난삭재의 종류와 가공이 어려운 이유에 대해서 알아보자

난삭재의 종류와 가공이 어려운 이유에 대해서 알아보자

금속 가공의 현장에서 자주 듣는 '난삭재'라는 말. 

뉘앙스로 어쩐지 절삭가공이 어려운 소재라는 것은 알 수 있다고 생각합니다만,

구체적으로 어떤 소재인가라고 하면 설명하기가 어렵습니다.

이번 포스팅에서는 난삭재에 대해서 설명해 보도록 하겠습니다.

난삭재에 관한 기초 지식이나 재질의 종류 등을 알아 두는 것으로

취급 방법이나 필요한 곳 또한 알 수 있으므로 확인해 두면 좋습니다.

 

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난삭재란 어떤 것이며, 왜 난삭재라고 하는가

난삭재란, 단지 깎기 어려울 뿐만 아니라 「취급 자체가 어려운 소재」를 가리킵니다. 

 

너무 딱딱해서 깎기 어렵고, 깨지기 쉽고 취급하기 어려우며,

발화·인화하기 쉽기 때문에 주의가 필요한 등 여러가지 조건이 있어

다루기 쉽지 않은 소재의 명칭이 바로 난삭재입니다.

 

또한 데이터가 갖추어지지 않아 깎기 쉬운지의 여부를 모르는 금속도 난삭재에 포함됩니다.

 

대표적인 금속 난삭재 목록

난삭재에는 크게 나누면 아래와 같은 특성이 있습니다.

많은 소재가 아래와 같은 1~2개의 특징을 가지고 있습니다만, 

3개, 4개의 조건을 겸비하고 있는, 매우 가공이 어려운 소재도 있습니다.

 

・경도가 높고 깎기 어렵다
・경취성이 있어, 가공시에 깨지기 쉽다
・가공 경화가 발생하기 쉽다
・공구와 친화성이 높고, 가공시에 용착하기 쉽다
・고온 강도가 크고 고온하에서 변형하기 어렵다
・열전도율이 낮아, 가공시의 온도를 놓치기 어렵다
・재료 강도가 크고, 전단이나 인장에 강하다
・연성이 크고 끈끈한 성질을 가진다
・가공시에 발화, 인화할 가능성이 높다

난삭재의 성능을 근거로, 아래에서는 구체적인 난삭재의 특징과 요구되는 이유에 대해 설명합니다.

난삭재 스테인리스

일반적인 지명도가 높은 「스테인리스」도, 실은 난삭재의 하나입니다. 

 

스테인리스는 열전도율이 낮고, 절삭 가공시에 발생하는 열을 위해 넣기 쉬운 성질과 가공 경화성을 겸비하고 있어, 

고온에서의 가공이 어려운 소재입니다. 

 

게다가, 공구와의 친화성이 높고, 절삭시에 나오는 절삭분이 칼날에 용착하기 쉽기 때문에, 

가공 정밀도가 내기 어려운 특징이 있습니다.

상기에서도 알 수 있듯이, 매우 내열성이 뛰어난 스테인리스. 녹슬기 어려운 성질로

불이나 물을 사용하는 장소에 많이 도입되고 있습니다.

 

또, 먼지에 강하고 위생적으로도 안심인 소재이기 때문에

주방이나 욕조, 식기로부터 차량에 이르기까지 폭넓은 분야에서 필요로 하고 있습니다.

 

 

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난삭재 티타늄

티타늄도 절삭 가공이 매우 어려운 난삭재입니다. 

 

열전도율이 낮고 공구와의 친화성이 높기 때문에 절삭 가공시에 발생하는 절삭분으로 인해 

비비가 발생하거나 공구와 화학 반응을 일으킬 가능성이 있습니다. 

 

게다가, 절삭이나 연마에 의해 발생하는 절삭분에는 발화성이 있기 때문에

청소나 관리에는 특히나 신경을 써야 합니다.

가볍고 열에 강하고 인장 강도도 높은 티타늄은

내식성이 뛰어나 해수에 닿는 환경에서도 사용할 수 있는 몇 안되는 금속입니다. 

 

조리 기구나 액세서리, 자동차의 엔진이나 골프의 클럽 등 일상적으로도

다양한 것에 활용되고 있는 것이 바로 티타늄입니다.

 

 

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난삭재 인코넬

니켈을 주체로 하고, 크롬이나 철, 탄소 등을 함유한 인코넬 또한 난삭재입니다.

고온 강도가 크고 열전도율이 낮은 경우도 있고, 절삭 가공이 가장 곤란한 재료라고도 합니다.

 

공구와의 친화성도 높은 것 외에, 스테인리스나 티타늄 정도 많은 것에 활용되고 있지 않기 때문에

절삭 데이터가 적고, 가공시에 절삭 조건을 탐색하면서 진행해 갈 필요가 있습니다.

인코넬은 고온에서의 강도나 내산화성, 내크리프성이 매우 높고, 

고온에서도 변형이나 산화하지 않고 강도를 확보할 수 있는 소재입니다. 

 

원자력 발전소의 폐액 처리 장치나 쓰레기 소각로, 수처리 시설, 나아가 제트 엔진이나 

스포츠카의 부품 등에도 사용되고 있습니다.

난삭재 마그네슘

마그네슘은 점화하면 격렬하게 타는 성질을 가지고 있습니다. 

또한, 과열 상태에서 물에 닿으면 가연성 가스 등을 발생시키는 금속이기도 합니다.

 

고온에서의 가공이나 불, 물이 있는 장소에서의 가공은 엄금으로,

환기와 절삭분의 청소에도 주의가 필요한 소재입니다.

취급하기 어려울 뿐이라면 손을 내놓지 않는 것이 좋지만, 

실용 금속 중에서 가장 가볍다는 메리트를 가져 강성이나 강도도 철이나 알루미늄보다 뛰어난 것 외,

가공 자체는 하기 쉬운 특징을 가지고 있습니다.

 

일반적으로 알루미늄이나 아연 등을 더한 합금으로 취급되어

자동차 부품이나 노트북, 휴대 전화, SLR 카메라의 케이스, 지팡이, 휠체어 등의 복지 용품 등에 사용되고 있습니다.

 

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기타 난삭재

상기 이외에도 다양한 난삭재가 있습니다. 

가공의 현장에서는 거푸집 등에 사용되는 초경합금도 그 하나이지요. 

 

일반적인 금속보다 딱딱하기 때문에 드릴의 칼날이 지나치게 가공이 어려운 금속입니다. 

 

친밀한 곳에서는 유리도 난삭재의 하나.

경취성이 있어, 가공시에 깨지거나 망가져 버릴 가능성이 있기 때문에

가공에는 적합하지 않은 소재의 하나입니다.

금속은 종류가 풍부하고 가공에 민감한 것도 많이 있습니다. 

동시에 가공에있어서는 고기능·고품질의 것이 요구됩니다.

 

딱딱한 소재는 가공할 수 있으면 강도가 높은 제품이 되고,

열에 강한 소재는 내화 성능이 높은 금속으로서, 키친이나 자동차의 엔진 등 고온이 되는 장소에서도

변함없이 높은 성능을 발휘할 수 있습니다.

그 때문에, 난삭재를 가공할 수 있으면 제품에 부가가치를 붙일 수 있어 

사용자가 요구하는 제품을 제공하는 것이 가능하게 됩니다.