고정밀 항공우주 응용 분야를 위한 텅스텐 전극 최적화

다이싱커 전극용 구리 텅스텐 사용

직경 0.0010"(0.025mm) 텅스텐 와이어와 차원적으로 완전히 다른 것이 다이싱커 전극용 텅스텐 사용입니다. 역형을 취하는 다이싱커 전극은 치수적으로 강건하면서도 매우 미세한 특징 — 때로는 가는 와이어만큼 얇은 — 으로 가공 가능해야 합니다. 다이싱커 EDM 공정으로 무수한 형상의 부품을 생산할 수 있는 Metal Cutting은 높은 볼륨과 미세 특징을 모두 요구하는 항공우주의 어려운 응용 분야로 고객에게 접근받았습니다.

세라믹을 실링 링에 사용하는 방법 찾기

고객은 제트 엔진에 사용되는 전통적인 허니콤 링을 대체할 새로운 종류의 실링 링 제작 임무를 맡았습니다. 이 새로운 실링 링의 고성능은 세라믹을 실링 재료로 사용해 달성될 예정이었습니다. 과제는 어떻게 도달하느냐 — 구체적으로 세라믹을 매우 큰 원형 링 형상으로 만드는 방법이었습니다.

세라믹은 놀라운 내마모성과 내고온성으로 알려져 있습니다. 하지만 부서지기 쉽고 쉽게 깨지는 것으로도 알려져 있습니다. 그래서 고객의 새로운 실링 링을 작동시키려면 세라믹을 제자리에 고정하고 순수 세라믹 링 대비 필요한 기초와 강도를 제공할 기판이 필요했습니다. 핀을 이용하는 아이디어가 나왔는데, 제트 엔진 설계에서 매우 흔한 특징입니다. 하지만 이 경우 핀은 순전히 접착 목적으로, 세라믹이 핀 사이 공간으로 흐르게 했습니다.

구리 텅스텐으로 생산 과제 해결

물론 특정 세라믹을 용도에 맞게 엔지니어링하고 핀 사이로 흐르게 하는 건 자체 과제였습니다. 하지만 우리 금속 업계 종사자 입장에서의 과제는 핀을 만드는 것 — 그것도 몇 개가 아니라 수천 수만 개의 동일한 핀을 세그먼트로 만들어 이 응용 분야에 필요한 다양한 내림 차수와 매치되게 하는 것이었습니다. 어떻게 깊고 얇은 핀을 서로 불과 몇 분의 1mm만 떨어뜨려 가공할 수 있을까요?

해결책은 EDM 다이싱커 전극으로 핀을 만드는 것이었습니다. 이 전극은 매우 정밀한 비율로 균일하게 분포되고 완벽하게 균일한 구리 텅스텐으로 만들어집니다. 하지만 일반 생산에는 이 새로운 응용 분야의 더 높은 수준의 분말 일관성과 분포, 그리고 전극 블록 전체에 걸친 필수 균질 밀도가 필요하지 않습니다. 또한 이 응용 분야용 전극은 매우 컸고 각각은 인접한 것들과 완벽하게 맞물려야 했습니다.

EDM을 위한 올바른 기초 보장

(스포일러 경고: 비행 공포증이나 치과 공포증이 있으시면 읽기를 중단하시길 권합니다.)

제트기에 타고 있는데 좌석에서 엔진 안이 바로 보인다고 상상해 보세요. 분명히 엔진 내부에서 작은 금속 조각이 튀어나오지 않길 바라실 겁니다!

이게 CuW를 다이싱커 전극으로 사용해 세라믹 실링 링용 핀을 EDM 절단하는 것과 무슨 상관일까요? 도미노 효과가 있습니다. 1차 EDM 전극 재료에 과대 미혼합 금속 덩어리나 미탐지 보이드가 있으면, 결과 핀 패턴에 간격이 생기고 세라믹 지지와 부착에 필요한 설계 특징이 누락됩니다. 그래서 이 응용 분야에 사용된 CuW의 일관성, 분포, 균질성에 그토록 세심한 주의가 필요했습니다.

크라운을 씌우는 치과 치료와 비슷합니다. 크라운이 아무리 좋아 보여도 기초 작업이 제대로 안 됐다면 — 크라운과 베이스가 올바르게 형상되지 않았거나, 접착제가 충분치 않거나, 크라운 밀봉에 간격이 있다면 — 치아를 반복 사용이 불가능해집니다. 마찬가지로 실링 링과 주변 세라믹의 무결성은 EDM 공정에 의존한 완벽한 시작 재료인 이 기초에서 시작됐습니다.