안녕하세요 바로발주입니다. 오늘은 CNC 가공과 귀금속의 이야기를 해 볼 예정입니다. 금, 은과 같은 귀금속은 다양한 제품의 초석이 됩니다. 무엇보다 보석 및 액세서리 산업에서 가장 인기가 많으며, 전기, 에너지 생산, 자동차 산업 등에서도 핵심 부품 역할을 합니다. 귀금속은 다른 원석으로 대체 불가능한 경우가 많고, 넓은 범위의 역할을 수행하기 때문에 여러 분야에서 중요한 역할을 차지합니다.
단, 귀금속은 장식용이든 기능적 목적이든 큰 비용이 들고 정밀한 가공이 필요합니다. 그래서 CNC와 3D 프린팅과 같은 현대 제조 기술은 제조 산업에서 점차 귀금속을 다루는 회사의 필요를 해소해 주는 좋은 수단이 되었습니다.
현재 CNC 밀링 가공은 보석에 디테힐한 디자인을 조각하거나 새기기 위한 용도로 대기업과 장인 모두에게 인기가 많습니다. 또한 밀링은 주조를 위한 왁스를 조각하는 데 사용되기도 합니다. 이처럼 CNC가 원하는 대상에 가치를 더하고 그들의 작업을 돋보이게 하는 데는 몇 가지 독특한 이유가 있습니다.
이번 글에서는 이와 같은 귀금속을 활용한 CNC 부품 가공이 가지는 이점과 가공 시 주의해야 할 사항에 대해 알아보겠습니다.
CNC 가공에서 귀금속 활용의 장점
- 주조 성형을 위한 틀의 재료로 사용
제조 산업에서 귀금속을 사용하는 방법은 여러 가지입니다. 우선 귀금속은 간접적인 방법으로 감산 및 가산 제조 방식에 사용될 수 있습니다. 실제 금속을 가공하는 것과 달리 주조 성형을 위한 틀의 재료로 사용되는 것이 대표적인 예시입니다. 한편 이러한 간접 제조는 안전하지만, 그만큼 더 오래 걸리고 복잡합니다.
- 일반적인 CNC 가공 재료와 비슷한 물성
CNC 기계는 정확도와 속도를 제공하는 기술입니다. 이러한 특징은 귀금속 가공에서 특히나 유용합니다. 먼저 귀금속은 비싼 경우가 많아 CNC와 같은 정확도가 높은 가공 방법은 재료 비용을 크게 줄여줍니다.
그리고 대부분의 귀금속은 일반적인 CNC 금속 재료와 매우 유사합니다. 이는 귀금속 가공 공정이 일반적인 금속 재료와 크게 다르지 않다는 것을 의미합니다. 마지막으로, CNC는 무엇보다 정밀 가공 방법이기 때문에 보석과 같은 미학 산업에서 그 성능과 능력이 빛을 발합니다.
귀금속 가공 시 유의사항
귀금속을 사용한 부품을 만드는 방법은 그 재료가 어떤 종류인지에 따라 매우 다양하지만, 초보자들이 명심해야 할 일반적인 경험칙이 있습니다.
- 장비 제한 사항
우선 모든 CNC가 귀금속 재료를 절단하는 용도로 사용될 수 있는 것은 아닙니다. 개방된 부분이나 베드 및 기타 공간에서 절단된 금속이 쌓일 수 있는 CNC 기계는 귀금속 가공 용도로 바람직하지 않습니다.
- 귀금속 가공을 위한 추가 기능 설정
만약 귀금속을 원하는 형상으로 만드는 데 한 대의 기계로는 제한이 있다면, 서로 다른 기계 두 대를 사용하면 됩니다. 물론 귀금속을 조각하기 위해 만들어진 많은 기계가 있지만, 모든 사람이 귀금속으로 만들어진 부품을 살 여유가 있거나, 그만큼의 활용도를 원하는 것은 아닙니다.
따라서 특정 CNC 기계는 귀금속을 가공하기 위해 더 높은 RPM을 설정하거나, 특정 형상을 만들기 위해 직경을 조정할 수 있는 개선된 스핀들과 같은 개선 사항을 갖출 수 있습니다.
이러한 종류의 추가 기능은 장치의 능력을 크게 향상시키고, 범용 기계도 정확한 기능을 수행하도록 할 수 있습니다. 어떤 추가 기능이 적합한지는 가공하고자 하는 귀금속의 재료와 사용 목적에 따라 달라집니다.
- 재료 특성 알아보기
직접 가공인 경우에는 재료는 더 큰 고려 사항입니다. 예를 들어 금과 은은 가공물 공급 속도를 향상시키기 위해 냉각수 도포가 필요할 수 있으며, 부드러운 금속이기 때문에 조금 더 빠른 RPM(공구 회전 속도)이 필요합니다.
특히 귀금속, 왁스 주조 등과 관련해서는 열과 뒤틀림을 방지하는 것이 중요합니다. 의도된 형상의 잠재적 변형을 예방하기 위해 냉각재의 종류나 사용 방법들을 섬세하게 적용해야 합니다. 여유가 있다면 워터젯 기계를 사용하는 것도 도움이 될 수 있습니다.
- 절삭 재료 최소화
CNC의 가장 큰 특징이자 취약점은 재료의 손실이 발생한다는 것입니다. 재료를 깎아내며 형상을 만드는 과정 특성상 절삭칩이라는 재료 폐기물이 생십니다. 이는 저렴한 금속물을 다루거나 왁스를 사용할 때는 큰 문제가 되지 않지만, 은과 금을 가공할 때는 비용적 손실이 클 수 있습니다.
따라서 CNC 밀링은 작은 부품 가공에 가장 좋지만, 만약 큰 부품을 가공해야 하는 경우라면 폐기물을 최소화할 수 있도록 신경 써야 합니다. 대표적인 방법으로는 부품을 CNC 가공으로 최종 형상에 가깝게 만들기 전에 미리 가공해 놓는 것입니다.
