[공학] 초음파 가공 전해 가공의 논문을 읽고
초음파 가공의 공구 마모 특성에 관한연구 논문을 읽어 보니 공구와 공작물 사이에 숫돌립과 물이나 기름의 혼합액을 넣고 공구에 초음파 진동을 주어 공작물의 구멍뚫기, 연삭, 절단 등을 행하는 가공법 이라고 합니다.
초음파가공은 usm 또는 um으로 쓰이며 초음파의 약자는 ultrasonic machining이다.
이 가공법에서는 공구가 회전하지 않으므로 가공하는 형상은 원형만이 아니라 임의의 형상으로 천공할 수 있는 특징이 있다.
초음파가공에는 자왜현상과 압전효과가 있는데 자왜현상이란 자성 물질에 자장이 가해지면 결정이 미세하게 수축, 팽창하는 현상이고 압전효과는 물체에 힘을 가하여 신축시킨 순간 전압을 일으키고 나서 물체에 높은 전압을 가했을 때 신축하는 성질이다.
초음파 가공의 특징은 도체가 아닌 부도체도 가능하고, 가공액으로 물이나 경유등을 사용하므로 가격이 싸고 취급이 용이하다. 단점으로는 가공속도가 느리고 공구마멸이 크며 가공길이나 면적에 제한이 있다.
일반 연삭가공의 경우에는 글레이징 또는 로딩 등의 현상이 발생하기 때문에 숫돌의 마멸이 빠르고 연삭저항이 증가하여 장시간 능률적인 가공이 곤란하다.
따라서 이러한 문제점들을 최소화하기 위하여 초음파가공법이 제안되고 있다. 초음파 가공법은 가공툴에 진동을 주어 가공물을 충격으로 파쇄하는 방식이기 때문에 세라믹 재료와 같은 난삭 재료를 가공하기에 적합하다.
현재 고부가가치 부품소재로 사용되고 있는 대표적인 난삭 재료로는 세라믹을 들 수있다. 세라믹은 금속에 비해서 단단하고, 부서지기 쉬운 소재이기 때문에 다이아몬드 휠에 의한 연삭가공이 주로 사용되고 있다.
내가 읽은 이 논문은 난삭 재료인 세라믹을 초음파 가공법을 적용하여 가공을 수행하였고, 가공 틀의 마모 특성을 분석하였다.
이실험에서 사용한 이 장치는 독일에서 제작한 5축 가공장비 인데, 이 장비는 일반 고속 가공 뿐만 아니라 초음파가공이 가능한 장비이다.
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2013.09.03
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