대부분의 운전자는 자신의 차량이 완벽하게 세차되기를 진심으로 기대할 것입니다. 불행히도, 아름다운 광택은 잠시만 지속되며, 휠 림의 경우 브레이크 먼지가 빠르게 다시 쌓이기 때문에 더욱 그렇습니다. 검게 쌓인 먼지는 보기에 좋지 않을 뿐만 아니라 건강에도 해롭습니다. 제동 과정마다 발생하는 마찰로 인한 마모로 10마이크로미터 이하의 입자 크기를 가진 미세먼지부터 0.1마이크로미터 이하의 입자 크기를 가진 초미세먼지까지 다양한 크기의 입자가 생겨납니다. 이러한 입자는 폐를 통해 혈류로 유입되어 호흡기 및 심혈관 질환을 일으킬 수 있습니다. 이러한 잠재적 위험을 줄이기 위해서는 브레이크에서 발생하는 미세먼지 배출을 크게 줄여야 합니다. 새로 채택된 Euro 7 배출 기준은 모든 차량 배출물(배기 입자와 타이어 및 브레이크의 마모 모두 포함)을 규제하며, 2027년 말부터 새로 등록된 모든 승용차에 적용되어야 합니다. EMAG LaserTec은 레이저 증착 용접을 사용하여 브레이크 디스크에 단단한 금속 코팅을 적용하는 미래의 브레이크 디스크 생산을 위한 새로운 기계 개념을 개발했습니다.
"우리는 고객이 미래의 브레이크 디스크 관련 요구사항을 충족할 수 있도록 ELC 450 LMD를 출시했습니다. 이 제품은 LMD(레이저 금속 증착)를 사용하여 브레이크 디스크에 2겹 코팅을 적용하여 마모와 부식에 실질적으로 영향을 받지 않으면서도 미세먼지 배출을 크게 줄였습니다"라고 EMAG LaserTec의 개발팀장인 Martin Fritz는 밝혔습니다. "SCHUNK는 컴팩트하고 안정적인 공정과 지정된 사이클 속도로 레이저 셀에 자동화된 구성품 공급을 실현하는 데 상당한 지원을 제공했습니다. 공압 롱스트로크 그리퍼 PLG는 GFS 범용 스위블 핑거와 함께 사용됩니다. 이는 새로운 기계에서 우리에게 확신을 주는 핸들링 솔루션입니다." EMAG 설계 엔지니어는 ELC의 라인 갠트리에 롱스트로크 그리퍼를 설치했습니다. Martin Fritz는 다음과 같이 ELC 환경을 설명했습니다. "이 좁은 작업 공간에는 전통적인 로봇을 위한 여유가 없기 때문에 구성 요소 공급에 전통적인 로봇을 생략할 수 있었습니다." "EMAG의 기존 선형 핸들링과 SCHUNK PLG 그리퍼를 GFS 스위블 핑거와 함께 사용하면 브레이크 디스크 인피드 및 아웃피드에 이상적인 운동학적 특성을 구현할 수 있습니다."
ELC 450 LMD DUO 작업 공간의 콤팩트한 로딩 및 언로딩 솔루션은 두 개의 레이저 셀 작동에서 견고함이 입증되었습니다. PLG는 무게가 약 30kg인 사전 센터링 처리된 회주철 브레이크 디스크를 롤러 컨베이어에서 집어 올려 작업을 시작합니다. 그것은 상위 공정에서 세척, 무게 측정 및 섭씨 300도까지 예열 과정을 거친 후, 고객이 제조 방식을 어떻게 구성했는지에 따라 수동, 반자동 또는 완전 자동 모드로 롤러 컨베이어에 공급될 수 있습니다. 이제 PLG는 수평 디스크를 첫 번째 레이저 셀의 장착 스핀들로 안내합니다. 여기에 첫 번째 층인 스테인리스 스틸 부식 방지층이 뿌려집니다. 밀폐된 레이저 장치가 디스크를 놓아주면 PLG가 디스크를 스핀들에서 들어 올리고 GFS 스위블 핑거를 사용하여 돌린 다음 다시 아버에 놓습니다. 디스크의 두 번째 면에 부식 방지 층이 발라집니다. 그런 다음, 첫 번째 레이저 스테이션이 디스크를 최종 방출하면 취급 시스템이 흡입 깔때기 위의 다음 스테이션으로 이동하여 금속 먼지 잔여물을 진공 흡입합니다. 디스크를 깔때기 위로 뒤집어서 양쪽을 진공 청소할 수도 있습니다. 마지막으로 PLG는 디스크를 수평으로 두 번째 레이저 스테이션에 공급합니다. 여기서 단단한 카바이드 층이 상단과 하단에 다시 용접됩니다.
ELC 450 LMD DUO의 2개 셀에서는 코팅 재료가 분말 형태로 공급되어 레이저로 구성요소 표면에 융합됩니다. 총 4번의 코팅 공정(디스크 면 2개, 셀 2개)을 거친 다음, 브레이크 디스크는 언로딩될 준비가 됩니다. EMAG에서는 코팅 두께를 확인하는 코팅 두께 센서와 같은 인라인 품질 보증 수단을 레이저 적용 공정에 도입했습니다. 즉, 공정에 통합된 메커니즘을 통해 부적합한 부품을 공정에서 배출하는 것을 보장합니다. PLG는 완성된 코팅 브레이크 디스크를 ELC 작업 공간의 출구 지점인 해당 롤러 컨베이어로 가져와 부품을 제거합니다. 그런 다음 연삭 및 세척과 같은 하위 공정이 진행됩니다.
Martin Fritz는 "이 새로운 기계 개념의 그리퍼에 대한 사양은 매우 명확하게 정의되었습니다"라고 말하며 다음과 같이 그것을 요약했습니다. 직경이 250~500mm인 디스크 모양 구성품에 대한 긴 스트로크, 무게가 약 30~50kg인 공작물에 대한 힘, 약 10~45mm의 그립 높이, 잔류 금속 먼지가 있는 환경에서도 충분한 견고성. 개발팀 리더는 다음과 같이 말했습니다. "ELC의 비좁은 작업 공간은 추가적인 제약들을 만들었습니다." "해결책은 간결해야 합니다. 우리는 구성요소가 수평 위치에서 공급되고 배출되기를 원하며, 열린 그리퍼 스트로크는 항상 프로세스 방향으로 이동하기를 원합니다. 정의된 다양한 공작물에 대한 자유로운 설정도 필수 사항입니다. 모든 크기의 디스크를 단 한 세트의 죠로 잡을 수 있어야 하기 때문입니다. 안전성도 필요합니다. 죠 스트로크를 아날로그로 모니터링하면 올바른 공작물을 잡고 있는지 직접 알 수 있습니다. 그리고 마지막으로, 스위블링은 빠르게 이루어져야 합니다."
미래의 브레이크 디스크 생산을 위한 정교한 기계 개념에는 똑같이 정교한 구성요소가 필요합니다. SCHUNK가 새롭게 출시한 롱스트로크 그리퍼가 바로 적합한 솔루션이라는 사실이 금세 분명해졌습니다. Martin Fritz는 다음과 같이 확인하듯 말합니다. "여기 책상에 있는 Jürgen Kolbus와 함께 그리퍼를 구성한 덕분에 작업이 훨씬 수월해졌고 시간도 많이 절약되었습니다." "단 몇 분 만에 우리는 CAD를 확보했습니다. 한 시간도 채 지나지 않아, 우리는 디자인 부서에서 모든 것이 잘 맞는지 직접 확인할 수 있었습니다." 산업 제조 분야의 특수 솔루션은 종종 높은 비용과 긴 납품 시간을 요구합니다. SCHUNK의 신속하게 구성 가능한 제품군은 이러한 문제에 대한 해답입니다. 고객은 소량 생산 및 높은 수요 상황에서도 맞춤형의 저렴한 솔루션을 빠르게 받을 수 있습니다. 회전 시간이 단 0.8초인 GFS 스위블 핑거는 EMAG이 이 솔루션을 선택하는 데 있어 최종 결정 요인이었습니다. Martin Fritz는 "SCHUNK의 GFS 핑거는 이 특정 공정에 가장 적합한 솔루션이었습니다"라고 강조했습니다. EMAG는 ELC 450 LMD DUO에 크기 50의 PLG를 설치하여 모든 사양을 충족시켰습니다.
코팅 시스템에서 완전 자동화된 프로세스가 완료되는 데 걸리는 시간은 불과 4분도 걸리지 않습니다. 설정 준비 시간 및 가동 중단 시간 최소화, 24시간 연중무휴 자동화, 빠른 사이클 속도 – EMAG의 경우 새로운 레이저 적용 시스템은 Euro 7 표준의 발효로 인한 대량 생산 요구 사항을 충족해야 합니다. PLG는 GFS 스위블 핑거와 함께 사용되어 품질, 안전성, 프로세스 속도 측면에서 이 목표를 상당히 지원합니다.