와이어 절단과 스트리핑은 단순 준비 공정이 아니라 하네스 품질의 기준점입니다
와이어 하네스와 케이블 어셈블리 불량은 보통 최종 도통 검사, 크림프 인발력 시험, 고객 조립 단계에서 드러납니다. 하지만 실제 원인을 거슬러 올라가면 가장 앞단의 와이어 절단 길이와 스트리핑 길이에서 시작된 문제가 많습니다. 도면에는 300mm라고 적혀 있는데 작업 지시서에는 295mm로 들어가거나, 피복 제거 길이가 단자 barrel보다 1.5mm 길어 도체가 노출되거나, 반대로 짧아서 conductor brush가 사라지면 뒤 공정이 아무리 좋아도 품질은 흔들립니다.
이 글은 WIRINGO가 케이블 어셈블리 제조, 와이어 하네스 제작, 크림핑 공정을 준비할 때 절단과 스트리핑 기준을 어떻게 잠그는지 설명합니다. 배경 개념으로는 wire harness, American wire gauge, crimp connection, ISO 9000을 함께 보면 길이 관리와 추적성이 왜 같은 품질 시스템 안에 있어야 하는지 이해하기 쉽습니다.
"하네스 품질은 첫 번째 크림프에서 시작되지 않습니다. AWG 22 신호선의 피복 제거가 0.8mm만 짧아도 conductor brush와 인발력 데이터가 동시에 흔들릴 수 있습니다."
— Hommer Zhao, 창립자 & CEO, WIRINGO
절단 길이 공차는 완제품 길이 공차와 같은 말이 아닙니다
초기 도면 검토에서 가장 자주 생기는 오해는 완제품 길이와 절단 길이를 같은 값으로 보는 것입니다. 완제품 길이는 보통 connector face, ring terminal center, overmold shoulder, branch point 같은 기준점 사이의 치수입니다. 반면 절단 길이는 피복 제거, 단자 삽입, 크림핑 후 소모 길이, 커넥터 내부 진입 길이, 열수축 또는 부츠 위치까지 고려해 역산한 값입니다. 같은 500mm 완제품이라도 양끝에 open-barrel terminal이 들어가는지, 원형 커넥터 solder cup이 들어가는지, overmold가 들어가는지에 따라 실제 절단 길이는 달라질 수 있습니다.
따라서 케이블 어셈블리 도면에는 완제품 기준점과 허용 공차를 명확히 표시하고, 제조 내부 작업 지시서에는 절단 길이와 스트리핑 길이를 별도로 관리해야 합니다. 예를 들어 고객 도면이 커넥터 face-to-face 1000mm ±10mm를 요구한다면, 제조 지시서는 케이블 절단 1018mm, 좌측 스트립 4.0mm, 우측 스트립 5.5mm처럼 공정 치수로 바뀔 수 있습니다. 이 변환값을 누가 승인했는지 남기지 않으면 다음 lot에서 다른 작업자가 같은 도면을 보고 다른 길이로 절단할 수 있습니다.
| 관리 항목 | 도면에서 보는 기준 | 공정에서 잠글 기준 | 일반 권장 공차 | 누락 시 문제 |
|---|---|---|---|---|
| 단일 리드선 길이 | 단자 중심 또는 접촉면 기준 | 절단 길이와 양끝 소모 길이 | 짧은 리드 ±2mm, 긴 리드 ±5mm부터 검토 | 조립 장력, 서비스 루프 부족 |
| 멀티 브랜치 하네스 | 브랜치 포인트와 커넥터 기준 | 메인 케이블 길이, 분기 길이, 테이핑 시작점 | 분기부 ±3mm 수준부터 검토 | 고정 클립 위치 불일치 |
| 크림프 단자용 스트립 | 보통 도면에는 생략됨 | 단자별 strip length, brush 목표 | 대개 ±0.3mm 안에서 관리 | 도체 노출, brush 부족, 인발력 저하 |
| 방수 seal 단자 | 커넥터와 seal 요구로 표현 | seal 위치, 피복 지지 위치, strip length | 단자 사양 우선, lot 샘플 확인 | seal 찢김, cavity 삽입 불량 |
| 차폐 케이블 준비 | 실드 종단 방식으로 표현 | 자켓 제거, braid 접힘, drain 길이 | 노출 길이 ±1mm 이내 검토 | EMI 성능 편차, 단락 위험 |
| 열수축 보호 구간 | 완성 외관 또는 보호 길이 | 튜브 절단 길이, 수축 후 위치 | 위치 ±2mm 수준부터 검토 | 마킹 가림, 굽힘부 과강성 |
스트리핑 길이는 단자 사양, 와이어 구조, 검사 방법을 같이 보고 정해야 합니다
피복 제거 길이는 단자 데이터시트의 숫자만 복사해서 끝낼 수 없습니다. 같은 AWG 20이라도 절연 외경, strand 수, 도체 도금, insulation material, 방수 seal 유무가 다르면 실제 조립성이 달라집니다. 오픈 배럴 단자에서는 conductor barrel 안에 들어가는 도체 길이, conductor brush 돌출, insulation support 위치가 동시에 맞아야 합니다. ring terminal이나 ferrule은 barrel 깊이와 도체 끝단 flush 상태가 중요합니다. solder cup이나 screw terminal은 도체 꼬임, tinning 여부, 노출 길이가 다른 기준을 요구합니다.
WIRINGO는 신규 단자와 와이어 조합을 승인할 때 크림프 높이와 인발력만 따로 보지 않습니다. 먼저 5세트 이상에서 strip length, strand 손실, nick, conductor brush, insulation grip 위치를 확인하고, 그 다음 crimp height와 pull force를 묶어서 승인합니다. 스트리핑이 조금 짧으면 인발력 시험에서 통과할 수도 있지만 conductor brush가 부족해 장기 접촉 안정성이 나빠질 수 있습니다. 반대로 너무 길면 도체가 커넥터 뒤에서 노출되어 단락, 부식, 절연거리 문제를 만들 수 있습니다.
"좋은 스트리핑 기준은 '피복을 몇 mm 벗긴다'로 끝나지 않습니다. strand 손실 0개, nick 없음, brush 0.5~1.0mm 같은 관찰 기준이 같이 있어야 작업자가 같은 품질을 반복합니다."
— Hommer Zhao, 창립자 & CEO, WIRINGO
도체 손상은 전기 테스트에서 늦게 보이거나 아예 보이지 않을 수 있습니다
스트리핑 칼날이 깊게 들어가면 strand nick, strand cut, 도체 눌림, 절연 찢김이 발생합니다. 문제는 이 손상이 항상 즉시 전기 불량으로 나타나지 않는다는 점입니다. continuity test는 합격하지만 진동 후 strand가 끊어지거나, 반복 굽힘 후 저항이 올라가거나, 방수 seal 주변 절연이 찢겨 습기 노출 후 IR 값이 떨어질 수 있습니다. 특히 고연선 케이블, 실리콘 절연선, PTFE 절연선, 소형 AWG 26~30 신호선은 칼날 세팅과 feed roller 압력이 품질에 큰 영향을 줍니다.
그래서 절단과 스트리핑 공정에는 육안 검사와 확대 검사 기준이 필요합니다. 작업자는 단순히 길이를 재는 것이 아니라 도체 표면에 nick이 있는지, strand가 빠졌는지, 피복 끝단이 깨끗한지, 절연이 늘어나거나 눌렸는지 확인해야 합니다. 신규 세팅, blade 교체 후, wire lot 변경 후에는 초품 5~10개를 더 자세히 확인하는 편이 안전합니다. 와이어 하네스 테스트가 마지막 안전망이라면, 스트리핑 검사는 불량이 뒤 공정으로 흘러가지 않게 막는 첫 번째 안전망입니다.
자동 절단기는 공차를 줄이지만, 승인 없이 세팅을 믿으면 안 됩니다
자동 절단 및 스트리핑 장비는 수량이 많고 반복 치수가 많은 프로젝트에서 큰 장점이 있습니다. feed length, blade depth, strip length, pull-off speed, batch counter를 프로그램으로 관리할 수 있어 작업자 편차를 줄입니다. 하지만 장비가 있다고 해서 자동으로 정확한 것은 아닙니다. 와이어가 릴에서 풀릴 때 장력이 바뀌거나, 외경이 lot마다 조금 다르거나, insulation이 부드러워 feed roller에서 미끄러지면 실제 절단 길이가 흔들릴 수 있습니다. 특히 긴 케이블, 납작한 FFC/FPC 케이블, 차폐 케이블, 매우 부드러운 실리콘 케이블은 장비 조건을 따로 잡아야 합니다.
공정 승인 시에는 장비 프로그램 번호, wire part number, blade type, strip length, 허용 strand loss, 첫 검사 수량, 중간 검사 주기를 함께 기록하는 것이 좋습니다. 예를 들어 2,000개 lot에서는 시작 10개, 매 200개마다 3개, reel 교체 후 5개를 확인하는 식의 샘플링 기준을 둘 수 있습니다. 수량이 적은 시제품이라도 첫 5개 검사를 생략하면, 작업자가 손으로 맞춘 임시 세팅이 양산 기준처럼 남는 문제가 생깁니다. 이 기준은 케이블 어셈블리 FAI와 함께 보관해야 다음 주문에서 반복성이 생깁니다.
수동 스트리핑은 금지 공정이 아니라 관리 수준이 다른 공정입니다
저수량 시제품, 굵은 전원 케이블, 다층 차폐 케이블, 비정형 케이블에서는 수동 절단이나 수동 스트리핑이 필요할 수 있습니다. 수동 공정 자체가 나쁜 것은 아닙니다. 문제는 수동 공정인데도 자동 공정처럼 작업자 편차가 없다고 가정하는 것입니다. 수동 스트리핑에는 전용 스트리퍼, stop gauge, 샘플 기준품, 확대 검사, 작업자 교육 기록이 필요합니다. 특히 고전압 하네스나 의료 케이블처럼 절연 신뢰성이 중요한 제품은 절연 표면 손상이 작은 흠집이라도 리스크가 될 수 있습니다.
수동 공정에서는 작업 지시서 사진이 매우 중요합니다. 피복 제거 전후 사진, 허용 가능한 brush 길이, 허용 불가 nick 사례, strand 손실 사례, 열수축 위치 기준을 한 페이지에 넣으면 작업자 판단이 빨라집니다. 또한 수동 절단 길이는 ruler로만 확인하기보다 stop block, jig, go/no-go 기준을 쓰는 편이 반복성이 좋습니다. 시제품 와이어 하네스 단계에서 이 기준을 미리 닫아 두면, 양산 전환 때 작업 방식이 크게 바뀌지 않습니다.
| 공정 방식 | 적합한 상황 | 필수 관리 포인트 | 검사 빈도 예시 | 주의해야 할 리스크 |
|---|---|---|---|---|
| 자동 절단/스트리핑 | 반복 수량이 많고 단일 wire가 많은 경우 | 프로그램 번호, blade depth, feed roller 압력 | 시작 10개, 매 200개 3개 | wire slip, blade 마모, lot 외경 차이 |
| 반자동 스트리퍼 | 중간 수량, 다양한 gauge 전환 | stop gauge, 압력, pull-off speed | 세팅별 첫 5개, reel 교체 후 5개 | 작업자 세팅 편차 |
| 수동 전용 공구 | 시제품, 굵은 케이블, 특수 jacket | 공구 모델, 작업자 교육, 확대 검사 | 첫 10개 전수, 이후 lot별 샘플 | strand nick, 길이 편차 |
| 동축 케이블 단계 스트립 | coaxial cable, RF cable | center conductor, dielectric, braid 길이 | 첫 5개 치수 + 외관 | 임피던스 변화, braid 단락 |
| 차폐 케이블 jacket 제거 | shielded cable, CAN bus, 센서선 | shield 노출 길이, drain wire, pair twist 유지 | 첫 5개, 구조 변경 시 재승인 | EMI 편차, pair untwist 과다 |
| 튜브 및 슬리브 절단 | heat shrink, braided sleeve, 보호 튜브 | 절단 길이, 수축 후 위치, fray 처리 | 시작 10개, 길이 변경 시 재확인 | 보호 부족, 라벨 가림 |
차폐 케이블과 동축 케이블은 절단보다 단계별 제거 길이가 더 중요합니다
일반 단심선은 전체 길이와 피복 제거 길이가 중심이지만, 차폐 케이블과 동축 케이블은 구조가 더 복잡합니다. outer jacket, braid, foil, drain wire, dielectric, center conductor가 각각 다른 길이로 준비되어야 합니다. 50Ω 또는 75Ω 동축 케이블에서는 center conductor 노출 길이가 커넥터 사양과 맞지 않으면 접촉 불량이나 임피던스 변화가 생길 수 있습니다. 차폐 twisted pair에서는 pair twist를 너무 많이 풀면 통신 안정성이 떨어질 수 있고, braid나 foil을 너무 짧게 자르면 shield termination이 불안정해질 수 있습니다.
이런 케이블은 차폐 케이블 종단, 동축 케이블 설계, CAN bus 케이블 어셈블리 기준과 절단 공정이 연결되어야 합니다. 작업 지시서에는 단순히 strip 20mm라고 쓰지 말고 jacket strip 30mm, braid fold-back 12mm, drain trim 25mm, pair untwist maximum 13mm처럼 단계별 숫자를 넣어야 합니다. 숫자가 없으면 작업자는 외관상 보기 좋은 길이로 정리하고, 그 결과가 EMC나 통신 품질에서 흔들릴 수 있습니다.
"차폐 케이블 준비에서 가장 위험한 생략은 pair untwist 길이입니다. CAN bus나 센서 신호선에서 20mm가 40mm로 늘어나는 순간 테스트는 합격해도 현장 노이즈 여유가 줄어듭니다."
— Hommer Zhao, 창립자 & CEO, WIRINGO
열수축 튜브, 라벨, 슬리브도 절단 공차 관리 대상입니다
와이어 절단 공차를 이야기할 때 실제 현장에서는 보조 자재 길이를 놓치기 쉽습니다. 열수축 튜브가 5mm 짧으면 splice 보호가 부족하고, 10mm 길면 굽힘부가 과도하게 단단해질 수 있습니다. braided sleeve가 짧으면 마모 보호가 끊기고, 길면 커넥터 후단에 끼어 조립성이 나빠집니다. 라벨 튜브가 잘못된 위치에 있으면 서비스 작업자가 식별하기 어렵거나, 케이블 클램프와 겹쳐 떨어질 수 있습니다.
열수축 튜브 사이즈를 정할 때는 수축 전 절단 길이, 수축 후 목표 위치, 겹침 길이, 접착 라이너 흐름까지 같이 봐야 합니다. 예를 들어 splice 보호용 접착 열수축은 splice 양쪽으로 각각 최소 10mm 이상 덮도록 설계할 수 있지만, 커넥터 가까이에서는 굽힘 반경과 간섭을 함께 확인해야 합니다. 보호 자재는 완제품 외관을 깔끔하게 만드는 부품이 아니라, 기계적 보호와 식별성을 유지하는 기능 부품입니다.
FAI와 양산 검사에서는 길이, 외관, 기능 데이터를 연결해야 합니다
절단과 스트리핑 기준은 문서에 적었다고 끝나지 않습니다. 첫 생산 lot에서는 실제 데이터로 기준이 맞는지 확인해야 합니다. FAI에는 완제품 길이, 절단 길이 승인값, strip length, crimp height, pull force, continuity, insulation resistance가 연결되어 있어야 합니다. 완제품 길이만 합격이고 strip length 기록이 없으면, 나중에 인발력 문제가 생겼을 때 원인을 찾기 어렵습니다. 반대로 strip length와 crimp height가 함께 기록되어 있으면 applicator 문제인지, wire prep 문제인지 빠르게 분리할 수 있습니다.
양산에서는 검사 강도를 위험도에 맞춰 정합니다. 단순 저전압 신호선은 시작품과 중간 샘플 검사로 충분할 수 있지만, 방수 seal terminal, 고전압 케이블, 의료 장비 케이블, 로봇 이동 케이블은 더 촘촘한 검사와 사진 기록이 필요합니다. 검사 결과는 pass/fail뿐 아니라 치수값으로 남기는 편이 좋습니다. 예를 들어 strip length 목표 4.0mm에서 실제 측정값이 3.9mm, 4.0mm, 4.1mm로 안정적인지, blade 마모 후 3.6mm 쪽으로 흐르는지 보는 것이 품질 관리입니다.
작업 지시서에는 작업자가 판단해야 할 것을 줄이는 숫자와 사진이 있어야 합니다
좋은 작업 지시서는 긴 설명보다 판단 기준이 분명합니다. 와이어 색상, gauge, part number, 절단 길이, strip length, terminal part number, 공구 번호, crimp height, pull force 기준, 열수축 길이, 라벨 위치가 한 흐름으로 보여야 합니다. 사진은 허용 가능한 상태와 허용 불가 상태를 함께 보여 줄 때 효과가 큽니다. 특히 다국적 작업자나 교대 생산 환경에서는 문자 설명보다 close-up 사진과 치수 화살표가 품질 안정성에 더 큰 도움을 줍니다.
문서 개정 관리도 중요합니다. 고객이 커넥터를 바꾸거나 단자를 second source로 변경하면 strip length와 crimp height가 함께 바뀔 수 있습니다. 이때 작업 지시서 revision, 장비 프로그램, 검사 기록이 따로 움직이면 현장에는 오래된 기준과 새 기준이 섞입니다. 단종 커넥터 대체처럼 부품 변경이 들어간 프로젝트에서는 절단과 스트리핑 기준까지 ECO 범위에 포함해야 합니다.
와이어 절단 및 스트리핑 공정 체크리스트
- 기준점 정의: 완제품 길이 기준점과 내부 절단 길이를 분리해서 기록합니다.
- 단자별 strip length 승인: terminal, wire gauge, insulation 외경, seal 유무를 함께 확인합니다.
- 도체 손상 기준: strand nick, strand cut, insulation tear 허용 여부를 사진으로 남깁니다.
- 장비 세팅 기록: 프로그램 번호, blade depth, roller pressure, 작업자, wire lot를 추적합니다.
- 초품 검사: 신규 세팅, blade 교체, reel 교체, 단자 변경 시 첫 5~10개를 확인합니다.
- 차폐 구조 분리: jacket, braid, foil, drain wire, pair untwist 길이를 단계별로 지정합니다.
- 보조 자재 포함: heat shrink, sleeve, label tube 절단 길이와 위치도 같은 방식으로 관리합니다.
- FAI 연결: strip length, crimp height, pull force, electrical test 결과를 한 패키지로 보관합니다.
참고 자료
- Wire harness 개요 (Wikipedia)
- American wire gauge와 도체 크기 배경 (Wikipedia)
- Crimp connection 기초 (Wikipedia)
- ISO 9000 품질 관리와 추적성 배경 (Wikipedia)
FAQ
Q: 와이어 절단 길이 공차는 보통 얼마로 잡아야 하나요?
짧은 리드선은 ±2mm, 일반 케이블 어셈블리는 ±5mm, 긴 하네스는 ±10mm부터 검토하는 경우가 많습니다. 다만 기준은 완제품 길이, 커넥터 기준점, 설치 공간, 서비스 루프에 따라 달라지므로 도면에 1개 기준점이 아니라 양끝 기준을 명확히 적어야 합니다.
Q: 스트리핑 길이는 단자 데이터시트 그대로 쓰면 되나요?
출발점으로는 쓸 수 있지만 그대로 승인하면 부족합니다. 실제 wire gauge, strand 수, insulation 외경, seal 유무에 따라 conductor brush와 insulation grip 위치가 달라집니다. 최소 5세트 샘플에서 strip length, strand 손상, crimp height, pull force를 함께 확인해야 합니다.
Q: 스트리핑 중 strand가 1~2가닥 잘려도 사용할 수 있나요?
작은 gauge 신호선이나 고신뢰 하네스에서는 strand 손실 0개를 기준으로 잡는 편이 안전합니다. 굵은 전원선이라도 strand cut은 저항, 발열, 굽힘 수명에 영향을 줄 수 있습니다. 허용 기준은 고객 요구와 적용 전류에 맞춰 문서화해야 하며, 임의 판단으로 넘기면 안 됩니다.
Q: 자동 절단기를 쓰면 중간 검사를 줄여도 되나요?
자동 장비는 반복성을 높이지만 검사를 없애지는 않습니다. blade 마모, wire slip, reel 장력, 외경 lot 차이 때문에 치수가 흐를 수 있습니다. 예를 들어 시작 10개, 매 200개마다 3개, reel 교체 후 5개 같은 샘플링 기준을 두면 drift를 빨리 잡을 수 있습니다.
Q: 차폐 케이블은 일반 와이어처럼 한 번에 strip length만 지정하면 되나요?
아니요. 차폐 케이블은 outer jacket, braid, foil, drain wire, pair twist 유지 길이를 각각 지정해야 합니다. CAN bus나 센서 케이블에서는 pair untwist를 13~20mm 이하처럼 제한하는 기준이 필요할 수 있고, shield termination 방식에 따라 braid fold-back 길이도 달라집니다.
Q: 열수축 튜브 절단 길이도 품질 검사 대상인가요?
대상입니다. 접착 열수축은 splice 양쪽으로 각각 10mm 이상 덮어야 하는 경우가 많고, 커넥터 후단에서는 2~5mm 위치 차이도 굽힘성과 조립성에 영향을 줄 수 있습니다. 수축 전 길이, 수축 후 위치, 겹침 길이를 작업 지시서에 넣어야 합니다.
Q: WIRINGO에 절단 및 스트리핑 기준 검토를 요청하려면 무엇을 보내야 하나요?
도면, wire part number, AWG 또는 단면적, terminal part number, 커넥터 사진, 목표 수량, 적용 환경을 보내면 검토가 빠릅니다. 가능하면 기존 샘플 2~3세트와 문제가 된 불량 사진을 함께 보내 주세요. WIRINGO는 strip length, crimp data, FAI 항목을 하나의 제조 기준으로 정리해 드릴 수 있습니다.
정리하면 절단과 스트리핑 공차는 뒤 공정의 품질 여유를 만드는 작업입니다
와이어 절단과 스트리핑은 생산 준비의 작은 단계처럼 보이지만, 실제로는 크림핑, 실링, 차폐 종단, 열수축 보호, 최종 검사 품질을 좌우합니다. 완제품 길이와 절단 길이를 분리하고, 단자별 strip length를 승인하며, strand 손상 기준을 사진으로 고정하고, 장비 세팅과 검사 주기를 기록해야 양산 lot가 흔들리지 않습니다. 특히 방수 단자, 차폐 케이블, 동축 케이블, 의료 또는 로봇 케이블에서는 이 초기 기준이 field failure 비용을 크게 줄입니다.
새 케이블 어셈블리, 맞춤형 와이어 하네스, 단자 변경, 절단/스트리핑 작업 지시서 정리가 필요하다면 문의 페이지 또는 견적 요청으로 도면과 샘플 정보를 보내 주세요. WIRINGO는 케이블 어셈블리, 크림핑, 검사 기준 수립, 맞춤형 와이어 하네스 관점에서 반복 가능한 제조 기준을 함께 정리합니다.
