CNC 가공을 위한 올바른 표면 거칠기 선택

CNC 가공은 공차가 0.025mm에 불과한 부품을 만들 수 있는 매우 정확하고 정밀한 제조 공정입니다. 그러나 절삭 가공 방식인 CNC 가공은 완제품 표면에 어느 정도 거칠기를 만드는 절단 자국을 남깁니다.

표면 거칠기란 무엇입니까?

표면 거칠기는 이 경우 CNC 가공 후 부품 표면의 평균 질감을 측정한 것입니다. 표면 거칠기를 정의하는 데 사용되는 다양한 매개변수가 있습니다. 이들 중 가장 보편적인 것 중 하나는 표면의 높이와 깊이의 차이에서 파생되는 Ra(거칠기 평균)입니다. Ra 표면 거칠기는 현미경으로 측정되며 일반적으로 마이크로미터(x 10~⁶ m)입니다. 이 맥락에서 표면 거칠기는 표면 마감과 다릅니다. 가공 부품의 표면 조도는 아노다이징, 비드 블라스팅, 전기 도금과 같은 다양한 마감 방법을 통해 향상될 수 있습니다. 여기서 표면 거칠기는 부품의 가공된 표면 질감을 나타냅니다.

다양한 표면 거칠기 옵션을 어떻게 얻을 수 있나요?

가공 후 부품의 표면 거칠기는 일반적으로 무작위가 아닙니다. 대신 특정 거칠기가 달성되도록 조치를 취합니다. 이것은 표면 거칠기 값이 미리 계획된다는 것을 의미합니다. 그러나 일반적으로 아무 값도 지정되지 않습니다. 제조에는 ISO 4287에 명시된 바와 같이 산업 표준으로 간주되는 특정 Ra 값이 있습니다. 이는 CNC 가공 중에 지정할 수 있는 값입니다. 범위는 25um에서 0.025um이며 모든 종류의 제조 및 후처리 작업에 적용됩니다.

Xometry Europe에서는 CNC 머시닝 애플리케이션에 일반적으로 지정된 값이기도 한 4가지 표면 거칠기 수준을 제공합니다.

• 3.2μm Ra
• 1.6μm Ra
• 0.8μm Ra
• 0.4μm Ra

다른 용도에는 다른 거칠기 값이 필요합니다. 낮은 표면 거칠기는 필요한 경우에만 지정해야 합니다. Ra 값이 낮을수록 더 많은 가공 노력/작업 및 품질 관리가 필요하기 때문입니다. 가공 비용과 시간을 크게 증가시킬 수 있습니다. 특정 표면 거칠기 값이 필요한 경우 일반적으로 후처리 작업이 적용되지 않습니다. 이는 이러한 작업을 정밀하게 제어할 수 없고 부품의 치수 공차에 영향을 미칠 수 있기 때문입니다.

표면 거칠기는 특정 응용 분야에서 부품의 기능, 성능 및 내구성에 상당한 영향을 미칩니다. 마찰계수, 소음도, 마모, 열 및 사용 부품의 접착성에 영향을 줍니다. 이러한 요인의 중요성은 응용 분야에 따라 다르므로 특정 응용 분야에서는 부품의 표면 거칠기가 중요하지 않지만 다른 많은 응용 분야에서는 중요합니다. 이러한 응용 분야에는 높은 장력, 응력 및 진동 시나리오, 결합 및 이동 어셈블리, 빠르게 회전하는 부품, 의료용 임플란트가 포함됩니다. 앞서 언급했듯이 다양한 응용 분야에서는 다양한 수준의 표면 거칠기가 필요합니다.

다음은 Xometry Europe에서 제공하는 거칠기 수준과 응용 분야에 적합한 Ra 값을 선택하기 위해 알아야 할 모든 것을 살펴봅니다.

3.2μm Ra

이것은 표준 상업용 기계 마감재입니다. 대부분의 소비자 부품에 적합하고 충분히 매끄럽지만 눈에 띄는 절단 자국이 있습니다. 달리 지정하지 않는 한 적용되는 기본 표면 거칠기입니다.

3.2μm Ra는 응력, 하중 및 진동을 받는 부품에 권장되는 최대 표면 거칠기입니다. 또한 하중이 가볍고 움직임이 느린 경우 움직이는 표면을 결합하는 데 사용할 수 있습니다. 고속, 미세 이송 및 가벼운 절단을 사용하여 가공됩니다.

1.6μm Ra

일반적으로 이 옵션을 사용하면 잘린 자국이 약간만 보입니다. 이 Ra 등급은 꽉 끼고 응력이 가해지는 부품에 권장되며 느리게 움직이는 가벼운 하중 지지 표면에 충분합니다. 단, 회전이 빠른 부품이나 진동이 심한 부품에는 적합하지 않습니다. 이 표면 거칠기는 제어된 조건에서 고속, 미세 이송 및 가벼운 절단을 사용하여 생성됩니다.

가격: 표준 알루미늄 합금(예:3.1645)의 경우 이 옵션은 생산 가격에 약 2.5%를 추가합니다. 이는 부품의 복잡성으로 인해 증가할 수 있습니다.

0.8μm Ra

고급으로 간주되는 이 표면 마감은 생산을 위해 매우 정밀한 제어가 필요하며 더 많은 비용이 듭니다. 응력 집중에 노출되는 부품에 필요합니다. 움직임이 가끔 있고 하중이 가벼울 때 베어링에 사용할 수 있습니다.

가격: 표준 알루미늄 합금(예:3.1645)의 경우 이 옵션은 생산 가격에 약 5%를 추가합니다. 이는 부품의 복잡성으로 인해 증가할 수 있습니다.

0.4μm Ra

이것은 제공되는 가장 정밀하고(기술적인 용어로 "최소 거칠기") 최고 품질의 표면 거칠기입니다. 높은 장력이나 스트레스를 받는 부품에 적합합니다. 베어링 및 샤프트와 같이 빠르게 회전하는 부품에도 필요합니다. 이 표면 거칠기는 제조에 가장 많은 노력을 들이며, 매끄러움이 가장 중요한 경우에만 지정해야 합니다.

가격: 표준 알루미늄 합금(예:3.1645)의 경우 이 옵션은 생산 가격에 약 11-15%를 추가합니다. 이는 부품의 복잡성으로 인해 증가할 수 있습니다.

Xometry에서는 이러한 표면 거칠기 옵션을 사용하여 CNC 가공 부품을 제조할 수 있습니다. 당사의 즉석 견적 플랫폼에 모델을 업로드하고 원하는 표면 거칠기를 선택하기만 하면 순식간에 견적을 받을 수 있습니다.