Tru-Edge - 금속가공용 공구 설계 및 연삭 전문 회사

최근 오하이오주의 세인트 헨리에서는 공구연삭 관련 기술을 의료용 기기 제작에 성공적으로 적용하여 기존 의료 공구 제작 및 납품기간을 획기적으로 단축할 수 있게 되었습니다.
 

ISO:9001과 ISO:13485 인증업체로서 의료기 연삭기구를 가공할 수 있는 외과 수술용 제작업체로 성장하고 있는 이 회사는 기존 연삭가공 기술 노하우를 의료기기 제작에 적용하여 회사의 경쟁력을 높인 성공사례 입니다.
 

100종류가 넘는 수술용 공구를 연삭하는 이회사의 총 매출액중 10%가 의료 및 수술용 공구 매출입니다. ISO인증업체로서 업계 최고의 품질로 평가를 받기에 점점 주문이 늘어가고 있는 추세입니다.
 

ANCA MX7장비 옆에서 - 사장 Tim Knapke씨

Tim Knapke사장은 “의료기기 제작을 가능케 하기 위해 ANCA장비에 우리가 개발한 많은 특수한 치구를 장착하여 여러종류의 드릴과 리이머를 제작하고 있습니다. 우리가 축적한 연삭 노하우를 기반으로 효과적이고 빠른 외과 수술용 기구 제작이 가능하게 되었습니다.”
 

몇년전까지만 하더라도 외과 수술용 기구들은 고유의 복잡한 형상으로 인해 기존의 밀링, 선반작업이나 수작업으로 제작되어 왔습니다. 하지만 최근 의료기구 제작 업체들은 기존의 수작업이나 기계 가공으로는 성취하기가 힘든 안정되고 정밀한 품질의 제품 생산을 가능케 하기위해 연삭기술을 적용하는것을 적극 검토하고 있습니다.
 

“Tru-Edge에서는 버어 제거 작업없이 한번의 셋업으로 연삭장비에서 의료용 공구를 제작하고 있습니다. 제작 공정시간은 Bone Rasp과 teeth종류등 공구 형상에 따라 다르지만 이전에는 밀링과 선삭공정,버어 제거및 폴리싱 작업등을 포함하여 6공정이 넘는 제작과정과 오랜 제작 시간이 필요했지요. 지금은 Bone Rasp제작작업이 한시간 정도면 완성됩니다.”
 

제작 가능한 복잡한 의료용 기구의 견본
 

이런 특수 작업에도 안성맞춤인 ANCA 소프트웨어 

점점 더 복잡한 의료 기구 연삭을 하기위해서는 ANCA 연삭 소프트웨어는 필수입니다. Tru-Edge는 특히 Bone Rasp제작에 성공적으로 적용하였습니다.  Tim에 의하면  Bone Rasp같은 의료공구 생산이 가능하면 다른 종류 제작은 별 문제가 없다고 합니다.
 

“ANCA ToolRoom의 iGrind Medical  소프트웨어는 환상적입니다.”
 

“처음에는 반신반의 했지만 시험 연삭시 바로 완벽한 제품을 만들어 낼수 있었습니다.”

 
엔지니어링 매니저인 Frank Seger 씨는 “그때에는 우리 고객이 제공해준 새로운 의료기구의 솔리드 모델은 종종 완벽하지 않았습니다. 그럼에도 불구하고 좋은 품질의 Rasp제작이 가능한 테스트 연삭 프로그램을 만들어 내었습니다. 그 결과를 보고 ANCA를 사용하여 다른 의료기구 제작도 하기로 결정하게 되었죠.”
 

의료기기 생산 전용장비

MX7과 TX7+을 포함한 14대의 ANCA장비를 사용하여 Tru-Edge사는 의료기구를 생산하고 있습니다. MX7은 25mm(1”)까지의 외경 전용장비로 운용하고 있습니다. Frank씨에 따르면 “6개의 여러종류의 휠팩을 사용하면 추가의 교환없이 여러 재질과 다른 공구의 종류별 양산작업이 가능하게 되어 사이클타임 절감이 가능한것이 장점입니다.”
 

37kW의 스핀들 파워를 가진 양산전용 TX7+는 특히 난삭재 연삭에 효과적입니다. Tru-Edge사의 모든 ANCA장비는 동일한 소프트웨어의 사용으로 Medical부품 연삭 프로그램의 호환 사용이 가능합니다.
 

보통 의료공구는 17-4 스테인레스강을 사용합니다. Frank씨에 의하면 “지난 몇년동안 스테인레스강 연삭에 관해 아주 많은 것을 경험하고 배울수 있었습니다. 종류에 따라 다르지만 비트리본드 CBN휠과 일반 CBN휠이 최적이라고 생각합니다.”
 

 ANCA추가공정의 개발

의료공구 연삭 적용을 위한 추가공정의 개발이 필요했는데 그중의 하나가 공정중 휠드레싱 작업입니다.
 

Tim씨는 “공정중 휠드레싱 작업이 불가능한 장비는 사용할 필요가 없습니다. 공정중 휠드레싱을 통해 정밀한 공정유지가 가능하고  파트프로그램은 소재면의 데이터 포인트를 기본으로  사용합니다. 그래서 공정 중 휠드레싱은 정확한 휠연삭면을 데이터 포인트에 대해 정확히 매 제품마다 적용시킬수 있지요. 그리고 늘 드레싱을 하기 때문에 형상유지력도 뛰어납니다.”
 

공정연삭시간도 크게 단축되었습니다. 자동 스틱드레싱을 사용하여 공정시간 단축도 되었고 양산시 휠 컨디셔닝을 하여 휠을 최적의 상태로 만들어 주기 때문에 무인 양산도 가능해졌습니다. 스테인레스강 연삭의 난제인 버닝현상과 소재 표면 조직 손상문제도 정기적인 드레싱 작업을 통한 연삭형 감소의 효과를 볼수있었습니다.
 

유연성과 사용이 쉬운것으로 유명한 ANCA소프트웨어는 화이트 스틱 드레싱 작업을 최소의 휠 마모량으로 유지하며 최대의 효과를 성취할 수 있도록 해 줄것입니다. 의료 공구에 적합한 다른 추천 옵션으로는 아주 길고 좁은 공구 제작에 적합한 자동 P축 스테디 시스템입니다.

TX7에서 사용중인 자동 P축 스테디(받침대)시스템  
 

P축 자동 스테디를 사용하고 있는 Tim씨는  “우리는 주로 긴 리이머 공구 제작에 P축 자동 스테디를 활용하고 있습니다. 연삭시 공구를 바로 잡아주어 정밀한 공차로 가동이 가능하지요. 때때로 복잡한 형상의 의료공구를 클램핑해야 할때도 유용하게 쓰이기 때문에 장비 주문시 반드시 P축 자동 스테디를 추가 합니다.”
 

P축 자동 스테디는 CNC콘트롤로 움직이는 추가의 축을 장착하여 연삭시 늘 연삭 지점 밑에서 공구를 받쳐주어 휨을 방지하고 정밀한 공차의 공구 형상 유지를 가능하게 합니다.  Frank씨는 “보통의 스테디(받침대)는 짧은 공구를 연삭할때 사용하지만, 600mm 길이의 드릴 제작의 경우 P축 자동 스테디 같은 특수 목적의 받침대가 필요하지요.”
 

Tru-Edge사의 성공 비결은 안정된 고품질의 의료기구 연삭 기술을 바탕으로 하고 있습니다. Tim Kanpke씨는 “우리의 첫 의료공구업계 고객에게 시제품을 보여 주었을때의 첫 반응이 <와! 이제품은 완벽에 가깝네요!>였다고 말합니다. ANCA와 Tru-Edge의 기술력이 최고로 인정받던 순간이지요.”