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전극선택의 기준을 단순히 가격이 아닌 전체적인 생산성의 측면을 통해 바라봅니다.

방전가공의 원리를 살펴봄으로써 가장 좋은 전극의 선택기준을 쉽게 이해할 수 있습니다

전극 마모가 일어나는 과정과 어떤 전극을 선택해야 마모가 적은 지를 살펴봅니다.

 

 


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전극재료 선택 기준

방전가공은 현재 광범위하게 사용되고 있습니다. 방전 가공은 가공 정밀도가 입증된 기술로 자리잡았으며, 종래의 기계가공 작업으로 불가능한 작업을 대체하기 위해서라기 보다는 방전가공으로 가능한 모든 작업을 수행하기 위하여 선택되어지고 있습니다. 방전가공 기술은 새로운 응용 분야를 개척하였으며 이러한 분야에서 사용되어지는 흑연 전극재료의 중요성이 점차 높아지고 있습니다.
작업에 적합한 재료를 결정하는데 사용되는 여러 가지 방법이 있으나, 다음의 다섯 가지 요소가작업의 성패와 손익을 결정할 것으로 믿습니다.
 

green02_next.gif 방전 가공 속도(Metal Removal Rate)

방전 가공 속도는 일반적으로 시간당 방전으로 가공된 가공재료의 가공량을 나타내는 단위인 mm
3/hr로 나타내지만, 실제적으로 방전 가공 시간이 곧 돈이라는 점을 감안하여야 합니다. 효율적인 방전 가공 속도는 단순히 방전기 가공 조건 셋팅만 잘 한다고 얻어지는 것이 아니며 방전 가공 도중에 손실되는 에너지량에도 크게 좌우됩니다. 전극 마모를 막을 수는 없지만 가공물의 재료에 알맞은 전극재료를 선택하고 최적의 방전 조건하에서라면 이를 최소화하고 방전 가공 속도를 극대화할 수 있습니다.
 

green02_next.gif 전극 내마모도(Wear Resistance)

전극마모에는 코너, 체적, 선단, 측면 마모의 네가지 유형이 있으며 이중에서 코너 마모가 전극의 수명에 가장 중요한 요소입니다. 에너지 집중이 가장 큰 코너 마모가 적다면 전체 마모가 감소되어 전극의 수명이 길어질 것입니다. 코너 마모를 최소화하려면 기계적 강도가 높고 용융점이 높은 전극재료를 선택하여야 합니다.
 

green02_next.gif 표면 조도(Surface Finish)

최상의 표면 조도는 전원 공급의 적절한 셋팅과 효과적인 플러싱 조건 및 알맞은 전극재료를 선택하였을 때 가능합니다. 높은 주파수와 낮은 갭 전류는 가공물 표면에 발생하는 방전 크레이터의 크기를 작에 하므로 표면 조도를 개선하여 줍니다. 그러나 방전 표면은 전극면의 상태에 좌우되므로 전극재료의 입자 크기가 작을수록 표면 조도가 개선됩니다.
 

green02_next.gif 기계 가공성(Machinability)

어릴 때 연필을 깍아본 경험이 있으면 누구라도 흑연이 기계 가공에 용이함을 알 수 있을 것입니다. 물론, 기계가공이 용이하다는 점이 전극재료 선택에 중요한 요소는 될 수 없으나 흑연 재료가 너무 부드러우면 전극 제작 후 부서지기 쉽습니다. 흑연 재료는 미세 입자에 의해 강도가 유지되어야 세밀한 전극의 제작이 가능합니다.
 

green02_next.gif 경제성(Material Cost)

전극가격을 고려할 때 지나치기 쉬운 점은 전극의 단가만을 감안하지 말고 전체적인 경제성을 파악하여야 한다는 점입니다. 전극을 선택할 때에는 전극제작 시간 및 전극 마모도 등을 고려하여 전체적인 경비르 산출하여 경제성을 따져야 합니다.

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square28_white.gif 방전가공의 원리
 

방전가공은 흑연전극과 가공대상이 실제로는 접촉되지 않고 일정한 간격을 유지한 상태에서 전류를 흘려주었을 때 발생하는 열 및 전기적 충격으로 가공을 수행하는 작업을 말합니다. 아래의 그림은 방전이 이루어지는 순서를 단계별로 이해하기 쉽게 설명한 것입니다. 위의 검은 부분이 흑연 전극이고 아래쪽 회색 부분은 가공될 금속, 가운데 노란 부분은 방전유입니다.

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square28_white.gif 미세가공과 마모

앞에서 살펴 본 방전가공의 원리를 통해서 방전가공된 제품의 정밀도는 그 전극이 가공될 수 있는 정밀도와 마모에 견디는 힘에 의해서 좌우된다는 것을 쉽게 이해할 수 있습니다. 아래 그림은 방전 전극의 마모가 이루어지는 경우와 방전 후 제품의 정밀도가 어떻게 영향을 받는지 미세한 홀을 뚫는 것을 예로 삼아 제시하고 있습니다.


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