CNC 가공은 수많은 회사가 부품을 생산하는 데 사용하는 다재다능하고 효율적인 공정입니다. 이 고정밀, 고품질, 빠른 속도의 생산 공정은 다양한 재료를 수용할 수 있습니다.
금속, 목재, 복합재, 플라스틱 모두 가공에 적합하며, 그중에서도 플라스틱은 가장 흔한 재료 중 하나입니다. 하지만 가공 가능한 플라스틱의 종류가 많은데, 어떻게 올바른 것을 선택할까요?
이 질문은 쉽게 답하기 어렵고 다양한 요인에 따라 달라집니다. 이 글에서는 플라스틱 작업 시 염두에 두어야 할 속성을 설명하고 가장 흔하게 사용되는 플라스틱의 예를 제공합니다.
CNC 가공 재료에 대한 글에서 설명했듯이, 재료의 물리적 특성은 가공성에 영향을 미칩니다. 따라서 공작물에서 얻을 수 있는 결과는 재료에 따라 달라집니다.
플라스틱의 경우 공작물의 크기와 모양이 가공 중 또는 가공 후에도 변할 수 있습니다. 따라서 설계 엔지니어는 설계의 제조 가능성을 보장하기 위해 재료 특성을 고려해야 합니다. 이제 고려해야 할 다양한 요소를 설명하겠습니다.
거의 모든 재료는 고온에서 팽창하고 부피가 증가합니다. CNC 가공에서 공구는 재료와 접촉할 때 열을 발생시킵니다.
플라스틱의 경우 열팽창 계수가 금속보다 높습니다. 따라서 가공 결과 크기 변화가 더 크게 나타날 수 있습니다.
따라서 각 플라스틱이 가공 열 입력에 어떻게 반응하는지 이해하는 것이 중요합니다. 또한 플라스틱이 받게 될 열 노출량도 고려해야 합니다. 이러한 요소들은 치수 공차 충족 능력에 영향을 미칩니다.
또한 재료의 열변형 온도(HDT)는 고온 노출로 인해 쉽게 변형되기 시작하는 시점을 나타냅니다. 최종 재료 선택 시 이 점을 고려하여 부품이 용도에 적합한지 확인해야 할 수 있습니다.
특정 플라스틱의 경도와 강도 특성은 최종 용도 요구 사항을 충족할 수 있도록 부품에 고려할 수 있는 사항입니다. 그러나 이러한 특성은 가공 중 재료 거동에도 영향을 미칩니다.
재료의 인장 강도는 칩 형성 방식에 영향을 주어 최종 표면 마감에 영향을 줄 수 있습니다. 경도도 칩 형성 방식에 영향을 주며, 매우 부드러운 재료의 경우 작업자가 적절한 예방 조치를 취하지 않으면 긁힘이 발생할 수 있습니다.
또한 재료의 경도와 인장 강도는 사용되는 공구의 수명에 영향을 줄 수 있습니다. 그러나 이는 일반적으로 금속과 세라믹 가공 시 더 중요한 고려 사항입니다.
특정 플라스틱은 공기나 냉각수에서 수분을 흡수하거나 특정 화학 물질에 의해 악영향을 받을 수 있습니다. 에어컨 실이나 밀봉된 봉지에 보관해야 할 수도 있습니다.
수분과 화학 물질의 영향은 재료 치수를 변화시켜 정밀 공차 충족 능력에 영향을 줄 수 있습니다. 심지어 플라스틱의 강도와 안정성을 완전히 저하시킬 수도 있습니다.
외관과 광투과율과 같은 관련 특성이 설계의 필수적인 측면일 수 있습니다. 그렇다면 사용 가능한 플라스틱 재료의 수가 제한됩니다. 또한 거친 표면 마감이 광투과율이나 투명도에 영향을 주지 않도록 가공 공정에 주의를 기울여야 합니다.
위에서 설명한 요소를 바탕으로 어떤 가공 가능 플라스틱이 가장 좋은지, 그리고 그 요소를 어떤 플라스틱에 적용하여 프로젝트에 사용할 플라스틱을 결정해야 할지 궁금할 수 있습니다.
다행히 의료, 자동차, 항공우주, 군수, 전자, 의류, 기술, 심지어 건축 건설까지 CNC 가공 플라스틱의 용도는 매우 다양합니다! 아래 표에서 가장 가공하기 좋은 10가지 플라스틱을 확인할 수 있습니다:
| 이름 | 화학명 | 설명 | 장점 | 단점 | 용도 |
|---|---|---|---|---|---|
| ABS | 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 | 스티렌과 아크릴로니트릴을 중합하여 만든 테르폴리머입니다. | 열적 및 화학적 안정성과 양호한 강도. | 400ºC 이상으로 가열 시 유해할 수 있음. | 제어 패널, 파이프, 키보드 등. |
| 아세탈/POM | 폴리옥시메틸렌 | 고경도 정밀 부품 생산에 매우 적합한 열가소성 수지입니다. | 낮은 수분 민감도, 높은 내화학성, 양호한 전기 저항률, 높은 경도. | 산 가수분해 및 염소 산화에 민감함. | 기계 기어, 나사, 보빈, 전화기, 텔레비전 등. |
| 아크릴/PMMA | 폴리(메틸 메타크릴레이트) | 투명한 열가소성 수지입니다. | 투명성, 인장 및 굴곡 강도. | 낮은 내충격성, 제한된 내열성, 낮은 내화학성. | 조명 렌즈, 안구 내 렌즈, 인공 치아 등. |
| 나일론/PA | 폴리아미드 | 실크 같은 열가소성 수지로 다양한 형태로 용융 가공할 수 있습니다. | 양호한 탄성, 세탁 및 염색 가능, 높은 열 저항성. | 낮은 흡수성, 오염 문제, 안정성 부족. | 와셔, 가스켓, 휠, 내마모 배리어 등. |
| PC/폴리카보네이트 | 폴리카보네이트 | 높은 내충격성을 가진 내구성 있는 소재를 생산할 수 있는 열가소성 수지 그룹입니다. | 양호한 강성, 높은 투명성, 양호한 내열성. | 낮은 내스크래치성, 팽창 가능성. | 전자제품, 지붕 시트, 콤팩트 디스크, 자동차 및 항공기 부품 등. |
| PEEK | 폴리에테르 에테르 케톤 | 여러 첨단 엔지니어링 응용 분야에 유용한 반결정성 유기 열가소성 수지입니다. | 매우 좋은 강도, 내열성, 내화학성. | 다른 플라스틱에 비해 비쌈, 자외선에 대한 내성이 낮음. | 항공우주 및 자동차 부품, 펌프, 베어링, 의료용 임플란트 등. |
| PET | 폴리에틸렌 테레프탈레이트 | 무색의 반결정성 열가소성 폴리머 수지. 반경질 또는 경질일 수 있으며 매우 가볍습니다. | 양호한 강도와 강성, 낮은 수분 민감도, 완전 재활용 가능. | 열에 민감함, 보통 HDT, 보통 성형성. | 탄산음료 병, 태양전지, 냉동 식품 트레이, 자기 테이프 등. |
| PVC | 폴리염화 비닐 | 경질 형태(RPVC) 또는 연질 형태로 제공되는 합성 플라스틱 폴리머입니다. | 양호한 기계적 강도와 인성, 양호한 내화학성. | 낮은 열 안정성, 녹거나 화재에 노출 시 유독 가스 방출 가능. | 창틀, 배수/급수 파이프 및 밸브 부품 등. |
| HDPE | 고밀도 폴리에틸렌 | 에틸렌으로부터 생산된 열가소성 폴리머입니다. | 높은 강도와 강성, 낮은 수분 흡수, 양호한 내화학 부식성. | 응력 균열에 민감, 산화성 산에 민감, 높은 열팽창, 인화성 높음. | 화학 탱크, 식품 조리용 도마, 보조기 및 의족 등. |
| FEP | 불소화 에틸렌 프로필렌 | PTFE 및 PFA 수지와 유사한 공중합체. FEP는 높은 투명성과 내광성을 가집니다. | 낮은 마찰 계수, 양호한 응력 균열 저항성, 다양한 용매에 대한 내화학성. | 응력에 매우 민감하고 강도가 제한적. | 화학 장비, 식품 가공 장비, 다양한 저마찰 부품. |
다른 많은 가공 가능 플라스틱이 있으니, 다른 재료를 사용하고 싶다면 당사 서비스 전문가에게 문의하세요!
알다시피 CNC 가공 가능한 플라스틱의 종류가 매우 다양합니다. 하지만 프로젝트에 가장 적합한 것은 무엇일까요?
투명성 특성을 가진 강한 플라스틱을 찾고 있다면 PC, 아크릴, PET 중에서 선택할 수 있지만 열적 한계를 염두에 두어야 합니다.
아마도 우수한 내화학성이 필요할 수도 있습니다. 그렇다면 ABS, PEEK, POM, PVC, HDPE, FEP로 CNC 가공하는 것이 훌륭한 선택이 될 수 있습니다.
정말 부품의 목표에 달려 있습니다. 그리고 어떤 재료가 용도에 가장 적합한지 결정하는 데 도움이 필요하다면, 당사 전문가가 프로젝트가 완벽하게 완성될 수 있도록 통찰력 있는 조언을 제공해 드릴 수 있습니다!
CNC 기계
플라스틱 정밀 부품은 저렴하고 내구성이 있으며 가벼운 특성으로 인해 산업, 농업, 건설, 운송, 국방, 항공우주 등 분야에서 널리 사용됩니다. 동시에 플라스틱 가공은 세부 사항을 놓치지 않고 복잡한 형상의 부품을 만들 수 있습니다. 이 가이드에서는 재료 특성 + 장점, 단점, 일반적인 용도를 개요하여 프로젝트 니즈에 맞는 적합한 플라스틱 재료를 사용하는 데 도움을 드립니다. ABS 플라스틱 개요 ABS는 범용 플라스틱입니다. 저렴한 가격에 높은 충격 강도, 인성, 전기 저항성을 제공합니다. 도색, 접착, 용접이 쉽기 때문에 도색하기
CNC(컴퓨터 수치 제어) 가공은 수치 코드를 사용하여 부품을 제조하는 제조 방식입니다. CNC 가공에는 많은 장점이 있습니다. 동일한 부품 양산 시 부품 생산 속도를 높이고 제조 시간을 크게 단축합니다. 컴퓨터로 제어되므로 제조 중 인적 오류도 줄여줍니다. 정밀도가 요구되는 복잡한 부품 생산에도 CNC 가공이 선호됩니다. 3D 프린팅은 적층 제조 방식이므로 CNC 작업과 다릅니다. 플라스틱과 저품질 소재 생산에는 3D 프린팅이 선호됩니다. 그러나 정밀하게 제품을 절삭해야 하고 다량의 동일한 제품이 필요하면 3D 프린팅 대신
