CNC 가공은 현대 제조의 초석으로, 다양한 산업 분야에서 복잡하고 정밀한 부품을 생산할 수 있게 해줍니다. 재료의 선택은 최종 제품의 효율성, 비용 효율성 및 품질을 결정하는 데 중추적인 역할을 합니다. 사용 가능한 수많은 재료 중에서 강철은 가장 다양하고 널리 사용되는 재료입니다. 그러나 모든 강이 동일하게 생성되는 것은 아니며 최적의 성능을 위해서는 적절한 등급을 선택하는 것이 중요합니다.
강철은 주로 철과 탄소로 구성되며 망간, 크롬, 니켈과 같은 다른 원소의 양이 다양합니다. 강의 특정 조성에 따라 강도, 경도, 내식성, 기계 가공성과 같은 특성이 결정됩니다.
컴퓨터 수치 제어(CNC) 가공은 컴퓨터 프로그래밍 명령을 사용하여 공작 기계를 제어하는 자동화된 프로세스를 의미합니다. 다양한 절삭공구를 이용해 가공물에서 소재를 제거해 고정밀도로 부품을 제작하는 기술이다.
CNC 가공에서는 올바른 강종을 선택하는 것이 가장 중요합니다. 이는 공구 마모, 가공 속도, 표면 조도 및 전체 생산 비용과 같은 요소에 영향을 미칩니다. 따라서 다양한 강종의 특성과 특정 용도에 대한 적합성을 이해하는 것이 제조업체에게 필수적입니다.
CNC 가공용 강철을 평가할 때는 다음과 같은 몇 가지 특성을 고려해야 합니다.
가공성(Machinability) : 공작기계를 사용하여 재료를 얼마나 쉽게 절단하거나 성형할 수 있는지를 나타냅니다.
강도(Strength) : 가해진 힘을 파손 없이 견딜 수 있는 재료의 능력.
경도 : 표면 변형 및 마모에 대한 저항성.
인성(Toughness) : 에너지를 흡수하고 파손되지 않고 소성 변형되는 재료의 능력.
부식 저항성(Corrosion Resistance ) : 품질 저하를 일으킬 수 있는 환경 요인을 견딜 수 있는 능력.
용접성 : 재료를 결함 없이 쉽게 용접할 수 있는 정도.
구성 : 탄소 함량이 약 0.18%인 저탄소강입니다.
특성 : 가공성이 우수하고 용접성이 양호하며 강도가 보통입니다.
용도 : 샤프트, 핀, 로드 등 성형성과 용접성이 요구되는 부품에 적합합니다.
구성 : 탄소 함량이 약 0.45%인 중탄소강.
특성 : 1018에 비해 강도와 경도가 높고 가공성이 우수합니다.
용도 : 기어, 액슬, 크랭크샤프트 등 적당한 응력을 받는 부품에 적합합니다.
구성 : 크롬과 몰리브덴을 함유한 저합금강.
특성 : 고강도, 우수한 인성, 우수한 피로 저항.
용도 : 샤프트, 볼트, 기어 등 응력이 높은 용도에 사용됩니다.
구성 : 니켈-크롬-몰리브덴 합금강.
특성 : 우수한 강도와 인성, 우수한 피로 및 충격 저항.
응용 분야 : 랜딩 기어 및 크랭크샤프트를 포함한 항공우주 및 자동차 부품에 이상적입니다.
구성 : 고탄소 크롬강.
특성 : 경도와 내마모성이 높고, 표면조도가 우수합니다.
용도 : 베어링 및 기타 마모가 심한 용도에 일반적으로 사용됩니다.
구성 : 가공성을 향상시키기 위해 황을 첨가한 오스테나이트계 스테인리스강입니다.
특성 : 내식성 우수, 가공성 우수, 비자성.
용도 : 패스너, 피팅 등 내식성과 가공 용이성을 요구하는 부품에 적합합니다.
구성 : 약 18% 크롬과 8% 니켈을 함유한 오스테나이트계 스테인리스강.
특성 : 내식성, 용접성, 성형성이 우수합니다.
용도 : 식품가공, 의료기기, 화학기기 등에 사용됩니다.
구성 : 향상된 내식성을 위해 몰리브덴을 첨가한 오스테나이트계 스테인리스 스틸.
특성 : 특히 염화물 환경에서 내부식성이 뛰어납니다.
응용 분야 : 해양, 제약, 화학 처리 산업에 이상적입니다.
구성 : 고탄소, 고크롬 공구강.
특성 : 우수한 내마모성, 높은 경도, 우수한 치수 안정성.
용도 : 높은 내마모성을 요구하는 다이, 펀치, 기타 툴링 용도에 사용됩니다.
구성 : 크롬-몰리브덴 열간공구강.
특성 : 열간경도가 우수하고 인성이 양호하며 열피로에 대한 저항성이 우수합니다.
용도 : 다이캐스팅 및 압출 툴링에 이상적입니다.
| 강종 | 탄소 함량 | 합금 원소 | 강도 | 경도 | 가공성 | 용도 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| AISI 1018 | 낮은 | 없음 | 보통의 | 낮은 | 훌륭한 | 샤프트, 핀 |
| AISI 1045 | 중간 | 없음 | 높은 | 보통의 | 좋은 | 기어, 축 |
| AISI 4140 | 낮은 | 크롬, 모 | 매우 높음 | 높은 | 좋은 | 샤프트, 볼트 |
| AISI 4340 | 높은 | Ni, 크롬, 모 | 매우 높음 | 매우 높음 | 보통의 | 항공우주 |
| AISI 52100 | 높은 | Cr | 매우 높음 | 매우 높음 | 보통의 | 문장 |
| 아이시 303 | 낮은 | 에스 | 보통의 | 낮은 | 훌륭한 | 패스너 |
| 아이시 304 | 낮은 | 니, 크롬 | 보통의 | 보통의 | 좋은 | 식품, 의료 |
| AISI 316 | 낮은 | Ni, 크롬, 모 | 보통의 | 보통의 | 좋은 | 선박 |
| AISI D2 | 높은 | Cr | 매우 높음 | 매우 높음 | 가난한 | 압형 |
| AISI H13 | 보통의 | 크롬, 모 | 높은 | 높은 | 보통의 | 압형 |
응용 요구 사항 : 강도, 경도, 인성 등 특정 응용 분야에 필요한 기계적 특성을 결정합니다.
가공성 : 효율적인 생산을 보장하기 위해 가공성과 원하는 특성의 균형을 맞추는 강종을 선택합니다.
비용 : 성능 및 프로젝트 예산과 관련하여 강종의 비용을 고려하십시오.
가용성 : 선택한 강종을 쉽게 사용할 수 있고 필요한 수량만큼 조달할 수 있는지 확인합니다.
후처리 : 강종에 필요할 수 있는 열처리, 코팅 등의 추가 공정을 설명합니다.
CNC 가공에 가장 적합한 강철을 선택하는 것은 최종 제품의 성능, 비용 및 품질에 영향을 미치는 중요한 결정입니다. 다양한 강종의 특성과 용도를 이해함으로써 제조업체는 특정 요구 사항에 맞는 정보를 바탕으로 선택할 수 있습니다. AISI 1018의 뛰어난 가공성, AISI 4140의 높은 강도, AISI 316의 내식성 등 각 강종은 다양한 응용 분야에 맞는 고유한 이점을 제공합니다. 따라서 최적의 결과를 얻으려면 프로젝트 요구 사항과 철강 특성에 대한 철저한 평가가 필수적입니다.
