연마 공정의 유형, 이점, 용도 및 버핑과의 차이점

제조 산업 발전으로 연마 공정은 점점 더 정교해지고 있습니다. 기계적 연마, 화학적 연마, 전해 연마, 초음파 연마, 유체 연마, 자기 연마재 연마, 전기 방전 초음파 복합 연마 등이 포함됩니다. 표면 품질은 모든 부품의 제품 수명과 성능에 영향을 미치는 가장 중요한 요소입니다. 초기 기술 대부분은 미크론 또는 서브미크론 범위의 정밀도, 나노미터 범위의 표면 조도, 광학/기계/전자 부품 생산에서 거의 표면 결함이 없는 수준을 보였습니다.

일반적인 것은 기계적 연마, 화학적 연마, 전기화학적 연마입니다. 산업마다 다른 재질 금속 부품에 대해 다른 표면 연마 요구사항을 가집니다.

연마 공정이란?

연마는 기계적, 화학적, 전기화학적 효과를 이용해 공작물 표면 조도를 낮춰 밝고 매끄러운 표면을 얻는 것입니다. 연마 도구와 연마입자 또는 기타 연마 매체를 사용해 금속 부품 표면을 가공합니다.

연마된 CNC 부품이나 공작물은 매끄러운 표면과 좋은 반사 효과를 가집니다. 연마 후 공작물 두께가 줄어들고 쉽게 긁힐 수 있습니다. 따라서 미세 플란넬, 스웨이드, 벨벳, 전용 세제로 표면을 세척해야 합니다.

연마 공정 유형

기계적 연마 (Mechanical Polishing)

기계적 연마는 재료 표면의 절삭과 소성 변형에 의존하여 연마 돌기를 제거함으로써 매끄러운 표면을 얻는 연마 방법입니다. 기계적 연마는 일반적으로 연마봉, 펠트 휠, 사포를 사용하며 주로 수작업으로 수행합니다. 회전체 같은 특수 부품은 회전대 같은 보조 도구를 사용할 수 있고, 초고 표면 품질 요구 시 초정밀 연마를 사용할 수 있습니다. 초정밀 연마는 연마액 속 연마재를 포함한 특수 연마 공구를 공작물 표면에서 고속 회전시킵니다. 이 기술로 0.008µm 표면 조도를 달성할 수 있으며, 이는 다양한 연마 방법 중 최고입니다.

기계적 연마 장점

• 높은 광택
• 표면 마감 개선
• 제품 부착력 감소
• 표면 청결도 향상
• 심미성 향상

기계적 연마 단점

• 노동 강도 높음
• 연마 공정 유해 가능
• 복잡한 부품 처리 불가
• 광택 일관성 없고 지속 안 됨
• 부식 취약 가능
• 표면 기계적 강도 약화

화학적 연마 (Chemical Polishing)

화학적 연마에서는 재료 표면의 미세 돌출부가 오목부보다 화학 매체에서 우선 용해되어 매끄러운 표면을 얻습니다. 화학적 연마 공정에서 용액과 갈바닉 커플의 금속 표면 영향으로 패시베이션 층이 형성됩니다. 화학적 연마의 직접적 결과는 미세 거칠기의 매끄러운 연마와 상층의 평행 용해입니다.

이 방법은 복잡한 형상 공작물 연마가 가능하고 여러 금속 부품을 동시에 연마할 수 있어 효율이 높습니다. 화학적 연마로 얻는 표면 조도는 일반적으로 Ra 10µm입니다.

화학적 연마 장점

• 복잡한 형상 공작물 연마 가능
• 고효율
• 여러 부품 동시 연마 가능
• 설비 투자 비용 낮음
• 내식성 양호

화학적 연마 단점

• 광택 불균일
• 가열 어려움
• 가스 유출 쉬움
• 유해 가스 방출 가능
• 연마액 조정 및 재생 어려움

전해 연마 (Electrolytic Polishing)

전해 연마는 전해 연마, 전기화학적 연마, 양극 연마라고도 합니다. 전해 연마의 기본 원리는 화학적 연마와 같아 표면의 미세 돌출부가 용해액에 의해 용해되어 매끄러운 표면을 얻는 것입니다. 그러나 화학적 연마와 비교해 음극 반응 영향을 제거할 수 있어 연마 효과가 더 좋습니다. 전해 연마는 금속 공작물에서 재료를 제거하고, 미세 피크와 밸리를 평탄화하여 표면 조도를 낮추고 표면 마감을 개선합니다.

전해 연마 장점

• 오래 지속되는 광택
• 내외부 동일 색상
• 다양한 재료 처리 가능
• 저비용, 짧은 주기
• 저공해
• 고내식성, 금속 표면 변형 없음

전해 연마 단점

• 설비 투자 비용 높음
• 사전 연마 공정 복잡
• 전해액 범용성 낮음
• 복잡 부품엔 공구와 보조 전극 필요
• 대량 생산 시 냉각 설비 필요

연마 공정의 주 목적

연마는 맞춤 제조 부품에 광택 있고 매끄러운 표면을 만드는 데 도움이 됩니다. 산화물 제거로 부식 방지, 세척성 개선, 부품 부착력 감소 등 외관 향상에 기여합니다. 연마된 표면 마감은 깨끗한 재료 표면에 유의미한 반사 특성을 부여합니다. 이 모든 것은 부품이 고객 기대를 충족하도록 하기 위함입니다.

기계적 버핑(Buffing)과 기계적 폴리싱(Polishing)의 차이

기계적 버핑과 기계적 폴리싱: 둘 다 표면 마감을 개선하지만, 금속 부품 표면 처리에서 버핑과 폴리싱은 다릅니다.

버핑은 연마재가 있는 특수 연마 휠(또는 벨트) 회전으로 금속 부품 표면을 절삭하는 공정입니다. 버핑은 부품 표면의 버, 녹, 스크래치, 용접 자국, 용접 비드, 산화 스케일 등 각종 거시적 결함을 제거해 부품 평탄도를 개선합니다.

폴리싱은 연마기에 장착된 연마 휠에 연마 페이스트를 코팅해 부품 표면을 가공하는 공정입니다. 폴리싱 목적은 부품 표면 조도를 더 낮추고 밝은 외관을 얻는 것입니다. 폴리싱은 일반적으로 현저한 기재 마모 없이 평평한 표면에서 수행됩니다.