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자동차부품 양산가공에서의 미스트 공급시스템과 MQL 가공기의 기능

전문가 제언: □ 최근 일본의 Mazda는 독자적인 세미드라이 가공시스템 개발로 쿨런트 사용량의 84%를 저감하였으며, 절삭유, 접촉운동면유 및 유압작동유 등을 공통화한 다기능성 오일의 개발․재사용으로 현장에서 배출되는 폐기물의 80% 저감, 펌프소비전력 75% 저감 및 전체소비전력 29%를 저감하는데 성공하였다. 한편 Toyota 자동차는 기어절삭의 세미드라이 가공에 대해 막경도 및 내열성이 뛰어난 TiAlN 재질의 공구 채택으로 고속절삭을 가능하게 하였다. 또한 경사면을 코팅하여 칩의 컬 지름 및 형상을 바꿈으로써 발생 칩의 압착을 줄이고, 칩의 비산 상황에 대한 정밀분석이 칩 커버 설계로 이어져 칩을 컨베이어까지 유도함으로써 가급적 가공점 가까이에서 포획하여 칩의 확산을 방지했으며, 절삭날 반대 측에 날끝 모따기 실시로 칩 물림 방지 등을 통해 효율성을 향상시켰다.

□ Nagoya공업대학 등을 중심으로는 직경 0.1mm의 물방울에 생분해성 오일을 입힌 유막첨부 물방울을 가공액으로 사용하여 최근 사용량이 증가하고 있는 마그네슘합금 가공에서 효과적인 윤활․냉각 및 폭발방지기능 수행으로 안전하고 정도가 높은 절삭가공을 달성하였다. 드라이 가공으로는 에어 블로우(air blow)에 의한 공랭, 냉각 공기를 분사하는 냉풍 절삭, 드라이아이스 입자나 액체질소 등으로 냉각하는 방식 등이 제안되고 있으며, 최근에는 가공점을 질소가스에 의해 비산화성 분위기로 만들어 산화에 의한 문제점을 보완함으로써 극한조건 가공 및 마그네슘 등의 가연성소재 가공에 적용 가능한 방법이 Shizuoka대학을 중심으로 개발되고 있다.

□ 보다 효과적인 세미드라이 가공을 위해서는 가공조건이나 재질에 따른 최적 절삭유제 선정, 가공가능 범위의 확대, 공구수명 및 가공능률 향상을 위한 복합재료 개발, 고속회전에 대한 토출한계 파악, 절삭속도 상승에 의한 생산성 개선, 사용가능 공구범위의 확대, 효과적인 칩 처리 방식 개발 등의 조속한 실현이 이루어져야 하며, 향후 유지보수가 필요 없는 가공목표를 달성하기 위해서는 관련분야 연구주체, 특히 현장 기능자의 적극적인 참여를 기대한다.

저자: Mituyosi Manikawa, Yuuji Kaimsu, Hisahiro Kotani, Kouichi Hase
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