흑연전극 가공을 손쉽고 빠르게...
카본오토락(Carbon Auto Lock System)
㈜지에이치텍
 
흑연 방전가공용 전극의 가공에서 가장 큰 애로사항은 무엇일까. 어떻게 하면 원가절감을 이룰 수 있을까. 생산자 입장에서는 누구나 문제점을 생각하고 개선하고자 하는 노력을 기우릴 것이다.
특히 현장에서 가장 처음 직면하는 문제는 흑연전극 고정의 어려움이다. 보통 NC 가공시 강력접착제(본드)를 사용하여 흑연소재를 고정하고 있다. 하지만 흑연분진이 발생하거나 고정의 정확도를 기하다보니 숙련자가 아닌 이상 작업시간의 증가는 물론 육체적인 피로도 상승은 필수적이다. 더욱이 대부분 일회용으로 쓰여지는 지그도 가공원가를 상승시키는 문제 중 하나다. 방전가공 단계에서도 동일한 문제가 발생한다. 물론 시간적인 부분에서도 효율성을 얻기까지는 숙련된 노하우가 있어야만 가능하다.
지에이치텍(GH TECH)이 최근 개발을 완료하고 올해 하반기부터 국내 금형 시장에 본격적인 알리기에 나선 ‘카본오토락(Carbon Auto Lock System)’은 흑연전극 가공을 위한 가장 효율적이면서 첨단의 기술력을 갖추고 있는 체결 시스템이다. 이미 2건의 특허 등록과 디자인 등록을 신청하여 기술력을 인정받고 있다.
카본오토락은 흑연전극을 공작기계에 가장 손쉽고 빠르게, 정확하게 체결하도록 도와주는 시스템을 말한다. 구성은 NC 가공과 EDM 가공 모두 흑연전극을 설비에 정확하고 빠르게 고정시키는 지그 및 관련 장비로 구성되어 있다. 다만, 흑연전극을 지그에 빠르고 강력하게 고정하기 위해서는 흑연소재에 특별한 디자인의 홀 가공을 거쳐야만 한다.
지에이치텍 김원태 사장은 “지에이치텍은 카본오토락의 본격적인 상용화를 계기로 흑연전극을 가공하거나 사용하는 국내외 금형 산업계에 커다란 기여를 할 것으로 기대하고 있으며, 이러한 자부심을 바탕으로 올해를 제품 보급의 원년으로 삼고 발전하는 모습을 금형 업계 관계자 분들에게 보여드리고자 한다”며 8월부터 본격적인 마케팅을 진행할 계획이라고 밝혔다. 현재 카본오토락시스템은 일부 NC 가공 머시닝센터와 방전가공 기계를 갖추고 있는 가공업체나 설비 대리점 등에 시범 설치되어 제품의 성능과 효과에서 호평을 받았다고 김원태 사장은 설명한다. 이러한 호평을 바탕으로 “올해에는 NC 가공설비 및 방전가공 설비를 공급하는 업체들과 제휴를 하는 한편 일선 금형가공 업계에 본격적인 홍보활동을 진행할 계획”이라고 덧붙였다. 올해 매출도 25억원으로 설정하고 이를 달성한다는 목표이다.
 
빠르고 손쉬운 흑연전극 고정과 해체
 
그동안 흑연전극의 NC 및 EDM 가공에서는 흑연소재와 지그와의 고정에 있어 흑연소재를 가공용 바닥에 접착제와 강화재를 이용하는 방식과, 면고르기를 하고 볼토구멍을 뚫어 탭을 사용하는 방식으로 진행되어 왔다. 이러한 작업에는 필연적으로 흑연 분진이 날리거나 가공이 완료된 이후 방전 단계로 이동하기 위해 흑연을 분리하는 과정에서 파손이 일어나기도 한다. 또한 접착제 제거와 면고르기 등의 문제도 기업의 불필요한 작업시간 초과와 인력 낭비로 이어지고 있다. 작업자도 분진피해 등의 환경적인 어려움에 노출될 수밖에 없다. NC 가공에 이어 진행되는 EDM 가공에서도 흑연전극의 정확한 고정을 위해 많은 시간이 소요되며 숙련자에 대한 의존도가 심화된다는 문제점은 동일하다.
 카본오토락시스템은 이러한 문제점에서부터 시작한다.
해결점은 ‘흑연소재를 고정반(NC테이블)에 접착제 없이 고정하면 된다’는 점이다. 또 ‘어떻게 하면 강력한 체결력을 이끌어낼 수 있을까’를 해결하면 된다.
지에이치텍은 해법을 흑연소재에서 찾았다. 흑연소재에 체결력을 갖춘 특별한 디자인의 홀을 가공하여 지그와 체결하는 것이다. 흑연소재와 지그를 요철구조로 보고 체결하면 강력한 체결력을 갖출 것이라는 점이다. 특히 흑연소재와 지그와의 체결 방식은 클램프 방식으로 단순화했다. 홀 가공이 이뤄진 흑연소재를 NC테이블에 고정된 지그에 올려 레버만 당기면 체결되는 단순한 방식이다.
이를 통해 홀 가공이 이뤄진 흑연소재를 안정적인 체결하에 NC 가공을 하고, 이후 지그에서 분리된 흑연소재를 EDM 가공에서도 특수 제작된 지그와 안정적인 체결을 진행하여 가공을 진행하면 된다.
 결국, 흑연전극 가공기업은 시스템 도입으로 불필요한 셋팅 시간과 불량률을 대폭 낮출 수 있다.
“기존 흑연전극 가공에서 전극 고정이나 셋팅이 힘들고 작업 시간도 많이 소요되던 상황을 단순화하여 기업의 경쟁력과 우수한 품질의 제품 생산이 이뤄질 수 있을 것으로 기대한다”고 밝히는 김원태 사장은 흑연소재의 홀 가공에 있어서도 많은 연구가 진행되었다고 말한다. 홀 가공은 김원태 사장이 개발한 특수 설계된 인서트와 이를 적용할 수 있는 다이아몬드를 이용한 툴이 사용되었다. 흑연소재 하나당 홀 가공 시간은 20초면 마무리할 수 있다. 활용 목적에 따라 크기(24~45mm, 45~100mm, 200~400mm)도 조정할 수 있다.
흑연소재를 기초 가공하여 지그에 체결한다는 생각은 김원태 사장의 30년 금형 관련 분야에서의 경험이 바탕이 됐다. “흑연전극 가공의 애로 사항인 흑연소재의 NC 가공 단계에서의 고정의 어려움, 흑연 분진 발생과 작업자의 불편한 자세 등으로 발생하는 건강상의 피해, 그리고 방전 가공 단계에서의 전극 고정의 정확도 및 속도의 어려움 등을 극복하기 위해 3년여의 연구개발을 추진한 결과가 카본오토락시스템”이라고 김원태 사장은 설명한다.
김원태 사장은 “고객과의 빠른 의사소통을 위해 올해 7월부터 제품 홈페이지를 개설하고 질의 응답을 포함하는 고객센터를 개설해 놓았다”면서 “앞으로는 전용 블로그를 개설함으로써 보다 세부적으로 고객들 사이에서도 서로 의사소통을 하면서 저희 제품의 좋은 점을 확인하고, 필요한 개선점을 제시하실 수 있도록 함으로써 제품의 발전을 고객분들과 함께 해 나갈 생각”이라고 발혔다.
www.카본오토락.com