연삭 숫돌 이해하기: 핵심 구성 요소와 용도

David Goetz, 어플리케이션 엔지니어, Norton | Saint-Gobain Abrasives

오늘날 많은 제조업체가 공정 어딘가에서 연마재를 사용합니다. 사실 연마재가 없다면 비행기는 날지 못하고, 자동차는 달리지 못하며, 그 예는 끝이 없습니다. 정밀 베어링 제작, 건설 현장의 용접 비드 제거, 크랭크샤프트 연삭, 가정용 가전제품을 만드는 사출 금형 연마 등 연마재는 어디에나 있으며, 가장 흔하게 사용되는 연마 제품 중 하나가 바로 연삭 숫돌입니다!

연마재: 역사적 관점

연마재는 인간이 물건을 만들기 시작한 이래 가장 원시적인 형태로 존재해 왔습니다!

• 다른 돌을 깎아 모양을 만드는 것은 신석기 시대까지 거슬러 올라갑니다.
• 7,000년 전 중국인들은 으깬 조개 껍질을 양피지에 붙여 연마에 사용했습니다.
• 맷돌로 곡물을 빻는 것은 기원전 200년까지 거슬러 올라갑니다.
• 10세기에는 검, 방패, 쟁기, 도구를 만드는 데 연삭 숫돌이 사용되었습니다.

오늘날 현대 연마재는 알려진 가장 강한 합금과 소재로 만들어진 매우 복잡한 부품을 제조하는 데 사용되는 고도로 정교한 기술 제품으로 진화했습니다.

하지만 우리는 그것들에 대해 무엇을 정말 알고 있을까요?

숫돌 속에는 무엇이 있는가?

제조업체에 관계없이 연삭 숫돌은 세 가지 주요 구성 요소로 이루어져 있습니다:

연마 입자

• 산화알루미늄, 탄화규소, 지르코니아, 세라믹 알루미나, cBN, 다이아몬드가 가장 일반적입니다.

결합제

• 비트리파이드(Vitrified) – 유리질 결합
• 유기(Organic) – 수지 또는 기타 제제

공기/빈 공간

• 기공 또는 다공성 (자연 발생 또는 인위적 유도)

초정밀 연마재(Superabrasive) 숫돌의 경우, 실제 연마 세그먼트(다이아몬드 또는 cBN)가 허브나 코어에 장착되어 숫돌을 형성합니다.

숫돌 허브 소재

• 강철, 알루미늄, 카본 파이버, 베이클라이트 등

연삭 숫돌은 어떻게 만들어지는가?

연삭 숫돌 제조업체와 이야기할 때 많은 이들이 숫돌 제조를 케이크 굽기에 비유하는데, 가장 단순한 형태에서 이는 정확히 맞는 말입니다.

제빵사가 케이크 주문을 받으면 레시피를 보고 재료를 계량합니다. 습식 및 건식 재료를 섞어 반죽을 만들고, 혼합이 완료되면 틀에 부어 오븐에서 굽습니다. 반죽이 익으면 틀에서 케이크를 꺼내 정리하고 마무리하여 고객에게 보냅니다.

연삭 숫돌 제조업체가 숫돌 주문을 받으면, 재고용이든 특정 고객을 위한 맞춤 제작이든, 거의 동일한(하지만 훨씬 더 산업화된) 공정을 따릅니다. 제조 공정은 특정 숫돌 주문으로 시작됩니다. 사양은 어떤 연마 입자와 결합 화학제가 숫돌에 들어가는지, 크기는 각 재료가 얼마나 필요한지 알려줍니다. 이 원료들은 대형 산업용 믹서에서 혼합되는데, 모르타르나 시멘트 혼합과 매우 유사합니다. 요구되는 농도에 도달하면 혼합물은 성형 프레스로 이동하여 계량, 성형, 프레스되어 매우 원시적인 그린 상태의 숫돌이 됩니다. 이 그린 숫돌들은 오븐에 넣어져 구워지거나 경화되어 거칠지만 사용 가능한 연마 제품이 됩니다. 숫돌이 식으면 마무리 구역으로 옮겨져 세척, 품질 및 안전 검사, 밸런싱, 스텐실 표시, 포장되어 최종 사용자에게 출하됩니다.

코드 해독: 연삭 숫돌 사양 읽는 법

매일 연삭 숫돌을 다루는 많은 사람들이 사양과 숫돌 측면에 표시된 내용을 깊이 생각하지 않고, 작업에 필요한 것과 숫돌의 표시가 일치하는지만 확인하여 잘못된 숫돌이 우연히 장착/사용되지 않도록 합니다.

숫돌을 만들고 최적화를 담당하는 사람들에게는 숫돌 사양에 많은 정보가 담겨 있습니다. 코드를 깨고 사양 정보의 의미를 해독할 줄 알면, 해당 숫돌에 대해 알아야 할 거의 모든 것을 파악할 수 있습니다.

모든 연삭 숫돌 제조업체가 고유한 연마 입자와 결합제 목록을 가지고 있고, 정해진 산업 표준이나 필수 형식이 있는 것은 아니지만, 우리가 아는 "표시 시스템"은 관례에 의해 확립되었습니다. 연삭 숫돌 사양을 살펴보고 각 부분이 의미하는 바를 해독해 보겠습니다.

32A46-I8VBE

32A46-I8VBE – 사양의 첫 부분은 연마 입자가 무엇인지 식별합니다. 모든 제조업체가 고유한 연마재 목록을 가지고 있지만, 일반적으로 'A'는 산화알루미늄, 'B'는 cBN, 'C'는 탄화규소, 'D'는 다이아몬드, 'Z'는 지르코니아 연마 입자를 나타냅니다. 세라믹 또는 세라믹 블렌드가 지정될 때 복잡해지는데, 이때 각 제조업체가 나름대로 창의적으로 표기할 수 있습니다.

32A46-I8VBE – 사양의 두 번째 부분은 연마 입도(그릿 크기)를 식별합니다. 일반적으로 연삭 숫돌의 연마 입도 범위는 제철소 등에서 볼 수 있는 거친 연삭 작업용 12 그릿에서 매우 정밀한 정밀 연삭 작업용 220 그릿까지입니다.

또 다시 산업 표준은 없지만 일반적으로:

• 거친 입도: 12~24
• 중간 입도: 30~70
• 고운 입도: 80~220 (및 그 이상)

32A46-I8VBE – 마킹 시스템의 세 번째 부분은 숫돌의 등급 또는 경도를 식별합니다. 마킹 시스템은 A~Z 또는 ZZ 사이의 문자를 사용하여 숫돌이 얼마나 단단한지 나타냅니다. 각 제조업체가 동일한 마킹 시스템을 사용하더라도, 특정 제조업체의 특정 등급이 동일하다는 의미는 아닙니다. Norton은 중급 숫돌을 'J' 등급으로 표시할 수 있고, 다른 제조업체도 자사 숫돌을 'J' 등급으로 표시할 수 있지만, 그것이 동일한 경도이거나 동일하게 작동한다는 뜻은 아닙니다. 일반적으로 둘 다 중급 숫돌이라는 의미일 뿐입니다.

참고로:

• 연질 등급: D~H
• 중질 등급: I~P
• 경질 등급: Q~Z

32A46-I8VBE – 마킹 시스템의 네 번째 항목인 이 숫자는 때때로 생략됩니다. 이 숫자는 숫돌의 구조를 나타냅니다. 구조는 숫돌의 상대적인 입자 간격 또는 다공성을 측정합니다. 이 숫자가 클수록 숫돌이 더 열려 있거나 다공성입니다. 숫자가 작을수록 입자가 숫돌에 더 조밀하게 포장되어 있습니다. 이 숫자가 생략된 경우 '8' 구조로 간주하며, 이는 "정상" 또는 표준 값으로 간주됩니다.

32A46-I8VBE – 사양의 마지막 부분은 숫돌에 사용된 결합제 유형과 첨가된 변형제가 무엇인지 식별합니다. 가장 일반적인 값은 수지 결합제 'B', 고무 'R', 비트리파이드 'V'입니다. 주어진 유형에 여러 결합제를 사용할 수 있는 경우(비트리파이드 결합제 그룹에서 흔히 발생), 마킹 시스템의 이 부분이 그룹에서 어떤 특정 결합제가 사용되었는지 나타냅니다.

많은 사람들에게 연삭 숫돌은 미스터리입니다. 하지만 대부분의 것들과 마찬가지로, 이를 구성 요소로 분해하고 실제로 무엇인지 살펴보면 커튼을 걷어내고 연삭 숫돌이 무엇인지 볼 수 있습니다: 정밀 제조에 사용되는 다지점 절삭 공구입니다.

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