입자 절삭 정의, 입자 절삭 종류

지난 시간에는 절삭 가공 중, 공구에 의한 절삭에 대해 알아보았습니다. 이번 시간에는 입자에 의한 절삭 가공을 알아보겠습니다.

 

입자 절삭 정의

입자에 의한 절삭은 단단한 연마 입자로 가공을 진행하여 금속을 깎아내는 가공을 뜻합니다. 연마 입자를 사용하기에 공작물의 표면을 다듬고 정밀도를 높일 수 있습니다. 가공에 참여되는 연마 입자의 크기, 결합체, 기공은 정밀도 향상에 큰 영향을 끼칩니다.

입자 절삭 가공 중 슈퍼피니싱 가공

 

입자 절삭 종류

입자에 의한 절삭가공은 크게 고정 입자를 사용한 가공과 분말 입자를 사용한 가공으로 나누어집니다.

고정 입자: 호닝, 슈퍼 피니싱, 버핑 등
분말 입자: 래핑, 배럴 등

1. 고정 입자 가공 
단단한 연마 입자를 절삭 공구로 사용하여 공작물을 가공하는 공정들의 총체적 명칭입니다. 
1) 호닝
혼(Hone)이라는 숫돌을 장착한 공구를 가공면에 접촉해 가공하는 방식입니다.
숫돌과 공작물이 넓은 면에서 접촉한 뒤, 많은 숫돌 입자에 의해 가공이 진행됩니다. 해당 가공은 주로 정밀도를 부여하기 위해 사용되는 가공법이고, 저압 저속에 비해 가공 능률이 좋다는 장점이 있습니다. 또한, 온도 상승이 적어 변형이 적다는 특징 또한 높은 정밀도에 큰 기여를 합니다. 그렇기에 호닝은 치수에 변화를 주기 위한 가공이라기보다는 높은 정밀도라는 장점을 바탕으로 매끈한 표면을 얻는 것이 주목적이 되는 가공법입니다.
2) 슈퍼 피니싱
호닝과 마찬가지로 숫돌을 사용하여 가공합니다.
호닝과 비슷한 방식으로 가공을 진행하지만, 호닝과는 다르게 주로 원통의 바깥면을 정밀하게 다듬질합니다. 또한, 공작물의 축 방향으로 숫돌에 작은 진동을 준다는 점에서 호닝과는 약간의 차이가 있습니다. 이러한 차이 때문에 슈퍼 피니싱을 이용할 때는  "숫돌 입자, 입도, 결합도, 결합제, 조직"에 대해서도 깊게 살펴볼 필요가 있습니다. 숫돌의 선택에 있어서 기준이 되는 인자들에 따라 가공 양상이 달라질 수 있기 때문입니다.
3) 버핑
버핑은 버프를 고속으로 회전시켜 가공물과 입자 사이에 발생하는 압력으로 가공을 하는 가공법입니다.
일종의 유사 연삭으로 연삭보다는 정밀도가 떨어지지만, 표면 광택을 높일 때 사용하기에는 큰 문제가 없습니다. 
2. 분말 입자 가공 
분말 형태의 입자를 이용하여 공작물을 가공하는 방법입니다. 주로 래핑, 액체 호닝(습식 블라스트), 배럴 가공법에 활용됩니다.
1) 래핑
높은 정밀도를 이끌어내기 위해 진행하는 가공입니다. 가공방식으로는, 비교적 연하고 미세한 숫돌 입자를 공작물의 표면에 접촉시키는 것입니다. 작은 압력으로 진행하기에 내식성과 내마모성이 상승하며 작업 방법이 간단하고 대량 생산이 가능하다는 장점이 있습니다. 하지만, 가공면에 랩의 잔유가 쉽게 남을 수 있고 이 잔유는 제품 사용 과정에서 마멸을 촉진할 수 있는 단점도 있습니다.
2) 액체 호닝
노즐을 통해 압축공기를 고속으로 분사시켜 가공합니다.
단시간에 매끈하고 광택이 없는 다듬질 면을 얻을 수 있고 공작물의 피로 강도를 향상할 수 있습니다. 또한, 복잡한 모양의 일감에 대해서도 간단히 다듬질할 수 있다는 장점이 있습니다. 하지만 가공 시간이 짧기에 래핑보다는 정밀도는 떨어질 수 있고 이 때문에 정밀한 다듬질이 필요한 경우 래핑을 선택하는 것이 효율적입니다.

이번 시간에는 절삭 가공 중, 입자에 의한 절삭을 알아보았습니다. 공구에 의한 절삭과의 차이를 파악하고, 각 가공에 대한 개념을 확립하는 것이 중요합니다.