21억5,830만 달러)대비 13.5% 감소했다. 미국제조기술협회(AMT) 펫 맥기본(Pat Mcgibbon) CKO(최고지식경영책임자)는 “제조 기계 수주량은 2018년에 비해 성장하지만 그 폭이 크지는 않다. 최근 대기업이 공급망과 기계 설비 환경을 변화시킴에 따라 고객층이 크게 변화할 것으로 예상된다&
[첨단 헬로티] 정부 조사 결과 ESS 화재의 원인이 베터리 셀이 아닌 것으로 밝혀졌다. 이로써 ESS 업계는 누명을 벗고, 하반기부터 정상 영업을 재개할 예정이다. 하지만 아직 해결되지 않은 과제가 있다. 배터리 셀이 화재의 직접적인 원인은 아니었지만, 정부는 배터리 시스템 전체는 배터리 업체가 총괄적인 책임을 져야한다는 입장이다. 일부 배터리 셀에서는 결함이 발견되기도 했다. 이미 발생한 23건의 화재사고에 대한 보험 문제도 해결되지 못했다. ESS 시장 성장의 속도를 높이기 위해서는 아직 눈앞에 놓인 과제가 많다. <사진 : 게티이미지뱅크> 배터리 업체, 책임 피할 수는 없어 ESS 화재의 원인이 배터리 셀이 아닌 것으로 밝혀졌다. 배터리 업체들은 직접적인 원인을 피해갔지만, 화재 원인에서 완전히 벗어나지는 못했다. 화재 원인 중 하나로 지목된 ‘배터리 보호시스템 미흡’에서 배터리 업체들도 일부 책임이 있다는 지적이 나왔기 때문이다. LG화학의 경우에는 직접적인 화재 원인은 아니지만, 일부 배터리 셀에서 결함이 발견됐다는 지적도 받았다. 박정욱 산업통상자원부 제품안전정책국장은 지난 6월 11일에 진행한 브리핑에서 &ldq
[첨단 헬로티] ESS 업계 분위기가 좋다. 움츠렸던 어깨를 펴고 몸을 푸는 분위기다. ESS 업계는 연이은 화재사고로 인해 침묵의 길을 걸었다. 세계 1위 점유율이라는 위상이 무색할 정도였다. 하지만 분위기가 달라졌다. 정부의 조사 결과, 배터리 셀 결함이 화재의 직접적인 원인이 아닌 것으로 밝혀졌기 때문이다. 관련 업계는 계획에 없던 잠에서 깨어나 다시금 활약할 준비를 하고 있다. <사진 : 게티이미지뱅크> ESS 산업, 다시 일어나다 ESS 시장이 반등 분위기를 보이고 있다. 시장조사에 따르면, 지난 7월 10일 기준, 10건 이상의 ESS 신규발주가 발생한 것으로 조사됐다. 6월 11일, 정부가 ESS 사고원인 조사결과 및 안전대책을 공개한 후 발생된 효과다. 그 이전까지 발생된 ESS 신규발주는 없었다. 얼어붙었던 시장이 녹아내리자 기업들이 바쁘게 움직이고 있다. LS산전은 태양광 연계 ESS 시장 선점을 위해 개발한 750kW급, 1.5MW급 전력변환장치(PCS) 신제품을 출시했다. 시장 침체로 상반기 실적 부진을 기록한 LG화학과 삼성SDI는 사업 확대를 준비 중이다. SK이노베이션도 ESS사업을 재추진하는 것으로 알려졌다. 한국스마트
[첨단 헬로티] MAX25610A/B, MOSFET 내장으로 90% 효율과 CISPR25 EMI 준수 아날로그 혼합 신호 반도체 기업 맥심 인터그레이티드 코리아가 'MAX25610A', 'MAX25610B' LED 드라이버를 17일 출시했다. 이로써 고성능 차량 조명 애플리케이션 설계자들은 MAX25610A/B로 고휘도LED(HBLED)를 보다 간편하고 효율적으로 구동할 수 있게 됐다. 맥심은 벅(buck), 벅 부스트(buck-boost), 부스트 모드로 원활하게 전환되는 60V 동기형 고전압 4 스위치인 벅 부스트 LED 컨트롤러 'MAX25600'도 선보였다. 이 IC는 차량· 상업·산업용 고전력 조명 애플리케이션에서 LED 부하 변경에 이상적인 제품이다. ▲MAX25610A/B 맥심은 동기형 벅, 벅 부스트 LED 드라이버/DC-DC 컨버터 MAX25610A/B가 효율과 크기에 영향 없이 최적의 EMI(전자파 간섭) 성능을 갖춘 솔루션을 제공한다고 밝혔다. 차량 배터리 전원으로 최대 8개 HBLED를 구동하고 여러 외부 소자를 통합함으로써 전체 구성 비용과 공간을 절감해 차량용 조명 시스템은 물론 산업 및 상업용 조명 애플리케
[첨단 헬로티] 연이은 화재로 안전 경고등이 켜졌던 ESS 시장이 안정될 전망이다. 산업통상자원부는 지난 6월 11일, ESS 화재사고 원인조사 결과를 발표했다. 산업부는 ‘민관합동 ESS 화재사고 원인조사위원회’를 구성하고, 약 5개월간 면밀한 조사활동을 펼쳤다. 그 결과 ▲전기적 충격에 대한 배터리 보호시스템 미흡 ▲운영환경 관리 미흡 ▲설치 부주의 ▲ESS 통합제어·보호체계 미흡 등 4가지 요인이 화재 원인으로 밝혀졌다. 연이은 ESS 화재, 시장 정체 초래하다 2017년 8월, 전북 고창의 풍력발전 연계용 ESS에서 화재가 발생했다. 이 화재가 시작이었다. 이후 2018년 5월부터 집중적으로 ESS화재가 발생하기 시작했다. 문제는 원인을 알 수 없다는 것이었다. 총 23건의 화재가 발생하는 동안 원인을 모른 채 관련 업체들은 불안감에 떨어야했다. ESS 화재와 함께 시장은 얼어붙었다. 화재사고가 발생하기 전 국내 ESS 시장 분위기는 밝았다. 정부의 에너지 전환 정책으로 ESS 시장은 급속도로 성장해 2016년 225MWh에 불과했던 설치규모가 지난해 6월 기준 1,182MWh로 급격히 증가했다. 글로벌 ESS 시장
[첨단 헬로티] 카와베 토모히로 (河邊 智洋) ㈜牧野후라이스제작소 1. 서론 오늘날 금형 업계를 둘러싼 환경은 크게 변화하고 있으며, 금형의 대형화, 복잡화, 리드타임 단축 등에 대한 요구가 증가하고 있다. 또한 자동차 산업에서는 환경 의식이 높아짐에 따라 연비 향상이나 CO2 배출량 억제가 요구되고 있다. 이것에 동반해 각사 모두 경량화에 대한 대응이 과제의 하나로 되어 있다. 이 과제에 대한 수법으로서 최근 하이텐강을 차체의 일부에 사용해 경량화나 고강도화를 요구하는 경우가 많아졌다. 그렇기 때문에 하이텐강을 성형하는 금형도 보다 고경도가 되어 있으며, 가공의 어려움이 증가하고 있다. 그 한편으로 이와 같은 고경도재에도 한층 더 고능률 가공이 요구되고 있는 면도 있다. 이 글에서는 5축가공기 ‘V90S’와 이 V90S를 이용한 금형가공 리드타임 단축에 대한 대응을 소개한다(그림 1, 표). 2. V90S의 특징 V90S는 일반적으로는 수직형으로 분류되는 5축가공기이다. 그 수직형 5축가공기 중에서도 여러 가지 회전․경사축의 구성이 있는 가운데, 주축측에 이 2축을 가진 형태의 기계로 하고 있다. 5축가공에은 분할 5축가공과
[첨단 헬로티] 키시 요시나리 (岸 悅成) DMG森精機(주) 1. 서론 최근 자동차, 항공기, 반도체 제조, 금형 등 폭넓은 업종에서 다품종, 고경도․고정도 가공의 요망이 증가하고 있다. 수직형 머시닝센터 NVX5000 2nd Generation은 난삭재에서 정밀 금형 워크까지 1대로 모두 대응할 수 있게 해, 고객의 비즈니스에 큰 성과를 가져올 목적으로 개발했다(그림 1). 2. 기계의 특징 NVX5000 2nd Generation은 X/Y축에 접동안내, Z축에 고강성 롤러가이드를 채용, 이전에는 없었던 고강성과 고정도를 겸비한 궁극의 하이브리드 구조이다. ① 폭넓은 접동면(140→180mm)로 상한돌기량 최소화. ② 새들의 Y축 접동면 안내 길이를 연장해 내로비 10% 향상. ③ 윤활유 공급 방식의 고안에 의해 접동면의 면압을 균일화하고, 속도가 높아짐에 따라 발생하는 부상 현상을 억제해 상한돌기량을 대폭으로 저감시켰다(그림 2). ④ 스마트 스케일(마그네스케일)을 전축 표준 장비. ⑤ 열감도해석을 실시, 칼럼 전후에서 열 평형이 되도록 칼럼 주물 형상을 최적화. 또한 베드 체결면을
[첨단 헬로티] 올해 판매된 전기차 중 EV가 강세인 것으로 조사됐다. PHEV는 계속되는 하락세에 고개를 떨구고 말았다. SNE리서치가 올해 1월부터 5월까지 전 세계(71개국)에 판매된 전기차(EV, PHEV : 승용차+상용차) 판매량을 조사한 결과 EV가 시장을 이끄는 것으로 조사됐다. <사진 : 게티이미지뱅크> EV는 전년 같은 기간 대비 1.6배 이상 급증하면서 전체 성장세를 이끌었다. 반면, PHEV는 소폭 감소한 것으로 집계됐다. EV와 PHEV는 모두 2018년에 50%대 성장률을 기록하면서 급성장세를 보였다. 올해는 달랐다. 올해부터는 둘 다 판매 성장세가 다소 꺾이기 시작했다. EV는 올해 1월에 2.5배에 가까운 성장률을 나타냈지만, 이후 대체로 둔화되는 추이를 보였다. 다만, 두 자릿수 성장세는 유지했다. 반면에 PHEV는 1월부터 판매 추이가 급격히 약화됐고, 3월부터는 아예 역성장으로 돌아섰다. 특히 5월에는 무려 25.2%나 급감하면서 올해 누적 판매량이 처음으로 감소했다. 국가별로는 미국, 모델별로는 BYD의 친(Qin)과 쏭(Song) DM, ROEWE의 eRX5와 ei6, BMW X5 xDrive40e, 도요타 프리
[첨단 헬로티] 독일 파펜 부르크에 본사를 둔 MEYER WERFT GmbH & Co. KG(이하 MEYER WERFT)는 특수 목적 선박 건조로 세계적으로 탁월한 명성을 얻고 있다. MEYER WERFT는 특히 현대적이고 정교한 대형 유람선 건조로 유명하다. MEYER WERFT는 지난 2010년부터 기하학적 분석 및 이미지 획득 작업에 Leica 레이저 스캐너를 사용해왔다. MEYER WERFT Metrology 엔지니어는 LizardQ 카메라 시스템을 사용해 360도 파노라마를 매년 최대 8,000개까지 만들었다. ▲MEYER WERFT에서 건조한 대형 유람선 Image © MEYER WERFT 그들은 3D시스템즈의 'Geomagic Control X' 검사 소프트웨어를 사용해 복잡한 포인트 클라우드 모델을 3D로 비교하고 정밀하게 수정했다. MEYER WERFT의 품질 관리 책임자인 Ralph Zimmermann은 "우리가 MEYER WERFT에서 직면하는 과제의 복잡성을 알기 위해서는 6개월마다 물과 위생, 물류, 수천 명의 사람들을 위한 숙박시설, 식당, 음식 서비스, 극장 등을 포함하는 도시를 건설하는 것과 같다"고 말했다. 이어
[첨단 헬로티] 한국광산업진흥회에 따르면, 국내 LED 시장 규모는 2016년 7조 1,540억 원, 2017년 7조 4,400억 원을 기록했다. 올해에는 10조 원을 넘어선다는 전망이다. 따라서 업계는 이 10조 원 시장을 차지하기 위해 다양한 제품을 출시하고 있다. IoT를 응용한 제품부터, LED의 광원을 이용한 제품까지 만화에서나 등장했을 법했던, 상상만 했던 조명이 계속 출시되고 있다. 최근에는 LED가 가진 잠재력을 분석해 개발된 제품들이 주를 이루는 추세다. <사진 : 게티이미지뱅크> 커져가는 LED 시장 규모? 하지만 시장 상황은 달라 커져가는 LED 시장 규모와는 달리 국내 LED 시장 상황은 밝지 않다. 사실 조명 시장은 레드오션이다. 수많은 업체가 경쟁을 하고 있다. 게다가 중국 등 저렴한 가격으로 승부하는 제품들이 국내에 들어오면서 시장은 더욱 어려웠다. 실제로 삼성전자는 2010년 LED를 태양광, 자동차용 전지, 의료기기, 바이오와 함께 5개 신수종사업으로 선정했지만, 중국산 공세에 밀려 2014년 LED 조명 해외영업을 접기도 했다. 중소기업의 상황은 더 어렵다. 경쟁업체와의 경쟁도 경쟁이지만, 사업 투자를 위해 필요한
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