왜 그럴까요?초경 트위스트 드릴강철 부품 가공 중에 칼날이 부러진다고요!? 사실, 그 이유는 바로 여기 있습니다!

공구 재료

공구의 품질은 재질(기판), 형상 및 코팅에 따라 달라집니다. 아무리 훌륭한 설계와 코팅이라도 공구의 기본 재질이 제대로 선택되지 않으면 제 기능을 발휘할 수 없습니다. 기판 품질을 나타내는 가장 중요한 지표는 결정립 크기입니다. 일반적으로 결정립 크기가 작은 공구일수록 고속 가공에 적합합니다. 고속 가공에는 0.5μm 이하의 결정립 크기가 권장됩니다.

결정립 크기가 같더라도 공구의 품질에 영향을 미치는 다른 요소로는 경도와 횡파괴 강도가 있습니다. 주어진 기판의 경우, 경도와 횡파괴 강도는 코발트 함량에 따라 달라집니다. 과거에는 초경합금의 인성을 향상시키기 위해 코발트 함량을 높이는 것이 일반적이었지만, 그 대가로 경도가 감소했습니다. 그러나 현재는 결정립 미세화를 통해 이러한 문제를 보완할 수 있으며, 초경합금의 굽힘 강도를 향상시켜 일반 고속도강(HSS)의 굽힘 강도를 따라잡거나 능가할 수 있게 되었습니다. 따라서 초미세 결정립 초경합금이 선호되고 있습니다. 사람들은 점차 강철 가공에 적합한 p형 초경합금을 사용하고 있으며, K형 초경합금은 주철이나 알루미늄과 같은 비철금속 가공에만 적합합니다. 미세 결정립 초경합금의 또 다른 장점은 공구의 절삭날이 날카로워 특히 점착성이 높고 질긴 재료의 고속 절삭에 적합하다는 것입니다.

초경 트위스트 드릴 재료의 개발은 주로 미세 입자(1-0.5) 및 초미세 입자(< 0.5) cemented carbide materials and integral cemented carbide tools, which greatly improves the bending strength of cemented carbide. It can replace high-speed steel to manufacture universal tools with a large range of small size bits, end mills and taps, and its cutting speed and tool life are far beyond that of high-speed steel.

고속 가공에 사용되는 모든 공구는 정밀도, 강성 및 수명이라는 세 가지 중요한 특성을 가지고 있습니다. 고속 절삭 모드에서는 가공 요구 사항으로 인해 공구와 공구가 반경 방향 및 축 방향 힘을 견딜 수 있는 능력이 매우 중요해집니다.

공구 코팅

고속 절삭은 일반 절삭 모드에 비해 열 발생량이 적지만, 절삭면의 온도는 비교적 일정하게 유지됩니다. 따라서 절삭날을 보호하기 위해서는 더욱 고도화된 PVD 코팅이 필요합니다. 대부분의 가공 작업에서는 주석, TiCN, 단층 TiAlN과 같은 표준 코팅으로도 충분할 수 있습니다. 그러나 고속 가공 모드에서는 만족스러운 공구 수명을 확보하기 위해 코팅과 공구 모두 더욱 높은 수준의 요구 사항을 충족해야 합니다. 초경합금 기판과 마찬가지로 절삭 공구의 코팅은 육안으로는 비슷해 보이지만 현미경으로 관찰하면 상당한 차이를 보입니다. TiAlN 코팅만 해도 종류가 매우 다양합니다. 초경 드릴의 기본 소재와 마찬가지로 코팅의 차이는 공정에 따라 결정됩니다. 실제로 최근에는 공정에 대한 관심이 점점 높아지고 있으며, 일부 전문 코팅 제조업체는 경쟁업체의 모방을 방지하기 위해 자체 공정에 대한 특허를 출원하기도 합니다. 공정 측면에서 볼 때, 고속 가공에서는 다층 코팅이 가장 우수한 것으로 실험적으로 입증되었습니다. 다층 코팅의 각 층은 다른 특허 구성 요소와 통합되어 코팅 내의 칩이 코팅 전체를 관통하여 기판 표면을 뚫는 것을 방지하고 인접한 층으로 칩을 튕겨냅니다. 따라서 기존의 단층 PVD 코팅에 비해 다층 코팅은 공구 수명을 크게 향상시킵니다.

고품질 절삭 공구는 더욱 견고한 소재, 특수 설계된 형상, 그리고 효과적인 보호 코팅을 통해 수명과 표면 조도를 향상시킵니다. 높은 품질 기준은 최종 고객의 초기 투자 비용을 증가시키지만, 그 대가로 가공 시간을 크게 단축시켜 줍니다. 기업은 생산 주기를 단축함으로써 제품 품질의 재현성을 확보할 수 있으며, 작업자는 공작기계를 자동으로 가동할 수 있습니다.

그러므로 절삭 공구 비용을 절감하는 것은 현명한 선택이 아닙니다. 장기적인 생산성 향상이라는 측면을 강조해야 하지만, 흔히 초기 비용(공구) 절감에만 초점을 맞추는 경향이 있습니다. 따라서 절삭 공구 장비에 대한 초기 투자를 늘려 생산 비용을 최소화할 수 있다면, 생산성 향상을 통해 궁극적으로 더 많은 이익을 얻을 수 있습니다.