터보차저 샤프트의 완벽한 마무리 가공

터보차저 생산 - 빠른 생산 속도를 보장하는 터보차저 샤프트용의 새로운 생산 시스템

터보차저는 최신 승차용용 엔진에서 아주 중요한 역할을 합니다. 터보차저는 흡입된 외기를 밀봉하여 연소실로 주입합니다. 따라서 동일한 엔진 크기에서는 출력이 상승하며, 소형 엔진에서도 높은 출력이 유지됩니다(다운사이징 ). 샤프트는 터보차저 내에서 1분당 최대 290,000회 회전합니다. 이로 인해 온도가 높은 경우, 부품에 높은 부하가 가해집니다. 따라서 개발자들은 여기에 1,000도의 온도에서도 견딜 수 있는 고성능 소재를 사용하였습니다. 어떻게 터빈 휠을 포함한 용접된 터빈 샤프트의 고난도 마무리 공정을 효율적이고 안전하게 구현할 수 있을까?

속도를 보장하는 새로운 라인 솔루션

EMAG은 이러한 과제를 위한 라인 솔루션을 ‘자체’ 개발하였습니다. 여기서 부품은 황삭에서 유도 경화를 거쳐 샤프트, 휠 및 숄더의 연삭에 이르는 5가지의 주요 공정을 거칩니다. 마지막으로 EMAG ECM의 기계에서 전기화학적 금속 가공을 통한 밸런싱이 이루어집니다.

터보차저 라인의 개요

터보차저 샤프트의 마무리 가공에 대한 전체 생산 라인은 자체 개발되었으며, 안전한 공정과 승용차용 샤프트 생산 사이클 타임이 약 40~50초에 불과한 빠른 속도를 자랑합니다. 소형 샤프트의 경우, 사이클 타임이 더 단축됩니다. 어떤 경우에도: 마무리 공정인 밸런싱 후 ‘최종 품질’을 갖추게 됩니다.

터보차저 라인의 상세 정보: ‘최종 품질’을 위한 5개 공정

1.    VTC 100: 단 한 번의 클램핑으로 샤프트 및 휠의 수직 황삭

장비의 특장점 (특히):

• 빠르고 안전한 공정으로 이루어지는 4축 가공
• 구동형 공구를 이용한 샤프트 센터링
• 통합된 공작물 공급장치
• 동시 진행되는 로딩 및 언로딩

2.    MIND-M 1000: 용접된 영역에서 부품의 응력을 완화시키기 위한 유도 가열 공정

장비의 특장점:

• 안전한 클램핑을 위해 고정척으로 매달려 있는 스핀들 
• 개별적인 가열 및 경화 임무를 위한 모듈식 구조 
• 최소의 설치 면적 
• 정확한 온도 제어 및 포괄적인 공정 모니터링 

3.    HG 204: 샤프트 및 숄더의 주요 수평 연삭 가공

장비의 특장점:

• 통합된 직경 및 길이 측정 장치
• 커런덤 연석 휠용 드레싱 장치
• 높은 연삭휠 구동력
• 고정밀 라이너 롤러 가이드레일 및 모든 축에 대한 완벽한 측정 시스템
• 간단한 조작 및 접근 용이성

4.    VLC 200 GT: 터보차저 휠의 방사형 홈과 임펠러 외곽 수직 연삭

장비의 특장점:

• 짧은 공구 교체 시간을 위해 통합된 픽업 자동화 장치
• 유동형 칩
• 접근 용이성
• 한 번의 클램핑으로 이루어지는고정밀 완전 가공

5.    CI 400: 전기화학적 금속 가공을 통한 전체 터보차저 휠의 밸런싱

장비의 특장점:

• 밸런싱 공정만 해당 
• 열로 인한 소재의 손상 없음 
• 공구 마모가 거의 발생하지 않음 
• 포괄적인 공정 모니터링 

50초에 불과한 라인 사이클 타임

황삭 및 유도식 열처리, 연삭 그리고 전기화학적 밸런싱까지 5개의 공정을 통해 EMAG의 연결 생산 시스템에서 터보차저 샤프트가 완전 마무리 가공됩니다. 이 시스템에서는 ‘최종 품질’을 갖춘 부품이 50초 이내에 생산됩니다. 3교대 작업 시 매년 420,000개에서 450,000개까지의 터빈 로터를 생산하게 됩니다.