빌트업엣지(Built-up Edge)가 발생하는 이유를 쉽게 알아보자!

안녕하세요, 오늘은 기계가공 과정에서 발생하는 현상 중 하나인 빌트업엣지(Built-up Edge, 이하 BUE)에 대해 알아보려고 합니다. BUE는 가공물의 표면 상태에 영향을 미치고 공구 수명을 단축시키는 주범이기 때문에, 정확한 원인을 파악하고 해결책을 찾는 것이 아주 중요합니다.

 

 

BUE란 무엇일까요?

BUE는 절삭 가공 시 공구와 가공물 사이의 마찰과 열에 의해 절삭된 칩(chip)의 일부가 공구 날에 달라붙어 형성되는 현상을 말합니다. 마치 칼로 채소를 썰 때 칼날에 채소 조각이 달라붙는 것과 비슷하다고 생각하면 쉽습니다.

이렇게 형성된 BUE는 공구의 날 끝을 덮어 절삭 효율을 떨어뜨리고, 가공면의 품질을 저하시키는 원인이 됩니다.

 

 

BUE가 발생하는 이유는?

BUE가 발생하는 주된 원인은 다음과 같습니다.

• 높은 절삭 온도: 절삭 과정에서 발생하는 높은 온도는 공구와 가공물 사이의 마찰을 증가시켜 BUE 형성을 촉진합니다.
• 낮은 절삭 속도: 너무 낮은 절삭 속도는 공구와 가공물 사이의 접촉 시간을 길게 하여 BUE가 형성될 가능성을 높입니다.
• 높은 이송 속도: 높은 이송 속도는 절삭력을 증가시켜 BUE 형성을 유발할 수 있습니다.
• 공구 재료: 공구 재료의 경도가 낮거나 내마모성이 떨어지는 경우 BUE가 더 쉽게 형성됩니다.
• 가공물 재료: 연성이 높은 재료(예: 구리, 알루미늄)는 BUE가 잘 발생하는 경향이 있습니다.
• 절삭유: 절삭유의 종류와 공급량이 적절하지 않을 경우 BUE가 발생할 수 있습니다.

 

BUE가 미치는 영향

BUE는 가공 과정에 여러 가지 부정적인 영향을 미칩니다.

• 가공면 품질 저하: BUE가 가공면에 눌려 붙으면서 표면 거칠기가 증가하고, 치수 정밀도가 떨어집니다.
• 공구 수명 단축: BUE가 공구 날을 마모시켜 공구 수명을 단축시킵니다.
• 공구 파손 위험 증가: 심한 경우 BUE가 공구 날을 깨뜨려 공구가 파손될 수 있습니다.
• 생산성 저하: 가공 품질이 저하되고 공구 교체 주기가 짧아져 생산성이 저하됩니다.

 

BUE 방지 방법

BUE를 방지하기 위해서는 다음과 같은 방법을 사용할 수 있습니다.

• 절삭 조건 최적화: 절삭 속도, 이송 속도, 절삭 깊이 등을 적절히 조절하여 절삭 온도를 낮추고, BUE 형성을 억제합니다.
• 공구 재료 선택: 내마모성이 우수하고 고경도의 공구 재료를 사용합니다.
• 절삭유 사용: 적절한 종류와 양의 절삭유를 사용하여 마찰과 열을 감소시킵니다.
• 코팅 공구 사용: 공구 표면에 코팅을 하여 마찰과 열을 줄이고, BUE 형성을 방지합니다.
• 가공물 재료 변경: 가능한 경우 BUE가 잘 발생하지 않는 재료로 변경합니다.

 

결론

BUE는 가공 과정에서 발생하는 불가피한 현상이지만, 위에서 설명한 방법들을 적절히 활용하여 BUE를 최소화하고 가공 품질을 향상시킬 수 있습니다.

특히, 기계공학을 공부하시는 분들이라면 BUE에 대한 이해를 바탕으로 더욱 효율적인 가공 공정을 설계하고, 고품질의 제품을 생산하는 데 기여할 수 있기를 바랍니다.

 

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