2025년 1월 세계경제포럼은 글로벌 라이트하우스 네트워크에 속한 시설들이 70%의 생산성 향상 효과를 달성하는 동시에 에너지 비용을 40% 줄이고 시장 출시 시간을 40% 단축하고 있다고 보고했다. 어떻게 하면 모든 제조업체가 비용 증가 없이 생산성을 높일 수 있을까?

 

샌드빅 코로만트의 홀 가공 및 복합 소재 가공 부문 글로벌 제품 매니저인 제임스 소프는 새로운 드릴링 공구를 통해 복합 소재 가공의 제조 생산 목표를 향상시킬 수 있다고 설명했다.

 

글로벌 라이트하우스 네트워크 시설 외에도 전 세계의 제조업체들은 고경도강과 복합재부터 연질 금속과 플라스틱에 이르기까지 다양한 소재로 부품을 생산하면서 최고의 정밀성과 효율성을 달성해야 한다는 과제를 안고 있다. 이러한 과제를 정면으로 해결하려면 갈수록 경쟁이 치열해지는 시장에서 기존 드릴링 가공의 한계를 뛰어넘으면서 가공 작업을 간소화할 수 있는 툴링 솔루션이 필요하다.

 

 

드릴링 가공은 현대 제조업에서 가장 기본적이지만 기술적으로 까다로운 가공 작업 중 하나다. 드릴링 시 가장 일반적인 문제 중 하나는 소재의 다양성에 있다. 제조업체들은 고경도강부터 경량 연성 금속에 이르기까지 다양한 소재를 사용해 가공한다. 고경도강은 과도한 공구 마모를 유발할 수 있는 반면, 연질 금속은 드릴링 부하에 의해 변형될 수 있는 등 각 소재별로 고유한 문제가 있다.

 

드릴링 가공에서는 열 발생과 공구 마모도 중요한 문제다. 높은 절삭 속도, 장시간의 가공 사이클, 까다로운 재료 조성은 과도한 열 축적을 유발한다. 이는 공구 성능 저하를 가속화할 뿐만 아니라 가공 정확도에도 영향을 미쳐 표면 결함과 치수 편차를 초래한다. 따라서 공구 설계와 가공 전략 모두에서 효과적인 열 관리 솔루션은 공구 수명을 연장하고 가공물 품질을 개선하는 데 매우 중요하다.

 

또 다른 주요 과제는 칩 배출이다. 깊은 홀 드릴링이나 고이송 가공 작업에서 칩 제거가 비효율적이면 막힘, 열 발생 증가, 최악의 경우 공구 파손으로 이어질 수 있다. 칩이 원활하고 일관되게 배출될 수 있도록 드릴 플루트를 설계해 가공 중단을 방지하고 안정적인 가공 조건을 유지해야 한다.

 

공정 안정성은 정밀 제조에서도 필수적인 요소다. 우주 항공, 자동차 등의 분야에서 사용되는 고품질 부품에는 정확한 홀 위치와 진직도가 매우 중요하다. 편차가 발생하면 최종 제품의 기능성에 문제가 생겨 재작업을 해야 하거나 부품이 불합격 판정을 받을 수 있다. 안정성을 높이고 유지하려면 견고한 공구 형상과 최적화된 가공 매개변수가 필요하다.

 

마지막으로 제조업체들은 지속 가능하고 비용 효율적인 생산 방식을 도입해야 한다는 압박에 직면해 있다. 낭비를 줄이고 공구 수명을 연장하고 에너지 소비를 최소화하는 것은 기업들이 경제 및 환경 목표를 달성하기 위해 추구하는 최우선 과제다. 이러한 요인들로 인해 부품당 총 비용을 낮추면서 탁월한 성능을 제공하는 드릴링 공구의 수요가 증가하고 있다.

 

생산성을 높이고 비용 효율성을 유지하기 위해 여러 소재를 가공할 수 있는 다목적 드릴의 필요성이 커지고 있으며 이를 통해 공구를 자주 교체할 필요가 없어졌을 뿐 아니라 공구 비용을 줄이는 데에도 도움이 된다. 코팅과 공구 설계의 발전으로 이러한 복합 소재용 드릴이 품질 저하 없이 성능을 발휘하기 때문에 비용 절감과 지속 가능성 향상이라는 두 마리 토끼를 모두 잡을 수 있게 됐다.

 

다양한 소재에서 성능을 향상시키도록 설계된 CoroDrill Dura 462가 그 대표적인 예이다. 미립자 초경 합금 모재를 사용한 CoroDrill Dura 462는 효율적인 미세 구조로 내마모성과 안정성이 탁월해 초경 합금이나 연성 합금 같은 까다로운 소재를 가공할 때에도 일관된 결과를 얻을 수 있다. 따라서 가공물의 재료 조성에 관계없이 균일한 정밀도와 안정성을 필요로 하는 제조업체에게 효과적인 공구다.

 

CoroDrill Dura 462의 형상은 다목적성을 염두에 두고 설계됐다. 이 공구의 포인트 설계는 절삭 부하를 크게 줄여 특히 공차가 큰 가공 작업에서 위치 정확도를 향상시킨다. 드릴의 여유각은 포인트 강도를 높이고, 단일 마진 구성은 열 축적을 최소화해 공구 안정성과 전반적인 성능을 향상시킨다.

 

또한 샌드빅 코로만트의 특허받은 Zertivo 2.0 PVD 코팅은 미립자 초경 모재와 함께 높은 내마모성을 제공하고 고속 드릴링에서 공정 안정성을 유지해 성능을 향상시킨다.

 

샌드빅 코로만트는 “세계경제포럼의 글로벌 라이트하우스 네트워크 시설은 업계를 더욱 효율적인 제조 방향으로 안내하지만 제조업체들은 복잡한 복합 소재 생산의 문제들을 해결할 수 있는 공구가 필요하다”며 “소재 다양성, 열 관리, 공정 안정성과 관련된 문제들을 해결하는 다목적 솔루션을 도입하면 생산성 혁신과 운영 우수성을 향한 길로 나아갈 수 있다”고 전했다.

 

헬로티 이창현 기자 |