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다양한 옵션 제공하는 테일러메이드 LM 가이드

무보수, 무급유, 경량화, 내마모성, 내식성 등. 유저들의 다양한 요구 조건을 다양한 옵션 제공으로 만족시킬 수 있는 LM가이드가 있다. 볼 베어링 구동 방식 일색이던 LM 가이드 시장에 새로운 대안으로 등장한 면 마찰 방식의 LM 가이드, drylin이다. drylin이 제공하는 이점은 무엇일까?

igus1공작기계, 로봇과 같은 산업장비를 포함하여 직선 운동이 필요한 기계의 필수 부품인 LM 가이드(리니어 모션 가이드). LM 가이드 분야에서도 에너지 문제는 중요한 이슈이고, 이에 따라 제조업체들은 경량화나 마찰 최소화 등의 방식으로 에너지 저감에 나서고 있다. 오랜 기간 플라스틱 부품 기술 노하우를 축적해온 이구스는 지난 2008년, 볼 베어링 구동이 대부분 이었던 LM 가이드 시장에서 플레인 베어링을 적용 한 면 마찰 방식의 가이드를 처음으로 선보이면서 새로운 대안을 제시했다.

플레인 베어링을 적용한 LM 가이드

이구스의 LM 가이드 drylin에 적용된 고성능 폴리머 소재의 플레인 베어링은 기존 볼 베어링 시스템과 달리 글라이딩 방식으로 작동한다. 넓은 접촉면이 표면 부하를 분산시키기 때문에 비경화처리 샤프트도 사용할 수 있으며, 비금속 재질 역시 사용할 수 있다. 작동 시에 발생하는 소음 역시 볼 베어링과 비교해 현저히 작고, 최대 스트로크 길이도 길다. 무엇보다 플레인 베어링의 소재가 되는 이구스 iglidur의 특성 상 내부식성, 내화학성이 뛰어나며 급유가 필요하지 않다는 것이 가장 큰 특징이다. 자체적 윤활 기능을 가지고 있을 뿐만 아니라, 접촉면끼리 글라이딩하면서 이물질들을 튕겨 내는 구조 때문에 접촉면이 청결하게 유지된다. 이에 따라 별도의 급유 없이도 먼지, 분진 등의 점착 없이 부드럽고 원활한 작동이 가능하다.

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이구스 drylin은 다양한 규격과 소재로 제공된다.

또 다른 특징은 모듈화다. drylin W 제품군의 경우, 전체 키트가 모듈식으로 구현되어 설계자의 특정 요구사항이나 독창성을 반영할 수 있다. 레일과 캐리지, 가이드 형태까지 설계자가 직접 선택하여 개별적으로 구성할 수 있다. 한국이구스의 drylin 프로덕트 매니저 김성우 부장은 “drylin W 가이드 제품은 2008년 처음 개발된 이후 꾸준한 제품군 확장을 거듭하며 유저들에게 무한한 설계 자유를 제공하고 있다. 유저가 라이너, 프로파일, 가이드 등 전체 키트를 다양한 조합으로 선택할 수 있어 맞춤 제작이 가능하다”고 설명했다.

다양한 소재 제공으로 성능 UP

drylin 가이드의 표준 레일은 알루미늄 아노다이징 소재로 제작된다. 해당 소재가 플레인 베어링의 소재가 되는 이구스의 iglidur에 대응해 최적의 마찰계수를 제공할 수 있기 때문이다. 알루미늄 아노다이징 소재 외에도 화학 물질이나 염분에 내성을 갖는 스테인리스 스틸, 경량화를 목적으로 하는 카본 소재의 레일도 제공한다. 김 부장은 “카본 가이드는  2015년 하노버 박람회에서 발표한 제품이다. 업계 최초로 카본과 플라스틱을 조합해 알루미 늄 대비 25%, 금속 대비 75%의 경량화가 가능하다. 현재까지 생산된 LM 가이드 중 세계 최고 수준의 경량화와 강도를 달성하고 있다”고 전했다. 그런가 하면, drylin W 가이드의 글라이딩 요소에 활용되는 iglidur 플라스틱 소재는 5가지로 제공된다. FDA 승인을 만족하는 iglidur A180, 스틸 및 스테인리스 스틸 샤프트에 대응 가능한 iglidur E7, -100°C ~ +250°C의 극한 온도용 소재인 iglidur x등 용도에 따라 선택이 가능하다. iglidur x의 경우에는 크롬 도금과 스테인리스강에 대응하여 최적의 마찰계수와 사용 수명을 제공한다. 모든 소재는 하우징 내 클립 형태로 장착이 용이하게 되어 있으며, 라이너의 올바른 위치를 보장하기 위한 특수 기하학 구조가 구현되어 있다.

알루미늄 대비 25%, 금속 대비 75% 경량화가 가능한 초경량 소재 카본.
알루미늄 대비 25%, 금속 대비 75% 경량화가 가능한 초경량 소재 카본.

인더스트리 4.0에 발맞춘 지속적 제품 개발

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곡선형 레일

꾸준히 제품군을 확장해오고 있는 drylin 가이드. 매년 추가되는 신제품과 액세서리들은 LM 가이드 설계에 있어 무한한 경우의 수를 제공한다. 새로 개발된 수동 클램프나 곡선형 가이드의 경우가 그렇다. 특히, 곡선형 레일은 모니터, 좌석, 제어 장치 등의 조작에 필요한 곡률 반경을 채택했기 때문에 커브형 가이드 시스템의 다양한 구조를 디자인할 수 있다. 맞춤 캐리지가 원활한 이동을 보장하며, 경질 알루미늄 소재는 내구성을 향상시킨다.

올해는 네트워크 기능이 제공되는 지능형 drylin 리니어 가이드도 선보였다. 이구스가 인더스트리 4.0을 대비해 출시한 i-sense 스마트 플라스틱 제품군 중 하나로, 스스로 구동 상태를 모니터링하고 오작동에 대한 조기 경보를 보낸다. 여러 센서와 모니터링 모듈로 구성되어 있으며, 이구스 통신 모듈 (ICOM)과의 네트워킹을 통해 고객의 인프라에 직접 통합된다.

i-sense는 사용 중인 리니어 가이드의 사용 수명 역시 모니터링하여 잔여 사용 기간을 표시해준다. 따라서 유지보수 시기 선정이나 적절한 교체 시기 를 미리 알고 계획할 수 있다. 이외에도 i-sense를 이구스 데이터 센터에 연결할 경우 맞춤형 사용 수명 계산이나 비즈니스 프로세스 최적화, 유지보수 시운전과 같은 다양한 디지털 옵션을 제공받을 수 있다.

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About 김솔 기자

다양한 취재 경험을 살려 여러분께 읽고 싶은 기사, 재미있는 기사 보여 드리겠습니다:)