CNC(컴퓨터 수치 제어) 정밀 가공은 다양한 산업에서 고정밀 부품을 생산할 수 있는 널리 사용되는 제조 공정입니다. 항공우주에서 특수 장치에 이르기까지 이러한 가공 부품은 성능, 내구성 및 외관을 향상시키기 위해 추가적인 표면 후처리가 필요합니다. 표면 후처리는 여러 가지 목적을 수행합니다: 마모 저항성을 향상시키고, 부식을 방지하며, 매끄러운 마감을 제공하거나 특정 기능적 요구 사항에 맞게 부품의 표면을 변경합니다. 이 기사에서는 CNC 가공 부품에 대한 가장 일반적인 표면 후처리와 그 이점에 대해 살펴보겠습니다.
1. 양극 산화
양극 산화는 알루미늄 및 그 합금에 대한 가장 일반적인 표면 처리 중 하나로, 항공우주, 자동차 및 전자 산업에서 널리 사용됩니다. 이 전기화학적 공정은 금속 표면의 자연 산화층 두께를 증가시켜 내식성과 내마모성을 향상시킵니다.
- 공정: 양극 산화 중에 부품을 전해질 욕조(일반적으로 황산)에 담그고 전류를 가합니다. 이는 표면층의 산화를 초래하여 내구성 있고 다공성의 산화막을 형성합니다.
- 양극 산화의 유형:
- 유형 I: 얇지만 우수한 내식성을 제공하는 크롬산 양극 산화.
- 유형 II: 비용과 성능의 균형으로 인해 더 일반적으로 사용되는 황산 양극 산화.
- 유형 III: 높은 내마모성이 요구되는 응용 분야에 적합한 두껍고 단단한 코팅을 생성하는 경질 양극 산화.
- 이점:
- 향상된 내식성
- 색상 염색 가능성을 통한 향상된 미적 매력
- 기계 부품의 내마모성 향상
2. 분체 도장
분체 도장은 내구성 있고, 다채롭고, 미적으로 만족스러운 마감을 제공하는 또 다른 인기 있는 표면 처리입니다. 이는 기능과 외관을 모두 중시하는 소비재, 자동차 및 건축 산업에서 널리 사용됩니다.
- 공정: 부품에 건조 분말(안료와 수지의 혼합물)을 정전기로 분사하여 표면에 부착시킵니다. 그런 다음 열을 가해 단단하고 매끄럽고 균일한 코팅을 형성합니다.
- 이점:
- 두껍고 균일한 커버리지로 불균일한 마감의 위험 감소
- 부식, 칩 및 긁힘에 대한 높은 저항성
- 다양한 색상과 질감으로 제공
- 응용 분야: 분체 도장은 인클로저, 프레임 및 소비자 대상 제품과 같이 보호와 미적 요소가 모두 필요한 부품에 이상적입니다.
3. 전기도금
전기도금은 CNC 가공 부품의 표면에 얇은 금속층을 적용하는 것을 포함합니다. 이 공정은 부품의 외관을 개선하고 부식, 마모 및 전기 전도성으로부터 보호하기 위해 자주 사용됩니다.
- 공정: 부품을 원하는 도금 금속이 포함된 전해질 용액에 담그고 전류를 통과시킵니다. 이는 금속 이온이 부품 표면에 침착되어 균일한 금속 코팅을 생성하게 합니다.
- 일반 유형:
- 니켈 도금: 우수한 내마모성과 내식성을 제공하며, 자동차 부품, 기어 및 피팅에 일반적으로 사용됩니다.
- 크롬 도금: 경도와 뛰어난 마감으로 유명하며, 미적 및 내구성이 모두 요구되는 응용 분야에 사용됩니다.
- 금 도금: 우수한 전도성과 산화 저항성으로 인해 전기 접점 및 커넥터에 자주 사용됩니다.
- 이점:
- 향상된 마모 및 내식성
- 향상된 전기 전도성 (금, 은과 같은 금속의 경우)
- 미적으로 만족스러운 금속 마감
4. 패시베이션
패시베이션은 스테인리스 스틸 및 기타 내식성 합금에 특별히 사용되는 화학적 처리입니다. 이는 가공 중에 축적될 수 있는 자유 철과 같은 표면 오염 물질을 제거하여 재료의 자연적인 내식성을 향상시킵니다.
- 공정: 가공된 부품을 산 용액(일반적으로 질산 또는 구연산)에 담그면 표면 불순물이 용해되면서 보호 산화층은 그대로 남습니다. 이 산화층은 수동 장벽 역할을 하여 추가 부식을 방지합니다.
- 이점:
- 특히 가혹한 환경에서 향상된 내식성
- 스테인리스 스틸의 기계적 특성 유지
- 표면 오염의 잠재적 원인 제거
- 응용 분야: 패시베이션은 부식 저항이 중요한 특수 장치, 식품 가공 장비 및 해양 응용 분야에 널리 사용됩니다.
5. 쇼트 피닝
쇼트 피닝은 CNC 가공 부품의 피로 강도와 내구성을 향상시키는 기계적 표면 처리입니다. 이는 항공우주, 자동차 및 중장비와 같이 부품이 반복적인 스트레스에 노출되는 산업에서 특히 가치가 있습니다.
- 공정: 쇼트 피닝에서는 작은 구형 매체(일반적으로 강철, 유리 또는 세라믹 비드)를 부품 표면에 고속으로 발사합니다. 이 공정은 표면에 압축 응력을 유도하여 전파 및 피로 파괴의 위험을 줄입니다.
- 이점:
- 부품의 피로 저항성과 수명 증가
- 응력 부식에 대한 저항성 향상
- 동적 응용 분야에서 더 나은 성능을 위한 매끄러운 표면
- 응용 분야: 고스트레스 환경에서 기어, 스프링 및 중요한 부품에 일반적으로 사용됩니다.
6. 브러싱 및 폴리싱
브러싱 및 폴리싱은 가공 부품의 표면 매끄러움과 외관을 향상시키는 기계적 마무리 공정입니다. 이러한 공정은 정제된 표면 질감이나 미적 매력이 필요한 부품에 특히 중요합니다.
- 브러싱: 이 과정은 부품 표면에 균일하고 텍스처가 있는 마감을 생성하기 위해 연마 브러시를 사용하는 것을 포함합니다. 이는 매트 또는 새틴 마감이 필요한 부품에 자주 사용됩니다.
- 폴리싱: 브러싱과 달리 폴리싱은 연마제를 사용하여 매우 매끄럽고 광택이 나는 표면 마감을 달성하는 것을 포함합니다. 이는 미세한 표면 결함을 제거하고 반사 표면을 생성합니다.
- 이점:
- 향상된 시각적 매력
- 매끄러움 개선 및 표면 거칠기 감소
- 기능적 및 미적 목적 모두에 적합
- 응용 분야: 폴리싱은 장식 부품, 특수 기기 및 소비자 전자 제품의 구성 요소에 일반적으로 사용됩니다.
7. 열처리
열처리는 종종 전체 가공 공정의 일부로 간주되지만, 특히 CNC 가공 부품의 기계적 특성을 향상시키기 위한 중요한 표면 후처리이기도 합니다. 열처리는 경도, 강도 및 마모 저항성을 개선할 수 있어 까다로운 환경에서 사용되는 부품에 필수적입니다.
- 공정: 열처리는 부품을 특정 온도로 가열한 후 제어된 속도로 냉각하는 것을 포함합니다. 원하는 특성에 따라 담금질, 풀림 및 템퍼링과 같은 다양한 열처리를 적용할 수 있습니다.
- 이점:
- 경도 및 강도 증가
- 향상된 마모 저항성 및 피로 수명
- 향상된 인성 및 취성 파괴 저항성
- 응용 분야: 열처리는 고강도와 내구성이 필요한 기어, 샤프트 및 절삭 도구와 같은 부품에 널리 사용됩니다.
8. 흑색 산화 코팅 (블루잉)
흑색 산화 코팅, 또는 블루잉은 주로 강철 및 철 합금에 사용되는 화학적 처리로, 부식 저항성을 향상시키고 미적으로 만족스러운 검은색 마감을 제공합니다. 이 공정은 총기, 도구 및 기계 구성 요소에 일반적으로 사용됩니다.
- 공정: 부품은 알칼리 염을 포함하는 용액에 담그고, 금속 표면과 반응하여 얇은 흑색 산화철 층을 형성합니다. 이 층은 얇지만 부식에 대한 일부 보호를 제공합니다.
- 이점:
- 특히 오일 코팅과 함께 사용할 때 부식 저항성 향상
- 매트 블랙 마감으로 미적 외관 개선
- 비용 효율적이고 비치수적 (부품의 크기를 크게 변경하지 않음)
- 응용 분야: 흑색 산화 코팅은 총기, 패스너 및 기계 부품에 자주 사용됩니다.
9. 전해 연마
전해 연마는 CNC 가공 부품의 표면에서 얇은 층의 재료를 제거하여 매끄럽고 광택이 나며 부식 저항성이 있는 표면을 생성하는 전기화학적 공정입니다. 이는 고도의 청결도와 표면 마감이 필요한 스테인리스강 및 기타 금속에 자주 사용됩니다.
- 공정: 부품은 전해질 용액에 담그고 전류를 가하여 외부 표면층을 용해시킵니다. 이는 미세한 버 및 결함을 제거하여 광택이 나고 수동화된 표면을 남깁니다.
- 이점:
- 향상된 표면 매끄러움 및 마찰 감소
- 특히 스테인리스강의 경우 부식 저항성 향상
- 위생 응용 분야에서 세균 성장 위험 감소
- 응용 분야: 전해 연마는 특수 장치, 식품 가공 장비 및 클린룸 환경에서 사용되는 구성 요소에 이상적입니다.
10. 레이저 각인
레이저 각인은 CNC 가공 부품에 영구적인 마킹 또는 패턴을 생성하는 비접촉 표면 처리 공정입니다. 이는 식별 목적, 브랜딩 및 기능적 마킹에 널리 사용됩니다.
- 공정: 고출력 레이저 빔이 부품 표면에 집중되어 재료를 기화시키고 정밀하고 영구적인 마크를 생성합니다. 이 공정은 부품의 구조적 무결성이나 치수 정확도에 영향을 미치지 않습니다.
- 이점:
- 영구적이고 정밀한 마킹
- 부품에 기계적 스트레스나 손상이 없음
- 금속, 플라스틱 및 세라믹을 포함한 다양한 재료에 적합
- 응용 분야: 레이저 각인은 전자, 자동차 및 항공우주 산업에서 제품 브랜딩, 일련 번호 및 기능적 마킹에 일반적으로 사용됩니다.
결론
CNC 정밀 가공 부품의 성능, 내구성 및 미적 품질을 향상시키기 위해 표면 후처리는 필수적입니다. 각 처리는 다양한 산업 및 응용 분야의 특정 요구 사항에 맞춘 고유한 이점을 제공합니다. 부식 저항성을 개선하거나 마모 특성을 향상시키거나 고품질 마감을 제공하는 등, 적절한 표면 후처리를 선택하는 것은 가공 부품의 수명과 기능성을 보장하는 데 중요합니다. 사용 가능한 옵션과 그 이점을 이해함으로써 제조업체는 우수한 최종 제품을 생산할 수 있는 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있습니다.
