난삭재 가공 효율 향상–연속 드레싱 방식 심층 느린 이송 연마

정밀 가공 분야에서 니켈 합금, 티타늄 합금, 세라믹 등 난삭재의 연마는 오랫동안 공학계의 도전 과제로 여겨져 왔습니다.

전통적인 연마 방식은 효율성과 품질 사이에서 균형을 맞추기 어렵습니다. 특히 긴 워크피스나 고경도 재료를 가공할 때, 연마재의 날 끝이 마모되면서 연마 저항이 증가하여, 워크피스에 소손이 발생하거나 치수 오차가 생기기 쉽습니다.

이러한 문제를 해결하기 위해 심층 느린 이송 연마가 등장했습니다.

이 기술은 큰 이송 깊이와 초저속 테이블 이송을 조합하여 단 한 번의 스트로크로 가공을 완료할 수 있어, 가공 효율을 획기적으로 높이고 비가공 시간을 줄일 수 있습니다.

하지만 이로 인해 연삭휠의 마모와 저항 증가라는 새로운 과제가 발생하게 되었고, 이에 따라 연속 드레싱 방식의 심층 느린 이송 연마가 핵심 해결책으로 부상했습니다.

이 기술은 다이아몬드 드레서로 연삭휠을 지속적으로 드레싱함으로써 연삭 저항을 안정적으로 유지하고, 가공 정밀도를 향상시키며 워크피스의 소손 위험을 줄여줍니다.

본 기사에서는 연속 드레싱 방식 심층 느린 이송 연마의 원리, 과제 및 응용 분야를 살펴보고, 이 기술이 난삭재 정밀 가공에서 어떻게 핵심 기술로 자리 잡았는지를 분석합니다.

심층 느린 이송 연마란 무엇인가?

한 가지 핵심은, 심층 느린 이송 연마는 연마 효율을 획기적으로 높이고 비가공 시간을 줄일 수 있다는 점입니다.

심층 느린 이송 연마는 일반적인 평면 연마와 가공 조건이 유사하지만, 이송 깊이가 수백 마이크로미터(μm)를 초과하면 심층 느린 이송 연마로 분류됩니다.

심층 느린 이송 연마에서는 평균 절삭칩 단면적이 매우 작기 때문에, 연마 날에 가해지는 하중이 낮아지며, 이는 다음과 같은 여러 가지 장점을 가져옵니다:

• 한 번의 스트로크로 가공을 완료하여 비연마 시간을 대폭 단축.
• 가공 효율 향상, 대량 생산에 적합.
• 연삭휠 마모 감소 및 워크피스 표면 거칠기 향상.

하지만 이러한 연마 방식에도 다음과 같은 과제가 존재합니다:

• 연마재의 날 끝이 마모되면 연마 저항이 증가하여, 워크피스에 소손이 발생할 수 있습니다.
• 긴 워크피스를 가공할 경우 안정적인 품질을 유지하기가 어렵습니다.

연속 드레싱 연마의 해결 방안

위와 같은 문제를 극복하기 위해, 유럽과 미국에서는 연속 드레싱 방식 연마 기술을 개발하였습니다. 이 기술은 다이아몬드 드레서를 이용해 연삭휠을 지속적으로 드레싱하여 작업면을 날카롭게 유지하면서 동시에 연마를 수행함으로써, 안정적인 연마 효과를 확보할 수 있도록 합니다.

어떻게 구현할 것인가?

• 주로 다이아몬드 롤러를 사용하여, 비연마 영역의 연삭휠을 지속적으로 드레싱합니다.
• 연마 과정 중 연삭휠이 지속적으로 드레싱되기 때문에 연삭휠 반지름이 줄어들며, 이로 인해 가공 정밀도를 유지하기 위해 이송 보정이 필요합니다.

연속 드레싱 방식 심층 느린 이송 연마의 장점

1.연마 저항 안정화:

• 연삭휠 작업면을 날카롭게 유지하여, 절삭날 마모로 인한 저항 증가를 방지합니다.
• 긴 워크피스 가공에 적합하며, 소손 발생 위험을 줄일 수 있습니다.

2.비가공 시간 단축:

• 드레싱 과정이 연마와 동시에 진행되므로, 별도로 연삭휠을 드레싱하는 시간을 절약할 수 있습니다.

3.조정 및 피드백 용이:

• 연마 결과를 드레싱 조건에 직접 피드백하여, 가공 안정성을 높일 수 있습니다.

4.연삭휠 선택의 유연성:

• 드레싱 이후 연삭휠의 변화에 대해 추가로 고려할 필요가 없으므로, 적절한 연삭휠을 보다 쉽게 선택할 수 있습니다.

연속 드레싱 방식 심층 느린 이송 연마의 응용

연속 드레싱 방식 심층 느린 이송 연마는 니켈 합금, 티타늄 합금, 세라믹 등과 같은 난삭재를 대상으로 한 고효율 연마 기술입니다. 이 기술은 큰 이송 깊이와 저속 이송을 결합하고, 다이아몬드 롤러를 이용한 연속 드레싱을 통해 연삭휠이 최상의 절삭 성능을 유지할 수 있도록 하며, 고정밀 및 대량 생산이 요구되는 산업 현장에 적합합니다.

• 항공우주 산업: 터빈 블레이드, 컴프레서 디스크 등 가공 효율 향상 및 내열 합금의 정밀도 향상
• 자동차 제조: 변속기 기어, 크랭크샤프트, 캠샤프트 등 치수 정밀도 및 내마모성 향상
• 금형 및 공구: 초경 공구, 프레스 금형 등 고정밀도와 긴 수명을 확보
• 반도체 및 전자: 웨이퍼, 사파이어 기판 등의 초정밀 표면 가공 및 균일성 확보
• 의료 기기: 인공 관절, 수술용 칼 등 고광택 마감과 생체 적합성 제공

연속 드레싱 방식 심층 느린 이송 연마는 고효율, 고안정성, 저마모라는 특성을 바탕으로, 연삭휠을 지속적으로 드레싱함으로써 심층 느린 이송 연마의 가공 한계를 효과적으로 극복할 수 있습니다. 이를 통해 고품질 및 높은 생산성을 보장하며, 난삭재 정밀 가공의 핵심 기술 중 하나로 자리매김하고 있습니다.

추천 연삭휠 선택 가이드

1 레진 결합 연삭휠

레진 결합제는 모든 결합제 중에서 비교적 부드럽고 탄성이 풍부한 편에 속합니다.

연마 시 보다 정밀한 가공 표면을 제공할 수 있으며, 가장 널리 사용되는 결합제입니다. 어떤 결합 방식을 선택해야 할지 확신이 서지 않을 경우, 레진 방식을 우선적으로 고려하는 것이 좋습니다.

(물론 저희 영업팀과 상담하시면 귀하에게 가장 적합한 솔루션을 제공해 드릴 수 있습니다. 비용, 시간, 노력 모두 절약하실 수 있습니다.)

레진 방식의 특징: 연마 성능이 우수하고, 워크피스의 소손 현상이 적으며, 평면 손상이 거의 없습니다. 자가 예리성이 뛰어나 연마 중 새로운 절삭날이 지속적으로 형성되며, 절단 공정에서도 매우 좋은 성과를 얻을 수 있습니다.

가공 재질:

• 평면 연마: 다양한 판재 가공에 적합하며, 텅스텐 카바이드, 금형강(SKD11, SKD61), 고속도강(HSS), 정밀 세라믹(산화알루미늄, 탄화규소), 석영 등에 사용됩니다.
• CNC 공구 연마: 텅스텐 카바이드 또는 고속도강 공구의 연마에 사용되며, 다양한 엔드밀(4날 엔드밀, 2날 엔드밀, 볼 엔드밀 등), 드릴, 톱날 등의 가공에 적합합니다. 전 공정에 필요한 홈 가공, 날끝 폴리싱 연마, 칩 브레이커 연마용 연삭휠을 제공합니다.
• 센터리스 연마: 텅스텐 카바이드, 정밀 세라믹(고순도 산화알루미늄, 탄화규소), 석영, 고속도강 등의 봉재 연마에 적합합니다.
• 절단 공정: 텅스텐 카바이드 및 고속도강 원형봉 절단에 주로 사용되며, 최소 0.6mm의 얇은 두께로도 절단이 가능합니다. 또한 정밀 세라믹, 석영 등의 경질·취성 재료 절단에도 사용할 수 있습니다.

2.세라믹 결합 연삭휠

세라믹 결합제는 다공성 구조를 가지고 있어, 연삭휠에 우수한 절삭성을 부여하며, 높은 가공 정밀도를 실현할 수 있습니다.

단, 세라믹 결합제는 탄성이 없기 때문에 취급 시 충격에 주의해야 하며, 고정밀 연마 가공에 적합합니다.

가공 재질

• 주로 PCD, PCBN 소결체, 세라믹, 사파이어, 유리, 석영, 석재, 실리콘 등 경질 취성 재료에 사용됩니다.
• 자동차 및 오토바이 부품
• 베어링 부품
• 고속도강 또는 열처리 재료 등의 연마 가공

비추천 연삭휠 선택

1.전해 도금 방식 연삭휠

이유: 전해 도금 방식은 연마재를 전기도금을 통해 얇게 베이스 금속 표면에 부착하는 방식으로, 드레싱이 불가능합니다.

장점은 가격이 저렴하고 복잡한 형상의 연마 휠 제작이 가능하다는 점이지만, 연속 드레싱 방식 심층 느린 이송 연마에는 적합하지 않습니다.

2.금속 결합 연삭휠

이유: 드레싱은 가능하지만 드레싱 범위가 제한적이며, 일반적으로 공장으로 되돌려 보내 수리를 받아야 하므로 연속 드레싱 방식 심층 느린 이송 연마에는 적합하지 않습니다.

장점은 형상 유지력과 내마모성이 매우 뛰어나고, 방열성과 강성이 우수하여 큰 연마 응력에도 견딜 수 있는 구조입니다. 유리, 세라믹, 반도체 전자 재료 등 경질 취성 재료 가공 시 긴 수명을 제공합니다. 또한 초경 합금 연마 및 연삭휠 형상 유지가 요구되는 성형 가공, 프로파일 가공 등의 작업에도 널리 사용됩니다.

결론

심층 느린 이송 연마는 큰 이송 깊이와 저속 이송이라는 특성을 통해, 니켈 합금과 같은 난삭재를 고효율로 가공할 수 있는 능력을 보여줍니다. 단 한 번의 스트로크로 연마를 완료할 수 있을 뿐만 아니라, 연삭휠 마모를 줄이고 워크피스의 표면 품질을 향상시킬 수 있습니다. 하지만 가공 과정에서 연마 저항이 증가할 경우 워크피스가 소손될 위험이 있으며, 특히 긴 워크피스 가공 시 가공 안정성 확보가 중요한 과제로 떠오릅니다.

연속 드레싱 연마 기술의 도입은 이러한 문제들을 성공적으로 해결하였습니다. 다이아몬드 드레서를 통해 연삭휠을 지속적으로 드레싱함으로써, 절삭 성능을 최상의 상태로 유지하고, 연마 저항을 안정적으로 관리하며, 가공 정밀도를 높이고 소손 위험을 줄일 수 있습니다. 또한 이 기술의 동기식 드레싱 특성은 비가공 시간을 단축시킬 뿐만 아니라, 연마 조건의 조정과 피드백을 용이하게 만들어, 전체 가공 효율을 더욱 향상시킵니다.

종합적으로 볼 때, 연속 드레싱 방식 심층 느린 이송 연마는 심층 느린 이송 연마의 고효율 특성을 그대로 유지하면서도, 기존 가공 방식의 한계를 극복하여 난삭재 정밀 가공에서 중요한 기술로 자리매김하였습니다.
특히 고정밀도 및 대량 생산 요구에 매우 적합한 솔루션입니다.

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