정밀 가공 부품을 위한 주요 마감 서비스 – 1부: 표면층 추가/변경 공정

1부: 부품 표면층을 추가하거나 변경하는 마감 서비스

정밀 선삭 부품의 금속 표면층에 추가하거나 변경하는 다양한 표면 마감 기술이 있습니다. 이 기술들은 심미적 이유, 환경적 요인으로부터 부품 보호, 부품 기능 향상 등을 위해 활용됩니다.

대부분의 마감 기술은 CNC 스위스 및 CNC 선삭 장비로 생산된 정밀 가공 부품에 적용 가능합니다. 다만 소재, 부품 설계, 최종 요건을 엔지니어링 및 품질 팀과 평가해 최적의 기술 조합을 선정해야 합니다.

대표적인 마감 서비스 개요:

비드 블라스트(Bead Blast)

정밀 가공 부품 표면을 비드 블라스트하면 균일한 무광(새틴) 마무리가 생기고 가공 시 생기는 공구 자국을 제거합니다. 부품이 눈에 보일 때 주로 사용합니다. 이름 그대로 소형 비드를 압축 공기로 분사해 표면을 가공합니다. 소량의 소재가 제거되며 매끄러운 표면이 남습니다.

흑색 산화 피막(Black Oxide)

정밀 가공 부품 표면을 검게 만드는 전환 피막입니다. 내식성(약간), 난반사 방지, 외관 향상용으로 쓰입니다. 총기 부품 다수가 난반사 방지를 위해 흑색 산화 피막을 요구합니다. 자세한 내용은 당사 블로그 Black Oxide 게시글을 참고하세요.

버니싱(Burnishing)

정밀 가공 부품의 표면 마무리, 크기, 표면 경도를 변화시켜 거울 같은 마무리를 만드는 성형 공정입니다. 내식성 향상, 표면 기공 제거, 피로 파괴 감소, 표면 시각적 결함 감소에 사용됩니다. 경화·코팅된 볼이나 롤러를 부품 표면에 굴려 지정된 요건대로 변형(성형)시킵니다.

표면 경화(Case Hardening)

금속 부품 표면만 경화하고 내심(코어)은 원래의 부드러운 상태를 유지하는 공정입니다. 이로써 코어가 응력을 흡수하면서 표면은 내마모성을 갖게 됩니다. 소재와 요건에 따라 여러 표면 경화 공정이 있습니다. 정밀 가공 부품에 가장 흔한 것은 화염 경화, 침탄, 질화입니다. 화염 경화가 가장 일반적이며 부품(또는 봉재)을 지정된 온도로 급속 가열 후 급속 냉각해 표면에 마르텐사이트 층을 만듭니다. 침탄과 질화는 아래에 설명합니다.

확산 공정(Diffusion Processes)

1. 침탄(Carburizing): 강철 부품을 탄소 풍부 진공 탱크에 넣고 일정 시간 온도를 높인 뒤 퀜칭해 탄소가 조직에 갇히게 하여 표면을 경화시키는 표면 경화 공정.
2. 질화(Nitriding): 강철 부품을 암모니아 가스 탱크에서 고온으로 일정 시간 가열. 표면에 질화물이 형성되어 경화 표면 생성. 퀜칭 불필요. 변형이 가장 적지만 강철에 크롬, 몰리브덴, 알루미늄이 포함되어야 함.

무전해(화학) 도금(Electroless Plating)

전기도금처럼 전류를 쓰지 않고 촉매가 포함된 화학 욕조에서 금속 피막을 형성하는 공정. 균일한 도금 두께를 얻을 수 있어 복잡한 형상 부품에 유리합니다. 표면 마무리, 내마모성, 내식성 개선 효과. 무전해 니켈 도금이 정밀 가공 부품에 흔히 지정됩니다.

전기도금(Electroplating)

전류를 이용해 가공 부품에 금속 층을 입히는 공정. 표면 품질 개선에 널리 쓰이며, 기재와 도금 소재 선택에 따라 외관, 내식·내마모성, 윤활성, 전기 전도성, 반사율 등을 개선합니다.

부품 크기와 형상에 따라 배럴 도금(소형·단순 형상 부품을 회전 배럴에 넣어 욕조에 담금)과 랙 도금(대형·복잡 형상 부품을 금속 랙에 걸어 욕조에 담금)으로 나뉩니다.

놀링(Knurling)

가공 부품에 일련의 요철을 만들어 잡기 쉽게 미끄러짐 방지하는 공정. 나사 체결용 패스너에 자주 사용되며, 놀링된 표면이 잡기 쉬워 체결이 용이합니다. CNC 스위스 선삭 중에도 가능하고 가공 후 추가도 가능합니다.

패시베이션(Passivating)

부품 표면층을 화학적으로 변화시키는 전환 공정. 부품을 화학 욕조에 담가 표면 화학 조성을 변화(전환)시킵니다. '패시베이션'은 소재를 더 수동적(환경 영향 덜 받게)으로 만든다는 뜻입니다. 피막이 기재를 보호합니다.

1. 아노다이징(Anodizing) – 패시베이션 유형의 하나로, 정밀 가공 부품 표면 산화막 두께를 늘려 내식·내마모성 향상 및 나사부 갤링 감소. 알루미늄 부품에 자주 사용. 비전도성 표면 생성.
2. 크로메이트 전환(Chromate Conversion) – 특수 용액 사용. 과거엔 6가 크로뮴 주류였으나 현재 EU 이니셔티브와 RoHS 기준 충족을 위해 3가 크로뮴(청색·황색 마무리)으로 전환 중. 전도성 표면 생성.

나사 전조(Thread Rolling)

정밀 가공 부품에 나사를 형성하는 성형 공정. 많은 나사는 CNC 스위스 선삭 중 가공 가능하지만, 티타늄 등 일부 소재는 블랭크 가공 후 전조하는 것이 좋습니다. 항공우주용 나사 패스너 다수가 가공 후 전조합니다. 나사 형상의 다이를 가공 블랭크에 눌러 소재를 이동(변위)시켜 나사를 만듭니다(CNC 스위스 선반은 소재를 깎아 나사 형성). 육안으로는 전조 나사와 가공 나사 구분이 어렵습니다.

파이오니어 서비스는 특정 마감 요건이 있는 프로젝트를 위해 자격을 갖춘 광범위한 공급업체 네트워크를 구축했습니다. 항공우주, 의료, 유압, 오일&가스, 시험·측정, 산업 시장의 고객을 위해 독특한 표면 마무리 사양을 가진 다양한 맞춤 선삭 부품을 생산해 왔습니다. AS9100D 및 ISO 9001:2015 인증 보유. 맞춤 와셔, 볼트, 팝펫, 패스너, 스크류, 스페이서, 플랜지, 로드, 버튼, 스터드, 리벳, 노브, 노즐 팁, 칼라, 피스톤, 인서트, 전극, 샤프트, 부싱, 캡, 슬리브, 페룰, 스템, 오링, 너트, 핀 등 다양한 부품을 생산합니다.