혁신적인 금형 솔루션: Classic Tool과 Cimatron

46년 전통의 가족 기업인 Classic Tool & Die는 자동차, 항공우주, 의료, 건축, 농업 등 다양한 산업에 맞춤형 프레스 금형 솔루션을 제공해왔습니다. 캐나다 온타리오주 윈저에 위치한 30,000평방피트 규모의 시설에서 30명의 직원이 근무하며, 복잡하고 까다로운 프로젝트를 해결하고 제품 개발, 금형 설계 및 제작, 부품 생산을 아우르는 턴키 솔루션을 제공하는 것으로 명성이 높습니다.

Classic Tool & Die의 오피오 부사장은 "우리는 다양하고 풍부한 역량을 갖춘 중형 금형 제조업체라는 자부심을 가지고 있습니다. 우리의 핵심 목표는 단순한 금형 제작을 넘어 제품 개발부터 최종 부품 생산까지 아우르는 완벽한 턴키 솔루션을 제공하는 것입니다."라고 소개합니다.

금형 설계와 유압의 한계를 뛰어넘다

한 자동차 OEM 고객이 Classic Tool & Die에 의뢰한 방화벽 폭발 성형과 관련된 실험 프로젝트는 오피오 부사장과 그의 팀에게 엄청난 도전이었습니다. 고객은 스트로크 내내 일정한 바인더 압력을 유지하면서 단일 성형 금형(single-draw die)으로 강철 패널을 성형하기를 원했습니다. 또한 프레스 속도와 관계없이 바인더 압력을 일정하게 유지해야 한다는 추가 요구 사항도 더해졌습니다. 그러나 금형이 닫힐수록 증가하는 가스 압축의 특성 때문에 공압 전문가들은 이러한 방식의 작업이 불가능하다고 여겼던 작업이였습니다.

오피오 부사장과 그의 팀은 이 프로젝트가 실패할 경우 OEM 간의 관계가 위태로워질 수 있는 위험을 감수하더라도 금형 설계와 유압의 한계를 뛰어넘기 위해 이 프로젝트를 받아들였습니다.

오피오 부사장은 이 분야의 많은 전문가들에게 자문을 구했지만, '불가능하다. 물리적으로 실현될 수 없다' 라는 답변만 받았다며 그 당시를 회상했습니다. 하지만 OEM 고객사에게 돌아가 이렇게 말했습니다. "확실히 어려운 일이 될 것입니다. 그럼에도 큰 위험을 감수하고 실험적으로 도전하겠습니다.'"

주변의 회의적인 시선에도 Classic Tool & Die는 혁신적인 해결책을 찾아낼 것이라는 자신감을 잃지 않았습니다. 오피오 부사장과 팀은 이 성공이 OEM과의 관계를 견고하게 만들 뿐만 아니라, 이 기회가 업계에서 가장 도전적인 프로젝트를 해결하는 선두 기업으로 자리매김하게 할 것임을 확신했습니다.

혁신적인 금형 설계를 위한 Cimatron 활용

Classic Tool & Die는 이 획기적인 프로젝트를 해결하기 위해 Cimatron CAD/CAM 소프트웨어를 선택했습니다. Oppio와 그의 팀은 Cimatron의 강력한 서페이싱, 스캐닝, 리버스 엔지니어링 기능을 활용하여 스트로크 전체에서 압력을 자동으로 조정할 수 있는 혁신적인 유압 제어 바인더 시스템을 설계했습니다. 팀은 성공을 거두기까지 세 차례의 핵심 금형 및 유압 시스템 설계 반복 과정을 거쳤습니다.

이 회사는 이 프로젝트를 위해 윈저 대학교와 협력하여 연구진과 엔지니어들의 전문 지식 교류를 바탕으로 설계를 개선함으로써 기술적 난관을 극복했습니다. 또한 OEM 고객은 성형 가능성 시뮬레이션을 진행하며 재료의 거동과 금형 성능에 대한 귀중한 인사이트를 제공해 주었습니다.

유압 문제 외에도, 이 부품은 거대한 크기와 영역별로 다양한 성형 속도 때문에 복잡한 문제가 발생했습니다. Classic Tool & Die는 원하는 부품 품질을 달성하고 결함을 방지하기 위해 성형 패드가 공정 전반에 걸쳐 일관된 동작을 유지하도록 해야 했습니다.

이 프로젝트의 리더인 오피오 부사장은 "Cimatron의 서피싱 기능은 리버스 엔지니어링 및 스캐닝과 결합되어 이번 프로젝트에 큰 도움을 주었습니다."라고 말하며, "이 소프트웨어의 기능 덕분에 설계를 반복하며 최적의 솔루션을 빠르게 찾을 수 있었습니다."라고 언급하였습니다.

프로세스를 더욱 간소화하고 효율성을 높이며 친환경 솔루션으로 전환하기 위해, Classic Tool & Die는 Cimatron을 가상화하고 작업 현장에 뷰어 스테이션을 배치했습니다. 이를 통해 금형 제작자들은 금형 바로 옆 대형 스크린에서 3D 모델과 도면을 확인할 수 있어 물리적 도면이 필요하지 않으며, 오류의 위험을 줄일 수 있었습니다.

"우리는 Cimatron을 가상화하고 뷰어 스테이션을 설치함으로써, 도면을 출력해 작업 현장으로 가져오는 기존 프로세스에 비해 조립 생산성이 75% 향상되었으며, 탄소 배출량도 크게 감소했습니다."라고 덧붙입니다.

Cimatron과 CNC 기계 간의 완벽한 통합은 Classic Tool & Die프로젝트 성공에 결정적인 역할을 했습니다. 작업자는 기계 컨트롤러에서 부품 세부 정보와 전체 금형 설계에 직접 접근할 수 있어 데이터 변환 문제를 없애고, 항상 최신 정보를 바탕으로 가공 작업을 수행할 수 있었습니다.

"우리는 미터법과 영국식 표준은 물론, 프로그레시브 및 트랜스퍼 금형 구성이 포함된 다양한 고객과 요구 사항에 맞는 Cimatron 금형 설계 라이브러리를 구축했습니다. 이를 통해 공정을 간소화하고 고품질의 공구와 금형을 보다 효율적으로 제공할 수 있습니다."

혁신과 협업의 문을 열다

불가능해 보였던 프로젝트를 성공적으로 수행하며 Classic Tool & Die는 자동차 OEM과 혁신을 기반으로 하는 장기 파트너십을 구축했습니다. 성형 공정에서 압력을 자유롭게 조절할 수 있는 최첨단 유압 바인더 시스템은 두 건의 특허로 이어졌고, 매년 실험 프로젝트 및 추가 특허 개발의 기반을 마련했습니다.

오피오 부사장은 "이 프로젝트는 앞으로 이어질 이 OEM과의 협력 가능성에 날개를 달아주었습니다. 현재 우리는 매년 이 고객들과 혁신 프로젝트를 진행하고 있으며, 우리가 수행한 프로젝트를 통해 특허가 활발하게 개발되고 있습니다."라고 말했습니다.

이 초기 프로젝트의 성공은 금형 설계와 유압의 한계를 뛰어넘는 Classic Tool & Die의 역량을 입증했으며, 도전적이고 혁신적인 프로젝트를 위한 신뢰받는 파트너로서의 명성을 공고히 했습니다. 이후 이 회사와 OEM 간의 관계는 여섯 개의 주요 프로젝트로 확장되었으며, 각 프로젝트는 첫 번째 실험용 금형이 구축한 기반 위에서 진행되었습니다.

앞으로도 Classic Tool & Die는 지속적인 혁신과 역량 확장에 힘쓸 것입니다. 이 회사는 최근 96” x 212” 크기의 베드와 완전한 로봇 이송 시스템을 갖춘 대형 1500톤 Danly 프레스를 설치했습니다. 이 추가 설비는 소량 생산과 긴급 작업을 위한 전문 서비스를 제공할 수 있도록 하며, 고객에게 종합적인 솔루션을 제공할 수 있는 역량을 더욱 강화하고 있습니다.

"우리의 새로운 프레스와 이송 시스템을 통해 더욱 까다롭고 도전적인 프로젝트가 가능해졌고 고객들에게 다양한 서비스를 제공할 수 있게 되었습니다."라고 설명하며 "이는 최상의 솔루션을 제공하고 업계의 선두를 유지하려는 노력의 일환입니다."라고 이야기를 마무리하였습니다.

Classic Tool & Die는 혁신, 협업, 지속적인 개선을 촉진하는 데 전념하고 있습니다. Cimatron을 성공의 핵심 파트너로 삼아 미래의 과제를 해결하고 고객에게 탁월한 결과를 지속적으로 제공할 수 있는 유리한 입지를 확보하고 있습니다.