방전 가공(EDM) 드릴링으로 정밀도와 품질 향상

드릴링 EDM에 대하여

전통적인 드릴링 기계 공정은 칩 발생과 과열 문제를 안고 있어 출력 정밀도와 품질을 저하시킵니다. 1940년대부터 업계 전문가들은 이러한 장애물을 극복할 방법을 연구하기 시작했고, EDM이 그 해결책 중 하나입니다.

방전 가공(EDM)은 스파크 가공, 스파크 침식, 버닝, 다이 싱킹, 와이어 버닝, 와이어 침식 등으로도 불립니다. 이는 각국이나 산업 분야의 작업자들이 붙인 이름들입니다. EDM은 스파크를 이용해 다양한 형상의 금속 공작물을 제작하는 가공 방식으로, 중국 시장에서는 '스파킹 가공'이라고도 부릅니다.

작동 원리와 분류

EDM 가공 중 빠르게 반복되는 전류를 통해 공작물에서 여분의 금속 소재가 제거됩니다. 중요한 전극 중 하나는 공구 전극이라 불립니다. 오늘날에는 많은 유형의 EDM이 있습니다. 여기서는 금속 가공 및 제조 분야에서 널리 사용되는 한 유형, 즉 소형 가전제품, 필터, 3C 전기 소모품, 기타 소형 공작물 가공에 사용되는 유형을 다룹니다.

소구경 드릴링 EDM

소구경 드릴링 EDM은 공작물에 관통 구멍을 만드는 데 사용되며, 와이어 컷 EDM 작업을 위한 와이어가 이 관통 구멍을 통과합니다. 소구경 드릴링용으로 설계된 별도의 EDM 헤드가 와이어 커터에 장착돼 필요에 따라 대형 경화 플레이트에서 완제품을 부식 가공할 수 있게 합니다. 소구경 드릴링 EDM은 제트 엔진 터빈 블레이드 앞뒤 가장자리에 구멍 열을 뚫는 데 사용됩니다. 드릴링 EDM으로 뚫린 이 작은 구멍들을 통해 공기가 흐르면 엔진이 더 높은 온도를 견딜 수 있습니다.

EDM 기술의 역사적 발전

와이어 컷 방전 가공기는 1960년대 후반에 등장했으며, 목적은 경화강으로 공구와 금형을 제조하는 것이었습니다. 최초의 NC 공작기계는 천공 수직 밀링 머신의 변형에서 파생되었습니다. 1960년대 후반, 소련은 러시아에서 최초의 상업용 CNC 공작기계인 와이어 EDM 기계를 제조했습니다. 이 기간 동안 항공우주, 군수/국방, 자동차 분야의 가공이 긍정적인 방향으로 발전했습니다.

수요가 진전을 자극하다

1960년대 David H. Dulebohn 그룹이 Andrew Engineering Company에서 밀링과 연삭기용 공작기계를 개발했습니다. 그런 다음 마스터 도면을 컴퓨터 수치 제어(CNC) 플로터로 제작해 더 높은 정밀도와 반복성을 달성했습니다. 1970년대 초, CNC 드로잉 플로터와 광학 라인 팔로워 기술을 장착한 와이어 컷 EDM 기계가 생산되었습니다.

이 발전을 기반으로 Dulebohn은 플로터 CNC로 프로그래밍해 EDM 기계 작동을 직접 제어했고, 1976년 최초의 CNC EDM 기계를 생산했습니다. 최근 수십 년간 상업용 EDM 와이어 컷의 능력과 적용은 크게 발전했습니다. 또한 EDM 기계의 이송 속도가 크게 향상되었고, 표면 마감 품질도 잘 제어할 수 있게 되었습니다.

기타 EDM 가공 유형

와이어 컷과 드릴링 EDM 외에도 다이 싱킹 EDM도 산업에서 특수 공작물 가공에 널리 사용됩니다. 다이 싱킹 EDM 기계의 역사는 1943년 제2차 세계대전 말기로 거슬러 올라갑니다. 두 러시아 과학자(BR Lazarenko와 NI Lazarenko)는 스파크 효과로 인한 텅스텐 전기 접점의 침식을 방지하는 방법을 연구하라는 지시를 받았습니다. 그들은 실험실에서 물리적 원리를 발견했고, 이는 이후 산업 전체를 변화시켰습니다.

그들의 노력은 이 기술에 기여했습니다. 전극이 특정 조건에 있을 때 침식을 더 정확하게 제어할 수 있음을 발견했고, 이는 이후 과학적·산업적 실험에 큰 영감을 주었습니다. 이 지식은 텅스텐 같은 경질 소재 가공용 EDM 공작기계 발명으로 이어졌습니다. Lazarenko의 기계는 R-C 타입 기계라 불리며, 저항-콘덴서를 의미합니다.

오늘날의 응용

EDM은 오늘날 매우 일반적인 금속 절단 기술로, 경질 및 복잡한 소재 가공에 사용됩니다. 금형 및 공구 제조에 널리 쓰입니다. 현재는 시제품과 부품 제작에도 적용되며, 특히 항공우주, 자동차, 전자 분야에서 활용됩니다.