전해연삭 (Electrolytic Grinding, Electrochemical Grinding : ECG)

 

<구분>

• 특수가공
  • 방전가공 (EDM) 
  • 초음파가공(UM) 
  • 전해가공(ECM)
  • 전해연삭(ECG) ★
  • 전해연마 (EP)
  • 화학적 가공 (CM)
  • 숏피닝 (Shot Peening)  
  • 버핑과 폴리싱
  • 압부가공
  • 전자빔가공 (EBM)
  • 고온가공 
  • 레이저가공

<기출>

• 16-4-2 전해연삭에 대해 정의하고 전해연삭의 특징 5가지를 설명하시오.
• 12-1-10 전해가공의 장점 5가지를 설명하시오

 

1. 개요

 

1) 전해연삭 (Electrolytic Grinding) 정의

 기계연삭과 전해용출작업을 조합한 가공으로, 전해작용을 할 때 +극에 나타나는 용출물을 숫돌로 제거함으로써 전해용출의 효율을 높인다

초경 합금 공구 등의 난삭(難削) 재료, 인성(靭性) 재료, 열민감(熱敏感) 재료를 대상으로 하여 가공 능률의 향상, 다이아몬드 숫돌의 수명 연장, 가공면의 평활(平滑)을 목적으로 개발된 가공법

전극(電極) 숫돌을 음극에, 피가공물을 양극에 접속하고, 그 사이에 전해액을 주입하여 전기를 통함으로써 주로 전해 작용에 의해 연삭 가공을 한다.
 

전해연삭 (Electrolytic Grinding)

 

2) 전해연삭 원리

• 전극 또는 공작물을 회전시키면서 전해액을 주입
• 동시에 전극과 공작물 사이에 지립의 역할을 겸한 절연체를 개재 
• 전해작용으로 생긴 공작물 표면의 산화 피막을 절연체의 기계적 작용으로 제거

• 공작물 제거량의 90%는 전해작용으로 제거됨 
• 전극 원판 (다이아몬드 지립이 부착되어있는)의 다이아몬드 지립은 양극 생성물 (산화물 피막, 위에서는 전자를 잃은 Fe2+)을 긁어내고 공작물의 다듬질 연삭 작용을 함 (소모는 미소함) 

즉, 전해작용을 통해 공작물 표면을 산화시키고 산화피막을 숫돌로 긁어내는 공정 

전해연삭 원리

[특수가공][공정] 전해가공 (ECM; Electrochemical Machining)

전해연마 (Electrolytic Polishing)

 

2. 특징

 

1) 장점

• 연삭능률이 일반 기계연삭보다 높으며, 특히 경도가 높은 재료나 난삭재에 적합
  (일반 연삭 가공에 비해 4 ~ 10배 가공능률이 높음)
• 얇고 작은 부품이 변형 없이 가공된다 (열변형, 가공경화)
• 숫돌의 소모가 적다 (전해작용으로 제거되는 양이 90%) 

 

2) 단점

• 가공정밀도는 일반기계연삭보다 떨어짐 (전해작용)
• 시설비가 비쌈
• 원통이나 내면연삭에서는 숫돌과 일감의 접촉면적이 작아 연삭능률이 떨어짐 
• 다른 면의 광택이 적음 
• 숫돌로 가공할 수 없거나 전해액이 충분히 공급될 수 없는 복잡한 형상의 가공은 불가능함 

 

3. 전해연삭에 대한 고찰

 

1) 전해연삭 숫돌 / 가공액 

(1) 전해연삭숫돌 종류

① 흑연숫돌

흑연숫돌은 성형하기 쉽고, 가장 간단한 총형연삭 숫돌

다른 숫돌보다 가공 정밀도가 떨어짐

 

② 다이아몬드 숫돌

가공능률이 가장 높고, 초경합금의 총형연삭에 효과가 큼

숫돌이 고가이고 성형성이 나쁘며 재성형이 불가능함 

일정 형상의 대량생산일때 합리적이다

 

③ 숫돌입자가 들어있는 도전성 숫돌

Al2O3나 SiC같이 보통 숫돌의 숫돌입자를 흑연이나 금속입자 (도전성 재료들)와 소결한 것

시판되는 숫돌 기공에 화학도금이나 진공증착, 함침 등의 방법에 의하여 금속층을 부착시켜 도전성을 부여한 것

성능이 우수하고 가장 많이 사용된다 

 

(2) 가공액 종류

일감에 따라 다르지만 KNO3, NaNO3, KNO2 등의 혼합액이 사용됨