절삭 공구에 표면 기술 적용 소개

고효율, 고속 가공을 달성해야 한다면 절삭 공구도 중요한 요소입니다. 현재 절삭 공구 재료의 개발로 인해 가공 요구에 더 나은 조건이 만들어졌습니다. 고속도강과 초경합금 외에도 세라믹, 서멧, 초경질 소재의 개발이 중요한 역할을 해왔습니다. 특히 세라믹과 초경질 소재는 고효율, 고속 가공 개발을 강력히 뒷받침합니다. 이를 바탕으로 곧 PCD와 PCBN이 등장해 난삭재의 절삭, 건식 절삭, 하드 절삭, 초정밀 절삭 등의 조건을 만들어냈다.

절삭 가공의 또 다른 측면은 절삭 공구에 표면 기술을 적용하는 것입니다. PVD(물리증착법)와 CVD(화학기상증착법)는 단층 코팅부터 다층, 천층, 복합 코팅까지 끊임없이 혁신 발전하고 있습니다. 이제 이 층은 나노 코팅으로 발전했습니다. 코팅 재료는 TiN에서 A12O3, TiC, ZrO2 등으로 진화했습니다. 마찰을 줄이기 위해 부드러운 코팅이 사용됩니다. 물론 이는 가공물의 특성에 따라 별도로 필요한 가공에 적용되어야 한다. 이제 코팅 기술은 초경질 코팅(다이아몬드 라이크 카본, 다이아몬드, 입방정질화붕소)으로 발전해 절삭 범위가 넓어졌습니다. 특히 박막코팅이 후막으로 발전해 천연다이아몬드와는 다르며 등방성 특성을 갖고 있다는 점은 주목할 만하다. 현재는 국내외에서 천연 다이아몬드를 부분적으로 대체하여 사용되고 있습니다. (가이드: 냉간 압조 금형의 가공 수명을 연장하는 방법)

고효율 및 고속 가공에 적응하기 위해서는 보조 도구도 매우 중요한 수단입니다. 예를 들어 원래의 모듈형 치구를 머시닝 센터에 적용할 때 강도를 높이기 위해 슬롯 시스템에서 홀 시스템으로 개발되었습니다. 이제 대입자 단결정 다이아몬드의 합성기술이 해결되었다. 이러한 변화는 우리나라에 큰 영향을 미칩니다. 우리나라는 이미 세계에서 가장 큰 합성 다이아몬드를 생산하는 국가이며, 이는 우리나라의 고효율 가공 기술 개발에 도움이 됩니다.

현재 가장 대표적인 응용분야는 전기가공에서 머시닝센터로 발전한 EROWA와 3R 복합공구의 적용으로, 리듬의 속도를 높일 뿐만 아니라, 더욱 중요하게는 고정밀도를 달성한다. 이러한 공구는 원래의 금형에서 전기 가공되어 절단 가공 분야로 발전했습니다. 섕크 절삭 공구에 필요한 섕크 역시 고효율, 고정밀 절삭 과정에서 새로운 구조를 개발했습니다. 도구의 발전은 효율적인 처리를 위한 강력한 지원을 제공합니다.

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