베릴륨 동 밀링 가공 개요
Ⅰ. 재료 특성과 가공의 도전 과제
베릴륨 동(Beryllium Copper)은 고경도, 고강도, 우수한 전도성을 가지고 있으나, 베릴륨 성분의 독성으로 인해 가공 시 특별한 보호 조치가 필요합니다. 특히 밀링 가공 시 칩 경화 및 공구 마모가 쉽게 발생하여 가공에 어려움을 줍니다.
Ⅱ. 밀링 가공 공정 파라미터
절삭 속도
권장 절삭 속도는 100–300 m/min이며, 정확한 속도는 공작물의 경도와 공구 재질에 따라 결정됩니다.
높은 절삭 속도는 생산성을 향상시킬 수 있지만, 공구 마모를 가속화할 수 있습니다.
이송률 (Feed rate)
일반적으로 0.02–0.2 mm/tooth 범위로 설정됩니다.
낮은 이송률은 가공면의 품질을 높일 수 있으나, 너무 낮으면 표면 경화가 발생할 수 있습니다.
절삭 깊이
일반적으로 0.1–3 mm로 설정되며, 공작물의 형상과 크기에 따라 달라집니다.
적절한 절삭 깊이는 절삭 효율과 표면 품질의 균형을 맞출 수 있습니다.
Ⅲ. 공구 선택 및 사용
공구 재질
텅스텐-코발트계 초경 합금 및 세라믹 공구는 베릴륨 동 밀링에 적합합니다.
TiN, TiAlN 등의 티타늄계 코팅 공구는 내마모성과 비점착성을 향상시킬 수 있습니다.
공구 기하학적 설계
전각(Rake angle): 큰 전각은 절삭력을 줄이고 공구 부담을 경감합니다.
후각(Relief angle): 적절한 후각은 공구와 공작물의 마찰을 줄입니다.
날끝 블런트 처리: 날끝을 둔화시키는 처리를 통해 공구의 내구성과 가공 표면 품질을 향상시킬 수 있습니다.
Ⅳ. 냉각 및 윤활 기술
냉각액 선택
오일계 냉각액이나 유화액을 사용하는 것이 좋습니다.
냉각 효과와 공구 및 공작물에 미치는 영향을 고려해 선택해야 합니다.
윤활 방식
고압 냉각 분사 시스템을 사용하면 절삭 영역의 온도를 낮추고 열 변형을 줄일 수 있습니다.
윤활은 마찰을 줄이고, 절삭 효율과 가공면 품질을 개선합니다.
Ⅴ. 안전 보호 조치
보호 장비
작업자는 마스크, 보호 안경, 장갑 등의 개인 보호 장비를 착용해야 합니다.
작업장에는 효과적인 환기 및 분진 제거 시스템을 갖추어야 하며, 베릴륨 분진과 연기 확산을 방지해야 합니다.
폐기물 처리
베릴륨 동의 폐기물은 분리 수거 및 처리해야 하며, 환경 보호 법규를 준수하여 오염을 방지해야 합니다.
Ⅵ. 공정 최적화 제안
시험 가공 및 조정
대량 생산 전에 시험 가공을 통해 절삭 파라미터와 공구 조건을 조정하여 최적의 가공 효과를 확보해야 합니다.
데이터 기록 및 분석
가공 시 절삭 조건, 표면 품질, 공구 마모 상태를 기록하여 후속 공정 개선에 활용합니다.
자동화 및 스마트 가공
CNC 기계 및 스마트 가공 시스템을 도입하면 밀링 가공의 효율과 정밀도를 향상시킬 수 있습니다.
Ⅶ. 응용 사례
베릴륨 동은 고정밀 금형 부품, 전자 산업의 스프링 접점 및 커넥터, 항공우주 분야의 고강도 구조 부품 등 고성능이 요구되는 산업 분야에서 널리 사용됩니다.
이러한 응용에서 베릴륨 동의 밀링 가공 품질은 제품 성능에 직접적인 영향을 미치므로, 가공 파라미터의 정밀한 제어와 철저한 품질 검사는 필수적입니다.
과학적인 공정 설계, 합리적인 파라미터 선택, 철저한 안전 관리 조치를 통해 고품질·고효율의 베릴륨 동 밀링 가공을 실현하고, 복잡한 산업 응용 요구를 충족시킬 수 있습니다.