카바이드 엔드밀 은 현대 제조업에서 사용되는 절삭 공구로, 내구성과 강도가 뛰어나 다양한 소재를 가공하는 데 널리 사용됩니다. 그렇다면 카바이드 엔드밀은 어떻게 만들어질까요? 이 글에서는 카바이드 엔드밀의 제조 공정을 살펴보겠습니다.
엔드밀 소개
초경 엔드밀에 대한 설명
카바이드 엔드밀 은 금속, 목재, 플라스틱, 복합재 등 다양한 소재의 밀링, 드릴링, 보링 등의 가공 작업을 위해 제조업계에서 널리 사용되는 절삭 공구입니다. 텅스텐 카바이드와 코발트의 조합으로 만들어져 매우 단단하고 내마모성이 뛰어나며 고온 및 고속 가공 작업을 견딜 수 있습니다.
카바이드 엔드밀은 사각 엔드, 볼 엔드, 필렛 및 황삭 밀 등 다양한 모양과 크기로 제공됩니다. 효율적인 재료 제거와 매끄러운 표면을 위해 여러 개의 절삭날 또는 톱니 수로 제공됩니다. 톱니 수는 특정 용도에 따라 2개에서 8개까지 다양합니다.
카바이드 엔드밀 는 정밀도와 정확성으로 잘 알려져 있으며, 이는 엄격한 공차를 달성하고 고품질 부품을 생산하는 데 중요합니다. 또한 높은 하중과 힘을 견딜 수 있어 중장비 가공 작업에도 적합합니다.
전반적으로 초경 엔드밀은 현대 제조의 핵심 구성 요소이며 항공우주, 자동차, 의료, 기계 공학 등 다양한 산업에서 사용됩니다.
엔드밀 제작에 대한 간략한 설명
분말 준비: 제조 공정의 첫 번째 단계는 원료를 준비하는 것입니다. 텅스텐 카바이드 분말과 코발트 분말을 원하는 비율로 혼합한 다음 압축하여 컴팩트하게 만듭니다.
소결: 압축된 재료는 약 1,500~1,600°C의 온도에 도달할 때까지 용광로에서 가열하는 고온 소결 공정을 거칩니다. 열로 인해 분말 입자가 서로 융합되어 단단한 카바이드 조각이 형성됩니다.
절삭 공구 형상: 카바이드 블랭크가 형성되면 원하는 엔드밀의 모양과 크기로 연삭합니다. 여기에는 다이아몬드 연삭 휠을 사용하여 절삭날, 플루트 및 기타 공구의 특징을 만드는 작업이 포함됩니다.
코팅: 엔드밀의 성능과 수명을 개선하기 위해 질화 티타늄 또는 다이아몬드와 같은 탄소와 같은 얇은 재료로 코팅하는 경우가 많습니다. 이 코팅은 공구의 내마모성을 개선하고 마찰을 줄이며 절삭 능력을 향상시킵니다.
품질 관리: 제조 공정 전반에 걸쳐 엔드밀이 필요한 사양을 충족하는지 확인하기 위해 검사 및 테스트를 거칩니다. 여기에는 치수, 경도 및 기타 중요한 매개변수 확인이 포함됩니다.
엔드밀의 분말 생산
텅스텐 카바이드 분말 및 그 특성
텅스텐 카바이드 분말은 텅스텐 카바이드 입자로 구성된 미세한 입상 물질입니다. 텅스텐 카바이드는 텅스텐과 탄소 원소의 화학적 결합으로 형성된 화합물이며 다음과 같은 특성을 가지고 있습니다:
높은 경도: 텅스텐 카바이드는 다이아몬드에 가까운 경도를 가진 매우 단단한 소재입니다. 따라서 텅스텐 카바이드 분말은 초경합금과 같은 고경도 재료의 제조에 매우 유용합니다.
높은 융점: 텅스텐 카바이드는 녹는점이 2,870°C로 매우 높습니다. 따라서 텅스텐 카바이드 분말은 고온에서도 안정적으로 유지되며 쉽게 녹거나 특성을 잃지 않습니다.
내마모성: 텅스텐 카바이드의 경도와 높은 융점으로 인해 내마모성이 매우 높습니다. 따라서 텅스텐 카바이드 분말은 초경합금, 세라믹 및 금속-세라믹 복합재와 같이 내마모성이 높은 소재를 제조하는 데 적합합니다.
고밀도: 텅스텐 카바이드 분말은 약 15g/cm3의 매우 높은 밀도를 가지고 있습니다. 따라서 고밀도 소재의 제조에 매우 유용합니다.
우수한 전기 전도성: 텅스텐 카바이드는 전기 전도성이 우수하여 전자 부품 및 전도성 재료의 제조에 매우 유용합니다.
전반적으로 텅스텐 카바이드 분말은 특히 고경도, 고내마모성 및 고밀도 재료 제조에 매우 유용한 소재입니다. 이러한 특성 덕분에 초경합금, 세라믹, 금속-세라믹 복합재, 전자 부품 및 전기 전도성 재료의 제조를 비롯한 다양한 응용 분야에서 유용하게 사용할 수 있습니다.
텅스텐 카바이드 분말과 바인더를 사용하여 페이스트를 형성합니다.
텅스텐 카바이드 분말을 바인더와 혼합하여 페이스트를 형성하는 과정을 몰딩이라고 합니다. 이 공정은 카바이드 공구 제조의 중요한 단계 중 하나입니다.
성형의 목적은 텅스텐 카바이드 분말과 바인더를 특정 모양과 크기의 블랭크에 혼합하여 후속 기계 가공 및 소결을 하는 것입니다. 일반적으로 프레스 성형과 사출 성형의 두 가지 성형 방법이 사용됩니다.
프레스 성형은 텅스텐 카바이드 분말과 바인더를 혼합하여 금형에 넣은 다음 고압으로 압축하여 원하는 모양의 블랭크로 만드는 과정입니다. 이 공정은 일반적으로 블랭크가 충분한 밀도와 강도를 갖도록 하기 위해 수백에서 수천 톤의 압력이 필요합니다.
사출 성형은 텅스텐 카바이드 분말과 바인더를 페이스트로 혼합한 다음 주사기를 통해 금형에 주입하는 방식으로 이루어집니다. 이 공정은 일반적으로 더 작고 복잡한 카바이드 공구를 만드는 데 사용됩니다.
압축 성형이든 사출 성형이든, 성형된 블랭크는 후속 소결을 위해 약간의 건조 및 경화 과정을 거쳐야 합니다. 이 과정에서 바인더는 화학적으로 반응하여 일정한 강도를 가진 페이스트를 형성합니다.
카바이드 엔드밀의 압축
유압 프레스를 사용하여 페이스트를 대략적인 모양의 공구 프리폼으로 압축하는 과정을 프레싱이라고 합니다. 이 과정은 카바이드 공구 제조의 중요한 단계 중 하나입니다.
프레싱의 목적은 성형된 블랭크를 원하는 모양과 크기의 대략적인 형태의 퍼포먼스로 압축하는 것입니다. 이 공정에는 일반적으로 수백에서 수천 톤의 압력이 필요하며 특수 금형과 도구를 사용하여 프리폼이 충분한 밀도와 강도를 갖도록 합니다.
프레스 공정 중에 바인더는 화학적으로 반응하여 텅스텐 카바이드 분말을 서로 단단히 결합합니다. 동시에 프리폼에 일부 공극과 기공이 형성되며, 이는 후속 가공 및 소결에 중요한 요소입니다.
프레스 후 대략적인 형태의 프리폼은 후속 소결 및 코팅을 위해 약간의 가공과 트리밍이 필요합니다. 여기에는 일반적으로 정확한 모양과 크기를 얻기 위해 절단, 연삭, 연마와 같은 단계가 포함됩니다. 또한 공구의 성능과 수명을 향상시키기 위해 공구 유형에 따라 특수 가공 및 마감 처리가 수행되기도 합니다.
초경 엔드밀의 소결
소결은 초경 제조 공정에서 중요한 단계로, 프리폼을 고온으로 가열하여 특정 밀도와 강도를 가진 초경 공구로 소결합니다.
소결 공정에서는 먼저 프리폼을 소결로에 넣고 일반적으로 약 1,400°C~1,500°C의 고온으로 가열합니다. 고온에서 바인더는 분해 및 증발하기 시작하고 텅스텐 카바이드 분말 간의 결합이 증가하여 더 단단한 입자 구조를 형성합니다.
소결 과정에서 텅스텐 카바이드와 코발트 간의 상호 반응과 같은 몇 가지 중요한 화학 반응도 발생하여보다 균일 한 카바이드 미세 구조를 생성하고 카바이드의 성능과 수명을 향상시킵니다.
소결 후 초경 공구의 밀도와 강도가 크게 증가하고 경도, 내마모성 및 내식성이 향상됩니다. 적용 요구 사항에 따라 초경 공구의 성능과 수명을 개선하기 위해 일부 후속 가공 및 코팅 처리를 적용하기도 합니다.
카바이드 엔드밀 연삭
소결된 초경 재료를 초경 공구의 최종 모양과 크기로 연마하는 것은 초경 제조의 마지막 단계 중 하나입니다.
이 단계에서는 초경 공구의 최종 모양과 크기를 먼저 결정해야 하며, 용도에 따라 몇 가지 특수 가공 및 가공을 수행해야 합니다. 여기에는 일반적으로 최종 초경 공구를 얻기 위해 절단, 연삭 및 연마와 같은 공정 단계가 포함됩니다.
절단은 소결된 카바이드 재료를 원하는 모양과 크기의 블록으로 절단하는 과정입니다. 여기에는 일반적으로 고속 드릴, EDM 커터 등의 장비가 사용됩니다.
연삭은 카바이드 소재를 원하는 모양과 크기로 연마하는 과정입니다. 일반적으로 보다 정밀하고 매끄러운 표면을 얻기 위해 고속 연삭 헤드, 연삭 휠 등의 장비를 사용하여 연삭을 수행합니다.
연마는 더 매끄럽고 아름다운 표면을 얻기 위해 카바이드 공구의 표면을 연마하고 연마하는 과정입니다.
이러한 가공 및 가공 단계를 통해 소결 초경 소재를 원하는 모양과 크기의 초경 공구로 가공하여 다양한 용도에 맞게 성능과 수명을 개선할 수 있습니다.
카바이드 엔드밀 코팅
엔드밀은 일반적으로 금속 재료를 가공하는 데 사용되는 절삭 공구입니다. 엔드밀의 내마모성, 고온 저항성, 절삭 저항성을 향상시키기 위해 표면을 코팅해야 하는 경우가 많습니다.
엔드 밀의 코팅은 일반적으로 다음과 같이 수행됩니다. 물리적 기상 증착(PVD) 또는 화학 기상 증착(CVD) 기술.
엔드밀에 일반적으로 사용되는 코팅은 다음과 같습니다:
티타늄 알루미늄 질소(TiAlN) 코팅: 내마모성과 내열성이 우수하여 엔드밀의 절삭 속도와 수명을 향상시킬 수 있는 일반적으로 사용되는 PVD 코팅입니다.
AlTiN 코팅: 이것은 또한 경도가 높고 내마모성이 우수한 일반적인 PVD 코팅으로 엔드밀의 절삭 속도와 수명을 향상시킬 수 있습니다.
산화 지르코늄(ZrO2) 코팅: 내열성과 내마모성이 우수한 일반적인 CVD 코팅으로 엔드밀의 절삭 속도와 수명을 향상시킬 수 있습니다.
몰리브덴 알루미늄 질소(MoAlN) 코팅: 내열성과 절삭성이 우수한 비교적 새로운 PVD 코팅으로, 가공하기 어려운 소재를 가공하는 데 사용할 수 있습니다.
코팅 처리를 통해 엔드밀의 성능과 수명을 크게 개선하고 가공 비용을 절감하며 생산 효율성을 향상시킬 수 있습니다.
요약하자면, 엔드밀 제조는 실제로 매우 복잡한 공정이며 모든 단계가 중요합니다. 특정 부품이 잘 제어되지 않으면 제조된 엔드밀은 가공된 부품에 대해 원하는 효과를 얻지 못합니다.
이 글이 도움이 되었기를 바랍니다.
추가 지식
세계 10대 텅스텐 카바이드 생산 업체
- 중국 텅스텐 그룹 제한
- 샌드빅 AB
- Kennametal Inc.
- 미쓰비시 머티리얼즈 코퍼레이션
- 세라티지트 S.A.
- 스미토모 전기 산업, 주식회사.
- H.C. 스탁 GmbH
- JX 일본 광업 및 금속 공사
- 샤먼 텅스텐 주식회사.
- 버팔로 텅스텐 Inc.
상위 10개 엔드밀 제조업체 전 세계
- 샌드빅 코로만트
- ISCAR Ltd.
- Kennametal Inc.
- 구링 KG
- OSG Corporation
- YG-1 Co.
- Walter AG
- 교세라 코퍼레이션
- 미쓰비시 머티리얼즈 코퍼레이션
- 탈갈로이 주식회사
이들은 엔드밀 분야에서 높은 입지와 시장 점유율을 보유하고 있으며, 제품의 품질과 기술 수준이 높은 기업들입니다. 이 기업들은 엔드밀 기술의 혁신과 발전을 주도하기 위해 노력하고 있으며 각자의 분야에서 중요한 역할을 담당하고 있습니다.
