(주)21세기, ELID연삭과 펨토초 레이저 기술 융합한 초정밀 절단전용 블레이드 세계 첫 개발

글자 작게 글자 크게 인쇄하기
21세기는 ELID연삭 기술과 펨토초 레이저 기술을 융합해 초정밀 블레이드를 가공하는 데 성공했다.
<21세기는 ELID연삭 기술과 펨토초 레이저 기술을 융합해 초정밀 블레이드를 가공하는 데 성공했다.>
레이저 가공전 블레이드
<레이저 가공전 블레이드>
레이저 가공후 블레이드
<레이저 가공후 블레이드>

전해연속드레싱(ELID) 연삭 가공기술과 펨토초(10-15s, fs) 레이저 가공기술을 융합한 초정밀 절단전용 블레이드(Blade)가 세계 최초로 개발됐다.

LCD패널, OLED마이크로 필름, 적층세라믹콘덴서(MLCC) 등 초소형 전자부품 양산에 활용하는 초정밀 블레이드 개발로 전자 부품 제조업체는 품질과 생산성 향상으로 이어질 전망이다.

㈜21세기(대표 김성환)는 ELID 연삭 가공기술과 펨토초 레이저 가공기술을 이용한 블레이드를 국내 최초로 개발해 연내 양산을 목표로 현재 생산라인에서 상용 테스트 중이라고 24일 밝혔다.

회사는 2017년 개발에 성공한 ELID 연삭 가공기술에 펨토초 레이저 가공기술을 접목하는데 성공했다. (주)21세기는 이를 계기로 정밀도와 내구성을 한 단계 이상 끌어올린 초정밀 블레이드 가공기술을 확보, 독일·일본 등 선진국이 주도하는 세계 초미세·초정밀 가공시장에 도전장을 냈다.

ELID 연삭은 미세한 입자의 다이아몬드 휠을 사용하고 연삭작업 중에 드레싱 작업을 수행, 초정밀 경면을 연삭할 수 있어 초경합금 블레이드를 나노미터 단위로 가공할 수 있다.

하지만 ELID 연삭은 블레이드 끝에 버(Burr·얇은 지느러미 모양의 잉여부분)가 발생하는 문제점과 함께 장기간 MLCC시트 절단 시 블레이드 마모와 치핑(Chipping·미세한 파손) 현상이 발생하게 돼 칼날 수명저하와 제품불량으로 이어지게 된다.

㈜21세기는 펨토초 레이저 가공 기술을 융합하여 극초단파 폭의 광자에너지를 조사해 블레이드 가공 시 열 영향을 최소화한다. 또 블레이드 엣지(Edge)를 보다 날카롭게 가공해 정밀부품 절단과정에서 받는 부하를 감소시켜 기존 블레이드 문제점을 해소했다.

회사는 하이브리드형 차세대 가공기술을 활용해 △블레이드 엣지 0.8 ㎛ →0.2 ㎛ △블레이드 각도 30° →6° △블레이드 엣지 라운드형(Round) →샤프형(Sharp) △블레이드 내구성 100% →150% 등으로 블레이드 성능을 개선하는 효과를 거뒀다.

㈜21세기 관계자는 “정밀 전자부품용 초정밀 블레이드 양산을 위한 실용화 단계를 밟고 있다”면서 “제조업체는 절단부하 감소에 의한 부품 품질향상과 블레이드 수명증가로 생산성 향상과 원가절감 효과를 거둘 수 있다”고 말했다.

회사 관계자는 또, “정밀전자부품용 초정밀 블레이드는 가공 정밀도·균일성·엣지 형상·엣지 각도·가공면 표면상태 등이 품질의 핵심조건”이라면서 “디스플레이 부품, 스마트폰 카메라, EV용 배터리 필름, MLCC 등 다양한 전자부품 절단에 활용할 수 있다”고 말했다.

안수민기자 smahn@etnews.com