새로운 플라스틱으로 밸브 시스템의 품질을 크게 높입니다.

랏젠에 위치한 Aventics GmbH의 품질 관리 책임자인 Daniel Gebert는 “견고하고 컴팩트한 공압 부품이 생명과학 분야에서 점점 중요해지고 있습니다”라며, “보건 분야에서는 고도의 전기적, 기능적 통합을 통해 저압 응용 분야를 위한 솔루션을 점점 더 요구하고 있습니다”라고 덧붙입니다. 그의 회사의 광범위한 제품 포트폴리오를 예로 들면서 그는 투석 유닛 밸브 시스템에 대해 이렇게 설명합니다. “이 부품은 정밀도와 극한의 안정성을 결합하였습니다. 우리는 제품을 끊임없이 개선하고 있습니다.”

플라스틱을 바꿔 느슨해진 나사

제품의 지속적인 개발 과정에서 Aventics는 시스템 기판에 새로운 유형의 플라스틱을 사용하기로 결정했습니다. 그러나 예비 생산 단계에서 종종 나사의 나사산이 벗겨졌습니다. Daniel Gebert는 문제 해결 활동을 시작했습니다. 엔지니어링 팀은 전체 작업 과정을 자세히 살펴본 후 곧 문제의 원인을 발견했습니다. 이전에 사용 된 공압식 일자형 너트러너는 새로운 기판 소재에 적합하지 않았습니다. 그 설계로 인해 이 공구 유형은 고정된 토크 값과 속도로만 나사를 조일 수 있었습니다. "공구의 관성 때문에 자동 태핑 나사를 조일 때 나사산이 그냥 벗겨졌습니다."라고 Gebert는 말했습니다. 새로운 플라스틱이 화학적 관점에서 더 적합했지만, 더 민감하기도 했습니다. 이전에 사용된 플라스틱 부품은 더 두껍고 견고하고 강했으며, 18cNm(= 18센티뉴턴미터 또는 뉴톤미터로는 0.18Nm)의 매우 낮은 지정 토크 값이 반복적으로 초과되어도 손상되지 않았습니다. 새로운 재료로 변경함에 따라 Aventics는 안전한 조립 공정을 보장하기 위해 이전에 사용되었던 체결 시스템을 다시 생각하게 되었습니다.

소재를 극복한 정교한 체결 전략

직경 0.93mm의 자동 태핑 나사는 나사산 회전이 4.5회이지만, MicroTorque 스핀들 타입 QMC41-50-HM4는 매우 짧은 거리에서 3단계 체결 공정을 수행합니다. Daniel Gebert는 이 공정에 대해 다음과 같이 자세히 설명했습니다. “체결 사이클의 시작 부분에서 스크루드라이버 인서트는 회전 속도를 줄인 상태로 Torx-T2 나사 머리에 공구를 삽입합니다. 이러한 삽입 단계가 완료되면 시스템이 회전 각도 단계로 전환되고 헤드가 자재 표면과 접촉할 때까지 나사가 500rpm으로 조여집니다. 이 지점에 도달하자마자 스핀들 속도는 210rpm으로 크게 감소하고 토크 제어 단계에서 18센티뉴턴미터의 최종 토크 값으로 나사가 조여집니다.” 모든 단계에서 회전 속도를 자유롭게 프로그래밍할 수 있는 MicroTorque 시스템은 다양한 체결 작업에 적용할 수 있습니다. 스크루드라이버와 컨트롤러의 광 및 음향 신호는 작업자에게 항시 체결 결과의 상황을 제공합니다. 늦가을까지 이 시스템은 아무런 문제 없이 8만 사이클을 완료했습니다.

상세한 체결 플롯을 통한 면밀한 품질 관리

Gebert는 아트라스콥코에서 개발한 시스템에서 더욱더 많은 기능을 수행할 수 있다고 강조하며 다음과 같이 설명합니다. “MicroTorque 컨트롤러는 아주 작고 그래픽 기능이 환상적입니다. 일반 PC를 연결하기만 하면 컨트롤러가 상세한 곡선 및 체결 플롯을 인쇄할 수 있습니다.” 시각화는 명확하고 분명합니다. Aventics에서는 이제 체결 플롯 분석을 통해 체결 작업을 훨씬 자세히 해석할 수 있으며 공정의 각 단계에서 발생하는 내용을 정확히 이해할 수 있습니다. “공압 공구로는 불가능했던 일입니다.”

공급된 부품의 품질을 보여주는 체결 플롯

작업자들이 인체 공학적 이점을 높게 평가

작성자: Heiko Wenke