결국은 정확한 힘의 수치이다

고속 정밀성: PMX를 통한 품질 확보

분체 압착에 힘을 더욱 정밀하게 적용할수록, 생산되는 성형 부품의 품질이 향상됩니다. 정확한 제어를 위해 압력은 반드시 정확하게 측정해야 합니다. 도스트 테크놀로지스는 새로운 분체 압착기 시리즈를 개발하기 위해 산업용으로 개발된 HBM의 증폭기 플랫폼을 사용하기로 결정했습니다.

선도적인 세라믹 및 분체 야금 제품의 생산을 위한 설비 및 시스템 공급자인 도스트 테크놀로지스의 고객사로는 자동차 부품 공급업체, 세라믹 제조업체, 공구 제조사, 의료기술 기업 등이 있습니다. 예를 들어 신형 EP 70 M 모델은 서보모터로 작동하는 70톤 규모의 분체 압착기로 철가루를 톱니바퀴 등 고체 제품으로 압착합니다.

"이런 생산 공정에서는 허브, 웹, 이빨 등 톱니바퀴의 개별적인 부분이 동일한 밀도를 갖도록 하는 것이 중요합니다. 이런 과정이 자동으로 더 잘 이루어질수록, 성형 부품의 품질이 향상됩니다"고 도스트 테크놀로지스의 제어기술 개발 책임자 허버트 그로블(Herbert Gröbl)이 설명했습니다. 밀도 분포가 중요한 이유는 부품은 단지 소결(특수한 열처리)되었기 때문에, 압착 후에 밀도 분포가 고르지 않을 경우 성형 부품에 갈라짐이 발생하여 기능에 영향을 끼치기 때문입니다.

결과적으로 밀도 분포는 분체의 성형 툴을 통한 압착 스탬프를 통해 작용하는 힘의 분포에 달려 있습니다. 따라서 개별적인 부분의 작용력을 공정 중 지속적으로 측정하여 정밀하게 제어하면서 편차가 발생했을 때 즉시 수정해야 합니다. HBM의 SLB700A/06  SLB700A/06 압력 변화기는 EP 70 M으로부터 해당 작업을 넘겨 받습니다. 작은 크기 덕분에 스탬프의 피스톤 바로 위에 위치할 수 있어 작은 신호라도 매우 정밀하게 측정할 수 있습니다.

2개의 압력 변환기가 피스톤 위에 180도 오프셋으로 위치하여 굽힘의 영향을 상쇄합니다. 왜냐하면 압착기가 기계적인 움직임으로 전환되는 회전을 통해 힘을 생성하기 때문입니다. 그렇게 되면 개별적인 스탬프가 서로를 향해 움직이거나 또는 서로로부터 떨어지게 됩니다. "회전 움직임이 사용되는 작용력의 신호에 첨가되면서 측정이 어렵게 됩니다." 고 그로블이 설명했습니다.

이 때문에 당사는 2개의 지점에서 동시에 측정하여 회전에 의해 생성되는 신호가 서로를 상쇄하도록 했습니다. 그리고 당사는 HBM과 함께 새로운 시험대를 개발했습니다." 그래서 도스트 테크놀로지스는 HBM의 PMX  증폭기 플랫폼으로 결정했으며, 그 이유는 모듈식 구조덕분에 적용 요건에 부합하기 때문입니다.

PMX 증폭기는 압력 변환기의 측정치를 부하 신호로 변환합니다. 총 8개의 신호가 생성되며, 4개의 상부 스탬프에 의해 그리고 나머지 4개는 하부 스탬프에 의해 생성됩니다. 이 신호들은 실시간으로 PMX에 의해 직접 프로피넷 IRT (Isynchronous RealTime)를 거쳐 압착기의 제어 시스템으로 전달됩니다. "이것은 증폭기의 가장 큰 장점으로 우리가 프로피넷 IRT 인터페이스를 통해 이것을 당사의 제어 시스템에 통합하여 높은 수준의 데이터 품질을 확보하고 데이터 손실을 배제할 수 있습니다."고 그로블이 말했다.

PMX는 압착기 시스템에 최적의 상태로 통합되어 있습니다. 증폭기는 최대 19.2 kHz의 샘플링 레이트 와 24비트 해상도로 측정된 값을 통해 매우 높은 속도에서 최대 정밀도를 제공하여 최상의 품질을 확보할 수 있습니다.  튼튼한 구조 와 높은 간섭 이뮤니티(Immunity) 덕분에 증폭기 플랫폼은 강력한 발전기 근처 또는 강력한 기계 진동의 환경에서도 사용할 수 있습니다.