3D 프린팅으로 제작된 오토모티브용 '고정자 보어' 툴
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3D 프린팅으로 제작된 오토모티브용 '고정자 보어' 툴
  • 김종율 기자
  • 승인 2019.10.13 09:48
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케나메탈이 하이브리드 및 전기 자동차의 부품을 가공하는 데 필요한 ‘3D 프린팅 고정자 보어’를 개발했다.

일반적으로 e-모빌리티(Mobility) 부품은 경량의 툴링 솔루션이 필요한 소규모 저마력 CNC 머시닝 센터에서 가공된다. 케나메탈의 3D 프린팅 고정자 보어는 기존 방식으로 제조된 툴링들의 절반 무게에 불과하며 알루미늄 모터 본체 보링에 대한 정확도·진원도 및 표면 마감 요건을 모두 충족한다.

고정밀 RIQ 리밍 인서트 및 강성을 최대한 끌어올리기 위한 KM4X 어댑터

이 회사의 프로그램 엔지니어링 매니저인 Harald Bruetting에 따르면, 전기 모터의 고정자를 수용하는 메인 보어는 직경이 약 250mm(9.84인치), 길이가 약 400mm(15.74인치)이며, 하단에 더 작은 베어링 보어가 있다. 기존 방법을 사용하여 제조할 때, 이 유형의 용도로 사용되는 리머는 무게가 25kg(55파운드)이 넘어 기존 기계 공구나 공구를 사용하는 작업자에게 너무 무겁다.

이에 따라 케나메탈은 자사의 자체 적층 제조 기능을 활용하여 강력하면서도 가벼운 인덱서블 공구를 3D 프린팅으로 제작했다.

이 공구는 고정밀 정삭을 위한 미세 조정 가능 RIQ 리밍 인서트 및 최대 강성을 위한 KM4X 어댑터를 비롯하여 케나메탈의 기술이 다수 탑재됐다. 또한 생산성 및 공구 수명 극대화에 도움이 되는 3D 프린팅 내부 냉각 채널도 갖추고 있다.

적층 제조를 통한 경량화. 3D 프린팅으로 제조, 총 무게 10.7kg. 무게는 절반으로 줄이면서 고정자 보어의 표면 품질, 진원도 및 정확도 요건 충족

케나메탈은 “FEA(유한 요소 해석) 소프트웨어와 함께 금속 파우더 베드 3D 프린팅을 활용하여 관성 모멘트를 스핀들 표면에 가까이 가져와 강성을 높이면서 고객의 무게 제한 요건을 충족하는 공구를 설계하고 만들 수 있었다”라고 설명했다.

케나메탈은 이번에 탄소 섬유 튜브와 3D 프린팅 금속 튜브를 사용한 두 가지 버전의 공구를 제작했다. 3D 프린팅 튜브가 포함된 공구는 무게가 10.7kg(23.6 파운드), 탄소 섬유 버전은 무게가 9.5kg(20.9 파운드)으로 기존 해당 제품의 절반 미만이었다.

더욱 가벼워진 동일한 공구. 3D 프린팅 금속 튜브 대신 탄소 섬유 튜브를 사용한 공구 버전. 9.5kg으로 더욱 줄인 무게

 



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