방전가공 뜻과 종류 (와이어 컷팅 방전가공, 형조 방전가공)

방전이란 전기가 방출되는 현상을 말하는 것으로, '자동차 배터리가 방전됐다'라는 식으로도 많이 사용되는 단어입니다. 전기를 방출하는 과정에서 발생되는 열 에너지를 이용해 가공하는 방식을 방전가공이라고 하는데, 오늘은 방전가공이란 무엇인지 그리고 방전가공의 종류에 대해 알아보고자 합니다.

 

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방전 가공이란?

 

방전가공은 기계에너지를 이용하는 절삭가공이나 연삭가공과는 달리 열에너지를 사용하는 가공법으로서 방전현상에 의해 발생하는 열을 이용해 공작물을 녹이는 방식입니다.

 

방전가공을 이용해 가공된 제품

 

탈이온수나 석유 등 절연성 가공액에 공작물을 가라앉히고 공작물과 전극 사이에 펄스 전압을 인가합니다. 그러면 공작물과 전극 사이에 아크 방전(방전 온도는 3000℃ 이상)이 일어나 공작물이 융해되는데, 이때 가공액이 융해 부분을 냉각시켜 줍니다. 이러한 사이클을 1초에 1000회~10만회 정도 반복해서 공작물을 조금씩 융해시키는 거죠. 방전 가공에서는 전극 부근의 공작물만 융해되기 때문에, 전극의 형태를 바꾸면 다양한 형상 가공도 가능합니다.

 

방전가공은 전도체, 즉 전기를 통과하는 재질이라면, 경도에 상관없이 아주 딱딱한 재질도 가공이 가능합니다. 티타늄이나 스테인리스, 몰리브덴, 인코넬 등 재질에 관계없이 가공이 가능하며, 정밀도 또한 매우 높아 프레스 정밀금형 가공에도 많이 이용됩니다.

 

 

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방전가공의 종류

 

방전가공은 사용하는 전극의 형상에 따라 다음과 같이 두가지로 나뉩니다.

 

금속 와이어를 전극으로 사용하는 와이어 컷팅 방전가공

특정 형상의 전극 공구를 사용하는 형조 방전가공

 

 

1. 와이어 방전가공

 

와이어 컷팅은 금속 와이어를 공작물에 가깝게 한 상태에서 방전을 일으켜 공작물을 절단하는 방식입니다. 전극을 별도로 가공할 필요가 없다는 장점이 있지만, 전극으로 사용되는 와이어가 매우 가늘기때문에 방전에 의해 쉽게 마모가 된다는 단점도 존재합니다. 한 달에 400~500시간 정도 가동할 경우 대략 60kg~80kg의 와이어가 소모된다고 합니다.

 

와이어 컷팅은 공작물을 세로 방향으로 절단하기 때문에 바닥이 있는 형상을 가공할 수 없으며, 프레스 금형이나 정밀기어, 초경 공구의 날가공 등에 사용됩니다.

 

와이어 방전가공에 대해서는 지난 포스팅에서 상세하게 소개해드렸으니 아래 링크를 참고하시기 바랍니다.

 

#와이어 방전가공이란? 와이어 컷팅 가공방식의 특징

와이어 방전가공이란? 와이어 컷팅 가공방식의 특징

 

 

2. 형조 방전가공

 

형조 방전가공은 전극이 일종의 '틀'로써 사용되며, 전극을 원하는 모양으로 가공을 해야합니다. 전극과 공작물을 가까이 두고 방전을 일으키면 공작물이 전극의 형태대로 융해되는 방식입니다. 와이어 방전가공이 실톱으로 공작물을 절단하는 이미지라면, 형조 방전가공은 틀로 공작물을 찍는 이미지에 가깝습니다.

 

형조 방전가공은 와이어 컷팅으로는 불가능했던 바닥이 있는 형상도 가공이 가능합니다. 또한 깊은 홈이나 복잡한 형태도 가능하다는 장점이 있으나 형상에 맞춰 그때마다 전극을 만들어야 하기 때문에, 비용이나 시간이 많이 소요된다는 단점도 존재합니다. 다음은 방전가공의 장단점에 대해 좀 더 심도있게 알아보도록 하겠습니다. 아래 관련 추천글에서 다양한 금속가공방법도 확인해 보세요.

 

 

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