전해연마 (Electrolytic Polishing)

 

<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>

• 12-1-10 전해가공의 장점 5가지를 설명하시오
• 23-4-3  전해연마의 원리와 특징에 대하여 설명하시오.

 

1. 개요

 

1) 전해연마 (Electrolytic Polishing) 정의

전해가공(ECM)과 같은 원리이며, 전해액 중에서 양극의 용출을 이용하여 표면을 평활하게 다듬질하는 방법 (양극이 제품, 즉 일감이다)

전기도금과는 반대

전해가공(ECM)에 비해 낮은 전류밀도 (약 1A/cm2)로 양극에 전기에 의한 화학적 용해작용을 일으켜 원하는 모양, 치수, 표면상태로 가공하는 방법

 

전해연마

 

2) 전해연마 원리

• 공작물을 +극, 전기저항이 작은 구리, 아연 등을 -극으로 셋팅
• 전류를 흐르게 하면 공작물 표면이 용해 (표면에 미시적인 돌출부를 선택적으로 용해한다)

• 전해장치에서 전압을 높이면 일감에서 용출한 이온 (Fe2+)과 전해액 (과염소산, 인산, 황산, 질산 등)에 의해 비중, 점성, 전기저항이 높은 에멀션이 생성됨 (용출을 방해함)
• 에멀션은 오목부는 덮고 볼록부는 덮지 못함 
• 따라서 전가공에서의 요철 중 볼록부는 심하게 용출되고 오목부는 상대적으로 용출이 되지 않음 
• 결과적으로 표면이 평활하게 다듬질되고, 매끈하고 광택있는 면이 완성된다
• 전해연마는 비교적 높은 온도에서 실시 → 어느정도 가열할 필요가 있음 

전해연마 원리

 

 

2. 전해연마 특징

 

1) 장점

• 가공변질층이 나타나지 않으므로 (전해00 공통 특성) 평활한 면을 얻을 수 있음
• 복잡한 형상의 공작물, 선 등의 연마도 가능함 
• 가공면에 방향성이 없음
• 내마멸성 및 내부식성이 좋아짐
• 면이 깨끗하고 도금이 잘 됨

2) 단점

• 연마량이 적어 깊은 홈은 제거되지 않고 모서리가 라운드됨 
• 설치 및 유지관리가 어려울 수 있음 
• 유독가스가 발생하여, 배출시키기 위한 배출장치가 필요함
• 생성된 에멀션이 물과 섞여 배출이 되는데, 그대로 방류시킬수 없고 폐수처리 장치를 설치해야함 

 

3. 전해연마 고찰

 

1) 전해조 / 전해연마액

(1) 전해조(전해가공을 하는 용기) 재질 선택 

• 알칼리 연마액 : 유리, 도자기 전해조
• 산성 연마액 : 철재 전해조

(2) 금속별 전해연마액 종류

• 알칼리용액 : 알루미늄, 텅스텐, 아연
• CN용액 : 금, 은, 카드뮴
• 산성용액 : 동, 니켈, 탄소강, 스테인리

 

2) 가공조건

• (B-C) 전압을 서서히 높여가면 전압과 관계없이 전류가 일정해지는 범위가 나타남
             → 양극생성피막에 의해 경면의 전해연마를 얻는 조건
• A-B구간은 선택적 용해로 인해 전해부식이 발생
• C-D 구간에는 가스발생을 수반하여 다듬질면이 배껍질처럼 된다 

전해연마 가공조건

전해부식, 전식 (Electrolytic Corrosion)

금속이 전기화학적 반응에 의해 부식하는 현상 
서로 다른 금속물이 전해질 용액에서 전위차로 발생하며, 전도성 경로의 존재하에서 두 이종 금속의 전기화학작용을 말함 

 

 

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

전해연삭 (Electrolytic Grinding, Electrochemical Grinding : ECG)

2024.03.17 - [Mechanical Engineering Study/특수가공] - 방전가공 (EDM; Electric Discharge Machining)