제조 뒤에 숨겨진 작은 영웅들

M5×17mm, 세계에서 가장 작은 크기.
사이즈 위치결정 스위치(PT)는 "정밀 위치결정"을 통해 전 세계 제조업을 묵묵히 지원하는 작은 영웅입니다.

이러한 발전의 기원은 문제 많은 엔지니어들의 노력에서 비롯되었습니다.

PT-Touch 스위치에 대한 최초 아이디어는 2006년으로 거슬러 올라갑니다.

대규모 반도체 장치 제조업체들이 전화해서 이렇게 말했습니다.
"현재 사용 중인 소형 스위치는 자주 고장이 나서 문제가 있습니다. 견고하면서도 소형이고 정확도가 높은 스위치가 필요합니다!"

현재는 슬림하고 정밀도가 높은 스위치가 시중에 나와 있습니다.
하지만 이러한 제품들은 사용자가 요구하는 크기와 내구성을 모두 충족시키지 못합니다.

이에 대응하여 기계 및 설계 엔지니어들은 협력하여 최소 100만 회의 스위칭이 가능한 뛰어난 내구성을 갖춘 초소형 고정밀 스위치를 개발했습니다.

"크기가 작아서 성형이 어렵습니다!"

고객 요청에 따라 설계도가 작성되었습니다.
노련한 기계 엔지니어들이 부품 하나하나를 직접 깎아냅니다.

하지만 조립 과정에서 결정적인 결함이 발견되었습니다...
주요 제품 접촉 부품이 올바른 치수로 휘어지지 않았습니다.

부품 크기가 작아서 최소한의 힘에도 변형이 일어났습니다.
우리는 시행착오를 거듭했지만, 뒤틀림 현상을 막을 수 없었습니다.

역발상

"부품이 휘어진다면, 휘어지지 않는 부품을 만들 수는 없을까요?"
많은 고심과 테스트 끝에, 복잡한 2위치 굽힘 구조를 1위치 단순 구조로 대체하기로 결정했습니다.

굽힘으로 인한 하중이 작아서 부품이 변형되지 않고, 직경 M5 x 길이 17mm 크기로 제품 조립이 가능했습니다.

조립 후 내구성 테스트 결과, 고객이 요구한 100만 회 스위칭을 넘어 실제로 300만 회 스위칭을 달성했습니다.

마지막으로 달성해야 할 목표는 1μm의 반복 정밀도였습니다.
하지만 이제 자신감에 차 있던 엔지니어들 앞에는 새로운 문제가 떠올랐습니다.

1μm 반복성 장벽

외형적인 크기와 내구성 문제는 해결했지만, 제품의 반복 정밀도가 10μm에 달했습니다.
목표했던 1μm 정확도와는 거리가 멀다...

곧바로 기계 엔지니어들은 마이크론 규모로 형태를 변경한 새로운 제품을 만들어내는 데 착수했다.

그들은 자신들의 제품 감각을 믿어야 했다.

그들은 숙련된 기계 엔지니어의 기술을 보유하고 있어서, 사전 설계도 없이도 조립 공정을 구상하고 최종 크기에 맞는 소형 부품 기술을 개발할 수 있었습니다.

시행착오를 거쳐 부품을 하나씩 절단할 때마다 반복성이 향상되었다.
하지만 10센트 동전보다 작은 초소형 크기 때문에 아주 작은 가공 오차조차도 반복 측정 정확도에 영향을 미칠 수 있었습니다.

요구되는 정확도 일관성을 충족시키기 위해 새롭고 개선된 접촉 핀 형상이 개발되었습니다.

마침내, 이를 통해 1μm의 반복 정밀도를 달성했습니다!

필요한 건 약간의 손납땜뿐이었어요!
하지만... 그것은 다음 문제를 제기했습니다. 바로 대량 생산이죠.

설계 완료가 가까워지고 대량 생산을 고려하게 되면서,
생산 기술 관련 문제가 부각되었다.

PT 터치 스위치의 정밀도 조립에는 첨단 생산 기술이 필요합니다.

특히, 초미세 전선과 접점을 연결하는 납땜에는 최첨단 기술이 필요할 것입니다.

하지만 그런 납땜 작업은 가장 숙련된 작업자만이 해낼 수 있었습니다.
이에 대한 대응으로, 우리는 자격이 없는 사람이라도 쉽게 납땜 작업을 할 수 있도록 납땜 로봇을 도입하기로 결정했습니다.

초미세 코드를 제자리에 고정하여 정밀 납땜 작업을 자동화할 수 있도록 특수 고정 장치가 개발되었습니다.
이제 누구나 버튼 하나만 누르면 정밀 납땜 작업을 할 수 있게 되었습니다.

용융 사출 성형에는 크기가 너무 작습니다!

제품에 주입된 접착제는 경화되는 데 24시간이 소요되어 생산성에 심각한 문제를 야기합니다.
접착제는 내부 구조를 보호하는 데 절대적으로 필요합니다.

일반 접착제 대신 상온에서 굳는 핫멜트 접착제를 사용하는 것을 생각해냈습니다.

우리는 즉시 충전기 제조업체에 전용 기계를 요청했지만, M5 초미세 사이즈가 문제가 되었습니다.
"주사 부위가 너무 작아서 균일하게 주입할 수 없습니다."라는 답변을 받았습니다.

하지만 그때 다시 한번 엔지니어 정신이 발휘되었다.
"그들이 해낼 수 없다면, 우리는 우리만의 기계를 만들어야 할 겁니다!"
엔지니어들은 직접 충전재 금형을 설계하기 시작했습니다.

직관에 의존하고 미크론 수준에서 조정하면서 미세한 M5 내부 부품에 부드러운 압력을 가하여 열 용융 필러 금형을 만듭니다.

이를 통해 균일한 열용융 사출이 가능해졌습니다.
이전에는 24시간이 걸리던 경화 작업이 dramatically 단축되었습니다.

기술이 작은 본체에 응축되었다

이와 같이 첨단 가공 기술과 정밀 조립 기술을 통해 초소형 사이즈 결정 스위치(PT)가 탄생했습니다.

우리는 깨달았습니다,
・M5×17mm 크기
・3백만 회 접점 수명
・1/1000mm 반복 정밀도

세계에서 가장 작은 크기로 공간이 제한된 환경에도 설치가 가능합니다.
스위치는 정밀 기계 부품으로만 구성되어 있기 때문에,
외부 환경이나 자체적인 온도 변화로 인한 온도 변동은 전혀 발생하지 않습니다.

높은 신뢰성을 보장합니다!

전 세계 엔지니어들에게 사랑받으며 최신 반도체 생산 장비, 신경외과 현미경, CNC 소형 선반 등 다양한 기계에 채택되고 있습니다.

10센트 동전보다 작은 크기의 정밀 위치 제어 스위치.
이것이 바로 엔지니어 정신이자 기술의 예술이며, 단순히 제품만을 발명하는 것이 아니라 전체 생산 설비를 발명하는 것입니다.