(질문의 배경)

디자인 시제품 제작 중 아연 재질의 작은 부속품에 도금하기 위해 표면을 다듬으려고 한다. 크기가 작아 지그 생성이 어렵기 때문에 바렐 연마를 통해 표면을 매끄럽게 처리하려고 하는데, 바렐 연마란 무엇이며 어떠한 방식으로 진행되는지 알아보고자 한다.

(바렐 연마란)

바렐(Barrel)은 통을 의미하는 것으로, 회전연마기의통에서 유래한 말이다. 원리는 바렐 연마조에 연마석, 콤파운드, 물, 피 가공물을 투입해서 회전, 또는 원심력의 공전, 자전, 진동을 주어 피 가공물과 연마석의 마찰에서 생기는 상대 운동 차에 의해 바리(BURR) 제거, 표면처리 하는 가공법을 말합니다. 적용범위로는 철강이나 비철금속, 아크릴 등, 피 가공물을 성형한 후 생기는 바리제거, 열처리 후 SCALE제거, 면 취 등에 이상적이며 도금이나 도장(코팅)전의 조도, 표면을 매끄럽게 하여 최상의 부품을 탄생시키고자 함이다.

(장점)

① Burr 제거 ② 녹 등의 오물, 이물질 제거

③ 표면 오염 제거 ④ 표면 조도 개선(광택)

⑤ 전 공정의 잔류 응력 제거 ⑥ 도장, 도금 전의 표면처리

⑦ 녹 발생 방지 효과 ⑧ 모서리각의 라운드화

⑨ 대량의 가공물을 단시간에 처리가 가능 ⑩ 대량연마로 가공비가 매우 저렴

⑪ 복잡한 형상의 공작물도 작업가능

(종류)

1. 원심바렐                                                    2.진동바렐

3. 회전바렐

바리 제거 능력은 원심연마기 > 진동연마기 > 회전연마기이며, 연마시간은 회전연마기 > 진동연마기 > 원심연마기 (1~2시간)이다. 광택도는 원심연마기 = 회전연마기 > 진동연마기 순이다.

(바렐연마 방법 및 주의사항)

피 가공물에 기름성분이 묻어있는 경우 연마효과가 저하되며 광택 연마 시 오염의 주된 요인이 되어 목적의 성과를 기대할 수 없으므로 바렐 연마 시 필히 탈지세정을 해야 한다.

(컴파운드의 역할)

컴파운드는 연마석에 의한 물리적 사상효과를 화학적으로 촉진시켜주는 촉진제이며 연마 사상 효과를 상승시켜주는 주요한 매체이다. 당사에서는 FDC(분말)와 FDA(액체)를 광택용 컴파운드로 개발 공급하고 있으며, 주요 작용요소는 다음과 같다. 컴파운드의 사용량이 너무 적으면 가공물에 녹이 발생될 수 있다

<그림. 스마트폰 커버 등 / 출처: SP열처리 블로그>

Tip

바렐연마는 간단히 말해 빨래를 세탁기에 넣고 돌리는 원리와 비슷하며, 표면의 녹 등의 이물질 제거와 표면 조도개선. 광택향상을 기대 할 수 있으며 도장, 도금 전에 적용하는 가공법이다.

<참고자료·문헌>

1. 원심 바렐 연마 : https://youtu.be/OkjzvNZaQnU
2. 진동 바렐 연마 : https://youtu.be/DGT20ghWMZA
3. 회전 바렐 연마 : https://youtu.be/_CFOM7wnt6o

<전문용어>

연마석, 탈지제, 사상효과, 도장