한국형 진동절삭장비
파형을 이용한 기계기반 진동절삭 장비로 기존 공작기계에 장착하여 기능성 표면을 위한 패터닝 공정과 난삭재 가공 등에 사용하는 어플리케이션 제품
제품설명
○ 기존 공작기계(ex. 롤금형 가공기, 터닝선반, 평판 가공기 등)에 장착하여 사용하는 고속·고정밀·고경면 가공을 위한 응용기술
○ 진동절삭 메커니즘을 이용한 기계식 표면 가공 기술로 제품의 경면 가공, 난삭재 가공과 3차원 복합패턴 제작 공정에 활용
○ 기계식 진동절삭 공정으로 기능성 표면을 제작하는 대표 응용 기술
○ FTS가 활용되는 대표 미세패턴 표면 제작공정과 적용 산업분야
- 롤금형 가공공정(롤선반 가공기): 롤투롤 공정에 적용하여 디스플레이, 초발수, 항바이러스, 세포배양 등 다양한 기능성 필름 제조
- 렌즈금형 가공공정(터닝 선반 가공기): 비구면 렌즈, 콘텍트 렌즈, 대형렌즈 등 원하는 광학 기능에 따라 다양한 형상의 렌즈 금형 제조
- 평판 가공공정(플라잉 커팅 가공기): LCD 광학필름, 마이크로 렌즈 어레이, 헤어라인 등의 사출제품 금형의 기능성 표면 제조
○ 제품 특성
- 컨트롤러: 2채널로 구성된 특수 파형 설계 프로그램, 전압 증폭기, DAQ 통신, 에어쿨링 시스템으로 구성
- 특수 파형 설계 프로그램: 일반 파형, 스위프 파형, 랜덤 파형(제한적 랜덤 파형 설계 가능), 작업시간 설정, 작업 대기 및 종료 알림, 헤드 발열 모니터링
- 헤드: 단축형 구동 헤드 2종(정방향, 횡방향), 교축형 구동헤드 1종
- 산업 특성에 따른 요소기술의 선택적 구매 (필요한 모듈만 구매 가능)
◎ 기존 기술과의 차별성
○ 컨트롤러의 호환성과 헤드의 어테치먼트 기술에 따른 장비의 저비용·고효율화
- 기존 기술은 오일 쿨링 시스템으로 한 개의 컨트롤러에 한 개의 헤드가 일체형으로 판매
- 본 기술은 한 개의 컨트롤러에 타입별 헤드를 교체하여 사용할 수 있는 어테치먼트형으로 개발
- 환경오염 최소화와 탄소저감을 위한 에어쿨링 시스템 기술 개발로 청정생산기술로 기술경쟁력 확보
| <제품 구성의 차별성> | |
| 기존기술 제품의 구성도 | 전시기술 제품의 구성도 |
 |  |
○ 단축형 기술만 있는 기존 산업에 두축형 교차방향 진동절삭 기술 추가 개발
- 기존 기술은 단축형으로 이루어져 있으며 각 정방향과 횡방향으로 나뉘어 있으며 같은 방향의 진동 기술임에도 사용범위에 따라 다양하게 나뉘어져 있음
- 단축형 기술만으로 이루어진 산업 구조에서 국산화와 더불어 두축형 교차방향 진동절삭 기술을 추가적으로 개발하여 옵션으로 구매할 수 있는 판매 시스템 구축
- 정방향과 횡방향으로 이루어진 교차방향의 진동 메커니즘을 구현할 수 있는 기술 개발에 따라 더욱더 다양하고 다채로운 3차원 패턴 구현이 가능
○ 대칭모드와 비대칭 모드의 파형 설계 기술로 3D 복합패턴의 다양성 추구
- 기존 기술은 대칭모드의 파형 설계 및 구동 기술로 제한되어 있어 파형의 다양성이 부족
- 비대칭 모드의 파형 설계 및 구동 기술 개발로 더욱 다채롭고 다양한 3D 복합패턴을 구현할 수 있음
| <기존기술과 전시기술의 특성 비교> | ||
| 구분 | 기존기술 | 전시기술 |
| 제품의 구성 | 헤드 일체형(1헤드+1컨트롤러) | 헤드 교체형(3헤드+1컨트롤러) |
| 구매 범위 | 일체형으로 1세트로 구매 | 필요한 모듈의 선택적 구매 |
| 헤드의 호환성 | Ｘ | ○ |
| 대칭파형(Vpp모드) | ○ | ○ |
| 비대칭파형(Low/High모드) | Ｘ | ○ |
| 정방향 헤드(단축형) | ○ | ○ |
| 횡방향 헤드(단축형) | ○ | ○ |
| 2채널 헤드(교축형) | Ｘ | ○ |
| 구동 프로그램 | 랜덤 파형만 출력 | 특수파형 설계 및 출력 |
| 출력 모니터링 기능 | Ｘ | ○ |
| 쿨링 시스템 | 오일쿨링 | 에어쿨링 |
○ 기술개발에 따른 신청 기술의 고객가치
- 하나의 컨트롤러에 구현하고자 하는 기능성 표면 형상의 목적에 따라 헤드를 추가로 구매하고 사용할 수 있어 기존 대비 제품 구매 비용 절감
- 핵심 기술들을 모듈화로 개발하여 산업의 특성에 따라 고객의 선택적 구매로 제품의 구매 비용 절감
- 핵심 기술들의 모듈화로 유지 및 보수가 용이하고 비용 절감 효과
| <전시기술이 제공하는 고객가치> | |||
| 기존 제품 특성 | 고객의 애로사항 | 솔루션 | 고개가치 |
| 전량 선진국 기술 수입 | 고가의 제품을 단위별 세트로 구매함으로써 비용부담 가중 제품 유지·보수의 애로로 비용부담 증가 | 국산화 개발 | 고객의 비용부담율 50% 이상 감소 제품 유지·보수 용이 |
| 개별 단위의 많은 제품 | 통합형 컨트롤러 & 어테치먼트형 헤드 개발 | ||
| 제품별 세트로 구매 | 요소기술의 모듈화 | ||
| 심플한 운용체계 | 다양한 산업별 특성에 따른 맞춤형 기능성 표면 연구·개발 프로세스 한계 | 교축 진동시스템 개발 | 다양한 기능성표면 산업을 위한 3차원 복합패턴 연구·개발 프로세스 제공 |
| 제한된 패턴가공 프로세스 | 스마트 파형 설계·제어 시스템 개발 | ||
| 대칭 파형 구동 프로세스 | 비대칭 파형 구동 프로세스 개발 | ||
| 오일 쿨링 시스템 | 탄소규제 정책에 따른 해외시장 경쟁력 약화 | 에어쿨링 시스템 개발 | 청정생산기술 제공으로 해외시장 경쟁력 강화 |
| 모니터링 시스템 부재 | 제품의 상태 파악 불가 | 모니터링 시스템 개발 | 제품 모니터링 시스템 및 알림 서비스 제공 |
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