유압 실린더 및 피스톤 로드의 레이저 전착

피스톤 로드와 유압 실린더는 극심한 기계적 부하 및 부식성 부하에 노출됩니다. 기존의 표면 보호 공정은 규제 및 기술적 한계에 점점 더 부딪히고 있습니다. 레이저 전착 (Laser Cladding) 또는 레이저 적층 용접이라고도 불리는 이 기술은 경질 크롬 도금 및 열분사 같은 기존 공법을  능가하는, 미래 지향적인 제조 기술로 자리 잡고 있습니다. EMAG LaserTec은 이 공정을 최초로 산업적 규모로 확장 가능하고 경제적으로 배치 생산할 수 있는 턴키 생산 시스템을 개발 및 제작합니다. 

레이저 전착은 어떤 용도에 적합할까요? 

유압 실린더 및 피스톤 로드의 레이저 전착은 광범위한 산업 분야와 적용 영역을 아우릅니다. 높은 기계적 하중, 부식성 환경, 긴 수명이 요구되는 모든 곳에서 이 공법의 장점이 발휘됩니다. 

01.

기계 공학 및 이동식 유압 장비의 유압 실린더

이동식 크레인, 건설 기계, 농기계 및 광산 장비는 가장 가혹한 조건에서 유압 실린더를 사용합니다. 먼지, 습기, 온도 변동 및 고압은 피스톤 로드 표면에 지속적인 부하를 가합니다. 레이저 전착된 피스톤 로드는 여기서 측정 가능한 수준의 더 긴 수명을 제공하며, 은 가동 중지 시간을 줄여줍니다. 

02.

축방향 피스톤 유닛 및 펌프 부품

축방향 피스톤 펌프 및 모터의 피스톤은 높은 슬라이딩 속도와 표면 압력을 받습니다. 레이저 전착은 마찰이 적고 내하력이 높은 표면을 형성하여 마모를 최소화하고 전체 유압 장치의 수명을 연장합니다. 

 

03.

크롬(VI) 무함유 제조

레이저 전착은 전기도금 공정을 전혀 사용하지 않으므로 크롬(VI) 화합물이 전혀 발생하지 않습니다. 이 공정을 채택한 제조업체는 REACH 규정의 요건을 충족함과 동시에 고객에게 미래 지향적인 파트너로서 입지를 다질 수 있습니다. 

유압 실린더 및 회전하는 소재 상의 피스톤 로드 레이저 전착
유압 실린더용 레이저 전착 공정. 레이저 빔이 금속 분말을 표면에 정밀한 방식으로 용융시킵니다.

EMAG는 피스톤 로드의 레이저 전착을 위해 어떤 장비 컨셉을 제공합니까?

ELC 1500 LMD 및 ELC 2700 LMD – 최대 2.7미터 길이의 샤프트 전착 

EMAG의 ELC LMD 시리즈 레이저 전착 장비는 회전 대칭 부품의 전착을 위해 특별히 설계되었습니다. 이 장비는 구동 장치가 장착된 스핀들 베이스, 전기식 카운터 스핀들, 그리고 분말 또는 와이어 공급 장치가 포함된 공정 광학용 위치 결정 시스템으로 구성되어 있습니다. 

ELC LMD 시리즈의 주요 기술 사양: 

매개변수 ELC 1500 LMD ELC 2700 LMD 
소재 길이(최대) 1,500 mm 2,700 mm 
소재 직경(최대) 1,000 mm 1,000 mm 
소재 무게 최대 2,000 kg 2,000 kg 
필터 분말 또는 와이어 분말 또는 와이어 

이 설비는 공정 모니터링을 위한 통합 센서 시스템을 갖추고 있으며, 이는 브레이크 디스크의 까다롭고 안전성이 중요한 전착 공정에서 이미 그 성능을 입증한 바 있습니다. 분말 이송기, 레이저 소스, 냉각 장치 및 배기 시스템은 일체형 패키지로 장비 컨셉에 통합되어 있습니다. 

 

통합 레이저 소스, 배출 시스템, 냉각 시스템 및 분말 이송 장치를 갖춘 EMAG ELC 1500 LMD 레이저 전착 설비
샤프트 및 피스톤 로드의 레이저 전착을 위한 EMAG ELC 1500 LMD의 전체 모습. 이 설비는 레이저 소스, 냉각 장치, 분말 이송기, 프리세퍼터가 장착된 배기 시스템 및 조작 패널로 구성되어 있습니다.
소재의 레이저 전착을 위한 EMAG ELC 1200 V LMD 수직형 기계
EMAG ELC 1200 V LMD는 소형 소재를 연속적으로 레이저 코팅전착하기 위한 콤팩트 수직형 기계입니다.

ELC 1200 V LMD – 소형 부품 및 양산용 콤팩트 설비 

축방향 피스톤, 디스크 또는 마모 부품과 같은 소형 부품을 위해 EMAG는 ELC 1200 V LMD를 제공합니다. 이 콤팩트한 수직형 기계는 검증된 ELC 1200 V 플랫폼을 기반으로 하며, 로터리  테이블과 특수 공작물 홀더를 갖추고 있어 개별적으로 자동화할 수 있습니다. 소형 부품의 경우 다중 홀더는 물론 무인 로봇 및 갠트리 로더를  이용할 수 있습니다. 예를 들어, 진동 컨베이어가 소재를 이송하고, 핸들링 로봇이 기계에 자동으로 부품을 적재합니다. 전착 공정 후 부품은  롤러 컨베이어를 통해 다시 배출됩니다. 이 솔루션은 대량 배치 생산 시에도 경제적인 배치 생산을 가능하게 합니다.


EMAG는 레이저 전착 도입을 어떻게 지원합니까?

EMAG는 초기 타당성 분석부터 턴키 방식의 생산 설비 구축에 이르기까지 전 과정을 지원합니다. 사내 기술 센터에서는 재료 선정, 공정 파라미터 및 전착 특성을 검증하기 위해 응용 분야별 전착 실험을 수행합니다. 

레이저 기술, 기계 공학 및 자동화 역량을 한데 모아 EMAG는 턴키 방식의 종합 솔루션을 제공합니다. 이러한 턴키 접근 방식은 프로젝트 기간을 단축하고, 여러 공급업체가 협력할 때 발생하는 인터페이스 위험을 줄여줍니다. 

전착 시험 및 공정 개발을 위한 레이저 장비와 시제품을 갖춘 EMAG 레이저 애플리케이션 센터
EMAG 레이저 어플리케이션 센터는 레이저 전착 분야의 타당성 조사 및 공정 개발을 위한 기술 센터 역할을 합니다. 다양한 레이저 장비와 시제품 부품이 고객 시험을 위해 준비되어 있습니다.

자주 묻는 질문 피스톤 로드 및 유압 실린더의 레이저 전착에 관한

네, 수많은 적용 사례에서 레이저 전착은 경질 크롬 도금에 비해 기술적으로 우수하고 미래 지향적인 대안을 제공합니다. 금속학적 결합력, 크롬(VI) 무함유, 그리고 동적 하중 하에서의 뛰어난 내식성은 기술 전환을 명확히 뒷받침합니다.  

EMAG는 광범위한 금속 분말 및 와이어를 가공합니다. 대표적인 전착 재료로는 크롬 카바이드 함유 합금, 니켈 기반 합금 및 코발트 기반 합금이 있습니다. 재료 선택은 해당 용도의 경도, 내식성 및 마찰 특성에 대한 요구 사항에 따라 결정됩니다. 

레이저 전착된 표면은 전착 공정 후 연마되어, 밀봉 작동에 필요한 최종 직경과 표면 품질을 확보합니다. 표면 거칠기는 +/- 15 µm 수준까지 달성 가능합니다. 

특정 사용 조건 하에서 레이저 전착된 피스톤 로드의 표면이 시각적으로 변색될 수 있습니다. 이러한 변색은 전착의 기술적 기능, 내식성 또는 내마모성에는 영향을 미치지 않습니다. 

ELC LMD 시리즈는 길이 2,700mm, 지름 1,000mm, 중량 2,000kg까지의 소재를 처리할 수 있습니다. 더 큰 치수는 요청 시 구현 가능합니다. 소형 부품 및 양산에는 컴팩트한 ELC 1200 V LMD를 사용할 수 있습니다. 

장점 

  • 기계, 레이저, 자동화 및 공정 기술을 아우르는 원스톱 턴키 생산 시스템
  • 대량 양산에서 검증된 센서 기술 및 공정 모니터링
  • 몇 센티미터에서 2.7미터 길이의 부품까지 대응 가능한 유연한 기계 플랫폼
  • 필요시  분말 및 와이어 공정
  • 지속적인 운영을 위한 글로벌 서비스 및 지원 네트워크 

기술

Complex Manufacturing Systems from a Single Source thanks to a High Range of Technologies

레이저 클래딩 공정에서는 파우더나 와이어 형태의 금속 용가재를 레이저로 생성한 용융지에 정밀하게 투입합니다. 그 결과 모재와 견고하게 결합된 금속학적 결합 층이 형성됩니다.

이 공정은 내마모 및 내식성(부식 방지) 보호 층을 적층하거나, 집중적인 부하를 받는 부품…

상세 정보

레이저 코팅(LMD - 레이저 금속 증착이라고도 함)은 레이저 빔으로 금속 분말을 부품에 녹여 직접 적용하는 열 코팅 공정입니다. 이 공정을 통해 높은 접착 강도, 내마모성 및 정의된 형상을 갖춘 기능성 표면을 만들 수 있습니다.

갈바닉 또는 열 스프레이 공정과 달리…

상세 정보

레이저 용접은 연료 절감형 차량에서 부품의 경량화와 간소화에 반드시 필요한 전제 조건입니다. 레이저빔 에너지의 조사량을 조절 할 수 있기 때문에 용접 스피드가 매우 빠르며, 소재의 변형을 최소화 할 수 있습니다. 따라서 비용대비 효과적으로 완성품을 제작 할 수 있고…

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