[정밀가공]디버링(deburring)

이 글을 참고하시기 전에 직전 게시물인 '버(burr)의 정의, 생성원인, 종류' 의 글을 먼저 읽어주시길 바랍니다.

 

https://mech-engineer.tistory.com/26

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 버는 후 공정에서 여러가지 영향을 미칠 수 있습니다. 공작물의 표면에 붙어 있던 버가 말끔히 제거되지 않은 상태로 금형 작업 시 스크레치를 발생하여 불필요한 불량을 발생하거나 조립 부분에 붙어 표면 조도를 낮춰 조립성에 영향을 주는 등 영향을 주기 때문에 버를 제거하는 후 공정을 거치게 됩니다. 이러한 일련의 과정을 디버링(deburring)이라하며 버의 양은 가공 양과 비례로 증가하므로 이는 불필요한 시간을 초례합니다.

 

 철을 다루는 산업에서 버는 경제적으로 중요한 요소입니다. 버가 안 생기는 것은 불필요한 시간 소비를 최소화 하는 것으로 생산 효율과 경제성과 연관이 있기 때문에 어찌 보면 중요한 과제라 할 수 있습니다.

 

 버는 공작물을 가공할 때 발생하는 현상으로 완벽히 제어한다기보다 얼마나 덜 발생하게 할 것인가에 초점을 맞출 수 밖에 없으며, 이는 피삭제 보다는 실질적으로 가공하는 도구(Tool)의 선정에 의해 영향을 받습니다. 따라서 공구의 코팅 정도와 형상, 재료의 선택에 따라 가공 정도와 버의 발생을 최소화할 수 있습니다. 왜냐하면 공구의 인성(다른힘에 의해 파괴되지 어려운 힘)이 높은 경우 절삭 깊이에 따른 공구의 마모에 따른 버의 생성을 최소화할 수 있기 때문입니다. 또한 가공 시 표면에 절삭유와 같은 냉각수를 도포함으로써 버의 발생을 조금이나마 억제할 수 있습니다.

 

 앞서 설명한 여러 가지의 버 중 특히 심각하게 발생하는 교차구멍에서의 발생한 버를 디버링하는 방법에 대해 설명해보겠습니다. 드릴 가공 시 많은 경우 부품의 내부에서 가공 구멍들이 교차하게 되며 특별히 교차구멍에서의 버 가 심각하게 발생합니다. 이러한 교차구멍에 발생한 버를 위한 디버링 방법으로는 워터젯 가공, 전해 가공, 샌드블라스팅 가공, CNC 머시닝 센터를 이용하는 방법 등이 있습니다.

 

 CNC 머시닝 센터를 이용한 디버링 방법을 제외하고 각 디버링 방법들은 깨끗한 표면을 얻을 수 있고 피삭재의 변형이 거의 없게 미소버를 제거하는데 효과적이지만, 고가의 전용 장비를 사용하기 때문에 장비를 구입하기 위한 고액의 자본이 필요하며 장비 유지비도 그만큼 많이 듭니다. 또한 후 처리 가공이 반드시 필요하므로 이를 위한 추가 공정을 마련해야 합니다. 반면에 CNC 머시닝 센터를 이용한 디버링 방법은 기존에 사용하고 있는 장비를 활용하기 때문에 비용 절감효과가 있고 디버링 작업의 위치 조절이 가능하여 어느 위치에서든지 버 제거가 가능한 능동적인 작업을 할 수 있습니다.

 

 또한 디버링 공정 속도 향상을 위한 방안을 알기 위해서 한국기계가공학회지에 있는 'Determination of Cutting Conditions for an Efficient Deburring Process Using a New Deburring Tool' 라는 제목의 논문을 찾아본 결과는 다음과 같습니다. 이 논문에 따르면 디버링 실험 결과를 토대로 새롭게 개발된 디버링 공구를 사용한 디버링 공정은 생산성의 향상과 효과적인 버 제거를 위해 해당 논문에서 적용한 조건 내에서 디버링 공구가 피삭재에 진입 시에는 무회전, 후퇴 시에는 양방향 회전으로 2회 디버링을 추천한다고 합니다. 초기에 효율적인 디버링 공정 조건을 구하기 위하여, 초기에는 이송속도가 30mm/min, 주축 회전속도는 700rpm을 실험적으로 효율적인 조건으로 사용하였고, 생산성을 향상시키기 위해 동일한 날당 이송량을 유지하면서 이송속도와 주축회전속도를 증가시키면서 입구면과 출구면의 안정적인 버 제거와 구멍의 표면조도를 증가시킬 수 있는 가공조건을 정할 수 있다고 합니다. 이러한 방법들로 일반적으로 최적의 디버링 조건을 찾을 수 있습니다.(디버링 공정 속도 향상을 위한 방안의 부분을 더 자세히 알고 싶으시다면 해당 논문을 찾아보시길 바랍니다.)