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기획특집

[생산제조 축제 SIMTOS 2014] 6개 품목별 전문관 출품 동향

  • 등록 2014.03.27 09:59:47
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[생산제조 축제 SIMTOS 2014] 6개 품목별 전문관 출품 동향




금속절삭 및 금형가공관
고속·고정밀 가공 위한 다기능 복합기 대세

한국의 금형 생산은 10조원 시대를 열었으며, 이러한 한국 시장을 국내외 공작기계 업체들이 크게 주목하고 있다. 이를 반영해 이번 SIMTOS 2014에는 특히 금형가공으로 특화한 장비는 대부분의 출품업체가 빼놓지 않고 출품한다. 금형가공기는 금형이 양산을 위한 도구인 만큼 고속화, 정밀화를 특징으로 내세운다. 그렇기 때문에 금형가공기는 고속화를 추구하여 주축과 이송축이 고속화한 공작기계, 그리고 반도체, 의료 부품 양산의 정밀 금형에 대응하는 공작기계들이 출품된다. 종전의 고속, 고정밀도 금형가공기가 이제 얼마나 업그레이드됐는지 살펴볼 수 있는 기회이다.
자동차 부품 양산용 프레스 금형은 대부분이 대형 금형으로, 절삭량을 최대한 높이는 강력절삭용 가공기를 필요로 하기 때문에 이 분야에는 고강성 주축을 탑재하는 등 고강성 기술이 진일보한 가공기들이 출품된다. 또 항공산업과 같은 다른 산업에 비해 비교적 적용이 늦게 시작된 5축 가공기가 금형가공에 적용이 활발해짐에 따라 고속, 고정밀을 추구하는 5축 금형가공기들이 전시된다.


부품·소재 및 모션컨트롤관
컨트롤러의 그래픽 기능, 에너지 소비 모니터링 주목

NC 컨트롤러는 공작기계를 제어하는데 강력하고 안정적인 기능을 가졌지만, 현재 CAM의 특징인 그래픽 기능을 보여주지는 못한다. 특히 활용도가 확대하고 있는 5축 장비나 복합가공기는 장비의 자유도가 높아 간섭이나 충돌이 잦은데, CAM 소프트웨어의 시뮬레이션을 통해 이를 판단해야 한다. 따라서 기존 NC 컨트롤러에 이 기능을 탑재하는 것이 선진 공작기계 업체들에서 형성된 주류의 동향이며, 이들을 SIMTOS 2014에서 만날 수 있다.
컨트롤러의 모니터링 기능에 대해서는 최근에 주목할 만한 동향이 하나 더 있다. 바로 기계의 에너지 소비 모니터링 기능이다. 공작기계의 에너지 소비는 꽤 오래전부터 문제 삼던 이슈로, 향후 자동차나 가전제품과 같이 기계에 에너지 효율 등급을 표시하도록 표준화할 것이라는 전망이 지배적이다. 이에 따라 선진 공작기계 업체들과 컨트롤러 메이커들이 각 공정, 부품, 주변장치에서 얼마만큼의 에너지가 어떤 형태로 소비되는지 모니터링하는 기능을 제공하고 있다.


공구 및 관련기기관
난삭재 가공용 공구 개발 및 출시 각축장

난삭재 가공용 공구시장에 업계의 관심이 집중되어 있다. 난삭재를 절삭하는 경우, 절삭기계의 컨트롤러는 속도를 일률적으로 제한한다. 결국 가공 속도는 늦어져 장시간 가공 시간으로 인한 비용 손실은 피할 수 없으므로 이에 맞는 난삭재 가공용 공구의 선택이 관건이다. 거의 모든 공구 메이커들이 난삭재 가공용 공구 개발과 출시에 나서고 있다. 그 배경은 거대 이슈인 난삭재의 개발과 등장이다. 난삭재 가공은 난삭재의 종류에 따라 공구나 가공기술이 달라지므로 난삭재의 특성에 맞는 공구 선정이 중요하다. 이번 SIMTOS 2014는 여러 난삭재의 특성에 대응하는 절삭공구들을 각 공구 메이커들이 출품하면서 난삭재 가공용 공구의 각축장이 될 것이다.
난삭재의 가공을 위한 공구 개발 방향은 주로 코팅기술과 최적 공구 형상의 개발이라는 두 축으로 진행되는 추세이며, 아울러 공정기술 개발이 이루어진다. 또한 공작기계도 이를 뒷받침하는 기계 강성 향상에 주력하는 동향을 보이고 있다.


CAD/CAM, 측정기기 및 로봇 자동화관
CAM 자동화와 가공물 측정의 중요성 확대

CAM 소프트웨어의 큰 변화는 CAM 자동화의 확대다. CAM 자동화는 인력 수준에 관계없이 제조 품질을 안정화할 수 있다는 장점이 있다. 또한 설계 데이터와 가공 데이터의 원활한 연계를 위한 CAD와 CAM의 통합도 활발히 이루어지고 있다. 앞으로 기술 전망의 키워드는 통합이 될 것이다. CAD/CAM 기술은 CAE, PDM 기술들과 통합되고 있으며, 곧 소비자의 요구로 제품 출하까지를 통합한 시스템이 현실화될 것이다.
기계를 진단한다는 것은 기계를 생산하여 출하하기 전 문제점들을 선제적으로 점검하여 장비 신뢰도를 확보하는 활동으로, 장비제조업에서는 필수 기술이 됐다. 기계장비의 측정에 활용하는 대표적인 측정기기로 볼바가 있다. 볼바는 공작기계를 생산하는 OEM에서 많이 사용하는데, 기계의 하드웨어에서 발생하는 오차들을 진단하고 측정하는 장치이다. 기계의 성능을 확인하고 기계를 조립할 때 조립공차를 알 수 있으며, 기계를 비교하고 선별할 수 있게 한다. 최근 가공물 측정 트렌드는 가공 전, 가공 중, 가공 후 모든 과정에서 측정이 이루어지고 있다.


금속절단 및 용접관
고출력과 파이버레이저, 복합기능이 키워드

SIMTOS 2014에는 다양한 톱기계, 절단용 밀링머신, 워터젯 커팅 장비, 레이저 커팅기 등 각각 절단 방법을 달리하는 대부분의 금속절단 장비들이 출품된다. 특히  ‘고출력’과 ‘파이버레이저’, 그리고 ‘복합기능’을 키워드로 하는 레이저 가공기들의 각축장이 될 것이다. 현재의 레이저 커팅기술 트렌드는 절단 속도와 절단 품질이 지속적으로 향상된다는 것, 그리고 3D 커팅기술, 5축 레이저 가공기가 대세라 할 수 있다.
용접에 있어서도 레이저는 기술을 선도하고 있다. 자동차 제조에서 고출력 레이저가 커팅 다음으로 많이 쓰이는 공정은 용접이다. 자동차 용접 공정의 경우 기존 저항용접을 레이저로 대체하는 추세이며, 특히 최근에 많이 적용되는 공정은 테일로드 블랭크 용접이다. 이 기술은 두께와 재질이 다른 두 판재를 레이저로 용접하여 프레스로 성형하는 것으로, 차체의 강성을 높이면서 부품수의 삭감, 공정의 감소, 경량화를 이루는 기술이다. 저항용접을 대체하는 리모트 웰딩 기술은 이미 국내에서 적용되고 있으며, 앞으로 더욱 확대할 전망이다.


프레스 및 금속성형기계관
난성형 소재의 등장과 핫스템핑, 서보프레스의 발전

현재 프레스 기술 동향의 핵심으로 떠오른 것은 가공대상인 소재 측면에서 새로운 소재의 개발과 제품 적용이다. 자동차산업에서 강성·경량 소재로 개발되는 것은 고장력 강판이고, 경량화와 심미적 소재로 적용이 확대되는 소재들은 알루미늄, 마그네슘합금 등이다. 주요 수요산업 중 하나인 항공산업에서는 티타늄합금이 대표적 난성형성 소재들이다.
프레스는 서보화와 함께 에너지 절약형 기계로 거듭나려는 움직임이 매우 활발하다. 최근 유럽을 필두로 공작기계에 에너지 효율성을 문제 삼음으로써 대표적 에너지 고소비 품목으로 꼽히는 프레스는 이 문제를 해결해야 하는 요구에 직면해 있어 에너지절감형 구동방식과 콤팩트한 구조를 지향하고 있다. 한편 프레스는 절단과 성형, 접합공정을 모두 수행할 수 있는 다목적의 공작기계라서 공정기술 또한 중요하다. 현재 프레스 공정기술의 대표적 트렌드는 핫스템핑이라는 열간 성형과 마그네슘과 같은 경량 소재의 온간 성형, 그리고 관재를 일체 성형하는 하이드로 포밍이 이끌고 있다고 볼 수 있다.






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