오렌지 껍질 현상의 발생을 어떻게 피할 수 있을까요?

오렌지 껍질이란 무엇인가요?

여기서 말하는 오렌지 껍질은 의료 미용에서 말하는 것이나 도장 시 발생하는 오렌지 껍질이 아니라, 폴리싱 중 발생할 수 있는 불균일한 표면 결함을 의미합니다. 오렌지 껍질은 금속 판재가 성형된 후 나타나는 거친 표면으로, 오렌지 껍질처럼 울퉁불퉁한 결함을 보입니다.

오렌지 껍질의 발생 원인

오렌지 껍질은 폴리싱 공장에서 해결되지 않는 골칫거리 중 하나입니다. 오렌지 껍질의 발생은 강철 내부의 미세 구조에서 경도가 높은 부분과 낮은 부분이 존재하기 때문입니다. 경도의 차이는 금속 조직의 균일성에 영향을 미치며, 금속 조직이 불균일한 이유는 미세 구조에서 성분의 편차 때문입니다. 이 성분은 주로 마트렌사이트, 페라이트, 펄라이트과 같은 산물로, 성분의 편차는 대형 단조에서 해결되지 않는 문제로, 반드시 발생하며, 그 정도의 차이가 있을 뿐입니다. 또한, 금형의 인성과 성분 편석의 관계가 가장 큽니다.

아래는 2344 편석의 금속 조직 사진입니다. 어두운 부분은 고성분 지역(탄소와 합금 농도가 너무 높아)으로, 많은 탄화물 입자(침상 마트렌사이트)가 존재합니다. 밝은 부분은 정상적인(페라이트) 지역으로, 폴리싱 시 어두운 부분은 더 내마모성이 강하고 제거 속도가 느리며, 밝은 부분은 내마모성이 낮아 제거 속도가 빠릅니다. 이로 인해 표면 금속 제거율이 고르지 않아 표면이 불균일해지고, 반사 시 이른바 ‘오렌지 껍질(Orange peel)’ 현상이 발생합니다.

오렌지 껍질을 해결하는 방법

이때 해결 방법은 두 가지가 있습니다. 첫 번째는 사포 과정으로 되돌려, 오렌지 껍질 자국을 다시 연마하여 제거한 후, 다시 연마 및 폴리싱을 진행하는 방법입니다. 두 번째는 견고한 뒷판을 선택하고, 고품질의 연마제를 사용하여 제거하는 방법입니다. 두 방법 모두 고품질의 연마 입자를 선택해야 하며, 연마 입자의 절삭 능력이 충분히 강할 때만 공작물에 대해 균일한 절삭이 가능합니다. 이렇게 해야만 소재의 경도에 상관없이 공작물 제거량이 항상 균일하게 이루어져, 미세 구조에서 표면이 평탄하고 높낮이가 없는 상태로 유지될 수 있습니다. 이로 인해 반사 시 자연스럽게 오렌지 껍질 현상이 발생하지 않게 됩니다.