고속 와이어 컷팅 EDM 기계에서 와이어 파손 방지 5가지 필수 팁

현재 국내 고속 와이어 컷팅 공작기계에 사용되는 전극 와이어 EDM에는 몰리브덴 와이어, 텅스텐 와이어, 텅스텐-몰리브덴 와이어 등이 있습니다. 텅스텐 와이어 가격이 비싸기 때문에 몰리브덴 와이어가 주로 생산 작업에 사용됩니다. 와이어 이송 메커니즘은 평균 와이어 이송 속도를 약 8m/s로 제어하며 공작기계 와이어 저장 드럼에 설치되어 왕복 순환합니다. 와이어가 왜 끊어지는지 아십니까? 그리고 이 문제를 어떻게 해결할까요? 이 기사가 그 이유를 알려드리며, 다섯 가지 해결책을 정리했습니다.

왜 와이어가 끊어지는가?

전극 와이어의 직경이 작기 때문에(순수 몰리브덴 와이어의 최소 직경은 0.04mm에 달할 수 있음), 가공 중 방전 가공의 극성 효과로 인해 공작물 소재가 넓은 범위에서 침식되는 동안 몰리브덴 와이어 자체도 손실되어 직경이 점점 작아집니다. 몰리브덴 와이어의 취성과 결합되어 약간만 걸려도 쉽게 끊어지며, 특히 얇은 부품이 변형되거나 큰 두께를 가공할 때 몰리브덴 와이어가 끼여서 끊어집니다.

가공 중 와이어 중단 현상은 가공 효율에 영향을 미치고 경제적 수입을 감소시키며, 두 번째 시동 가공으로 인해 서로 다른 가공 경로가 생성되어 부품 가공 품질에 영향을 미치며, 심각하게는 가공 부품을 폐기물로 만듭니다. 이로 인해 기업 비용이 증가합니다. 이 기사에서는 국내 고속 와이어 컷팅 공작기계의 실제 작동에 따라 와이어 파손 원인과 해결책을 간단히 요약했습니다.

와이어 파손 해결 및 예방을 위한 5가지 해결책

• 와이어를 현명하게 선택하세요

현재 국내 시장에는 생산 및 판매되는 전극 와이어 종류가 많으며 몰리브덴 와이어 종류도 많습니다. 고속 와이어 이송 속도의 특성에 따라 몰리브덴 와이어와 텅스텐 와이어가 가장 적합하며 구리 와이어는 적합하지 않습니다. 텅스텐 와이어의 높은 가격과 높은 생산 비용으로 인해 가공 조건이 허용하는 한 대다수 사용자의 첫 번째 선택은 몰리브덴 와이어입니다. 선정된 몰리브덴 와이어 품질이 나쁘거나 위조 불량 몰리브덴 와이어를 사용하면 사용 중 쉽게 끊어지는데, 주로 가짜 불량 제품의 인장 강도가 낮고 안정성이 나쁘며 손실이 크기 때문입니다.

일정 기간 사용 후 몰리브덴 와이어 직경이 급격히 떨어지고 얇아지며, 응력 집중이나 큰 고주파 전력 가공 등으로 인해 와이어가 끊어지고 절삭 정밀도가 높지 않아 불량률이 증가하여 기업 생산에 영향을 미칩니다. 따라서 정규 제조업체에서 생산한 우수한 품질의 적격 제품을 선택하여 가공 효율과 제품 품질을 보장하고 생산 효율을 높일 것을 권장합니다.

• 와이어 장력 조절

사용 중 몰리브덴 와이어를 처음 설치한 후, 와이어 저장 드럼에 감긴 각 원의 장력이 다르기 때문에 와이어 이송 메커니즘이 와이어를 왕복 이동시킨 후 장력이 안정화됩니다. 이때 가공 위치의 몰리브덴 와이어 장력은 상대적으로 느슨해집니다. 몰리브덴 와이어를 처음 사용에 투입하면 가공 영역의 몰리브덴 와이어 장력이 부족하여 가공 중 줄무늬나 빨래판 무늬가 발생하여 제품 가공 품질에 영향을 미칩니다.

장력을 안정적으로 유지하여 제품 가공 품질을 보장합니다. 몰리브덴 와이어가 일정 기간 가공 및 사용된 후, 전극 와이어 자체의 손실로 인해 와이어 직경이 작아지고 전극 와이어의 신율로 인해 몰리브덴 와이어가 늘어나 가공 영역의 전극 와이어 장력이 너무 느슨해집니다. 와이어가 너무 느슨하면 가공 중 진동이 발생하여 몰리브덴 와이어가 가이드 풀리 홈에서 튀어 나와 가이드 풀리를 절단할 뿐만 아니라 전극 와이어의 떨림으로 인해 부품 가공 품질에 영향을 미치므로, 일정 기간 사용 후 전극 와이어를 조여야 합니다. 물론 몰리브덴 와이어가 더 팽팽할수록 좋은 것은 아닙니다. 너무 팽팽하게 조정하면 가공 중 몰리브덴 와이어에 응력이 집중되고 너무 팽팽하게 당기면 와이어가 쉽게 끊어집니다.

• 와이어 이송 메커니즘으로 속도 변경

와이어 이송 메커니즘은 고속 와이어 컷팅 공작기계의 중요한 부분입니다. 주요 기능은 전극 와이어를 일정한 선속도로 구동하고 몰리브덴 와이어의 장력을 가공 영역에서 균일하게 유지하여 예정된 가공 작업을 완료하는 것입니다. 와이어 이송 시스템의 낮은 전달 정밀도도 제품 가공 품질에 영향을 미치고 심지어 와이어를 끊을 수 있습니다. 와이어 이송 메커니즘의 와이어 속도가 높기 때문에 관성을 줄이고 구조에 의해 제한되어 와이어 저장 실린더의 직경과 축방향 크기가 너무 커서는 안 됩니다.

가공 중 가공 효율을 높이기 위해 보조 작업 시간을 최소화하여 빠르게 해야 합니다. 따라서 와이어 저장 실린더는 관성 모멘을 최대한 줄여야 하며, 실린더 벽은 가능한 얇고 균일해야 합니다. 조립 후 와이어 저장 드럼의 방사형 런아웃은 0.01mm 미만이어야 하며, 공작기계 정밀도를 유지하기 위해 동적 밸런스가 필요합니다. 모터가 와이어 이송 메커니즘을 구동하여 와이어 저장 드럼의 고속 회전과 빈번한 역회전 운동을 수행합니다.

모터와 와이어 저장 드럼 사이의 커플링은 큰 전단 모멘트를 견디며 쉽게 절단되므로, 두꺼운 스핀들과 탄성 커플링 또는 일체형 탄성 커플링을 사용하여 와이어 이송 시스템의 전달 정밀도를 높이는 것이 권장됩니다. 또한 와이어 이송 메커니즘의 와이어 프레임은 충분한 강성을 가져야 하며, 고속 와이어 이송 중 변형과 진동이 발생하지 않아야 합니다. 가이드 휠, 와이어 프레임, 베드 사이에 좋은 절연이 있어야 가이드 휠 베어링이 스파크 방전으로 손상되는 것을 방지할 수 있습니다. 와이어 이송 메커니즘의 와이어 프레임에 있는 가이드 풀리, 전도 블록, 스토퍼는 취약 부품으로, 몰리브덴 와이어와 자주 마찰하여 미세한 틈을 생성하여 몰리브덴 와이어를 쉽게 끊게 하므로 정기적으로 점검, 유지보수, 교체해야 합니다(직사각형 전도 블록은 네 면을 회전시켜 비용 절감 가능).

• 귀하에게 가장 적합한 가공 방법 선택

와이어 컷팅 가공 방법에는 보통 개방형과 폐쇄형 두 가지 유형이 있습니다. 다양한 가공 요구사항에 따라 유연하게 선택할 수 있습니다. 부적절한 선택도 가공에 일정한 영향을 미칩니다. 높은 가공 정밀도를 요구하지 않는 외곽 부품의 경우 보통 개방형을 사용하며, 블랭크에서 직접 절단하여 단순하고 노동력을 절약합니다. 하지만 얇은 부품 가공에는 적합하지 않습니다. 얇은 부품은 절단 공정 중 응력 변형으로 인해 가장 쉽게 변형되며, 클램핑 와이어가 몰리브덴 와이어를 끊을 수 있습니다. 따라서 얇은 부품 가공은 반드시 폐쇄형 절단이어야 합니다. 블랭크 내부에서 공정 구멍을 뚫어 스레딩 가공하여, 공작물의 응력과 변형으로 인한 와이어 파손이 가공 품질에 미치는 영향을 최대한 피할 수 있습니다.

열처리를 거치지 않은 가공 소재의 경우 절단 전 저온 템퍼링을 수행하여 가공 부품의 내부 응력을 제거하는 것이 좋습니다. 공작물의 내부 응력이 제거되지 않으면 절단 중 공작물이 갈라져 가공 간격이 변형되고 몰리브덴 와이어를 끼여서 끊게 만듭니다. 알루미늄 소재 절단은 전도 블록에 많은 마모를 주며 좁은 슬릿을 절단합니다. 가공 중 좁은 슬릿이 몰리브덴 와이어의 와이어 정밀도에 영향을 미치기 때문에 빨래판 무늬가 쉽게 나타나 부품 품질을 심각하게 영향을 미칩니다. 따라서 알루미늄 절단 시 전도 블록을 자주 교체해야 합니다. 알루미늄 절단용 작동 유체에도 많은 알루미늄 부식 생성물이 포함되어 가공에 영향을 주므로 알루미늄 절단 후 작동 유체도 재구성하고 교체해야 합니다.

• 필요한 전기 파라미터 잘 이해하기

와이어 컷팅에 사용되는 전기 파라미터가 부적절하면 와이어가 끊어지는데, 와이어 컷팅 공정은 펄스 전류, 즉 방전 가공을 사용하기 때문입니다. 방전 가공의 펄스 폭과 펄스 간격 비율은 1:2~6이어야 합니다. 이 범위를 초과하면 과학적이지 않습니다. 비율이 너무 작아 전기 부식 생성물의 방전 시간을 충족할 수 없으면 동일 위치에서 연속 방전이나 아크 방전이 발생하여 와이어가 끊어집니다. 비율이 너무 크면 칩 제거 시간이 너무 길어 속도가 느려져 가공 효율에 영향을 미칩니다.

따라서 와이어 컷팅은 일반적으로 공작물 두께에 따라 합리적인 전기 파라미터를 선택합니다. 얇은 공작물에는 더 작은 펄스 파라미터를 선택하고, 공작물 두께가 증가함에 따라 더 높은 등급의 전기 파라미터를 선택합니다. 실제 작업에서는 전압계와 전류계 포인터가 안정적인지 관찰할 필요가 있습니다. 불안정하면 가공 조건에 따라 펄스 간격을 적절히 조정하여 포인터가 안정적으로 지시할 때까지 합니다. 그래도 안 되면 주파수 변환 추적 속도가 너무 팽팽한지 확인하고 적절히 조정합니다.

결론

장비 품질, 작업 환경, 가공 조건 등 다양한 요인으로 인해 고속 와이어 컷팅 공작기계에서 몰리브덴 와이어 파손이 많이 발생합니다. 이 기사는 고속 와이어 컷팅 공작기계에서 흔히 발생하는 와이어 파손 원인을 간단히 분석하고 참고용 해결책을 제공했습니다. 실제 작업 공정에서는 가공 방법과 가공 소재로 인해 여전히 많은 와이어 파손 원인이 있으며, 생산 공정에서 지속적으로 요약하고 개선해야 합니다.