[첨단 헬로티] 이 인택 (李 仁澤), 타키자와 히사시 (瀧澤 堅), 나미키 모토하루 (竝木 元治) 오토폼 재팬(주) 1. 서론 트라이아웃 또는 양산의 서포트를 지향한 판성형 해석의 고정도화에는 실제 마찰 조건을 재현하는 선진 마모 모델이 요구된다. 여러 가지 마찰 상태(트라이볼로지)의 검증 실험 및 파라미터화에 동반하는 계산 소프트웨어와의 제휴가 필요해진다. 판성형 가공에서 트라이볼로지의 과제로서는 공구와 소재의 재질, 표면 상황, 윤활제의 막두께와 성질, 윤활 조건의 도포나 냉각법, 가공 시의 면압, 온도, 누적 슬라이딩량 등 여러 가지 인자가 생각되며, 알루미늄의 경웅는 특히 소재와 공구의 재료특성에 기인하는 슬라이딩 속도, 온도, 윤활재의 도포량이 크게 영향을 미친다는 것이 알려져 있다. 이 글에서는 알루미늄제 펜더 부품을 이용해 선진 마찰 모델에 관한 공구와 소재의 접촉기구와 윤활기구에 기초한 시험편 실험 방법에서부터 양산 지원 판성형 해석과의 연성까지 해석 프로세스에 대해 논한다. 2. 판재의 소성가공에서 관찰칙 윤활재의 사용, 면압비가 0.1에서 1 정도, 슬라이딩 속도가 최대 수백 mm/s, 마찰면 온도가 실온에서 150℃ 정도인 마찰 조건의
[첨단 헬로티] 야마시타 미노루 (山下 實), 니카와 마코토 (新川 眞人), 나츠메 타카히사 (夏目 嵩久) 岐阜대학 1. 서론 일반적으로 금속 블랭킹 구멍뚫기 가공에서는 펀치와 다이가 사용된다. 이 가공법에서는 펀치를 사용하지 않고, 다이 상에 배치된 평판에 유압을 부가해 구멍뚫기를 한다. 실린더 내를 액체로 채우고, 낙추식 충격시험기를 이용해 피스톤을 타격, 순간적으로 압력을 높이는 방법으로 가공 실험을 실시했다. 지금까지 알루미늄합금이나 스테인리스 등의 평판 재료에 대해 각종 구멍 형상의 충격 블랭킹 시험을 해왔다. 그러나 모서리를 갖는 형상에서는 블랭킹 구멍의 모서리가 둥그스름하게 되어 형상 정도가 좋지 않다. 이에 동 연구에서는 블랭킹 구멍 형상을 개선하기 위해 구멍의 가장자리에 돌기를 붙인 다이를 이용해, 돌기를 재료에 넣음으로써 전단의 기점을 만들고 블랭킹 구멍의 정도 향상을 목표로 한 실험, 그리고 응용으로서 파이프재에 대해 여러 개의 둥근 구멍 가공을 시도했다. 2. 금속판의 충격 액압 구멍뚫기 (1) 실험장치 및 실험 방법 그림 1에 충격 액압 구멍뚫기 시험장치를 나타냈다. 압력 매체는 수돗물로, 다이의 재료는 SKD11(60HRC)이다. 구
[첨단 헬로티] 가오 펭 (高 峰) 西日本공업대학 1. 서론 이 글은 프레스의 상하 왕복운동을 이용한 금형 내에 장착 할 수 있는 압축 유닛에 의해 발생된 고압 에어의 압력 검증을 해서 최신 승압 및 보압 실험의 결과를 보고한다. 또한 현장에서 응용하는 것을 고려해 블랭킹 슬러그 제거를 일례로 자동차 부품용 금형에 장착 가능한 고압 에어 압축 유닛 및 밸브 기능을 갖는 블랭킹 펀치의 구조 패턴을 제안한다. 2. 프레스 금형의 왕복운동을 이용한 고압 에어의 발생 (1) 기술의 특징 이 기술은 다음과 같은 특징이 있다. ①에어의 압력은 프레스기의 파워에서 전환되기 때문에 강력하며, 기존에는 실현할 수 없었던 동작을 실행할 수 있다. ②금형의 가동과 동시에 에어의 축적이 가능해 전기나 공장에 비치된 에어 등의 부가 동력원은 불필요하며, 에너지 이용 효율을 높인다. ③피스톤 실린더 구조를 갖는 압축 유닛의 압축 동작은 금형의 가동 방향과 일치하기 때문에 이용이 용이하고, 장치의 소형화가 가능하다. ④에어의 흐름 방향을 배관에서 제어, 실린더로 구동력으로 변환 등에 의해 이용 방법을 유연하게 확장할 수 있다. (2) 고압 에
[첨단 헬로티] ▲ 2018년 전시회 전경 올해로 16회째를 맞이하는 국내 최대의 전자회로·실장 전문 국제 전시회인 ‘2019 국제전자회로 및 실장산업전(KPCAshow)’이 4월 24일부터 사흘간의 일정으로 경기도 고양 킨텍스에서 막을 올린다. 한국전자회로산업협회가 주최하는 이번 전시회는 국내 전자회로기판(PCB) 산업의 대표 전시회로서 기판 제조업체 및 전후방 산업인 원자재, 설비, 약품업체 등이 한자리에 모여 서로 최신 정보 교류를 나누고 국내외 신규 시장을 개척할 수 있는 자리가 될 것으로 기대되고 있다. RF-PCB 수요에 따라 실적 좌우될 것 전자회로기판(PCB)은 TV, 냉장고, 세탁기 등 일반 가전제품에서부터 컴퓨터, 스마트폰, 웨어러블기기, 스마트카, 사물인터넷 등에 이르기까지 첨단 제품의 기반이 되는 중요 부품이다. 2018년 국내 PCB산업은 글로벌 스마트폰 제조업체의 판매량 감소에 따른 영향으로 전년대비 3.5% 줄어든 9.8조원을 기록하며, 세계시장 3위의 규모를 가지고 있다. 세계 전자회로기판 시장은 2017년 59,100백만 달러에서 2018년 58,800백만 달러로 0.7% 소폭 하락했으며, 국내
[첨단 헬로티] 금속 스탬핑 및 어셈블리 등 제조 효율 상승으로 연간 3천만 개 이상의 부품 생산해 Small Parts Inc는 0.190인치에서 0.004인치에 이르는 다양한 크기의 제품을 연간 3억7천만 개 이상 제작하고 있다. ESPRIT의 자동화 기능을 사용해 작은 부품 모두의 스탬핑 속도를 높이고, 복잡한 프로그래밍 프로세스를 쉽게 수행한다. 미국 인디애나 주 로아 포트(Logansport)에 본사를 두고, 멕시코 후아 레즈(Phare)와 레이 노사(Reynosa)에 위치한 Small Parts Inc는 금속 스탬핑 및 어셈블리를 제조하며, 비철금속 애플리케이션과 철저한 특성을 요구하는 특수 스프링 제조 전문성을 보유한 기업이다. ▲스탬핑 CNC 총괄 관리자 Bill Butner는 EDM 프로그래머이자 설정 운영자인 트로이 Scott과 함께 Chmer AH64C인 소형 부품 EDM 홀 드릴러에서 일한다. 1958년에 설립된 Small Parts Inc는 현재 세 곳에 걸쳐 약 350명의 직원이 상주하고 있다. 회사의 주 업무는 5만 개에서 3천만 개 이상의 스탬핑을 생산하는 것이다. Small Parts Inc는 사내에서 공정을 유지하고 소요 시간
한국인공지능협회가 인공지능 기업 대표들의 모임인 ‘AI 클러스터’를 구축한다고 8일 밝혔다. 협회 관계자에 따르면 AI클러스터는 산업 지능화와 정부정책 대응, AI 기업으로의 성공을 목표로 구축한 네트워크로 관련 기업 대표들 간의 긴밀한 정보 교류가 이뤄진다. 한국인공지능협회가 관련 기업 대표 네트워크인 AI클러스터를 구축한다. [사진=Getty images Bank] 이 관계자는 “현재 마인즈랩, 스켈터랩스, 스캐터랩, 코노랩스, 수퍼브에이아이 등을 포함해서 100여 개의 인공지능 기업이 가입했다”면서 “인공지능 기업인들의 다양한 수요를 파악하고 정부나 예하기관의 지원을 끌어내는 한편, 산업변화에 발빠르게 적응하여 사업을 성공시키는 인공지능 생태계의 리더 역할을 할 것”이라고 말했다. 우선, 클러스터 기업은 협회가 발간하는 ‘KOREA AI’ 에 게재된다. ‘KOREA AI’는 협회가 분기마다 발행하는 협회지로 인공지능 산업 생태계 수요조사 결과와 국내 인공지능 기업, 기술, 제품 등이 소개된다. 또 클러스터 기업 대표는 협회가 주관하는 행사에 후원사
[첨단 헬로티] 히구치 시게키(樋口 成起), 우메모리 나오키(梅林 直樹), 마스다 테츠야(增田 哲也) 大同특수강(주) 1. 서론 최근 자동차의 충돌 안전 및 연비 성능 향상 요구에 의한 적용 부품의 고강도화와 경량화를 위해 고장력강판(이하 하이텐재)의 사용률이 상승하는 동시에, 하이텐재의 가공법으로서 일본 국내에서는 지금까지 주로 냉간 프레스 공법이 적용되고 있었다. 그러나 냉간 프레스 공법으로는 1.2GPa급 하이텐재 이상의 고강도화 요구에 따라, 하이텐재 특유의 스프링백에 기인한 형상동결성의 악화나 금형의 손상(긁힘이나 결손)이 현저하게 보였다. 이에 최근 일본 국내에서 핫 스탬핑 공법이 주목받고 있다. 핫 스탬핑 공법은 강판을 오스테나이트 변태 영역까지 가열한 후에, 금형 내에서 성형과 냉각(담금질)을 동시에 하기 때문에 1.5GPa급 이상의 초하이텐재로 스프링백이 발생하지 않고 성형 가능해지고 형상동결성이 우수한 장점이 있다. 한편, 강판이 일정 온도 이하가 되기까지 프레스 하사점 유지에 의한 금형 내의 냉각이 필요하기 때문에 성형 사이클 타임이 냉간 프레스 공법보다 대폭으로 떨어지는 단점이 있다. 그렇기 때문에 핫 스탬핑 공법에서 사용되
[첨단 헬로티] 후루타 야스히로 (古田 泰大), 아오야마 히데키 (靑山 英樹) 慶應義塾대학 큐노 타쿠노리 (久野 拓律) ㈜아덱 타카하시 케이타 (高橋 啓太) ㈜클라임엔씨디 이시즈미 다이치 (石墨 大地) ㈜富士공업 1. 서론 프레스 성형에서 판재에 균열이나 주름이 발생하거나, 펀치 프레스 가공에서 버가 발현하거나 하는 경우가 있다. 이와 같은 성형 불량은 육안에 의해 검사되고 있는데, 모든 공정 검사를 확실하게 하는 것은 쉽지 않다. 검사 카메라에서 얻은 화상에 의해 검사를 하는 것도 시도되고 있는데, 촬영 환경에서 모든 성형면을 정확하게 관찰하는 것은 어렵다. 이 연구에서는 프레스 가공 시에 금형 다이세트의 각 점에 주어지는 압력을 측정, 각 점의 압력 거동을 기초로 AI(Deep learning)을 이용해 리얼타임으로 프레스 성형의 양부를 판정하는 방법의 개발을 했다. 2. 프레스 실험 (1) 프레스 성형 실험 금형 다이세트와 프레스기 사이에 압력 검출 플레이트를 설치, 압력 플레이트 내에 50mm 간격으로 매립한 17개의 변형 게이지가 있는 볼트에 의해 그 점의 압력을 측정했다. 프레스 성형 실험에서는 그림 1에 나타낸 사각 스트레치 성형과 그림 2에 나
[첨단 헬로티] 토시마 쿠니키(戶嶋 邦貴), 쿠라하시 야스히로(倉橋 康浩) 마포스(주) 1. 서론 프레스 성형에 의해 생산되는 파츠는 다양화되고 있으며, 제품의 소형화에 동반해 사용되는 재료는 더욱 얇아지고 있다. 그에 따라 프레스 성형 공정에서 발생하는 '브로티드 슬래그'는 검지가 어려워지고 불량품을 생산하는 요인의 하나로서 제품 품질, 생산 효율에 영향을 주고 있다. 이 글에서는 스트리퍼 플레이트에 설치한 센서 신호를 모니터링함으로써 실제로 현장에서 브로티드 슬래그를 검지, 평가한 사례 및 결과를 소개한다. 2. 모니터링의 필요성 프레스 가공 공정의 하중․진동 모니터링에 의해 공정의 변화로부터 여러 가지 판정을 해, 기계측에 신호를 출력할 수 있다. 또한 취득한 데이터를 보존할 수 있기 때문에 아래의 효과를 예상할 수 있다. ① 기계․금형의 보호 ② 불량품 검지 ③ 생산품의 품질 관리․기록 ④ 기계가동률․생산 효율의 향상 3. BRANKAMP 모니터링 시스템의 구성 이 시스템의 구성 예를 그림 1에 나타냈다. 프레스 기계 본체나 금형에 장착하는 센서(그림 2)의 위치와
[첨단 헬로티] 이마다 토모히데(今田 智秀) ㈜데이터 디자인 1. 서론 2017년 11월, 프랑크프루트에서 개최된 세계 최대 3D 프린팅 쇼에서는 3D 적층 조형에 관한 신기술 및 신제품이 많이 발표됐다. 그 중에서도 강도, 인성, 내열성을 겸비한 폭넓은 재료에 대한 적응과 그들을 이용한 최종 부품의 조형을 테마로 한 출품이 눈에 띄었으며, 항공기나 의료 이외에서도 3D 적층 조형을 실제 생산 프로세스에 적용하는 사례가 증가하기 시작해왔다. 금속 조형에서는 2014년에 레이저 소결법/SLS의 특허가 만료되어 이후에는 세계 각국에서 파우더 베드 퓨전 방식(이하 PBF 방식)의 염가판 개발이 급속하게 진행되고, 2016년에는 GE가 Arcam사와 ConceptLaser사를 매수해 본격적인 최종 부품용 제조장치로서 금속 3D 프린터의 주목도가 높아지고 있다. 2. 금속 3D 프린터의 새로운 기술의 대두 금속 3D 프린터에 사용되고 있는 적층 조형 기술은 기존의 PBF 방식에 의한 레이저나 전자빔을 이용해 금속 분말을 소결, 또는 용융시키는 방법이 주류였는데, 대형 적층 조형용으로 조형 속도의 고속화나 절삭에 의한 2차 가공을 특징으로 한 다이렉트 에너지 디포지션
[첨단 헬로티] 1. 서론 레이저 분체 패딩 용접은 재료 표면에 형성된 용융지에 분말을 공급함으로써 모재와 다른 특성을 가지는 개질층을 형성하는 기술이다. 수 mm2의 비교적 좁은 영역에 kW 오더의 높은 에너지를 투입할 수 있기 때문에 재료의 열적 데미지를 억제한 국부적인 표면개질이 가능하다. 용도로서는 공업용 커터의 날 끝에 대한 경화층 형성에서 항공기나 화력발전용 가스터빈의 터빈 블레이드 등의 엔진 부품 보수 등 저렴한 양산품에서 고가격 부품의 보수까지 폭넓게 적용되고 있다. 필자는 레이저 분체 패딩 용접의 기계부품에 대한 적용 분야 확대를 목적으로, 철강 재료 상에 고경도의 패딩층을 형성해 평가시험을 해왔다. 저합금 강판 상에 고속도공구강 분체에 의해 1,000HV의 경화층을 형성, 그 특성을 보고한다. 기계 부품은 인성을 요구받는 것도 많고, 600HV 정도의 경도로 소정의 인성을 가지는 경화층이 요구되는 경우가 있다. 이 글에서는 저탄소의 마르텐사이트계 스테인리스강 분말에 의해 패딩층을 형성해 템퍼링을 하고, 금속 조직 관찰, 경도 측정 및 마찰마모시험을 실시했으므로 그 결과를 보고한다. 2. 단조 금형 수명 N배 프로젝트에 대해서 일반 구조용 압
[첨단 헬로티] 타카야마 츠바사 (高山 翼), 마츠모토 이타루 (松本 格) ㈜소딕 1. 서론 동사에서는 '세상에 없는 것은 우리들이 만든다'라고 하는 이념 하에, 주력 제품이 되는 리니어 모터 구동 방전가공기를 비롯해 머시닝센터, 사출성형기 등을 개발, 2014년에 정밀 금형 3D 프린터 ‘OPM 시리즈’를 발표했다. 이 글에서는 OPM 시리즈의 특징 및 사용 금형에 의한 하이사이클 고품질 성형 사례를 소개한다. 2. OPM 시리즈에 대해서 금속 3D 프린터에 의한 조형 방법으로서 동사는 Powder Bed Fusion법을 채용하고 있다. 테이블 상면에 균일하게 금속분말을 빈틈없이 깔고 슬라이스한 2차원 데이터부에 고출력의 Yb 레이저를 조사해 용융, 응고시킨다. 소결 후 테이블이 0.05mm 내려가 분말을 공급하고 다시 레이저 조사, 소결이 이루어진다. 10층(임의) 소결 후, 기내에 탑재되어 있는 고속 밀링에 의해 소결 형상 측면을 고정도 절삭가공, 다시 레이저 소결로 돌아가 적층 및 절삭을 반복해 간다. 이것에 의해 고정밀의 조형물이 완성된다. 레이저 발진기에는 500W 출력 Yb 레이저를, 주축에는 45,000min-1의 스핀들을
[첨단 헬로티] 독립적으로 제어되는 셔틀이 있는 지능형 수송 시스템이 배치 사이즈 원의 대량 생산을 위한 길을 닦고 있다. 배치 사이즈 원의 대량 생산을 구현할 때, 셔틀 이동을 프로그래밍하는 과정에서 발생하는 오버헤드의 양은 적지 않다. 이 오버헤드를 대폭 줄여서 제대로 작동하게 하는 유일한 방법은 B&R의 mapp Trak과 같은 지능형 시스템 소프트웨어를 사용하는 것이다. ▲ 애플리케이션 엔지니어는 셔틀이 정의된 트리거 포인트에서 어떻게 거동해야 하는지를 설정한다. 이때 mapp Trak은 개별 셔틀의 최적의 이동경로를 계산한다. 특성이 있는 제품은 단순히 사람들의 이목을 끄는 신기한 물건으로만 볼 수는 없다. 소비자들로부터 제품을 소유하고자 하는 깊숙한 욕망을 일깨울 수 있는 정도는 되어야 특성이 있는 제품이라 할 수 있다. 점점 더 많은 제조사들이 그들의 공장에 지능형의 트랙 기반 수송 시스템을 설치함으로써 대량 맞춤화를 통한 수익 점유율의 확보를 시도하고 있다. 그러나 대량 맞춤화는 트랙 시스템이 제품 변형이나 완전히 새로운 제품을 신속하고도 저렴하게 수용하는 데 충분할 만큼 유연성이 있는 경우에만 가능하다. B&R의 지능형 ACOP
[첨단 헬로티] 저자｜다쏘시스템코리아 CATIA브랜드 팀장 박경호 이번 주제는 Al Guided Design입니다. 우리는 현재 인공지능(AI)뿐만 아니라 빅데이터, 머신러닝, 사물인터넷(loT), 증강현실(AR), 가상현실(VR), 딥러닝 등 수많은 신기술 그리고 새로운 용어의 홍수 속에서 살고 있습니다. 최근 가장 뜨거운 주제라고 할 수 있는 AI와 결합된 설계에 대해 여러분들은 어떤 생각을 하고 계시나요? “OK, CATIA. Bracket 설계 좀 해줘!” 이렇게 말만 하면 알아서 설계를 해준다? 또는 ‘마우스나 키보드 클릭을 20번 이상 하던 것을 2~3번 만에 끝낼 수 있게 해주는 것’이 AI와 결합된 설계일까요? 설계는 설계 KPI라고 할 수 있는 여러 가지 항목 즉, 재질, 중량, 강건성, 내구성, 설계원가 및 각종 신뢰성 항목 등에 대한 설계자의 의도가 도면에 반영되어야 하며, 이런 것들이 어느 하나 중요하지 않은 것이 없기 때문에 모든 KPI를 고려하여 적절한 Trade-Off를 통해 디자인이 완성되어야 합니다. 이런 과정을 키 입력이나 마우스 클릭 몇 번 만에 알아서 구현해 준다는 것은 현재로서는
[첨단 헬로티] 제24회 국제금형 및 관련기기전, 금형산업의 재도약 위한 기회 창출과 기업 간 교류 촉진 이끌어 제24회 국제금형 및 관련기기전(INTERMOLD KOREA 2019)는 국내 유일의 금형 전문 전시회다. 인터몰드코리아 2019는 24라는 숫자를 쌓는 동안, 국내 금형산업의 활력을 불어넣는 축제로 성장해왔다. ‘유일’, ‘전문’, ‘최초’라는 수식어가 따라붙는 인터몰드코리아에서 금형산업의 새로운 영역을 모색해본다. 국제적인 규모로 성장한 인터몰드코리아 제24회 국제 금형 및 관련기기전(INTERMOLD KOREA 2019, 이하 인터몰드코리아)이 오는 2019년 3월 12일부터 16일까지 5일간 일산 킨텍스 전시장에서 개최된다. 한국금형공업협동조합이 주최하고 산업통상자원부, 중소벤처기업부, 중소기업중앙회, 중소기업진흥공단, KOTRA가 후원하는 인터몰드코리아는 국내 금형산업의 새로운 도약을 지원한다. 인터몰드코리아는 금형산업의 비전 제시를 위해 1981년 세계 최초의 금형 전문전시회로 태동해 올해로 24회째를 맞았다. 인터몰드코리아는 국내외 수요 촉진을 비롯해 자동차, 전기&mid
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