와이어 컷 방전 가공
작성자 : pdcman 분류 : 시제품 | 가공/성형방법 작성일 : 2018.03.14 11:11:01 조회 : 4965 키워드 : 슬릿가공,반전가공,와이어컷,가공성형,시제품
(질문의 배경)
금형용 부품을 제작 중 미세한 슬릿 형상과 리브형상을 가공 하여야 하는데 일반적인 CNC 가공으로는 힘이 들어 와이어 컷 방전 가공을 시도 하게 되었다. 와이어 컨 방전 가공이란 무엇이며 어떠한 원리로 작업이 되는가?
(와이어 방전 컷의 정의)
와이어와 가공물 사이에 방전을 일으켜 방전 스파크를 톱날처럼 사용하여 공작물을 가공하는 가공법으로 주행하는 와이어 전극과 공작물 사이에서 방전을 일으켜 발생하는 스파크를 톱날처럼 이용하여 가공물을 잘라내는 가공 방법이다. 와이어 컷 방전가공 또는 와이어 방전가공이라고도 한다. 가공물을 와이어 컷 가공기의 X-Y 테이블 위로 이동시키면서 가공하는데, 와이어는 Ф0.05~0.3㎜의 황동, 동, 텅스텐 등의 도선이 사용된다. NC 제어에 의하여 복잡한 윤곽 형성이 자동적으로 도려 낼 수가 있으므로 프레스 형 등의 금형, 방열기 등의 미세 틈새의 핀 가공 등에 사용된다. 컴퓨터 수치제어(CNC)가 필수적이며 가공 정밀도는 최대 0.1이다. 와이어 컷 가공은 일반 공작기계로는 가공을 할 수 없는 미세가공이나 복잡한 형상의 가공을 할 때 열처리가 되어 있거나 일반절삭가공이 어려운 초경도 재료를 가공할 때 높은 정밀도의 가공을 필요로 하는 금형을 가공할 때 등에 응용된다.
<그림1> 와이컷팅 방전가공 / 출처: 에스피에이치티 초정밀 가공법
(원리 및 특징)
전극과 공작물에 +, - 전압을 걸고 수μ까지 접근 시키면 불꽃 방전이 발생하고, 절연 파괴 현상이 나타나는데 이 현상을 방전이라 한다.
<그림2> 와이어컷팅 방전가공 원리 / 출처: 에스피에이치티 초정밀 가공법
특징은 재료의 경도에 관계없이 가공할 수 있으며, 특수한 공구를 필요로 하지 않는다. 또한 형상의 제한이 없으며, 고 정밀도의 가공이 가능하다. 와이어 전극의 소모를 대부분 무시 할 수 있으며, 화재발생 위험이 없다.
Tip
슬릿한 형상이나 리브가공 같은 경우 가늘고 긴 형상이 많이 있는데 NC가공 시 원형의 드릴 날로 가공하므로 단면의 엣지 형상에 한계가 있지만 와이어 컷 방전가공의 경우 이를 보완할 수 있다.
<참고자료·문헌>
- https://youtu.be/pBueWfzb7P0 유튜브 동영상<와이어컷 방전가공(Wire EDM)작업>
- https://youtu.be/J4CGqzhOXpA 유튜브 동영상<4축 와이어컷 방전가공(Wire EDM)>
- https://youtu.be/_5yg8Ci5lzY 유튜브 동영상
<전문용어>
방전, 방열기, 리브, 슬릿가공