근접 순형 성형(near net-shape pressing)은 특히 고비용 분말 및 복잡한 기하학적 형태의 분말야금 제품의 지속 가능하고 자원 절약적인 생산 측면에서 점점 더 중요해지고 있습니다. 이 기술은 원자재를 절약할 뿐만 아니라, 연삭 작업과 같은 비용이 많이 드는 가공 및 후처리 단계를 줄이거나 완전히 제거할 수 있는 경우가 많습니다. 이러한 경제적이고 근접 순형 생산에 크게 기여하는 한 가지 요소는 새로운 폐루프 제어 DORST 크로스 프레싱 모듈인 X-press 기술입니다.

Fig. 1 Cross-pressing module X-press
by DORST Technologies (Source: DORST)

DORST Technologies가 개발한 크로스 프레싱 모듈 X-press(Fig. 1)는 최대 정밀도, 운영 편의성 및 유연성을 작은 공간 요구 사항과 크게 감소된 도구 비용과 결합합니다. 모듈식 디자인과 최대 여섯 개의 모듈을 유연하게 배열할 수 있어 하나의 기본 설정만으로 전체 작업 및 제품 범위를 포괄할 수 있습니다. 개별 모듈은 필요한 경우 몇 단계만으로 금형 주위에 배치하고 회전할 수 있습니다.

Fig. 2 Maximum configuration with six position-controlled cross-pressing modules
X-press (Source: DORST)

이미 2005년에 DORST Technologies는 전 세계 최초로 6개의 서보 모터화된 크로스 프레싱 모듈 (Fig. 2)을 장착한 축 방향 분말 프레스를 도입하여 완전히 새로운 부품 형상의 근접 순형 성형을 가능하게 했습니다. 크로스 프레싱의 주요 이점은 재료 절약과 특정 측면 압축뿐만 아니라 추가 가공 및 후처리 단계를 줄이거나 완전히 제거할 수 있다는 점입니다. 이제 새로운 세대의 X-press 크로스 프레싱 모듈은 하부 컷 및 교차 구멍이 있는 컴팩트의 경제적인 근접 순형 생산과 크로스 프레싱 분야에서 다시 한 번 기준을 세웠습니다.

Cross-pressing

Open die

Split die

Cross hole

두 개의 크로스 프레싱 모듈이 서로 반대 방향으로 배치되고 중심 막대의 일종으로 장착되어 주 압축 방향에 수직인 구멍을 만듭니다.

각 X-press 모듈은 정밀 로드 셀 및 도구 위치 표면 옆에 고해상도 선형 위치 측정 시스템을 갖추고 있어 ±0.001 mm의 위치 제어 정확도를 달성할 수 있습니다. 모듈당 최대 80 kN의 프레스력과 최대 50 mm/s의 고속 이동을 결합하여 폐루프 크로스 프레싱과 같은 극단적인 요구 사항도 정확하고 도구 측에서 고정 중지 없이 실현할 수 있습니다.

X-press 모듈의 독특하고 혁신적인 드라이브는 스핀들 드라이브를 제거하여 축의 방사형 런아웃을 방지하고 크로스 프레싱 모듈의 전체 스트로크에 걸쳐 완전히 선형적인 움직임을 보장합니다. 모듈과 전체 시스템의 컴팩트하고 견고한 구조와 결합하여 도구 마모를 줄이고 따라서 부품별 도구 비용을 줄일 수 있습니다. 또한 고정 중지가 필요 없기 때문에 전체 도구 설계 및 생산이 크게 비용 효율적입니다.

모듈과 소프트웨어를 설계할 때 간편한 설정과 매우 빠른 도구 변경에 특별한 주의를 기울였습니다. 몇 단계만으로 모듈의 위치를 지정하고 고정하며 기준 위치를 결정할 수 있습니다. 모듈의 지능형 프로그램 생성기(IPG®)에 매끄럽게 통합되어 전체 프레스 시퀀스를 단순하고 사용자 친화적인 방식으로 생성하고 최적화할 수 있습니다. 크로스 프레싱 모듈은 전자 핸드휠 기능에 추가로 통합되어 있어 각 모듈을 정확하고 개별적으로 위치시키고 전체 사이클에 걸쳐 모든 축을 동기화하여 이동할 수 있습니다.