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금속 정보/금속 가공

디버링(deburring)이란? 실시 목적과 방법, 공구 등을 해설

by KaNonx카논 2022. 6. 24.
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디버링(deburring)이란? 실시 목적과 방법, 공구 등을 해설

디버링이란 제품 및 부품에 발생한 바리를 제거하고 

품질을 향상시키거나 사용 중 문제가 발생하지 않도록 하기 위한 추가 가공입니다.

 

여기에서는 바리의 발생 요인이나 디버링 방법,

바리를 발생하지 않게하는 가공 등에 대해서 해설합니다.

 

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금속 가공 중 바리란?


바리는 가공 과정에서 발생하여 의도하지 않는 돌기 및 잔류물을 의미합니다.

금속 가공때에 발생하고 불확정한 뾰족한 형상을 하고 있는 것이 특징입니다.


예를 들면 금속 가공에서절삭이나 압박에 의한 절단을 했을 때는 

가공물이 변형되면서 거칠게 뜯어내는 과정에서 바리가 됩니다.

 

점토 같은 부드러운 것을 뜯었을 때 늘어난 형상의 끝이

들쭉날쭉한 불확정한 형태로 되는 것을 예시로 생각하시면 좋겠습니다.

절삭, 프레스에서 발리는 가공된 방향으로 향하여 발생합니다.

또 바리는 금속 주조와 수지의 사출 성형과 같은 본을 사용한 가공에서도 발생합니다.

본을 사용한 가공의 바리 발생의 구조는, 절삭, 프레스의 바리의 구조와는 전혀 다릅니다.


바리는 또 용접이나 도금, 도장 등 다양한 장면에서 발생합니다만,

어떤 이유로든 기본적으로 제거해야 하는 것입니다.

 

도면 중에도 "바리 제거할 것" 과 "바리 불가"등의 주석이 적히는 경우도 매우 많습니다.

그 때문에 가공한 부품과 제품에 바리가 있으면 제거하는 것이 일반적입니다.


발생해버린 바리를 제거하는 공정을 디버링이라고 합니다.

 

 

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디버링을 하는 목적

바리가 발생해 버린 경우 디버링을 하지 않으면 안 됩니다.

다음과 같이 디버링에는 복수의 목적과 이유가 있습니다.

 

 

완제품의 정도 저하를 막기 위해서 바리를 제거한다


바리는 본래의 형상부터 의도하지 않는 형태로 뛰쳐나온 형상입니다.

그래서 부품끼리의 접촉 면에 바리가 있다면 부품과 부품 사이에

바리가 이물질이 되어 올바르게 부착할 수 없게 되어 버립니다.

 

이에 의해 조립의 정확도가 나빠지거나, 본래 있어야 할 기능이 발휘 못하게 되거나 등 트러블을 일으킵니다.

 

예를 들면 금속판에 환봉을 꿰뚫은 구멍의 전단 가공 중 거기에 바리가 생겼다면

환봉이 바리와 간섭해서 구멍에 조립되지 못하거나, 각도가 어긋나는 등의 케이스도 있겠지요.


또 기준면의 엣지부에 바리가 있다면 부품이 바르게 되지 않아 계측 오차의 원인도 됩니다.
이처럼 바리는 조화의 정밀도를 저하시킴으로써 제거해야 합니다.



고장 제품의 마모를 예방하기 위해 바리를 제거한다

부품에 발생한 바리는 후에도 다양한 오류의 원인이 됩니다.

예를 들면 기름이나 공기 등 유체의 유로에 발생하는 바리는 흐름을 막을 뿐만 아니라

제품 사용 중에 이물질로서 제품의 기능을 해치는 경우도 있습니다.

 

또 전기 제품의 예로는 의도하지 않는 튀어 나온 형상이므로

본래라면 충분한 틈을 확보하고 있던 설계에 있어도, 바리에 의해 회로에 접촉하고 합선될 수도 있습니다.


또 바리의 경직성과 크기에 따라서는 다른 부품에 접촉하고 상처를 줄 수 있습니다.

접동면에 접하는 부위에 바리가 있으면 당연히 접동 저항이 커지고, 미끄러지는 면을 마모시키고 슬라이딩성을 해칩니다.

 


제조 작업 종사자나 엔드 유저의 부상 방지를 위해 바리를 제거한다

특히 금속의 바리는 면도처럼 날카로운 것이 특징입니다.

그래서 바리의 한 부품은 제조 작업에 종사하는 사람의 손 등을 다치게 할 수 있습니다.

작업의 안전성을 해치고 재해 발생 등 불의의 사태를 초래할 가능성도 있습니다.


또 제품에 남은 바리에 의해서 엔드 유저가 다칠 수도 있습니다.

과거에는 노출한 용접 부위의 바리에서 최종 사용자가 다쳐 손해 배상 책임이 발생한 경우가 존재하고 있습니다.

 

사람에게 상처를 줄 뿐 아니라 제조자로서의 신용을 실추시킬 가능성도 있으므로

최종 사용자가 건드리는 부위의 바리에는 특히 주의 깊게 제거해야 합니다.

 

디버링 주요 방법

그럼 실제로 바리를 제거하려면 어떤 방법이 있을까요?

여기에서는 대표적인 디버링 방법을 기계적 방법과 연마 입자 가공의 두 가지로 해설합니다.


기계적 방법


디버링 방법에는 여러가지 것이있습니다만 안에서도 대표적인 것은 가공기나 공구 등을 이용하고 

기계적인 접촉에 의한 바리를 제거하는 방법입니다.


디버링기에서는 전용 브러쉬를 회전시키고 벨트 등을 이용하여 자동으로 부품을 보내거나 

작업자가 수작업으로 브러시에 부품을 비비고는 합니다.

 

또 NC가공기 등에서는, 절삭 후에 칼이나 칫솔 등 디버링 전용 툴에 공구를 갈아

가공과 동시에 디버링을 하는 경우도 있습니다.

 

이들은 비교적 큰 설비를 사용하여 이루어지는 방법이지만, 이런 경우는 그리 많지는 않습니다.


디버링 현장에서 가장 많이 이용되는 것은 칼이나 핸드 툴, 브러시 등을 이용한 수작업으로 제거입니다.

바리는 반드시 같은 장소에 똑같이 발생하는 것은 아닙니다.

 

때문에 모든 가공품에 절대 디버링을 할 필요가 없거나 순서 등의 수고가 적은 점 등이 장점이 됩니다.

 

그러나 안정적으로 바리가 발생하는 상황에서는 작업 시간이 걸리는 것이 단점입니다.

또 수작업으로 디버링은 작업 중에 가공품을 훼손할 수 있습니다.


기계적 방법은 제거율이 높고 확실하게 바리를 제거하는 것이 메리트입니다.

그러나 공정마다 워크의 자세를 바꾸거나 툴을 바꾸거나 하는 등의 수고가 발생합니다.



연마 입자 가공

연마 입자 가공도 디버링 대표적인 방법입니다.

배럴 연마와 쇼트 블라스팅은 일반적으로는 연마 가공(연마)이라고 규정하지만,

숫돌 알갱이를 불거나 부딪칠 때에 바리를 제거하는 효과가 있기 때문에 디버링 목적으로 이뤄지는 경우도 있습니다.


배럴 연마는 세탁조를 떠올리면 편리합니다.

가공물과 액체, 숫돌 알갱이를 넣은 병을 회전시키고 가공물끼리나

가공물과 연마 입자가 부딪치는 힘을 이용해서 바리를 제거합니다.


쇼트 블라스팅은 가공물의 표면에 숫돌 알갱이를 뿌리는 가공입니다.

연마 입자가 가공물에 생긴 발리에 부딪치면서 바리를 제거합니다.

 

연마 가공과 겸할 수 있어 공정을 집약할 수 있는 게 장점이지만,

가공물 표면에 상처와 타흔이 발생하거나 가공물이 젖거나 하는 등의 단점이 있습니다.


또 유체 연마(숫돌 유동 가공)라는 방법도 있습니다.

몽블랑의 페이스트를 짜내는 모습을 이미지해 보세요.

 

숫돌을 포함한 점탄성의 한 광택을 압박하면서 부품의 내부에 통과시킵니다.

주로 통 내부와 구멍 가장자리의 바리를 제거하는 방법으로 복잡한 형상의 가공,

딱딱한 소재의 바리도 제거할 수 있는 것이 특징입니다.

 

한편 가공에 시간이 늘어나는 등 디메리트도 있습니다.

디버링에는 또, 플라스마와 불길로 바리를 없애는 열적 가공 법,

약품으로 바리를 용해하는 화학 가공 법, 전해 연마 등의 전기 화학적 방법 등이 있습니다.

 

 

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디버링에서 흔히 쓰는 공구


기계적 방법에서는 다양한 공구가 사용됩니다.여기에서는 디버링에 자주 쓰이는 공구를 소개합니다.

 


핸디 툴(디버링 바)

 

전동으로 움직이는 칼을 발리에 두고 바리를 잘라내는 툴입니다.

스틱 숫돌

들고 쓰는 막대 모양의 숫돌로 모서리나 도랑 디버링에 사용됩니다.


바리 커터

NC가공기 등 가공기로 바리를 제거할 때 쓰이는 공구입니다.



디버링 작업시의 주의점

바리의 제거에는 여러가지 방법이 있지만, 어떤 작업에 대해서도 공통되는 주의 사항이 있습니다.


제품 자체를 손상시키지 않도록 주의한다

디버링에서는 칼이나 칫솔 등 다양한 공구를 사용합니다.

그래서 제거하는 부위 이외에 손상시키지 않도록 주의해야 합니다.

재질의 강도 등으로 최적인 디버링 방법을 선택하고 작업 순서를 제대로 만들 필요가 있습니다.



작업 중 부상에 충분히 주의한다


전술처럼 발리는 작업자의 신체를 훼손할 가능성이 있습니다.

 

래서 작업 시 보호구 착용, 안전하게 작업할 수 있는 설비, 환경을 정돈할 필요가 있습니다.

보호 안경과 마스크, 장갑 등을 사용하여 작업 표준을 준수할 수 있도록 준비합시다.

 

바리를 발생시키지 않기 위한 연구


발생한 바리를 제거하는 것은 중요하지만, 설계 및 가공 단계에서 바리의 발생을 막는 방도를 하는 것도 중요합니다.

바리의 발생 이유로 대책은 각각이지만 대표적인 대책으로서 이하와 같은 방법이 유효합니다.

 


설계 시점에서 발리 대책을 넣는다

설계 단계에서 바리를 의식하는 것은 매우 중요합니다.

예를 들면"지시 없는 각 부는 실 면취"나 "지시 없는 각부는 C0.2정도의 모서리 면취"라는 지시를 하면

공정에 디버링에 필요없기 때문에 디버링 공정을 필요로 하지 않는 경우도 있습니다.

 


절삭 가공 가공 쪽을 궁리하다

절삭 가공의 경우, 칼날이 가공물의 안쪽에서 바깥으로 향하는 방향으로 회전하거나 

이동할 때 바리가 커지는 경향이 있습니다.

 

그래서 칼의 이동 방향과 가공 순서를 연구함으로써 바리의 발생을 억제할 수 있습니다.

 


바리가 발생하기 어려운 속도로 가공하다

바리의 크기는 칼날 잠식량과 칼의 이동 속도로 변화합니다.

그래서 바리가 발생하기 어려운 가공 조건을 발견하고 발생하는 장소 부근에서는 조건을 조정하는 것도 방지 대책이 됩니다.

 


가공 순서를 궁리하고 2차 가공에서 바리 발생부를 수정 한다

예를 들면 원통 옆면에 구멍을 뚫고 원통 내부를 닦는 제품의 경우 

내부를 닦은 뒤 측면에 구멍을 열면 원통 내부에 바리가 남습니다.

 

그러나 먼저 측면에 구멍을 뚫고 그 후에 원통의 내부를 미가키하면, 

연마 작업으로 바리를 제거할 수 있습니다.

이렇게 2차 가공에서 바리를 없앨 수 있습니다.


또 판금 제품 등에서는 바리가 나오는 측을 제품의 안쪽에 되도록 설계하고
바리가 앤드 유저에게 영향을 미치지 않도록 하는 방법도 있습니다.

 


주조 및 사출 성형의 금형의 정밀도를 높인다

주조 및 사출 성형에 대해서는 PL에서 바리가 발생합니다.

이는 금형의 솔기에 짧은 틈이 있기 때문에 발생하므로, 

금형의 정밀도를 높이고 틈새를 없애거나 온도를 낮추고 드디어 재료의 점도를 올리거나 하는 등의 대책이 필요합니다.

 


정리

바리는 금속 절삭, 프레스 가공 금속이나 수지의 성형 가공 시 발생하여 의도하지 않는 돌출된 형상입니다.

 

도면에는 없는 형상이기 때문에 달라붙는 정도의 저하나

부품과 제품의 불량 제품을 훼손 등의 문제를 일으킵니다.

 

또 바리는 예리한 형상 때문에 작업자 및 최종 사용자를 훼손하고 산재와 배상 책임을 발생시킬 가능성도 있습니다.

그래서 바리는 제거해야 합니다.

 

바리의 제거에는 기계적 접촉으로 솔과 칼 등으로 바리를 제거하는 방법이나

배럴 연마와 쇼트 블라스팅 등 연마 입자를 이용하는 방법이 있습니다.

 

또 가공에 의해서 바리의 발생을 억제하는 방법도 있기 때문에

설계와 가공에 의해서 바리의 대책을 실시하는 것도 가능합니다.

 

 

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