제조공정
가공 기술은 '전통 가공(기계적 절삭)'과 '비전통 가공(에너지 빔/전기화학/초음파 등)'로 대별됩니다. 본문은 각 공정의 작동 원리, 대표 장비, 적용 소재, 산업별 활용 사례를 심층 정리했습니다.
공작물을 회전시키고 바이트를 이송해 원통·테이퍼·나사·단면 가공. 수동 선반부터 CNC 선반, 멀티태스킹 터닝센터까지 진화. 내부 보링·리밍·탭핑도 동시 가능.
회전 숫돌로 미세 칩 제거. 평면/원통/센터리스/내면/특수 연삭기 등으로 세분. 허용오차 ±0.0025mm, 표면 조도 Ra 0.025μm 구현 가능. 초경·세라믹·열처리 후 마무리에 필수.
단일 바이트의 왕복 운동으로 평면·홈·T-슬롯 가공. 셰이퍼는 소형(최대 900mm), 플래너는 대형(최대 15m) 공작물 대상. 대형 기계 베드·가이드웨이 연삭 전 공정에 활용.
회전 커터에 공작물 이송. 니·컬럼형, 베드형, 특수형으로 분류. 5축 가공기로 발전해 임펠러·금형·의료 부품 등 자유곡면 가공 표준 장비로 자리잡음.
트위스트 드릴로 홀 가공. 리밍·보링·카운터보링·탭핑까지 일괄 수행. 래디얼 드릴로 대형 공작물 대응.
이동 램(Ram)과 앤빌(Anvil) 사이 판금 성형. 전단·블랭킹·벤딩·드로잉·단조·코이닝 등. 구동: 기계식(고속), 유압식(고하중·정밀), 서보 프레스(자유 프로파일 제어).
| 공정 | 원리 | 가공 가능 소재 | 대표 응용 |
|---|---|---|---|
| EBM | 진공 중 고속 전자빔→열로 기화 | 전도성·비전도성 모두 | 반도체 마스크, 마이크로 홀(0.025mm) |
| EDM | 유전체 액 중 스파크 방전→용융/증발 | 전도성 금속만 | 금형 캐비티, 고경도강(60HRC↑), 미세 리브 |
| ECM | 전해액 중 양극 용해(도금 역반응) | 전도성 금속 | 터빈 블레이드, 디버링, 경사 홀, 거울면 |
| IBM | 알곤 이온빔→스퍼터링 제거 | 모든 고체 | 비구면 렌즈, 반도체 마스크, 표면 청정화 |
| LM | 집광 레이저→용융/증발 절단 | 금속, 세라믹, 복합재 | 항공 엔진 홀, PCB 미세 비아, 다이아몬드 드릴링 |
| PAM | 고온 플라즈마 아크→용융/배제 | 모든 금속 | 두꺼운 알루미늄(150mm), 스테인리스(100mm) 절단 |
| USM | 초음파 진동+연마제 슬러리→미세 파쇄 | 취성 재료(세라믹, 유리, 반도체) | 정밀 홀, 홈, 임플란트 표면 텍스처링 |
| CHM/PCM | 마스킹 후 화학 에칭 | 박판 금속(0.05~2mm) | 정밀 메쉬, 리드프레임, 네임플레이트, MEMS |
| 워터젯/AWJM | 초고압수(±연마제)→침식 절단 | 열영향 금지 전 소재 | 복합재, 티타늄, 석재, 식품, 방탄 유리 |
각 공정의 한계와 강점을 이해하고, 전·후 공정(열처리, 표면처리, 측정)까지 고려한 공정 루트 설계가 원가·품질·납기 동시 달성의 열쇠입니다.
제조공정
현재 많은 CAD/CAM 소프트웨어 패키지가 자동 프로그래밍 기능을 제공합니다. 이러한 소프트웨어는 일반적으로 프로그래밍 인터페이스에서 공구 선택, 가공 경로 계획, 절삭량 설정 등 공정 계획 관련 이슈를 안내합니다. 프로그래머는 관련 매개변수만 설정하면 NC 프로그램이 자동으로 생성되어 CNC 공작기계로 전송되어 가공을 완료합니다. 따라서 CNC 가공에서 공구 선택과 절삭량 결정은 인간-컴퓨터 상호작용 상태에서 완료되며, 이는 일반 공작기계 가공과 대조를 이룹니다. 동시에 프로그래머는 공구 선택과 절삭량 결정의 기본 원칙을 숙지해
레이저 빔 머시닝(Laser Beam Machining, LBM)이란? 레이저 빔 머시닝(LBM)은 레이저 빔에서 방출되는 열을 이용한 가공 방식입니다. 이 공정은 열에너지를 사용해 금속 및 비금속 표면에서 재료를 제거합니다. 고주파 단색광이 표면에 조사되면 광자 충격으로 가열, 용융, 기화가 일어납니다. 레이저 빔 머시닝은 열전도율이 낮은 취성 재료에 가장 적합하지만 대부분의 재료에 적용 가능합니다. 유리를 녹이지 않고 레이저 빔 머시닝을 수행할 수 있습니다. 감광성 유리(Photosensitive Glass)의 경우 레이저가