CNC 밀링에서의 에너지 절약 가능성은 매우 무궁무진하다. 이 점은 독일 Meeder에 위치한 Hamuel Maschinenbau CNC 턴-밀(Turn-Mill) 센터의 적용사례를 통해 잘 알 수 있다.
이곳에서는 효율적인 이산화탄소 냉각 방식뿐 아니라 자체 HSTM 제품 시리즈에 통합되는 액체 냉각 시스템이 사용되고 있다. 리탈이 공급한 칠러 1개와 물 대 공기 열교환기 2개가 하나의 액체 냉각 회로 내부에서 인클로저 내 기계 모터와 해당 구동 장치를 모두 냉각시킨다. 이러한 방식을 적용하면 기존 솔루션 대비 에너지 소비율을 24% 정도 절감할 수 있다.
정밀 밀링의 중요한 선결 조건 중 하나는 적합한 냉각 방식이다. Hamuel에서는 공정 냉각에 최초로 이산화탄소를 냉매로 사용하고 있는데, 이는 강화 합금과 내열 강철뿐 아니라 티타늄과 인코넬(Inconel)의 기계 가공에도 매우 효율적이다. 공정 냉각과 더불어 인클로저와 기계 냉각의 최적화에도 무게를 뒀으며, 인클로저 내부 구동 장치의 적절한 냉각과 함께 축 & 회전축 내부 모터들을 일정 온도로 냉각해 기계 가공시 기하학적인 제품 구조로 변경되는 사태를 방지한다. Hamuel Maschinenbau의 관리이사 Markus Stanik 박사는 스스로에게 ‘냉각 성능을 강화하고 한 차원 더 효율적으로 냉각할 수 있는 방법은 없을까?’라는 물음을 가지고 개발에 매진해 왔다.
[TopTherm 칠러. 하나의 통합형 액체 기반 냉각 사이클을 통해 인클로저 내 모터와 구동 장치 모두에 대한 효율적인 냉각을 보장한다.]
효율적 냉각시스템으로 에너지 비용 절감
현재까지 Hamuel Maschinenbau의 CNC 턴-밀 센터는 별도의 2개 사이클을 사용한 냉각 방식을 사용해 왔다. 하나는 일반적인 냉각 장비를 사용한 인클로저 온도제어 사이클이고 다른 하나는 열교환기를 통해 기계 내 축과 회전축을 냉각하는 사이클이었다.
이에 대해 Stanik 박사는 “이제부터는 하나의 단일 냉각 사이클로 이 2가지 부분 모두를 처리할 수 있어 에너지 소비 효율을 한 단계 끌어올릴 수 있게 됐다”며 효율성 개선에 대해 설명했다.
이 새로운 통합형 액체 기반 솔루션은 기계 냉각이 TopTherm 칠러 시리즈의 재냉각기로부터 이뤄지는데, 여기에 사용되는 냉매는 인클로저를 냉각하기 위해 사용되는 2대의 물 대 공기 열교환기에도 사용된다.
리탈은 이 솔루션을 제공했으며 기존 시스템과 비교한 자료를 보면, 이 새로운 방식의 냉각 개념이 얼마나 효율적인지 잘 알 수 있다. 실제로 CNC 턴-밀 기계를 연간 2,000시간 가동할 경우 절약할 수 있는 에너지 비용 절감률은 무려 24%에 이른다.
