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CoroDrill® DS20 개발 스토리 – 7년의 시간

새로운 CoroDrill DS20과 같은 프로젝트를 완수하려면 전문 기술자로 구성된 팀이 필요했다. 그리고 이 기술자들이 만족할 만한 가장 길고 안정적인 교환형 인서트 드릴을 출시하기까지는 거의 7년이 걸렸다.

드릴이라고 다 같은 드릴이 아니다. 편향이나 과열 없이 한 번에 자기 직경의 7배나 깊은 홀을 가공할 수 있는 깊은 보링 교환형 인덱스 드릴은 특히 그렇다. 그럼에도 불구하고 7년 전 샌드빅 코로만트가 시장에 내놓을 만한 첫 번째 7xD 교환형 인서트 드릴 개발에 착수했을 때 앞으로의 작업에 얼마나 많은 노력과 시간이 필요할지 예상하지 못했다.

“다행히 우리 모두 기술에 목맨 사람들이라 여러 번의 막다른 골목과 결실 없는 단서, 기타 예상치 못한 장애물에도 불구하고 포기를 생각해보지 않았습니다.”라고 프로젝트의 수석 엔지니어인 하칸 칼버그(Håkan Carlberg)는 말했다. “이와 같은 도전에 대한 즐거움이 커다란 원동력이었고 우리가 하기로 한 것을 달성할 것이라는 개인적인 확신이 늘 있었습니다.”

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칼버그의 생각은 옳은 것으로 입증되었다. 2019년 10월, 샌드빅 코로만트는 이 새 제품군의 첫 번째 256 드릴 바디 제품을 출시 했다.

CoroDrill DS20 드릴은 여전히 매우 좋은 성적을 거두고 있는 이전 모델 CoroDrill 880과 닮은 점이 거의 없다. 신형 CoroDrill DS20은 기존의 일정한 나선형 헬릭스 대신 한 번의 가파른 회전 후 직선 칩 플루트가 이어진다. 이것은 긴 비대칭형 드릴에서 안정성과 힘의 균형을 유지하면서 성능을 최적화하기 위해 고안된 영리한 여러 설계 요소 중 하나에 불과하다.

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CoroDrill DS20의 구석구석에 상당한 시간과 지식이 투입되었다. R&D 개발자인 토마스 푸루크로나(Tomas Furucrona)는 최적화하는 데 약 2년이 소요된 작은 인서트를 언급했다. “우리가 해결해야 했던 첫 번째 큰 과제는 두 개의 교환형 인덱스가 비대칭적으로 배치되기 때문에 최적의 합성력(net force)을 파악하기 위한 올바른 설계와 위치를 제공하는 것이었습니다.”

동시에 진행된 한 프로젝트에서 팀의 다른 구성원들은 이상적인 조합을 결정하기 위해 드릴 바디, 냉각, 소재 선택 등을 연구, 테스트 및 분석했다.

프로젝트 시작부터 함께 한 R&D 엔지니어 프리츠 앨럼 야(Fritz Alum Yah)는 “특정 직경으로 하나의 7xD 드릴을 만드는 것은 누구라도 할 수 있지만 드릴 바디 제품군 전체에 동일한 안정성을 적용하는 것은 차원이 다른 이야기입니다. 성공을 거두려면 완전히 새로운 사고 방식을 통해 새로운 계산법을 만들어야 했습니다.”라고 말했다.

그동안 많은 우여곡절이 있었다. 연구실 테스트가 실패했고 프로토타입이 고장 났고 제작 아이디어를 버려야했다. 내부 냉각을 유지하면서 칩 플루트 문제를 해결하는 작업에만 거의 2년이 걸렸다. 그 다음에는 50개의 서로 다른 파라미터가 제자리를 찾아야 했다. 하나의 파라미터를 변경하면 그에 따라 나머지 49개 파라미터를 조절해야 했다.

칼버그는 “우리 팀의 유능한 계산 엔지니어인 라무스 헴프(Ramus Hemph)가 다른 가능성의 여지가 없는 완벽한 공식을 개발한 것이 전환점이었습니다. 그는 우리가 물리적 제품으로 여겼던 것에서 숫자와 벡터를 봤습니다. 이 새로운 소프트웨어는 모든 파라미터를 가상으로 제어, 모듈레이팅, 분석할 수 있는 로직을 제공했습니다. 그 후 모든 것이 맞아떨어졌습니다.”라고 설명했다.

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그러나 더 많은 도전 과제가 나타났다. CoroDrill DS20의 드릴링 성능은 테스트 고객인 SKF의 풍력 터빈 산업용 슬루잉 링 멕시코 생산 플랜트에서 현장 테스트를 거쳤다.
푸루크로나는 “경쟁사의 6xD 드릴에서 우리의 CoroDrill DS20으로 전환한 후에 SKF 작업자들은 예상치 못한 중단과 걱정, 인덱싱 없이 완전한 가공물을 가공할 수 있었습니다.”라며 “그곳의 생산성이 두 배로 늘었고 굉장히 만족해 했습니다.”라고 이야기했다.

하지만 개발 팀은 만족하지 못했다. “두 달 안에 해결할 15개의 문제를 우리 스스로에게 부여했는데 대부분 생산 쪽이었습니다.”라고 칼버그는 말했다. “그리고 그것을 해냈습니다. 새로운 솔루션과 혁신을 입증하기 위해 한계에 도전하는 것은 우리 DNA에 있는 것 같습니다.”

CoroDrill DS20 개발은 다국적 팀워크의 산물이었다. 핵심 팀은 샌드비켄에 있었지만 스웨덴의 지모와 바스트베르가, 미국의 미베인에서 50명 이상이 프로젝트를 지원했다.

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About 이상준 기자

생산제조인을 위한 매거진 MFG 편집장 이상준입니다. 대한민국 제조업 발전을 위해 일합니다.