스테인리스강은 다양한 용도에 적합한 매력적인 특성을 많이 가지고 있지만, 이러한 특성 때문에 가공이 어려울 수도 있습니다. 사용 중에 긁힘이나 오염이 쉽게 발생하고 부식되기 쉽습니다. 또한 탄소강보다 가격이 비싸기 때문에 스테인리스강 부품 생산 시 재료비 부담이 더욱 커집니다.
고객들은 마감 품질에 대한 기대치가 매우 높으며, 본질적으로 완제품으로 선보일 소재인 만큼 거의 거울처럼 매끄러운 마감을 요구합니다. 코팅이나 페인트로 결함을 감출 가능성은 매우 낮습니다.
스테인리스강 파이프를 가공할 때는 재료를 쉽게 가공하고 마무리하는 데 필요한 최적의 효과적인 도구를 선택할 수 있는 폭이 제한적이기 때문에 이러한 문제가 어느 정도 더욱 심화됩니다.
스테인리스강은 내식성이 뛰어나 핸들이나 팔걸이처럼 금속 본연의 광택이 필요한 용도에 이상적입니다. 따라서 튜브의 외경은 무광택부터 매끄럽고 흠집 없는 표면까지 다양하게 표현할 수 있습니다.
이를 위해서는 적절한 공구와 연마재의 조합이 필수적입니다. 저희가 고객에게 가장 먼저 드리는 질문은 원하는 파이프 마감 품질을 신속하고 일관되게 얻기 위해 어느 정도의 투자를 고려하고 계시는가 하는 것입니다. 파이프 마감 주문을 꾸준히 받고자 하는 고객의 경우, 센터리스 그라인더, 원통형 그라인더 또는 기타 벨트 구동식 기계를 사용하여 공정을 자동화하면 원하는 결과를 얻기 위한 부품 분류 작업을 훨씬 수월하게 진행할 수 있습니다. 또한, 부품별 완제품 품질의 안정성도 확보할 수 있습니다.
하지만 수공구를 사용하는 방법도 있습니다. 파이프 크기에 따라 벨트 그라인더를 사용하면 마무리 공정 중 부품 형상이 변하지 않도록 효과적으로 가공할 수 있습니다. 벨트의 여유 공간을 활용하면 튜브형 프로파일이 찌그러지지 않고 가공이 가능합니다. 일부 벨트는 3개의 접촉 풀리가 있어 튜브를 따라 더욱 유연하게 가공할 수 있습니다. 벨트는 다양한 크기로 제공됩니다. 파일 벨트는 18인치에서 24인치까지, 킹보아(King-Boa) 벨트는 60인치에서 90인치까지 사용됩니다. 센터리스 및 원통형 벨트는 길이가 132인치 이상이고 폭은 최대 6인치까지 가능합니다.
수공구를 사용할 때의 문제점은 원하는 마감을 반복해서 얻는 것이 과학보다는 예술에 가깝다는 것입니다. 숙련된 작업자는 이 기법으로 훌륭한 마감을 얻을 수 있지만, 꾸준한 연습이 필요합니다. 일반적으로 속도가 빠를수록 미세한 흠집이 생기고, 속도가 느릴수록 깊은 흠집이 생깁니다. 특정 작업에 맞는 적절한 균형을 찾는 것은 작업자의 숙련도에 달려 있습니다. 권장되는 테이프 시작 속도는 원하는 최종 결과물에 따라 달라집니다.
하지만 파이프 가공 시 디스크 그라인더나 핸드 그라인더는 절대 사용해서는 안 됩니다. 이러한 도구로는 원하는 무늬를 얻기 어렵고, 다이얼을 너무 세게 돌리면 파이프의 기하학적 형상이 변형되어 평평한 부분이 생길 수 있습니다. 만약 긁힌 자국이 아닌 거울처럼 매끄러운 표면을 만들고자 한다면, 여러 단계의 사포질을 거친 후 마지막 단계에서 연마제나 연마 스틱을 사용해야 합니다.
연마재를 선택할 때는 최종 마감 상태를 명확히 이해하는 것이 중요합니다. 물론 말처럼 쉽지는 않습니다. 일반적으로 육안 검사를 통해 기존 제품과의 적합성을 판단합니다. 하지만 연마재 공급업체는 원하는 결과를 얻기 위해 연마재 사용량을 점진적으로 줄이는 최적의 방법을 결정하는 데 도움을 줄 수 있습니다.
스테인리스강을 최종 표면으로 연마할 때는 단계별 연마 공정을 사용하는 것이 중요합니다. 먼저 모든 얼룩과 흠집을 제거해야 합니다. 이러한 결점을 보완하기 위해 최적의 제품을 사용해야 하며, 흠집이 깊을수록 복구에 더 많은 노력이 필요합니다. 각 단계마다 이전 연마 과정에서 생긴 흠집을 제거하는 데 주의를 기울여야 합니다. 이렇게 하면 최종 제품에 균일한 스크래치 패턴을 얻을 수 있습니다.
기존의 코팅 연마재는 연마재가 마모되는 방식 때문에 스테인리스강에 원하는 무광 마감을 얻기 위해 연마재 단계를 건너뛰기가 어렵습니다. 하지만 3M의 Trizact 연마재와 같은 기술은 이러한 단계를 건너뛸 수 있도록 해줍니다. Trizact 연마재는 사용하면서 새로운 입자가 노출되어 연마재가 "재생"되는 방식으로 작동합니다. (3M)
물론 연마재의 거칠기 정도는 재질에 따라 달라집니다. 스케일, 흠집 또는 깊은 스크래치와 같은 결함을 제거해야 하는 경우에는 거친 연마재를 사용해야 합니다. 예를 들어, 저희는 보통 3M 984F 또는 947A 컨베이어 벨트로 시작합니다. 80방 벨트로 넘어오면서는 더욱 특수한 벨트로 교체했습니다.
일반적인 코팅 연마제를 사용할 때는 연마제가 마모되는 과정을 고려하여 각 연마제의 입자 크기를 단계적으로 줄여나가야 스테인리스강에 적절한 무광 마감을 얻을 수 있습니다. 연마제가 마모되기 시작하면, 연마제에 함유된 미네랄이 변색되거나 떨어져 나가기 때문에 동일한 결과를 얻기 위해 더 높은 압력이 필요합니다. 무광 미네랄이 생성되거나 높은 압력이 가해지면 열이 발생합니다. 스테인리스강 마감 시 열은 문제가 될 수 있으며, 마감에 영향을 미치고 표면을 변색시킬 수 있습니다.
저가형 연마재에서 발생할 수 있는 또 다른 문제는 마무리 광물의 균일성입니다. 경험이 부족한 작업자는 연마 과정의 각 단계에서 원하는 표면 품질을 얻기가 어려울 수 있습니다. 만약 불균일한 부분이 있다면, 연마 단계에 이르러서야 발견될 수 있는 불규칙한 흠집이 생길 수 있습니다.
하지만 일부 방법은 단계를 생략할 수 있게 해줍니다. 예를 들어, 3M의 Trizact 연마재는 수지와 연마재를 혼합하여 피라미드 구조를 만들어 연마재가 마모되더라도 새로운 입자가 노출되어 연마 표면을 지속적으로 갱신합니다. 이 기술은 벨트 수명 내내 일관된 마감을 보장합니다. Trizact 테이프는 각 등급마다 예측 가능한 마감 품질을 제공하기 때문에 최종 마감 단계에서 연마재 등급을 생략할 수 있었습니다. 이는 샌딩 단계를 줄여 시간을 절약하고 불완전한 샌딩으로 인한 재작업을 방지합니다.
연마재를 선택하는 핵심은 가장 시간과 비용을 효율적으로 사용하여 원하는 마감을 얻는 방법을 결정하는 것입니다.
스테인리스강은 단단한 재질이기 때문에 연마재와 광물의 선택이 매우 중요합니다. 잘못된 연마재를 사용하면 가공 시간이 길어질수록 열 발생량이 증가합니다. 따라서 샌딩 작업 시 접촉면에서 발생하는 열을 효과적으로 제거하기 위해 적절한 종류의 광물을 사용하고 열 방출 코팅이 된 연마재를 사용하는 것이 중요합니다.
기계를 사용하는 경우, 부품 냉각제를 함께 사용하면 이물질 제거에 도움이 되어 표면 긁힘을 방지할 수 있습니다. 냉각제가 기계 내부에서 재순환될 때 이물질이 다시 유입되지 않도록 올바른 필터를 사용하십시오.
대부분의 사람들은 스테인리스강이 모두 똑같아 보인다고 생각하지만, 부품의 마감 표면에는 두 가지 종류의 광물이 영향을 미쳐 외관을 바꿀 수 있습니다. 이러한 외관에 대한 인식은 사용자의 관점에 따라 달라집니다.
예를 들어, 기존의 탄화규소는 빛을 다르게 반사하여 푸른색을 띠게 하는 더 깊은 흠집을 남기는 경향이 있습니다.
반면, 기존의 산화알루미늄은 빛을 다르게 반사하는 둥근 형태를 남겨 재료를 노랗게 보이게 합니다.
파이프 크기에 따라 벨트 연삭기는 마무리 공정 중 부품 형상이 변하지 않도록 하는 효과적인 방법이 될 수 있습니다. 벨트의 장력을 조절하면 튜브형 프로파일이 납작해지지 않고 가공될 수 있습니다. (3M)
부품의 요구되는 마감 품질을 아는 것은 중요합니다. 왜냐하면 응용 분야에서는 기존 부품과 일치하는 새 부품이 필요한 경우가 많기 때문입니다.
스테인리스강은 고가의 소재이므로 마감 도구를 신중하게 선택하는 것이 중요합니다. 공급업체의 적절한 지원을 받으면 매장은 시간과 비용을 절약할 수 있는 방법을 찾을 수 있습니다.
Gabi Miholix is ​​an Application Development Specialist in the Abrasive Systems Division of 3M Canada, 300 Tartan Dr., London, Ontario. N5V 4M9, gabimiholics@mmm.com, www.3mcanada.ca.
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