오늘날의 글로벌 경제에서 경쟁력을 유지하려면 금형 제조업체는 극히 짧은 시간 주기로 고품질 제품을 계속 생산해야 합니다. 이 목표를 달성하려면 금형 숍이 경쟁력 있는 위치를 유지할 수 있도록 고급 제조 공정 기술과 절삭 공구 재료를 개발해야 합니다. 이러한 고급 제조 기술 중 하나인 하드 밀링은 지속적으로 발전해 왔습니다.
지난 몇 년 동안 금형 제조업체는 당시 공작 기계 및 절삭 공구의 한계로 인해 하드 밀링을 진정으로 채택하지 못했습니다. 그러나 오늘날 고강성, 고속 스핀들 시스템과 고급 프로세서를 갖춘 대부분의 최신 머시닝 센터는 단단한 재료를 절단하는 데 편리합니다. 동시에 고급 CAM 소프트웨어 패키지에는 하드 밀링을 위한 특정 머시닝 사이클과 공구 수명을 최적화하도록 설계된 공구 경로 기능이 있습니다.
하드 밀링 절삭 공구 선택
금형 작업장은 일반적으로 세 가지 유형의 밀링 도구를 사용합니다. 솔리드 카바이드 엔드밀, 인덱서블 카바이드 인서트, 그리고 최근 개발된 인덱서블 세라믹 인서트. 이러한 도구는 각각 다른 가공 응용 분야에서 고유한 장단점을 가지고 있습니다.
솔리드 카바이드 엔드밀은 일반적으로 정밀 연삭 및 코팅되어 있어 매우 비쌉니다. 도구가 둔해지면 다시 연삭하고 재코팅해야 합니다. 그러나 재생품의 절삭 성능은 엔드밀 새로운 도구만큼 좋지 않은 경우가 많습니다.
두 번째 유형의 하드 밀링 도구에는 인덱서블 카바이드 인서트가 장착되어 있습니다. 대부분의 경우 이 유형의 인서트의 카바이드 등급 및 인서트 형상 매개변수는 하드 밀링 작업을 위해 설계되지 않았으므로 경화된 재료를 가공할 때 최적의 도구 수명과 생산성을 제공하지 못합니다.
세 번째 유형의 하드 밀링 도구는 인덱서블 세라믹 인서트, 특히 휘스커 강화 세라믹 인서트를 사용합니다. 인덱서블 세라믹 인서트가 장착된 툴링 시스템을 사용하면 가공 주기가 더 빠르고 작업물당 가공 작업이 줄어드는 등 많은 이점을 얻을 수 있습니다. 그러나 이 툴링 시스템을 사용하려면 프로그래머와 작업자 모두 가공 프로세스를 재고하고 다른 도구를 사용할 때 고려하지 못할 수 있는 세부 사항에 주의를 기울여야 합니다.
위스커 강화 세라믹 인서트(밀링 표면, 캐비티 및 윤곽을 위한 인덱서블 인서트 포함)가 있는 다양한 하드 밀링 도구를 사용하면 금형 및 다이 숍에서 경화된 블랭크를 거칠게 가공하여 단일 설정으로 부품을 완성할 수 있습니다. 세라믹 인레이 밀링 커터(대형 페이스 밀에서 인덱서블 세라믹 인서트가 있는 소구경 엔드 밀까지)를 사용하면 안전한 고속 밀링이 가능합니다. 고속에서 하드 밀링을 위해 설계된 세라믹 인레이 밀링 커터를 사용할 때는 인서트가 단단히 고정되었는지 확인하는 것이 중요합니다.
고속 밀링 커터는 밀링 속도에서 세라믹 인서트의 안전성과 재현성을 기반으로 개발되었습니다. 현재 사용되는 휘스커 강화 세라믹의 융점은 2000°C 이상이므로 세라믹 인서트는 카바이드 인서트의 파손점보다 훨씬 높은 절삭 속도로 가공할 수 있습니다. 사실, 휘스커 강화 세라믹 인서트는 카바이드 인서트의 융점보다 높은 온도에서 정상적으로 작동할 수 있습니다. 세라믹 인서트를 사용한 하드 밀링에는 냉각수를 권장하지 않지만, 특히 캐비티 밀링에서는 칩의 2차 절단을 방지하기 위해 공랭을 권장합니다. 냉각수 사용과 폐액 처리 비용을 줄이는 것도 하드 밀링에서 세라믹 인서트를 사용하는 또 다른 이점입니다.
세라믹 인서트로 가공 비용 절감
세라믹 인서트를 사용한 하드 밀링은 금형 숍이 다양한 방식으로 생산 비용을 절감하는 데 도움이 될 수 있습니다. 첫째, 여러 공정을 하나의 공정으로 대체할 수 있습니다. 하드 밀링에 세라믹 인서트를 사용할 때 강철을 먼저 경화시킨 다음 경화된 상태에서 공작물을 밀링하여 과거의 가공, 담금질, 재가공의 세 가지 공정을 대체할 수 있습니다. 가공의 다른 단계에서 공작물을 설정하고 이동하는 시간을 줄임으로써 가공 주기를 단축하고 작업 경로를 개선할 수 있습니다. 또한 세라믹 인서트를 사용하여 경화된 공작물을 거칠게 밀링하면 하나 이상의 전극을 만들 필요 없이 비용이 많이 들고 시간이 많이 걸리는 EDM(전기 방전 기계) 가공을 피할 수 있습니다.
