드릴링이란? - 정의, 공정 및 팁

드릴링이란?

드릴링은 드릴 비트를 사용하여 단단한 재료에 원형 단면의 구멍을 절단하는 절단 공정입니다. 드릴은 일반적으로 회전하는 절삭 공구이며 종종 다점식입니다. 비트가 공작물에 눌러지고 분당 수백에서 수천 회전의 속도로 회전합니다. 결과적으로 절삭 날이 공작물에 눌려 드릴링 중에 구멍에서 칩이 제거됩니다.

암석을 드릴링할 때 일반적으로 비트가 회전하지만 구멍은 원형 절단 동작으로 만들어지지 않습니다. 대신, 구멍은 일반적으로 빠르게 반복되는 짧은 스트로크를 사용하여 드릴 비트를 구멍에 망치질하여 만듭니다.

해머링 충격은 구멍 외부(상단 해머 드릴 비트) 또는 시추공 내부(다운홀 드릴 비트, DTH)에서 수행할 수 있습니다. 수평 드릴링에 사용되는 드릴을 드리프터 드릴이라고 합니다.

드문 경우지만 단면이 원형이 아닌 구멍을 절단하는 데 특수 모양의 드릴 비트가 사용됩니다. 정사각형 단면이 가능합니다.

 

 

드릴링 공정

드릴된 구멍은 입구 쪽의 날카로운 모서리와 출구 쪽의 버가 있는 것이 특징입니다. 또한 구멍 내부에는 일반적으로 나선형 피드 마크가 있습니다.

드릴링은 구멍 개구부 주변에 낮은 잔류 응력을 생성하고 새로 형성된 표면에 응력이 높고 교란된 재료의 매우 얇은 층을 생성하여 공작물의 기계적 특성에 영향을 미칠 수 있습니다. 이로 인해 공작물이 응력을 받는 표면에서 부식 및 균열 전파에 더 취약해집니다. 이러한 해로운 조건을 피하기 위해 마무리 작업을 수행할 수 있습니다.

홈이 있는 드릴 비트의 경우 홈을 통해 칩이 제거됩니다. 칩은 재료 및 공정 매개변수에 따라 긴 나선형 또는 작은 플레이크를 형성할 수 있습니다. 형성된 칩의 유형은 재료의 기계 가공성을 나타내는 지표가 될 수 있으며 긴 칩은 재료 가공성이 우수함을 나타냅니다.

가능한 경우 드릴된 구멍은 공작물 표면에 수직으로 위치해야 합니다. 이렇게 하면 드릴 비트가 "Work" 경향, 즉 보어의 의도된 중심선에서 편향되어 구멍이 잘못 배치되는 경향이 최소화됩니다. 드릴 비트의 길이 대 직경 비율이 높을수록 Work 경향이 커집니다. Work 경향은 다음과 같은 다양한 다른 방법으로도 선점됩니다.

다음과 같이 드릴링 전에 센터링 표시 또는 형상 설정

▷ 공작물에 마크를 주조, 몰딩 또는 단조
▷ 센터 펀칭
▷ 스폿 드릴링(즉, 센터 드릴링)
▷ 주물 또는 단조의 특정 영역을 가공하여 거친 표면에 정확하게 위치한 면을 만드는 스폿 페이싱.
▷ 드릴 부싱이 있는 드릴 지그를 사용하여 드릴 비트 위치 구속
▷ 드릴링에 의해 생성된 표면 마감은 32에서 500마이크로인치 범위일 수 있습니다. 마무리 절단은 32마이크로인치 근처의 표면을 생성하고 황삭은 500마이크로인치 근처에 있습니다.

절삭유는 일반적으로 드릴 비트 냉각, 공구 수명 증가, 속도 및 이송 증가, 표면 조도 증가, 칩 배출을 돕는 데 사용됩니다. 이러한 유체의 적용은 일반적으로 공작물에 냉각수와 윤활유를 채우거나 스프레이 미스트를 적용하여 수행됩니다.

사용할 드릴을 결정할 때 당면한 작업을 고려하고 작업을 가장 잘 수행할 드릴을 평가하는 것이 중요합니다. 각각 다른 목적을 수행하는 다양한 드릴 스타일이 있습니다. 서브 랜드 드릴은 하나 이상의 직경을 드릴링할 수 있습니다. 스페이드 드릴은 더 큰 구멍 크기를 드릴하는 데 사용됩니다. 인덱서블 드릴은 칩 관리에 유용합니다.

 

금속에 구멍을 뚫는 12가지 팁

1. 금속 드릴링에 필요한 드릴 비트
거의 모든 범용 트위스트 비트는 금속에 구멍을 뚫는 작업을 제대로 수행합니다. 사실, 대부분의 금속 드릴 비트는 목재와 플라스틱을 포함한 다양한 재료를 뚫기 위해 제조됩니다. 가장 저렴한 트위스트 비트는 고속 강철(HSS)로 만들어지며 이러한 기본 비트는 대부분의 금속 드릴링 작업에 적합합니다.

구멍을 많이 뚫거나 스테인리스강이나 주철과 같은 단단하고 마모성이 있는 금속을 뚫어야 하는 경우 검은색 산화물이나 금속용 코발트강 드릴 비트에 몇 달러 더 쓰십시오. 이 비트는 둔해지기 전에 더 많은 구멍을 뚫습니다.

일부 비트에는 TIN(질화티타늄)이라는 특수 코팅이 있습니다. 이 코팅은 제조업체에서 열과 마찰에 더 잘 견디는 데 도움이 된다고 주장하여 이러한 비트가 표준 고속 강철 비트보다 최대 6배 더 오래 지속됩니다.

2. 눈을 보호하십시오
작은 금속 조각 하나만 있으면 심각한 눈 부상을 입을 수 있으므로 금속을 드릴링할 때 적절한 눈 보호가 절대적으로 필요합니다. 최상의 보호를 위해 얼굴 측면을 감싸는 보안경을 선택하십시오.

3. 센터 펀치 만들기
드릴 비트는 처음 드릴링을 시작할 때 방황하는 경향이 있습니다. 이를 방지하기 위해 원하는 구멍을 측정하고 표시한 다음 센터 펀치와 망치를 사용하여 작은 보조개를 만듭니다. 이렇게 하면 드릴 비트의 끝 부분이 드릴 작업을 시작할 때 들어갈 수 있습니다.

4. 윤활된 비트가 더 오래 지속됨
1/8인치 이상의 강철에 구멍을 뚫려면 절삭유나 3-IN-ONE과 같은 다목적 오일을 사용하십시오. 비트에 윤활제를 바르면 마찰과 열 축적이 줄어들어 드릴링이 더 쉬워지고 비트가 더 오래 지속됩니다. 알루미늄, 황동 또는 주철과 같이 드릴링하기 쉬운 금속의 경우 일반적으로 윤활이 필요하지 않습니다.

5. 클램프로 스티치 방지
한 손으로 금속 조각을 잡고 다른 손으로 구멍을 뚫지 마십시오. 금속용 드릴 비트가 걸리면 즉시 공작물이 회전하고, 부딪치고, 베일 수 있습니다(날카로운 금속 모서리가 뼈를 깎습니다!). 항상 최소 2개의 클램프를 사용하여 공작물을 단단히 고정하십시오.

6. 작은 구멍으로 시작
큰 구멍이 필요하십니까? 작게 시작하세요! 대부분의 트위스트 비트는 최대 직경 1인치까지 사용할 수 있지만 1/4인치부터 시작하면 최상의 결과를 얻을 수 있습니다. 원하는 크기에 도달할 때까지 금속용 드릴 비트로 구멍을 뚫고 연속적으로 더 큰 구멍을 뚫습니다. 선택할 트위스트 드릴 비트에 대해 자세히 알아보십시오.

7. 구멍 제거
금속에 구멍을 뚫은 후에는 날카로운 모서리나 거친 부분을 제거하는 것이 좋습니다. 날카로운 모서리를 매끄럽게 하기 위해 멋진 디버링 도구를 구입할 수 있지만 비용을 지출하기 전에 다음 트릭을 시도하십시오. 방금 뚫은 구멍보다 직경이 약간 더 큰 꼬임을 구하고 구멍 상단에 손으로 부드럽게 돌립니다. 이렇게 하면 구멍 가장자리가 부드러워지고 버가 제거됩니다.

8. 구멍 톱은 더 큰 구멍을 잘라냅니다.
큰 구멍의 경우 구멍 톱이 작업을 깨끗하고 신속하게 완료합니다. 트위스트 비트와 마찬가지로 구멍 톱은 드릴에 바로 끼우고 알루미늄 및 강철과 같은 얇은 판금을 절단합니다. 구멍 톱의 파일럿 비트를 지지하고 작업 표면을 보호하기 위해 합판 조각을 사용하십시오.

 

9. 느린 속도로 드릴
조금 더 빨리 돌수록 더 뜨거워집니다. 그리고 열은 비트를 빨리 무디게 합니다. 일반적으로 금속 드릴 비트를 사용하여 가능한 한 느린 속도로 금속을 뚫는 것이 좋습니다. 강철 및 더 큰 드릴 비트와 같은 단단한 금속은 훨씬 더 느린 속도가 필요합니다. 작은 트위스트 비트(1/16인치 ~ 3/16인치)를 사용하면 3,000rpm으로 대부분의 금속을 드릴링할 수 있습니다. 더 큰 트위스트 비트(11/16인치 ~ 1인치)의 경우 350 ~ 1,000rpm이 권장됩니다.

10. 샌드위치 만들기
얇은 판금에 깨끗하고 정확한 구멍을 만들려면 나무 샌드위치를 ​​만드십시오. 두 개의 나무 조각 사이에 판금을 끼우고 모든 것을 테이블이나 작업대에 고정하기만 하면 됩니다. 샌드위치의 나무 '빵' 층은 판금을 평평하게 유지하고 드릴 비트가 판금을 뚫을 때 방황하는 것을 방지합니다.

11. 스텝 비트 시도
스텝 드릴 비트는 판금 및 기타 얇은 재료에 구멍을 뚫도록 설계되었습니다. 강철 정션 박스, 전기 서비스 패널 또는 스테인리스 스틸 싱크에 완벽한 크기의 깨끗한 구멍이 필요한 경우에 적합합니다.

금속용 스텝 드릴 비트를 사용하면 다양한 직경의 구멍을 뚫을 수 있으며 일부는 최대 3/8인치 두께의 금속을 뚫습니다. 단점이라면 스텝 비트는 일반 비트보다 비쌉니다.

12. 드릴 프레스로 올라가기
휴대용 드릴만 사용하여 대부분의 금속 구멍을 뚫는 것은 상당히 쉽지만 드릴 프레스를 사용하면 거의 항상 더 높은 정확도와 더 나은 결과를 얻을 수 있습니다. 대부분의 드릴 프레스는 실제로 금속 가공을 염두에 두고 제작됩니다. 핸들을 아래로 당기면 비트가 공작물 속으로 똑바로 들어가 매우 정밀한 구멍이 만들어집니다.

드릴 프레스에는 기울기 및 높이 조절이 가능한 두툼한 주철 테이블이 함께 제공되며 다양한 클램핑 옵션이 가능합니다. 속도 변경은 뚜껑을 열고 고무 벨트를 한 풀리에서 다른 풀리로 옮기는 것만큼 쉽습니다. 가장 비싼 드릴 프레스는 플로어 스탠딩 모델이지만 12만원 정도면 괜찮은 벤치탑 기기를 구입할 수 있습니다.