EMAG ECM: E-바이크 드라이브 샤프트 무접촉 방식 제작

09/05/2018 - Markus Isgro

최근 급격히 기술이 복잡해지고 수량도 증가하고 있습니다. E-바이크 시장도 이러한 추세로 변화하고 있습니다. 일부 신제품은 자동차 산업을 떠오르게 합니다: 올해 들어 처음으로 E-바이크에 ABS 시스템과 자동변속기가 사용되기 시작했습니다. 개발자는 더욱 가볍고 작은 E-드라이브 개발뿐만 아니라 더욱 까다로워지는 품질 요건도 고려해야 합니다. 이러한 배경에서 바이크 공급회사는 핵심 드라이브 컴포넌트 대량 생산과 관련하여 전기 화학적 금속 가공(ECM) 응용 사례에 많은 관심을 보이고 있습니다. 특히 박벽(薄壁)의 E-바이크 드라이브 샤프트를 적은 비용으로 정교하고 빠르게 제작할 수 있는 EMAG ECM의 CI 머신이 주목을 받고 있습니다. 성공적인 성과를 위해서는 EMAG의 ECM 전문가에 의한 개별적 머신 구성이 무엇보다 중요합니다.


독일 이륜차산업협회(ZIV)에 따르면 작년에 독일에서만 720,000대의 E-바이크가 팔렸으며, 이는 전년도 대비 19% 증가한 수량입니다.   유럽 전체 판매량도 이와 비슷한 추세를 보이고 있습니다.  전문가들은 앞으로 한동안 판매되는 자전거 중 전기 구동 자전거 비중이 절반 정도를 차지할 것으로 예상합니다. 이러한 변화가 생산에 어떠한 의미로 다가올까요? 이 질문에 대해 한 공급업체 기획자는 다음과 같이 대답합니다: 핵심 드라이브 샤프트의 생산에 EMAG ECM의 전기 화학적 금속 가공 공정을 적용하고 있습니다. 이 공정은 이미 항공산업, 상업용 차량 및 승용차 제작에도 자주 사용됩니다. 이 공정에서는 높은 품질 요건으로 복잡한 구성품을 효율적으로 생산할 수 있으며, 이는 E-바이크 샤프트에도 적용됩니다. 이 샤프트에는 작은 외부 기어와 크로스 보어가 있으며, 매우 박벽(薄壁)으로 구성됩니다. 게다가 경화된 구성품에 대한 보어 및 추가적인 공간 공정이 어떠한 비틀림도 없이 수행되어야 합니다. 독일 슈베비쉬 할(Schwäbisch Hall)의 가일도르프(Gaildorf)에 있는 EMAG ECM 사의 전문가들은 이러한 목적에 맞는 특별한 생산 솔루션을 개발했습니다. 요구되는 ECM 드릴링과 ECM 공간 공정이 연이어 진행되는 CI 머신이 사용됩니다. 이 공정 동안 양극의 공작물과 음극의 공구 사이에 전해질 용액이 흐릅니다. 이때 금속 이온이 공작물에서 분리됩니다. 재료 강도는 이송 또는 정밀도에 영향을 미치지 않습니다. "이 공정은 완전 무접촉 방식으로 이루어집니다"라고 EMAG ECM 기술 영업부의 다니엘 플라트너(Daniel Plattner)는 말합니다. "공구 캐소드의 수명이 길어서 생산 비용이 절감됩니다." 또한, 최고 품질의 표면을 만드는 것이 필수적이며, 비절삭 공정의 경우 디버링 과정이 필요하지 않습니다. 또한, ECM 드릴링 중 버 또는 거친 면이 발생하지 않습니다.

뛰어난 가성비

이 기술 수립에 있어서 관련 기계공학적 노하우는 큰 의미를 갖습니다. EMAG ECM은 발전기 기술, 전해질 관리 시스템, 공구 및 자동화에 개별적으로 구성되는 모듈 컨셉트를 사용합니다. 예를 들어 E-바이크 샤프트 생산에 5개의 능동 캐소드가 있는 공구 시스템이 사용됩니다. 이 시스템에서는 5개의 E-바이크 샤프트가 동시에 제작됩니다. 사용자를 위한 또 다른 이점으로는 CI 머신 시리즈의 뛰어난 가격 대비 성능을 들 수 있습니다. 또한 이 시스템은 필터 장치를 포함하여 약 5.5평방미터의 작은 공간만 필요로 하므로 설치 면적을 최소화 할 수 있습니다. 이를 위해 스위치 캐비닛 및 전해질 관리 시스템의 크기와 기계의 기본 구조가 최적화되었습니다. 또한, 이 기술은 매우 유연하게 사용할 수 있습니다. 예를 들어 조정 장치를 이용해 처리 시간을 변경하거나, 완전 자동화로 업그레이드하거나 한 머신에 다른 EMAG 머신을 연결할 수도 있습니다. 모든 면에서 미래지향적 솔루션이 보장됩니다.

E-모빌리티 부문에 주목

전체적으로 전기 화학적 금속 가공은 시장에서 점점 더 많은 성공을 거두고 있습니다. 무엇보다 공정 안전성이 중요하며, ECM은 공간 활용, 드릴링, 디버링 면에서 경화된 구성품에 대해서도 균일한 높은 품질을 보장합니다. "이러한 점에서 현재 당사는 E-모빌리티 부문에서 많은 문의를 받고 있습니다"라고 다니엘 플라트너(Daniel Plattner)는 말합니다. "늘어나는 수량 때문에 당사의 안전한 공정 기술이 점점 더 많은 주목을 받고 있습니다."

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