코발트 대 카바이드 드릴 비트: 어떤 것을 구매해야 할까요?

코발트 드릴 비트와 카바이드 드릴 비트의 논쟁에서 가장 비싼 옵션이 항상 작업에 적합한 공구는 아닙니다. 선택은 본질적으로 인성과 경도 사이의 전략적 균형으로 귀결되며, 결정적인 요소는 절단하는 재료뿐만 아니라 사용 중인 기계의 안정성입니다. 솔리드 카바이드 드릴 비트는 극한의 경도와 내열성을 위한 업계 표준입니다. 경화 강철과 주철을 놀라운 속도로 절단할 수 있으며 공구 수명이 길어집니다. 하지만 매우 부서지기 쉽습니다. 진동이나 횡력을 견디지 못합니다. 따라서 카바이드 비트는 CNC 기계와 같은 고강성 셋업에만 사용해야 하며, 핸드 드릴에 사용하면 조금만 흔들려도 비트가 순식간에 부러질 수 있습니다.

반대로 코발트 드릴 비트(HSS-Co)는 내마모성의 대명사입니다. 고속 강철에 코발트를 첨가하여 강철 본연의 인성을 유지하면서 표준 비트보다 더 나은 내열성을 달성합니다. 따라서 사람이 작업할 때 불가피하게 발생하는 불안정성과 흔들림을 산산이 부서지지 않고 견딜 수 있습니다. 핸드헬드 전동 드릴, 구형 드릴 프레스 또는 거미형 스테인리스 스틸 드릴링의 경우 코발트가 탁월한 선택입니다.

안정적이고 생산량이 많은 CNC 환경을 운영한다면 성능을 위해 초경에 투자하세요. 수공구를 사용하는 DIY 전문가, 제작자 또는 유지보수 전문가라면, 코발트 는 가장 안전하고 비용 효율적인 옵션입니다.

Ⅰ.정의와 오해 - 실제로 무엇을 구매하고 있나요?

성능에 대해 자세히 알아보기 전에 몇 가지 혼란을 정리할 필요가 있습니다. 가공 업계에서는 종종 용어가 느슨하게 사용되어 구매 실수로 인해 큰 비용이 발생하는 경우가 많습니다. 이러한 재료가 무엇인지, 그리고 더 중요한 것은 무엇이 아닌지 정확히 분석해 보겠습니다.

1. 코발트 드릴 비트(HSS-Co)

신화: 가장 흔한 오해는 “코발트” 비트가 금속 코발트로만 만들어졌다는 것입니다. 만약 그렇다면 엄청나게 비싸고 드릴링에는 거의 쓸모가 없을 것입니다.

현실: 코발트 비트는 실제로 소량의 코발트가 합금된 고속강(HSS)입니다. “슈퍼 스틸”이라고 생각하면 됩니다.”

구성: 일반적으로 5% 코발트(M35 등급) 또는 8% 코발트(M42 등급)가 혼합된 강철로 구성됩니다.

“왜”: 표준 HSS는 뜨거워지면 부드러워집니다. 코발트를 첨가하면 강철의 화학 구조가 변경되어 내열성(붉은색 경도)이 크게 증가합니다. 따라서 비트가 빠르게 부드러워지거나 무뎌지지 않고 더 단단한 금속을 드릴링할 수 있습니다.

주요 특성: 결정적으로, 여전히 주로 강철이기 때문에 재료의 인성을 유지합니다. 스트레스를 받으면 살짝 구부러지지만 꺾이지 않습니다.

시각적 ID: 일반적으로 제조 시 산화물 마감 또는 베이킹 공정에서 발생하는 칙칙한 금색, 호박색 또는 청동색으로 쉽게 식별할 수 있습니다.

2. 솔리드 카바이드 드릴 비트

정의: “초경이란 무엇인가요”에 대한 이전 글에서 설명했듯이 초경은 전혀 강철이 아닙니다. 분말 야금을 통해 만들어진 복합 재료입니다.

현실: 이 비트는 텅스텐 카바이드 입자(단단한 집합체)와 금속 코발트 바인더(접착제)가 함께 접합된 것으로 구성됩니다.

구성: 여기서 “코발트”라는 단어 때문에 혼동하지 마세요. 카바이드 비트에서 코발트는 카바이드 입자를 하나로 묶어주는 접착제일 뿐이며, 주된 역할을 하는 것은 텅스텐 카바이드입니다.

주요 특성: 카바이드는 경도의 챔피언입니다. 다이아몬드만큼 단단하고 놀라운 내마모성을 제공합니다. 하지만 이 경도에는 치명적인 결함이 있습니다. 바로 매우 잘 부서진다는 점입니다. 세라믹이나 유리처럼 휘어짐이 거의 없습니다. 구부리면 휘어지는 것이 아니라 부러집니다.

시각적 ID: 카바이드는 강철보다 훨씬 무겁고 밀도가 높기 때문에 그 차이를 바로 느낄 수 있습니다. 코팅되지 않은 카바이드는 시각적으로 짙은 회색이지만, 고성능 버전은 내열성을 더욱 높이기 위해 보라색-검정색(TiAlN) 또는 금색(TiN)과 같은 독특한 색상으로 코팅되는 경우가 많습니다.

빠른 비교: 정의와 오해

기능	코발트 드릴 비트(HSS-Co)	솔리드 카바이드 드릴 비트
현실(정의)	순수 코발트가 아닙니다. 내열성을 향상시키기 위해 5%(M35) 또는 8%(M42) 코발트와 합금된 고속 강철(HSS)입니다.	다음으로 구성된 복합 재료 텅스텐 카바이드 입자 금속 바인더(아이러니하게도 종종 코발트)로 함께 접착됩니다.
기본 힘	인성(유연성). 강철의 관대한 특성을 유지하여 진동과 약간의 구부러짐에도 견딜 수 있습니다.	경도(강성). 다이아몬드만큼 단단하여 내마모성이 뛰어나고 내열성이 높습니다.
치명적 약점	초경의 극한 속도에서는 실행할 수 없으며 연마성 소재에서는 더 빨리 마모됩니다.	취성. 유리나 세라믹처럼 휘어짐이 전혀 없습니다. 진동이나 측면 하중이 가해지면 즉시 깨질 수 있습니다.
시각적 ID	둔한 골드/앰버/브론즈. (산화물 마감 또는 베이킹 공정의 결과)	헤비 & 다크 그레이. (또는 TiAlN의 경우 바이올렛/블랙과 같은 고유 색상으로 코팅)
최고의 대상...	핸드 드릴, 드릴 프레스, 불안정한 설정.	CNC 기계와 견고한 고정밀 설정.

Ⅱ.트레이드 오프 - 경도 대 인성

“최고의” 드릴 비트를 구매할 수 없는 이유를 이해하려면 야금학의 기본 법칙을 이해해야 합니다: 바로 역관계입니다. 일반적으로 재료를 더 단단하게 만들면 더 부서지기 쉽습니다. 더 단단하게 만들면 더 부드러워집니다.

시소라고 생각하세요. 자신의 업무에 따라 어느 쪽에 우선순위를 둘지 결정해야 합니다.

1. 경도: 카바이드의 영역

Winner: 카바이드 >>> 코발트 >> 표준 HSS

여기서 “경도'란 엣지 유지 및 침투를 의미합니다.

과학: 텅스텐 카바이드는 밀도가 매우 높습니다. 결정 구조로 인해 강철 비트가 무뎌진 후에도 오랫동안 날카로운 절삭날을 유지할 수 있습니다.

혜택: 초경은 경화강(Rc 50+), 주철 및 연마성 복합재와 같이 다른 비트를 파괴할 수 있는 재료를 절단할 수 있습니다.

결과: 카바이드 비트는 설정만 완벽하다면 재연마할 필요 없이 수천 개의 동일한 구멍을 뚫을 수 있습니다.

2. 인성: 코발트의 영역

승자 코발트 >>> 카바이드

이는 일반 사용자가 이해해야 할 가장 중요한 개념입니다. 공학에서 “인성”은 “강도”를 의미하는 것이 아니라 “부러지지 않고 에너지를 흡수하는 능력”을 의미합니다. 취성과 반대되는 개념입니다.

• 비유: 세라믹 판(카바이드)과 단단한 플라스틱 판(코발트)을 생각해보세요.
  • 세라믹 접시를 칼로 긁으면 아무 일도 일어나지 않습니다(고경도). 하지만 바닥에 떨어뜨리면 깨집니다(낮은 인성).
  • 플라스틱 판을 긁으면 자국이 남습니다(낮은 경도). 하지만 떨어뜨리면 그냥 튕겨버립니다(높은 인성).
• 실제 세계: 피스톨 드릴을 사용할 때 손이 떨리거나 드릴 비트가 구멍에서 빠져나갈 때 걸리는 등 드릴 비트에 “충격'이 가해지면 코발트는 약간 구부러지면서 계속 회전하도록 ”주는“ 성질을 가지고 있습니다.
• 실패 모드: 동일한 응력을 받으면 코발트 비트는 구부러지거나 무뎌질 수 있지만 카바이드 비트는 공작물 내부에서 즉시 스냅됩니다.

3. 내열성: 니즈 포 스피드

규칙: 마찰은 열과 같습니다. 속도는 열과 같습니다.

카바이드(높은 RPM): 카바이드는 세라믹-금속 복합체이기 때문에 “적색 경도”가 매우 높습니다. 카바이드는 구조적 무결성을 잃지 않고 뜨겁게 작동할 수 있습니다. 따라서 CNC 기계는 카바이드 비트를 엄청나게 높은 RPM으로 작동하여 생산 속도를 극대화할 수 있습니다.

코발트(중간 RPM): 코발트를 추가하면 표준 흑연 HSS 비트보다 훨씬 빠르고 뜨겁게 작동할 수 있지만 초경의 극한 속도에는 미치지 못합니다. 코발트를 너무 빠르게 실행하면 팁이 타버릴 수 있습니다.

Ⅲ. 결정적인 요소 - 어떤 머신을 사용하고 계신가요?

이 글의 다른 모든 내용을 잊어버렸다면 이 규칙을 기억하세요: 절단할 재료만을 기준으로 드릴 비트를 선택하지 마세요. 사용 중인 기계의 안정성을 고려하여 선택해야 합니다.

가공 분야에서는 이 요소를 강성이라고 부릅니다.

시나리오 A: 핸드 드릴 및 표준 드릴 프레스

환경: 핸드헬드 전동 드릴, 피스톨 드릴 또는 구형의 흔들리는 작업장 드릴 프레스.

전문가 추천: 반드시 코발트(HSS-Co)를 사용해야 합니다.

“인적 요소”: 인간은 로봇이 아닙니다. 손이 아무리 안정적이라고 해도 드릴을 완벽하게 수직으로 잡을 수는 없습니다. 필연적으로 흔들리거나 기울어지거나 고르지 않은 압력을 가할 수밖에 없습니다.

결과: 핸드 드릴에 솔리드 카바이드 비트를 넣으면 손목을 1도만 기울여도 비트가 고정됩니다. 초경은 유연성이 전혀 없기 때문에 구부러지지 않고 순식간에 꺾입니다.

악몽: 부러진 카바이드 비트는 종종 그것이 박힌 재료보다 더 단단하기 때문에 추출하기가 악몽입니다. 비트를 망가뜨리고(비용이 많이 들고) 종종 공작물을 망가뜨리기도 합니다(실망스럽죠).

코발트가 승리하는 이유: 코발트 비트는 강철과 같은 강도로 흔들림을 “용납”합니다. 미세하게 휘어질 수 있지만 계속 드릴링할 수 있습니다.

시나리오 B: CNC 기계 및 고정밀 밀링 머신

환경: 런아웃(흔들림)을 최소화한 CNC 머시닝 센터, 선반 또는 고강성 산업용 밀링 머신.

전문가 추천: 솔리드 카바이드가 왕입니다.

안정성: 이 기계는 무겁고 단단하며 완벽한 직선으로 움직이도록 프로그래밍되어 있습니다. 사람의 흔들림은 없습니다.

효율성 격차: 설정이 안정적이기 때문에 카바이드의 진정한 잠재력을 발휘할 수 있습니다.

속도: 카바이드는 코발트보다 3배에서 5배 높은 RPM으로 실행할 수 있습니다.

피드: 드릴을 재료에 더 빠르게 밀어 넣을 수 있습니다.

경제학: 생산 환경에서는 시간이 곧 돈입니다. 코발트 드릴로 구멍을 뚫는 데 2분이 걸리면 카바이드 드릴은 20초 만에 끝낼 수 있습니다. 카바이드는 1,000개 이상의 구멍을 뚫을 수 있어 초기 비용이 더 많이 들지만 쉽게 비용을 회수할 수 있습니다.

Ⅳ. 재료 호환성 - 무엇을 드릴링하고 있습니까?

기계의 강성을 평가했다면 다음 질문은 공작물이 무엇일까요? 어떤 금속은 열을 발생시키고, 어떤 금속은 연마성이 있으며, 어떤 금속은 그냥 부드럽기만 한 등 금속마다 다른 문제가 있습니다.

1. 스테인리스 스틸(예: 304, 316)

도전 과제: 스테인리스 스틸은 “끈적끈적”하고 작업 시 경화되기 쉽습니다. 드릴링할수록 재료는 점점 더 뜨거워지고 단단해집니다.

평결: 우승자 코발트(HSS-Co)

왜: 코발트는 스테인리스 스틸의 “ROI 왕”입니다. 내열성이 높아서 강철이 가열될 때 팁이 빨리 무뎌지는 것을 방지합니다.

뉘앙스: 카바이드 can 스테인리스를 매우 잘 드릴링하기 때문에 일반적인 제작에는 과잉인 경우가 많습니다. 고속 생산 라인을 운영하지 않는 한 코발트의 홀당 비용이 훨씬 낫습니다.

2. 주철 및 연마재

도전 과제: 주철은 단순히 딱딱한 것이 아니라 마모성이 있습니다. 주철에는 사포처럼 작용하여 드릴 비트의 절삭날을 빠르게 마모시키는 미세한 실리카(모래) 성분이 포함되어 있는 경우가 많습니다.

평결: 승자 솔리드 카바이드

왜: 카바이드의 극한의 내마모성이 빛을 발하는 부분입니다. 코발트 비트는 주철의 마모성 때문에 날카로운 모서리와 직경이 매우 빠르게 손실됩니다.

결과: 카바이드는 마모가 심한 환경에서 강철 기반 비트보다 게이지(크기)와 선명도를 10배~50배 더 오래 유지합니다.

3. 연성 금속(알루미늄, 구리, 황동)

도전 과제: 이러한 재료는 절단하기 쉽지만 플루트가 막히기 쉽습니다(칩 배출 문제).

평결: <span style="”color:" #f57f17; font-weight: bold;”>우승자 동점/표준 HSS</span>

취미 생활을 즐기는 분을 위해: 일반적으로 코발트나 카바이드는 필요하지 않습니다. 날카로운 표준 고속 강철(HSS) 비트면 충분합니다. 여기에 코발트를 사용하는 것은 우연히 가지고 있지 않는 한 돈 낭비입니다.

제조업체의 경우: CNC로 알루미늄 블록에 50,000개의 구멍을 뚫는다면 카바이드를 선택하세요. 경도가 필요하기 때문이 아니라 속도. 카바이드를 뜨거운 칼로 버터를 뚫듯이 알루미늄에 가공할 수 있어 사이클 시간을 대폭 단축할 수 있습니다.

Ⅴ. 경제적 현실 - 비용 대 가치

마지막으로 돈에 대해 이야기하지 않을 수 없습니다. 카탈로그를 보면 코발트와 카바이드의 가격 차이가 충격적일 수 있습니다. 그러나 “가장 저렴한” 부분은 전적으로 사용 방법에 따라 달라집니다.

1. 스티커 쇼크(선불 비용)

현실: 솔리드 카바이드 드릴 비트는 강철보다 제조 비용이 훨씬 더 비쌉니다.

비율: 카바이드 비트는 동급 코발트 비트에 비해 3배에서 5배 정도 더 많은 비용을 지불해야 합니다.

예시: 1/2인치 코발트 드릴 비트의 가격이 $15라면, 카바이드 버전은 $60~$80일 수 있습니다. 전체 인덱스 세트를 구매하는 홈 애호가에게 이것은 엄청난 투자 차이입니다($100 대 $500+).

2. “홀당 비용” 지표

전문 기공사는 공구 가격을 보지 않고 홀당 비용(CPH)을 봅니다.

대량 생산용(카바이드 승리):10,000개의 구멍을 뚫는다면 카바이드가 실제로 더 저렴합니다. 왜 그럴까요? 5배 더 빠르게 드릴링하고(노동력/기계 시간 절약) 10배 더 오래 지속되기 때문입니다(공구 교환 시간 절약). 높은 초기 비용은 엄청난 양에 의해 희석됩니다.

작업장 및 DIY용(코발트 승리):유지보수 공장에서 가장 큰 비용은 공구 마모가 아니라 우발적인 파손입니다.

$60 카바이드 비트를 구입하여 구멍 하나를 손으로 드릴링했는데 드릴이 기울어져 비트가 끊어진 경우 “구멍당 비용'은 $60이 됩니다.

$15 코발트 비트를 사용하면 흔들림을 견딜 수 있습니다. 50홀이 지나면 무뎌지더라도 투자한 만큼의 가치를 얻을 수 있습니다.

3. 수명 주기: 재연마

드릴 비트는 소모품이지만 수명을 연장할 수 있나요?

코발트(선명하게 만들기 쉬움):

코발트 비트는 일반 산화알루미늄 휠을 사용하여 표준 벤치 그라인더에서 재연마할 수 있습니다. 숙련된 기계공이나 DIY 사용자라면 누구나 몇 분 만에 코발트 비트를 손으로 연마하는 방법을 배울 수 있어 “제2의 생명”을 부여하는 데 효과적입니다.”

카바이드(연마하기 어려움):

일반 연삭 휠로는 카바이드를 연마할 수 없습니다. 휠이 너무 부드럽기 때문입니다. 특수 다이아몬드 휠이 필요합니다.

또한 카바이드 형상은 복잡하기 때문에 일반적으로 전문적인 CNC 재연마 서비스가 필요합니다. 일반 사용자의 경우 카바이드 비트가 무뎌지거나 부서지면 사실상 쓰레기가 됩니다.

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4. 결론 계산

다음과 같은 경우 코발트를 구매합니다: 빠르게 비용을 지불하고 유지 관리가 쉬우며 바닥에 떨어뜨려도 울지 않는 도구를 원합니다.

다음과 같은 경우 카바이드를 구매하세요: 홀당 10초를 절약하면 수천 달러의 수익을 올릴 수 있는 생산 작업을 진행하고 있습니다.

Ⅵ. 요약 및 최종 평결

야금과 물리학에 대한 많은 내용을 다루었지만 바쁜 기계공이나 제작자에게는 몇 가지 간단한 규칙으로 요약됩니다. 지금 공구대 앞에 서 있거나 온라인 쇼핑을 하고 있다면 이 요약본을 참고하여 올바른 선택을 하시기 바랍니다.

“TL;DR”(너무 길어서 읽지 못함)

코발트(HSS-Co) 는 “관용”을 선택합니다. 실수, 불안정한 손, 오래된 기계를 견딜 수 있습니다. 유지 보수 및 일반 제작의 주력 제품입니다.

카바이드 은 “고성능” 선택입니다. 완벽함(견고함)을 요구하지만 놀라운 속도와 수명으로 보답합니다. 대량 생산의 경주용 말입니다.

구매의 황금률

장비보다 더 좋은 드릴 비트를 구입하지 마세요. 흔들림이 심한 $50 핸드 드릴에 $100 카바이드 드릴을 장착하는 것은 업그레이드가 아니라 돈 낭비입니다. 비트와 스핀들의 강성을 일치시키세요.

솔리드 카바이드 드릴은 환상적이지만 직경이 커질수록 천문학적으로 비싸집니다. 1인치(25mm) 구멍을 뚫어야 하는 경우 텅스텐 카바이드 솔리드 막대를 구입하는 것은 재정적으로 고통스러운 일입니다.

업계가 하이브리드 기술로 전환하는 이유도 바로 여기에 있습니다:

1. 모듈형 드릴(팁 교환 가능)

이를 “면도날” 모델이라고 생각하면 됩니다.

디자인: 강철 몸체(섕크)는 영원히 지속되며, 솔리드 카바이드 헤드에 나사를 조이거나 잠그기만 하면 됩니다.

혜택: 절삭 팁에서 솔리드 카바이드의 성능과 정밀도를 얻을 수 있지만, 샹크에 들어가는 엄청난 카바이드 덩어리를 지불하지 않아도 됩니다. 중대형 구멍(12mm~40mm)에서 정밀도 대 비용의 최상의 균형을 제공합니다.

2. U-드릴(인덱서블 인서트 드릴)

CNC 선반과 밀을 위한 헤비 리프터입니다.

디자인: 보링 바처럼 생겼습니다. 작고 저렴한 카바이드 인서트(선삭 공구처럼)를 강철 본체에 나사로 고정합니다.

혜택: 큰 구멍을 뚫는 가장 저렴한 방법입니다. 하지만 초경 드릴이나 모듈형 드릴만큼 정밀하지는 않습니다. 이 드릴은 많은 양의 재료를 빠르게 빼내는 “황삭”용으로 설계되었습니다.