세라믹 제품은 일반적으로 분말 형태의 원료를 금형에 성형한 다음 고온에서 소결하여 만듭니다. 소결 과정에서 세라믹 본체는 다양한 정도의 수축을 겪기 때문에 소결된 제품의 치수를 정밀하게 제어하기가 어렵습니다. 또한 세라믹 소재는 경도와 취성이 높아 후속 가공 시 기하학적 정확도와 표면 품질을 보장하기가 어렵습니다. 따라서 가공 효율과 정확도를 향상시키기 위한 세라믹 CNC 가공 기술을 연구하는 것은 세라믹 제품의 품질을 향상시키는 데 매우 중요한 의미를 갖습니다.

전통적인 정밀 세라믹 가공 기술에는 선삭, 밀링, 연삭과 같은 기계적 방법이 있습니다. 이러한 방법은 공정이 간단하고 효율성이 높지만 복잡한 형상이나 고도로 정밀한 세라믹 제품을 가공하는 데는 사용하기 어렵습니다. 기술의 발전으로 세라믹 CNC 가공 기술은 지속적으로 발전하여 다양한 전문 가공 기술과 복합 가공 방법이 등장했습니다.

기계 가공 기술

기계 가공 기술에는 선삭, 밀링, 연삭과 같은 전통적인 방법이 포함됩니다.

터닝 가공 기술

선삭 기술의 원리는 다이아몬드 공구를 사용하여 황삭 가공을 한 다음 단결정 다이아몬드 공구를 사용하여 정밀 선삭 가공을 하는 것입니다. 세라믹 소재의 높은 경도와 취성으로 인해 기존의 선삭 가공은 정밀도 요구 사항에 미치지 못하는 경우가 많고 가공 효율이 낮습니다. 선삭 정밀도를 향상시키기 위해 일반적으로 경질 합금 공구, 합리적인 공구 파라미터 및 냉각 액체가 사용됩니다. 최근에는 세라믹 CNC 가공에 세라믹 부품의 표면 온도를 조절하기 위해 국부적으로 가열하는 가열 보조 선삭 기술이 채택되고 있습니다. 이를 통해 세라믹 소재의 경도와 강도를 변경하여 가공성을 개선하고 보다 효율적인 가공을 달성할 수 있습니다.

밀링 가공 기술

밀링 가공은 밀링 커터의 회전과 이송 동작을 통해 원하는 표면을 얻기 위해 밀링 머신을 사용하여 공작물을 절단합니다. 밀링 가공은 매우 효율적이지만 세라믹 소재는 가공 중에 표면에 미세한 균열과 구멍이 생기기 쉽습니다. CNC 세라믹 밀링의 품질을 향상시키기 위해 연구원들은 공구 선택, 절삭유, 이송 속도 및 기타 파라미터를 최적화하여 가공 중 결함을 최소화합니다.

연삭 가공 기술

연삭 가공은 세라믹 가공에서 가장 일반적인 방법으로, 일반적으로 다이아몬드 연삭 휠을 사용합니다. 연삭 과정에서 연마 입자가 절단 전에 세라믹 소재에 압력을 가해 소재를 조각내게 됩니다. 그러나 연삭 중 과도한 압력은 세라믹 조각화를 초래할 수 있으며, 연삭 중에 발생하는 마찰열과 압축 응력은 변형 층을 형성하여 정확도에 영향을 미칠 수 있습니다. 연삭 효율을 개선하기 위해 일반적으로 고효율 연삭유와 함께 탄화붕소, 실리콘 카바이드, 다이아몬드와 같은 연마재가 선택됩니다. 연삭에 CNC 기술을 적용하면 가공 파라미터를 정밀하게 제어하여 정확도와 효율성을 향상시킬 수 있습니다.

세라믹 CNC 가공의 도전과 발전

높은 경도와 취성으로 인해 고온, 고속, 부식성 매체와 같은 특수 환경에서 세라믹 소재가 널리 사용되고 있지만 고정밀, 고효율 가공을 달성하는 것은 여전히 어려운 과제입니다. 각 방법마다 장단점이 있기 때문에 세라믹 CNC 가공에서 전통적인 방법이 서로를 완전히 대체할 수는 없습니다. 따라서 실제 가공에서는 세라믹 소재의 유형, 공작물 모양 및 가공 요구 사항에 따라 적절한 방법을 선택하는 것이 중요합니다. 세라믹 CNC 가공 기술의 지속적인 발전은 세라믹 제품의 정밀도와 효율성을 크게 향상시킬 것입니다.

세라믹 CNC 가공 기술의 정밀도, 효율성 및 신뢰성을 개선하는 것은 매우 중요합니다. 세라믹은 가공 절차를 복잡하게 만드는 독특한 물리적 특성을 가지고 있지만, CNC 기술의 발전으로 지속적인 개선과 보다 정밀한 제어 방법이 기존 가공 기술에 통합되었습니다. 앞으로 세라믹 CNC 가공 기술은 정밀 제조에서 중요한 역할을 하며 세라믹 산업의 기술 진보와 발전을 주도할 것입니다.