베어링은 말 그대로 세상이 돌아가는 원동력입니다. 이 필수적인 기계 요소는 물체가 올바른 방향으로 움직일 수 있도록 하는 핵심 요소로, 회전하는 모든 물체에는 베어링이 필요합니다.
그 결과 베어링은 자동차부터 식품 가공에 이르기까지 주요 산업 분야에서 수십만 가지 용도로 사용되고 있습니다. 베어링과 베어링이 허용하는 움직임이 없다면 세상은 정지할 것입니다.
통합 플라스틱 베어링 생산 분야의 세계적인 선두주자인 BNL 베어링은 1970년 창립 이래로 이러한 구름 요소 베어링을 설계하고 제조하는 데 앞장서 왔습니다. 그 이후로 점점 더 복잡해지는 글로벌 시장에서 베어링을 생산하고 끊임없이 변화하는 세상에 적응할 수 있도록 프로세스를 개선하고 완성해 왔습니다.
그러나 대부분의 베어링이 금속으로 만들어지는 상황에서 플라스틱 베어링을 만드는 데 전념하는 BNL의 노력은 왜 플라스틱 베어링이 더 나은지 의문을 갖게 합니다.
플라스틱 베어링은 부식되지 않는다는 것이 핵심입니다. 당연히 많은 금속은 물과 화학 물질에 의해 부식되기 쉬우므로 베어링이 조기에 마모되어 베어링과 베어링이 사용되는 제품의 작동 수명이 단축됩니다.
따라서 BNL의 플라스틱 비부식성 베어링은 샤워 도어나 수영장 청소기 등 물이 많이 사용되는 산업에서 흔히 사용됩니다. 마찬가지로 실외용으로 제작되는 제품은 외부 환경에 노출되기 때문에 비내식성 베어링이 필요합니다. 예를 들어 풍력 터빈에 사용되는 플라스틱 베어링은 비바람으로부터 보호되어야 하고, 요트 및 보트 장비와 같은 애플리케이션에 사용되는 베어링은 바닷물로 인한 마모로부터 보호되어야 합니다.
BNL의 플라스틱 베어링은 또한 내화학성을 자랑하며, 이는 특정 환경에서 베어링을 사용할 때 특히 유용합니다. UHMWPE 및 PEEK와 같은 특수 소재로 제작된 BNL 베어링은 많은 금속 베어링이 조기에 고장날 수 있는 환경인 LED 스크린 공정에 사용되는 화학 수조와 같은 열악한 환경에서 사용됩니다. 또한 내화학성 플라스틱 베어링은 오염을 방지하는 것이 중요한 식품 산업에서 매우 유용합니다. 컨베이어 시스템의 소독은 매우 중요하므로 잦은 세척으로 인해 바퀴에 사용되는 베어링이 화학 소독제에 의해 마모되지 않도록 하는 것이 중요합니다.
금속 베어링 대신 플라스틱 베어링을 선택하는 또 다른 이유는 윤활유가 필요 없다는 사실입니다. "열가소성 플라스틱은 본질적으로 윤활 처리되어 있기 때문에 BNL 베어링은 그리스를 칠할 필요가 없습니다."라고 BNL의 영국 툴링 매니저인 Dave Clark은 말합니다. 유지보수가 훨씬 쉬워진다는 장점이 있습니다.
이는 윤활유로 인해 용지가 손상될 수 있는 종이 경로 산업에서 특히 유용합니다. 현금을 입금하는 ATM이나 하드 카피를 생성하는 프린터에서 윤활유는 종이에 원치 않는 자국을 남기거나 지폐나 하드 카피를 망칠 수 있습니다. 프린터와 복사기의 경우 토너가 윤활유와 섞여 연마 페이스트를 만들어 베어링을 조기에 마모시킬 수 있기 때문에 문제는 여기서 끝나지 않습니다. BNL 베어링을 사용하면 이러한 문제를 피할 수 있습니다.
윤활유가 필요 없는 플라스틱 베어링은 제품을 더 쉽고 비용 효율적으로 유지 보수하는 데 도움이 되는 것은 분명합니다. 이는 주목할 만한 이점이며, 실제로 무급유 베어링의 약자인 BNL이라는 이름이 붙은 이유이기도 합니다. 플라스틱 고유의 가벼움은 에너지 효율에도 기여할 수 있습니다. BNL의 플라스틱 베어링 설계는 일반적으로 강철 베어링보다 훨씬 가볍지만, 트레이드마크인 통합 설계 기술을 사용하여 제품에서 부품과 고정 장치를 제거하면 맞춤형 설계 베어링은 다른 다중 부품 솔루션보다 최대 50% 더 가벼워질 수 있습니다. 무게를 줄이면 시동 및 작동 시 회전하는 토크를 줄일 수 있으므로 더 작고 저렴한 모터를 사용할 수 있습니다. 또한 차량 스티어링 칼럼에 경량 베어링을 사용하면 차량의 전체 중량을 줄여 탄소 배출량을 줄이는 데 도움이 됩니다.
이 모든 것이 충분하지 않다는 듯이 BNL의 플라스틱 베어링은 재정적으로도 많은 이점을 제공합니다. 우선 플라스틱 소재는 강철과 같은 금속 소재보다 비용이 저렴할 수 있습니다. 또한 BNL은 베어링을 설계하고 성형할 수 있기 때문에 결합 부품을 하나의 제품으로 결합하여 고객 제품의 부품 수를 줄일 수 있습니다. 부품 수가 줄어들면 비용도 줄어들고 조립 단계와 시간도 단축됩니다. 또한, 더 가볍고 에너지 효율이 높은 베어링을 적용하면 제품을 더 콤팩트하게 만들 수 있어 재고 비용과 물류 비용도 절감할 수 있습니다.
보시다시피, BNL의 플라스틱 베어링 몰딩의 주요 판매 포인트는 성능 향상, 전체 시스템 비용 절감, 유지보수 간소화 등을 가능하게 하는 종합적인 제어의 한 형태로서 매우 유익합니다. 그렇다면 BNL의 몰딩 기술은 무엇일까요?
사출 성형은 BNL이 선택한 기술이며, 베어링 제조를 위해 완벽히 완성한 기술입니다. Clark은 제품의 "약 99%"가 사출 성형이며, 나머지 1%는 공구를 사용할 수 없을 정도로 소량이 아니라고 말합니다.
사출 성형 공정은 용융된 플라스틱을 고압으로 금형에 압착한 후 물로 식혀 플라스틱이 굳는 과정을 거칩니다. 이 공정은 매우 정밀한 제품을 만들 수 있는 공정으로, 모든 크기의 베어링을 다룰 때 매우 중요합니다. 예를 들어, 매우 작은 베어링이 제대로 작동하려면 정교하게 설계해야 합니다.
그러나 사출 성형 공정을 시작하기 전에 제품과 금형에 대한 디자인을 만들어야 하는데, 이때 Cimatron 소프트웨어가 중요한 역할을 합니다.
BNL은 2006년에 Cimatron CADCAM 소프트웨어를 처음 도입한 이래로 엄청난 성공을 거두었으며, 그 변화의 조짐은 보이지 않고 있습니다. "이전에는 BNL이 자체적으로 사내 설계를 수행하기 전에는 모든 공구 설계를 외부에서 구매했었습니다."라고 Clark은 말합니다.
이는 충분한 작업 방식이었지만, 공구 제작업체의 공구 설계에 의존하는 방식에는 단점이 있었는데, 공구 제작업체는 성형 플라스틱 베어링 제조에 필요한 공정과 정밀도에 BNL보다 익숙하지 않았기 때문입니다. 사출 성형만큼이나 많은 기능과 정밀도가 요구되는 몰딩 공정에서는 당연히 익숙함이 필수적입니다.
또한 Clark은 "자체적으로 툴 설계를 수행함으로써 툴 설계를 더 잘 제어할 수 있게 되었다"고 말합니다. 제어가 중요하기 때문에 BNL은 원하는 치수를 정확하게 개발할 수 있었고, "모든 프로그래밍을 Cimatron에서 수행했습니다." 몰드 디자인 패키지로 수행되는 공구 설계 조정부터 작업 현장의 기계로 전송하는 데 사용되는 3D CAM 패키지까지 Cimatron은 직관적이고 효율적인 작업 방식을 제공합니다.
당시 다른 패키지보다 훨씬 쉽고 빠른 프로세스를 제공하는 방식으로 플라스틱 팩 디자인과 플라스틱 도구 디자인을 목표로 삼은 Cimatron 패키지를 발견했습니다.
다른 CADCAM 소프트웨어 대신 Cimatron을 선택한 것은 여러 가지 소프트웨어를 검토한 결과이자 BNL의 툴 제조업체 중 한 곳의 추천을 받은 결과였습니다. 클라크는 "당시 다른 패키지보다 훨씬 쉽고 빠른 프로세스를 제공하는 Cimatron 패키지가 플라스틱 팩 디자인과 플라스틱 공구 디자인에 적합하다는 것을 알게 되었습니다."라고 말합니다.
하지만 수년이 지난 지금도 여전히 유효할까요? 대답은 '그렇다'입니다. BNL은 시마트론을 사용하는 다른 외주 디자이너들과 정기적으로 이야기를 나누는데, 공통된 의견은 여전히 훨씬 더 빠른 작업 방식을 제공한다는 것입니다.
BNL의 플라스틱 베어링은 다양한 산업 분야에 필수적입니다. 컨베이어 시스템부터 회의용 카메라, 스마트 컨트롤, 식기 세척기까지 BNL의 인쇄물은 어디에서나 찾아볼 수 있으며 그 범위는 점점 더 넓어지고 있습니다.
주요 산업 중 하나는 자동차 분야로, 스티어링 칼럼과 인포테인먼트 제어장치 등 차량의 여러 부품에 베어링이 중요한 역할을 합니다. 그러나 현재 많은 차량이 LCD 터치스크린으로 바뀌면서 손잡이와 베어링의 필요성이 줄어들 것이라고 생각할 수 있지만, 그렇지 않습니다.
"대형 OEM의 시장 조사에 따르면 운전자들은 화면을 조작하기 위해 도로에서 눈을 떼야 하는 것을 좋아하지 않으며, 업계에서는 안전에 대한 우려를 인식하고 있습니다."라고 Clark은 말합니다. "운전자들은 여전히 노브와 스위치 방식을 선호합니다." 여기서 BNL의 최근 혁신적 벤처 중 하나가 탄생했습니다.
BNL은 선도적인 기업인 마이크로칩 테크놀로지와 긴밀히 협력하여 "정전식 스크린에 위치 및 고정할 수 있는 컨트롤 노브를 설계하여 운전자가 BNL 컨트롤을 돌리고 눌러서 화면 메뉴와 선택 항목을 조작할 수 있도록 했습니다. 운전자가 도로에서 시선을 떼고 화면의 특정 영역을 스와이프하거나 터치해야 하는 대신, BNL 컨트롤 노브는 메뉴 옵션을 회전하며 운전자에게 햅틱 피드백을 제공하고, 운전자는 푸시하여 옵션을 선택할 수 있습니다."
"노브 온 디스플레이"로 알려진 BNL의 디자인은 회전 기능에 대한 욕구는 계속될 것이지만 베어링 설계는 더 많은 디지털 기술의 발전에 따라 적응해야 한다는 것을 증명하며, BNL의 통합 맞춤형 베어링 설계는 이미 이러한 미래를 향해 나아가고 있습니다.
새로운 아이디어로 가득 찬 회사의 혁신적인 콘셉트이며, Cimatron 소프트웨어와 고도로 숙련된 엔지니어 팀을 통해 실현할 수 있습니다.
Written by Rupert Morgans-Wicks, CDG 3D TECH
