오늘은 전기화학 가공의 원리, 작동, 장비, 응용, 장단점을 다이어그램과 함께 알아보겠습니다. 전기화학 가공은 금속이 전기화학적 용해로 제거되는 비전통 가공 공정입니다. 현재 유리한 작동으로 많은 산업에서 널리 사용. 이 공정은 도금 공정의 역공정으로 볼 수 있습니다.
전기화학 가공은 패러데이 전기분해 법칙에 기반. 두 전극을 전도성 액체/전해질 채워진 용기에 놓고 고전류 직류 전압 인가 시, 금속이 양극(anode, +단자)에서 고갈되어 음극(cathode, -단자)에 도금. 이것이 전기화학 가공 기본 원리. 이 공정에서 공구는 배터리 음극(음극 역할), 공작물은 양극(양극 역할) 연결. 둘 다 작은 간격 두고 전해질 용액에 배치. 직류 전류 공급 시 공작물에서 금속 제거. 이것이 전기화학 가공 기본 기초.
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| 전기화학 용접 다이어그램 |
ECM 공정에서 약 40,000A 높은 직류 전류, 약 10~25V 낮은 전위차 바람직. 전극은 가공 바람직한 간극(inter-electrode gap) 유지. 간극 너무 작으면 아크 발생, 너무 크면 가공 부적합. 약 1mm. 이 고전류 직류는 3상 교류를 실리콘 제어 정류기(SCR)로 직류 변환하여 생성.
배관 시스템, 저장 탱크, 펌프, 제어 밸브, 압력 게이지, 가열/냉각 코일 등 구성. ECM 공정에서 공작물 제거 금속 슬러지 형성 → 전해질에서 제거 필요. 이 시스템이 전해질 용액 유량과 세정 제어. 배관은 스테인리스강, 유리섬유강화플라스틱, 플라스틱 라이닝 연강 등 내식성 재료. 탱크 용량 10,000A 전류당 약 500갤런.
공구는 장기간 부식 환경 견뎌야 하므로 내식성 재료 제작. 높은 열전도도, 쉬운 가공성 필요. 공작물 치수 정밀도·표면 조도 공구 치수 직접 의존. 가공 불필요 공구 부분 적절 절연 필요(절연 부족 시 원치 않는 가공→치수 부정확).
이 공정에서 공작물 우수 전기 전도체여야 함. 전도성 재료만 ECM 가공 가능. 공작물 양극 역할. 공작물 고정 장치 비전도성 필요.
전기화학 가공은 도금 공정 역으로 작동. 금속 양극→전해질 제거→전해질 내 반대 이온 반응→슬러지 형태 변환. 공정 순서:
NaCl ↔ Na⁺ + Cl⁻ H₂O ↔ H⁺ + OH⁻
2H⁺ + 2e⁻ = H₂ ↑ (음극) Fe = Fe²⁺ + 2e⁻ (양극)
Fe ↔ Fe²⁺ + 2e⁻ Fe²⁺ + 2Cl⁻ ↔ FeCl₂ Fe²⁺ + 2OH⁻ ↔ Fe(OH)₂ FeCl₂ + 2OH⁻ ↔ Fe(OH)₂ + 2Cl⁻
더 나은 이해 위해 다음 영상 시청.
이상으로 전기화학 가공의 원리, 작동, 장비, 응용, 장단점을 알아보았습니다. 궁금한 점이 있으시면 댓글로 문의해 주세요. 유익했다면 소셜 네트워크에 공유해 주세요. 읽어주셔서 감사합니다.
제조공정
전기화학 가공(ECM)이란? 전기화학 가공(Electrochemical Machining, ECM)은 전기도금의 역공정으로, 도전성 전해액 속에서 공구(음극)와 공작물(양극) 사이에 대전류를 흘려 금속 이온을 용해 제거하는 비접촉, 비전통적 정밀 가공 기술입니다. 공구 재료가 공작물보다 경도일 필요가 없어, 경도·강도·인성에 관계없이 모든 도전성 재료 가공이 가능하며, 고강도 소재의 복잡한 공동(cavity) 가공에 탁월합니다. 기초 원리는 1833년 패러데이가 정립한 전기분해 법칙(Faradays Laws of Electrolys
5축 가공은 고효율, 고정밀이며 공작물을 한 번에 클램핑할 수 있습니다. 자동차 부품, 항공기 구조 부품 등 현대 금형 가공에 적합합니다. 5축 가공은 민간 산업뿐만 아니라 항공우주, 군사, 과학 연구, 정밀 기기, 고정밀 의료 기기 산업에서도 널리 사용됩니다. 불가능을 가능하게 하는 하이테크 공법으로 모든 공간 곡면이나 특수 형상을 가공/생산할 수 있습니다. 복잡한 부품과 산업 제품의 가공 작업을 완료할 수 있을 뿐만 아니라 가공 효율을 빠르게 개선하고 공정을 단축합니다. 하지만 단점도 있습니다. 오늘 5축 가공의 장단점을 자세
