전기 모빌리티용 회전자 축을 생산하기 위한 생산 라인

중량을 최적화한 전기 모터용의 조립형 회전자 축

중량을 최적화한 부품을 확보하기 위해 자동차 산업계에서는 이미 몇 년 전부터 부품을 예컨대 단조한 하나의 부품으로 생산하지 않고 이를 조립하기 시작했습니다. 

이에 대해 비교적 잘 알려진 예는 캠 샤프트로서 전통적으로 단조된 하나의 미가공 부품으로 생산되었습니다. 오늘날에는 파이프를 사용하는데, 즉 열간 접합 기술을 사용하여 이 파이프에 각 캠을 고정시킵니다(여기 참조). 이미 고급 버전에서는 캠 샤프트를 개별 캠 피스로 대체합니다. 

중량 최적화에서 기본적인 발상은 항상 동일한 원칙에 따릅니다. 즉 실제로 필요한 정도로만 감량하는 것입니다. 조립형 회전자 축 뒤에는 다음과 같은 질문이 존재합니다.

중량의 감량이 회전자 축의 직경 증가로 인해 저해되지 않도록 하며 회전자의 적층 패키지를 최소 직경으로 줄일 수 있는 방법은 무엇일까요?

그 답은 조립형 중공 회전자 축입니다. 이러한 구조에는 여러 가지의 장점이 있습니다: 그중 하나는 중량이 현저하게 감소한다는 점입니다. 또한 회전자 축의 생산 공정도 짧은 여러 부분 공정으로 나누어 전체 주기 시간을 줄이고 대량 생산이 가능합니다. 또 하나의 장점은 바로 축의 지오메트리를 이러한 방식으로 전기 모터의 출력과 파워트레인 구성품의 구성에 맞추어 최적화할 수 있다는 점입니다. 

저희 EMAG는 이러한 회전자 축 생산에 적합한 완전 솔루션을 제공합니다. 여기에는 VL 및 VT 시리즈의 선반, ELC 레이저 용접기, MIND 시리즈의 유도 경화기 및 VTC DS 시리즈의 연삭기가 포함됩니다. 

전기 모터용 회전자 축

위의 비디오에서 볼 수 있듯이 저희 EMAG는 11번의 공정으로 회전자 축을 생산하며, 이는 모두 EMAG의 장비로 실행됩니다(세척 과정은 제외). 

OP 10과 OP 20에서는 각각 단조된 미가공 부품의 양면(내측 및 외측)이 가공됩니다. 그다음 세척 과정이 실행되면서 레이저 용접에 의해 회전자 축에 대한 양 부품의 접합 과정이 이미 OP 40에서 진행됩니다. 또한 생산 라인 주기에서도 MIND 경화기에서 OP 50에서 순식간에 베어링 시트의 경화가 이루어집니다. 

그다음 OP 60에서 VT 공작기계를 사용하여 전기 모터 축의 마지막 외측 가공이 진행됩니다. 4축 가공은 매우신속할 뿐만 아니라 경질 가공을 하기에도 충분한 정도로 출력이 강합니다. OP 70에서는 회전자 축의 마지막 외측 가공과 유사하게 VL 시리즈의 모듈식 선반에서 마지막 내측 가공이 실행됩니다. OP 80과 OP 90은 회전자 축 생산 라인의 유연한 구성 가능성을 아주 잘 보여줍니다. 여기서는 고객의 요구 사항에 따라 톱니와 최종 윤곽을 만들 수 있습니다.

완벽한 표면을 위해 VTC 시리즈의 수직형 축 연삭기에서 연삭 공정이 실행되는데, 이는 OP 100에서 진행됩니다. 이 공정이 끝나고 세척 과정까지 완료되면 축은 적층 패키지와 접합할 수 있는 상태가 됩니다.