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똑똑한 MDS로 고속 스핀들 활용성 키우자!
 
SKF의 차별화된 스핀들 윤활 시스템
 
월간 기계기술기자 | 2014.07.28 | 2014년 8월호
 
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가공 효율성 개선, 정밀도 향상 등의 다양한 이점으로 각광 받고 있는 고속 가공. 15,000rpm 이상의 고속 스핀들 사양은 고속 가공에 있어 필수 요소다. 그러나 이러한 고속 회전 시에는 마찰력으로 인해 베어 링과 같은 회전체의 온도가 상승, 온도 변화에 따른 스핀들의 변형이 발생할 수 있다.

가공 효율성 개선, 정밀도 향상 등의 다양한 이점으로 각광 받고 있는 고속 가공. 15,000rpm 이상의 고속 스핀들 사양은 고속 가공에 있어 필수 요소다. 그러나 이러한 고속 회전 시에는 마찰력으로 인해 베어 링과 같은 회전체의 온도가 상승, 온도 변화에 따른 스핀들의 변형이 발생할 수 있다.
 이 경우에는 스핀들 자체의 회전 정밀도와 수명은 물론, 가공 정밀도에도 악영향을 미칠 수밖에 없다. 때문에 윤활 시스템을 통해 마찰력을 줄이고 온도변화를 최소화해 주는 것이 중요하다. 회전체의 종류와 크기, 운전 온도, 운전 속도, 부하의 크기에 따라 적당한 윤활 방식과 윤활량을 선택하는 것이 중요한데, SKF의 MDS(Microdosage System)는 고속 스핀들 및 고속 베어링에 적합한 새로운 윤활 시스템이다.
MDS는 무엇인가
MDS는 말 그대로 극소량의 오일을 공급하는 지능형 윤활 시스템이다. 고정밀 밸브, 마이크로 플로우 센스, 정교한 시스템 제어 장치와 같은 부품의 조합으로 구성된 이 시스템은 하나의 리저버로부터 최대 4개의 급유 포인트에 개별적으로 극소량의 오일 공급이 가능하다.
  미세 라인을 통해 윤활 포인트에 직접 공급되는 윤활유는 마이크로 밸브에 의해 유량이 측정되는데, 이 마이크로 밸브는 가동될 때 지속적으로 동일한 부피의 유량을 생성한다. 유량은 각 윤활 포인트에 따라 0.5~5mm3/min의 범위 내에서 개별적으로 설정할 수 있다. 플로우센서는 지속적으로 윤활유 흐름을 모니터링하며 주기적인 재조정을 통해 압력, 온도, 점도와 같은 외부 조건에 관계 없이 일정한 흐름을 유지할 수 있도록 해준다. MDU(Microdosage Unit)는 소형의 컴팩트한 디자인으로 IP67의 전기적 보호 등급을 보유하고 있어 윤활 포인트에 보다 가까운 스핀들에 직접 부착이 가능하다. 오일을 저장하고 있는 MDR(Microdosage Reservior)은 내부의 윤활유 압력을 일정하게 유지하도록 되어 있으며, 유체 캐비닛 안에 장착이 가능 하다.
그리스, 오일+에어 그리고 MDS
스핀들 윤활을 위해 일반적으로 사용되고 있는 윤활 시스템은 크게 그리스 윤활 방식과 오일+에어 윤활 방식이다. 회전체 내부의 접촉부를 보호하는 윤활막을 형성한다는 점에 있어서는 모두 동일하지만 그 성능 에는 차이가 있다. 그리스 방식은 오일 공급 방식에 비해 회전체에 훨씬 높은 마찰을 야기한다. 때문에 이 방식의 경우에는 오일로 윤활할 때만큼 스핀들을 높은 속도로 가동할 수 없다. 고속 회전이 필요한 경우에는 오일 윤활 방식을 선택해야 하는데, 오일+에어 방식은 일정량의 오일을 운전 속도와 관계 없이 일정하게 지속적으로 공급해준다.
  하지만 이 방식 또한 윤활유에서 기인한 소량의 마찰에 의한 발열과 베어링의 피로 누적을 피할 수는 없다. 또 압축 공기를 오일과 함께 공급하기 때문에 그에 대한 설치비 용, 유지보수 및 수리 비용, 에너지 비용이 상당하다는 것도 문제다.
  MDS는 리저버 안의 오일을 일정 압력으로 유지하기 위해서만 압축공기가 필요하기 때문에 실질적으로 에어가 소모되지 않아 운영비용을 절감할 수 있다. 하지만 무엇보다 중요한 것은 회전체의 회전에 방해가 되지 않을 만큼 극소량의 오일을 정밀하게 공급 하여 과급유와 저급유를 방지하기 때문에 높은 회전 계수를 갖는 고속 스핀들의 정밀 윤활에 적합하다는 사실이다.
 이 같은 MDS 시스템을 사용할 경우에 얻을수 있는 효과는 다양하다. 고속 스핀들에 대한 최적의 윤활방식으로, 마찰로 인한 온도 변화를 최소화하여 가공 정밀도를 높일수 있으며 회전 저항 역시 최소화하여 모터 파워도 줄일 수 있다. 피로 누적이나 부하가 최소화되어 스핀들의 유지 보수 기간을 늘릴 수 있기 때문에 생산성 향상에도 도움이 된다. 극소량의 윤활제를 사용하고 압축 공기는 사용하지 않기 때문에 비용과 환경 오염 문제도 개선할 수 있다.
 
 
 
 도움 주신 분
 SKF 코리아
 양한글 부장
 www.skf.co.kr
 051-946-5300

 
TAG :  스핀들  윤활  MDS  SKF
 
 
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