방전가공(EDM) 내재화 시기: 전략적 의사결정 가이드

방전가공(EDM)이란?

방전가공(EDM)은 비전통적 가공 공정입니다. 공작물에 기계적 힘을 가하지 않고 전극과 공작물 사이에 유전체 액체로 분리된 상태에서 전류를 통과시켜 공작물에서 소재를 제거합니다.

컴퓨터 수치 제어(CNC) 및 CAD/CAM 소프트웨어 사용과 결합되어, 방전가공(EDM)은 이제 전통적 가공 장비와 나란히 실행되는 더 주류 기술이 된 고정밀도와 신뢰성 있는 가공 방법이 되었습니다. 모든 전도성 소재를 EDM 머신에서 가공할 수 있습니다. 일반적인 소재로는 경화강, 티타늄, 복합재 같은 금속 또는 금속 합금이 있습니다. 사실, 하스텔로이(Hastelloy), 니트랄로이(Nitralloy), 와스팔로이(Waspaloy), 니모닉(Nimonic) 같은 난삭 소재 가공이 보편화되었습니다. EDM의 가장 인기 있는 용도는 기존 가공 방법으로는 어렵거나 복잡한 공작물인 경화강, 난삭 소재로 만든 금형, 다이, 공구 가공입니다.

방전가공의 유형

방전가공에는 와이어 EDM, 싱커 EDM, 홀 드릴링 EDM 세 가지 유형이 있습니다.

와이어 EDM

와이어 이오전(wire erosion), 와이어 버닝(wire burning), 스파크 EDM으로도 알려져 있으며, 다양한 산업의 제조업체들이 선호하는 선택입니다. 와이어 EDM에서 얇은 와이어(보통 황동)가 전극 역할을 하여 공작물을 침식시킵니다. 와이어는 스풀이 장착된 자동 공급장치에서 공급되며, 와이어와 절삭 조건에 따라 절삭 속도를 조정할 수 있습니다. 와이어 EDM은 금형 및 다이 제조 공정에 가장 일반적으로 사용됩니다. 더 높은 성능, 속도 향상, 표면 조도 개선이 필요하면 다른 와이어 소재를 사용할 수 있습니다. 또는 두꺼운 부품을 EDM해야 한다면 열을 견디고 절삭 일관성을 유지하며 파손에 강한 고성능 와이어를 사용합니다.

싱커 또는 램 EDM

기존 EDM, 다이 싱킹(die sinking), 캐비티 타입 EDM, 수직 EDM, 플런지 EDM으로도 알려져 있습니다. 금형이 흑연이나 구리로 사전 가공되어 전극이 됩니다. 이 전극이 공작물에서 소재를 제거하여 원래 모양의 음영 버전을 만듭니다.

홀 드릴링 EDM

홀 팝퍼(hole popper), 패스트 홀 EDM 드릴링(fast hole EDM drilling), 스타트 홀 EDM 드릴링(start hole EDM drilling)으로도 알려져 있습니다. 이 공정은 구멍 가공에 사용됩니다. 중공 또는 관형 전극을 사용하며, 디버링이나 매끄럽게 다듬을 필요 없이 극도로 작고 깊은 구멍을 가공할 수 있습니다.

EDM의 이점

• 방전가공은 고속 가공 공정은 아니지만, 더 예측 가능하고 정확하며 반복 가능합니다. 항공우주 및 의료기기 산업 같은 엄격한 공차의 소량 작업에 적합합니다.
• EDM 가공은 무인 운전 가능하여 운영 및 제조 비용을 낮춥니다.
• EDM은 더 단단한 소재를 가공할 수 있습니다.
• EDM은 우수한 표면 조도로 복잡한 형상을 만들 수 있어 2차 가공 필요성을 줄입니다.
• EDM은 비싼 절삭 공구 대신 와이어만 사용합니다. 자동 와이어 공급으로 항상 새로운 절삭 공구를 가집니다.
• EDM은 고응력, 고온 부품 생산에 적합합니다.

EDM 내재화의 명백한 이유

후처리가 종종 필요한 다른 제조 공정과 달리, 매끄럽고 정확하며 버 없는 표면 조도를 원한다면 EDM은 정규 생산 런에서 훌륭한 선택입니다. 셋업과 사용 편의성이 걱정된다면, 대부분의 EDM 머신은 컴퓨터 수치 제어(CNC)이고 자동화 소프트웨어로 기능을 프로그래밍합니다. 특히 프로토타입 같은 소량 생산에 인기가 높으며, 소재에 접촉이 없고 첫 패스에서 매끄러운 가장자리, 낮은 칩 비율로 깨지기 쉽거나 비싼 소재 프로토타입을 더 비용 효율적으로 생산할 수 있습니다.

고도로 복잡한 공정과 공작물에 가해지는 기계적 힘의 부재로, EDM은 기존 금속 제거의 유일한 대안이 될 수 있습니다. 높은 정확도, 엄격한 공차, 복잡하거나 복잡한 형상의 부품, 텅스텐 카바이드나 티타늄 같은 더 단단한 소재의 취약한 윤곽 생산 능력을 제공합니다. 인하우스 EDM으로 숍은 리드타임, 스케줄링, 납품부터 공정을 통제할 수 있습니다.

그렇다면 정말 EDM을 살 때는 언제인가?

첫 와이어 EDM을 정당화하기 위해, 숍은 보통 작년에 EDM 외주에 지출한 금액을 측정합니다. 그것이 EDM 월 비용과 같아질 때, 공정을 내재화하는 것이 합리적입니다.

하지만 위에서 논의한 이점을 고려할 때, 외주 대 내재화 비용과 절감에만 초점을 맞추는 것은 약간 근시안적일 수 있습니다. 그리고 이 새로운 공정을 고객에게 제공하여 경쟁사보다 더 많은 일을 따내고 제공 범위를 넓히는 숨겨진 이점이나, 단일 소스 역량 부족으로 귀사를 외면하던 새로운 고객을 유치하는 기회는 어떤가요? 인하우스에 신기술이 있으면 직원들이 현대 기술에 투자하는 것을 두려워하지 않는 진보적인 회사를 위해 일한다고 느껴 전체 직원 태도가 개선됩니다. 사실, 새로운 기술은 새로운 사고를 자극하고, 엔지니어링이 EDM 사용 가능 전에는 결코 고려하지 않았던 새로운 작업 방식을 발견해도 놀라지 마세요. 지그와 고정구의 품질은 노동력 감소로 향상될 것입니다. EDM은 일단 가동되면 대부분 무인 공정이기 때문입니다.

프로덕티비티에서 우리 영업 직원들은 EDM 내재화를 정당화할지 경계에 있는 기업들의 패턴을 보았습니다. 한번 그 결정을 내리면, 이제 수행할 수 있는 모든 새로운 애플리케이션 때문에 EDM 작업에 과부하가 걸리는 것을 즐겁게 놀라며 발견합니다. 12개월이 지나기 전에 두 번째 머신을 구매하게 됩니다. 우리가 안 그런 경우보다 더 많이 봐왔습니다.

귀사 숍에 EDM 머신을 구매한다면, 원트릭 포니(한 가지 재주만 있는 것)일 필요는 없습니다. 가능성은 무한하며, 귀사의 엔지니어링 상상력만으로 투자를 최대한 활용할 수 있습니다. 한때 가공하기 어려웠던 제품들이 이제 귀사의 새 EDM에서 가능해집니다. 프로덕티비티는 마키노(Makino), 벨몬트(Belmont), 스몰텍(SmalTec) 등 품질 좋은 EDM 제조사 라인업을 자랑합니다. 우리 EDM 라인에 대한 더 많은 정보는 영업 그룹에 문의하세요.