special  첨단산업의 주춧돌 세라믹뿌리산업 개발 최신 동향(2)

ELID 연삭가공 기술을 이용한  산업 · 의료용 세라믹의 날 세움 가공 

곽 태 수_ 경남과학기술대학교 기계공학과 교수 

신 건 휘_ 한주금속(주) 개발팀 

1. 서 론 

세라믹은 물리, 화학적으로 우수한 특성을 가지고 있으므로 정밀기기, 의료, 산업용 기능성 재료로 주목받고 있다. 세라믹 소재는 절삭/연삭 가공의 어려움으로 인해 미세가공이나 정밀 형상을 제조하기 위해서는 유리(流離) 입자를 이용한 연마공정에 크게 의존하고 있다. 특히 세라믹을 이용하여 산업/의료용 칼날이나 나이프를 제조할 때는 날을 세우는 공정에서 날 끝 치핑을 방지하는 것이 매우 중요하므로 많은 경우 연마공정에 의존하게 된다.  

유리입자를 이용한 연마공정은 낮은 절삭력으로 인해 파손의 위험이 적으므로 미세가공에 활용되고 있는 반면에, 제작에 많은 시간이 소요되며 현장 관리의 어려움이 있다. 이에 비해 연삭가공 방법은 일정한 절삭력이 유지되므로 형상 가공에 유리하며 제작 시간을 크게 절약할 수 있다. 그러나 연삭가공은 비교적 절삭력이 크기 때문에 세라믹과 같이 취성재료를 가공할 때 절삭력 제어가 미비하면 치핑을 유발하기 쉬운 단점이 있다. 연삭 가공에서 절삭력은 눈메움 현상으로 인해 가공 중에 점차적으로 증가하므로 세라믹 가공에서 절삭력의 증가는 파손 및 파단을 유발하는 주요한 원인이 된다. 따라서 잦은 드레싱을 통해 일정한 절삭력을 유지하는 것이 중요하다. ELID(Electrolytic In-Process Dressing) 연삭 가공은 가공 중 숫돌 표면에 생성된 산화피막이 눈메움 현상을 방지하여 드레싱을 위한 작업의 중단 없이 지속적인 연삭 가공이 가능할 뿐 만 아니라, 연삭 저항을 일정하게 유지시켜 세라믹과 같은 경취성 재료의 연삭가공에 적용하기가 용이하다.  

본 호에서는 ELID 연삭 가공 기술을 이용한 산업/의료용 세라믹의 날 세움 가공 실험 사례를 중심으로 소개한다.