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초음파 컷팅기 - Ultrasonic Cutter

컷팅기 사용을 위해 사용 목적에 맞는 제품을 찾던 중 초음파 컷팅기 쪽으로 알아보게 됐다. 초음파 컷팅기는 아직 국내외 제품이 다양하지 않아서 단순 검색으로는 제품 모니터링 하는 것이 쉽지 않았다. 대다수..

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지난 3월 구입한 신동초음파의 초음파 컷팅기는 3개월 동안 플라스틱류와 고무류를 컷팅하는 용도로 사용되고 있다.
이글은 초음파 컷팅기 사용시 발생한 경험들을 기록해 놓는다.

 


첫번째 A/S : 케이블 단선

이문제는 작업실에서 사용중인 초음파 컷팅기를 다른 사람이 사용하면서 발생 했다.
사용시 연기가 난다는 연락을 받고, 작업실에 설치된 CCTV로 현장 확대 샷을 통해 실시간 모니터링 하면서 확인한 내용으로는 기기 전원을 넣었을때 진동부 부분에서 연기가 나는 것이 확인 됐다. 
며칠 내로 작업할 것이 있어서, 초음파 컷팅기는 A/S를 위해 제조사로 올라 왔고, 서울에 있던 나도 안양에 위치한 제조사 본사로 찾아 갔다. 
수리 현장에서 마주한 문제점은 어이 없게도 케이블 단선으로 인한 합선 이었다. 작업실 현장에서 초음파 컷팅기를 사용하며 케이블이 반복적으로 꺽이면서 단선이 발생한 건데, 진동부 최단 부분이라 진동부에서 연기가 나는 것으로 착각한 것이다. 
이 오류는 케이블 교체로 바로 해결 됐다.


두번째 A/S : 출력 저하
첫번째 A/S 이후 작업시 진동부에서 발생하는 열로 인해, 장시간 작업시 손으로 잡고 작업하며 저온화상을 입는 문제가 있어서, 진동부에 기본적으로 설치하게끔 디자인돼 있는 에어를 연결 했었다. 
주로 서울에 머물고 있어서 작업실에서 작업중인 작업자와 영상과 통화로 작업흐름과 관련된 대화를 하게되는데, 초음파 컷팅기를 사용하는 작업자에게서 다시 문제점에 대한 피드백이 전달됐다. 
이번에는 출력이 낮아졌고, 사용하는 칼날 교체 시기가 전과 달리 너무 빠르다는 내용 이었다. 
2개월 동안 칼날 1개로 작업하며 교체되지 않았던 것에 비해, 첫번째 A/S 이후 칼날 8개가 교체됐으며, 컷팅 속도도 현저하게 느려 졌다는 이야기 였다.
이번에는 초음파 컷팅기 사용 일정이 급하지 않아서 택배로 A/S 접수를 했고, 제조사에 도착한 제품은 컨디션 채크를 받고 돌아 왔다. 신동초음파 측에서는 제품 자체의 문제는 없었고, 진동부에 연결된 콤프레샤 에어를 통해 유입된 수분으로 인한 증상이라는 답변을 전달 받았다.
수리 후 작업실에 도착한 제품은 현장 작업자에 의해 다시 문제 피드백이 전달돼 왔다.
도착 직후 테스트한 제품 자체의 출력은 여전히 낮다는 내용 이었다.
이번 문제에 대해서는 직접 확인해 볼 필요가 있어서, 원래 7월에는 작업실에 갈 생각이 없었지만, 일정을 맞춰 작업실에 가야만 했다.
직접 테스트 해보면서, 초음파 컷팅기의 출력이 낮아 졌다 이야기하는 것이 확인 됐다. 그런데, 진동부에서 이전과는 다른 귀에 거슬이는 고주파음이 발생하고 있었다. 현장 작업자는 이 문제에 대해 알고 있었지만, 내게 전달되지 않았다.

20KHz 정도의 주파수라면 가청 주파수 범위이니 들리기는 하지만, 이정도로 크지는 않아야 정상이다. (처음에 그랬듯이)

진동부 부분의 디자인은 단순 했기에, 분해를 해서 내부를 확인해보니, 제조사측에서 말한 것과 같은 유분과 수분이 있는 것이 확인 됐다. 이것을 닦아내고 다시 테스트 했을대, 컷팅 출력은 정상이었고 고주파음도 발생하지 않았다.

문제로 전달 됐던 출력 저하와 전달 되지 않았던 고주파음 문제, 이 두가지 문제는 모두 컴프레샤 에어로 인해 발생된 문제였다. 
초음파 절단기의 원리가 특정 주파수를 사용해 칼날에 진동을 줌으로써 마찰 계수를 줄여 절단하는 구조고, 신동초음파 제품의 경우 상하,세로 진동 방식을 이용하는 것으로 알고 있다. 진동부 내부에는 진동자가 들어 있는데, 진동부 냉각을 위해 연결한 에어호수를 통해 수분과 미세 유분이 유입되면서 진동자의 출력 변화를 발생시킨 것이다.
진동부 내부 청소를 해주면서 이 문제도 해결 됐다.

근본적으로는 콤프레샤를 통해 유입되는 수분을 제거해야할 필요가 있어서, 진동부로 연결된 에어호수 말미에 수분 필터를 연속 2개 설치하고, 콤프레샤에도 수분필터를 설치 했다.