여러분이 저희 바로발주에서 CNC를 비롯한 가공 공정을 통해 성공적으로 제품을 만들었습니다. 그럼 그걸로 모든 과정이 끝난 걸까요? 안타깝지만 그렇지 않습니다. 이 세상의 모든 일은 성공적으로 완료하기 위해 본 작업 이후 마무리 작업이 필요한 것 같습니다. 오늘의 주제는 제품을 진정으로 완성시키는 ‘후가공’입니다.
후가공이란?
사실 제조업에서 후가공이라는 용어에 대해 합의된 정의는 없습니다. 업계의 전문가들도 후가공에 속하는 기법이 정확히 무엇인지 다소 모호하다고 말하죠. 또한 일반적으로 도금, 도색, 도장을 가리키는 ‘후처리’와 혼용되기도 합니다. 둘 사이의 공통점이 분명히 있어서 혼용하는 것을 막 틀렸다고 보기도 어렵습니다.
이렇게 후가공을 한 문장으로 깔끔하게 정의하기는 어렵습니다. 하지만 후가공에 대한 수많은 언급에서 두 가지 공통점 정도는 찾을 수 있었습니다. 첫 번째는 CNC로든 3D 프린팅으로든 제품을 제작한 후에 사람이 직접 시행하는 작업이라는 것. 두 번째는 제품의 표면을 개선하거나 열처리, 경화, 강화하는 작업이라는 것입니다.
후가공의 정의가 모호한 만큼, 후가공의 범주에 속하는 기법들도 모호합니다. 보통 후처리로 분류하는 도금, 도색, 도장을 후가공으로 분류해서 설명하는 경우도 있습니다.
하지만 이 글에서는 확실히 후가공이라고 판단되는 3가지 기법을 소개하려고 합니다. 그러므로 이 글에 언급되지 않았다고 후가공이 아닌 것이 아니니 감안하여 주시기 바랍니다.
연마에 대하여
연마(polishing)이란 고체의 표면을 다른 고체의 표면으로 문질러 매끈하게 하는 행위를 말합니다. 마이크로미터 단위까지 조정할 수 있기 때문에 정밀도와 강도가 필요한 제품에 많이 사용합니다. 우리가 쓰는 자동차, 스마트폰부터 주방용 도구, 액세서리 등 대부분 가공의 후가공 과정으로 연마를 사용합니다.
모든 기술에는 연마재가 사용됩니다. 연마재란 2개의 면 사이에 산화철, 산화알루미늄, 탄화규소 등의 가루를 물에 섞어 만든 개재물입니다. 연마 기술에 속한 기법도 정확히 몇 개라고 합의되어 있지는 않습니다. 하지만 보편적으로 쓰이는 연마 기술로 4가지 정도를 꼽을 수 있습니다.
- 버프 연마
헝겊처럼 부드러운 소재로 만든 버프에 연마제를 뿌리고, 버프를 회전시키면서 제품을 연마하는 방법입니다. 마찬가지로 연마제로 가공품을 문질러 연마를 시도하는 랩핑연마라는 방법이 있는데요. 버프 연마는 더 미세한 연마 입자를 사용하기 때문에 제품의 광택을 주고 싶을 때 마지막 공정에서 사용합니다.
- 바렐 연마
금속 혹은 목재로 만든 6각의 바렐에 피연마 물체와 연마제 등을 넣고 함께 회전시켜 연마하는 방법입니다. 부품에 따라 바렐 연마를 통해 버(burr)를 제거할 수 있지만 부품의 크기가 너무 크거나 두께가 너무 얇으면 작업 과정에서 2차 손상이 될 수 있으니 주의해야 합니다.
- 화학 연마
질산, 황산, 전인산 등의 화학약품을 이용하여 표면에 광택을 내는 방법입니다. 언급한 화학약품을 연마할 금속에 침전하면 금속 표면의 울퉁불퉁한 부분이 용해되어 매끈해집니다. 알루미늄이나 구리 또는 두 소재의 합금을 가공할 때 주로 이용합니다.
- 전해 연마
전해 연마용역 내에서 제품을 양극으로 하고, 음극에 탄소붕/납/스테인리스 등을 설치하면 전기가 통합니다. 그럼 양극 용해 현상이 발생하여 연마를 진행할 수 있습니다. 연마재료에 따라 전해액, 온도, 시간, 농도, 밀도 등이 상이합니다.
부식에 대하여
우리가 아는 부식의 뜻은 금속이 물에 닿았을 때 마모되는 현상입니다. 하지만 후가공에서 말하는 부식은 인위적으로 금속의 표면에 질감을 넣는 방법입니다. 부식 기술의 종류는 두 가지가 있습니다.
- 일반부식
말 그대로 일반적인 부식 방법입니다. 우선 붓으로 방식제를 칠한 다음 부식액에 침전시켜 부식하는 필도 부식이라는 방법이 있습니다. 그리고 감광 방식제를 알루미늄 물품에 칠하여 원하는 무늬 모양으로 부식하는 전사 부식이 있습니다.
- 전기 화학적 부식
전해질 속에서 금속이 접촉 또는 혼합되었을 때 이온화 경향이 발생하여 양극과 음극이 형성됩니다. 국부 전지가 형성되면서 일어나는 현상으로 이때 양극은 부식되고 음극은 보호됩니다.
디버링에 대하여
디버링은 부품을 가공하면서 발생한 버를 제거하여 품질을 향상시키고 문제가 발생하는 일을 예방하는 후가공입니다. 버는 금속 가공을 할 때 생겨나는 잉여물입니다. 제품과 전혀 상관없이 발생한 부속물이기 때문에 가만히 되면 이물질이 되어 제품의 품질을 저하하고 부식의 원인이 될 수도 있습니다.
디버링을 위해서는 공구를 이용하여 기계적인 접촉을 시도해야 합니다. NC 방식으로 가공하면 절삭을 끝낸 후 칼이나 칫솔과 같은 디버링 전용 툴에 공구를 갈아 가공하면서 디버링을 할 수도 있습니다.
슈퍼 피니싱에 대하여
숫돌에 직선 왕복, 회전운동, 진동 등으로 발생하는 운동에너지를 가하여 표면을 연삭하는 후가공입니다. 슈퍼 피니싱을 통해 공차를 개선하고, 베어링 표면의 하중 성능을 향상시키는 등의 효과를 볼 수 있습니다.
바깥면뿐만 아니라 내면, 평면까지도 슈퍼 피니싱을 통해 다듬을 수 있습니다. 또한 다른 가공법보다 매우 정밀한 표면을 단시간에 얻을 수 있습니다.
오늘은 본 가공만큼이나 중요하다고 말해도 과언이 아닌 후가공에 대해 알아보았습니다. 여기에 나온 후가공 방법이 전부가 아니니 다른 후가공법이 궁금하시다면 문의주실 경우 친절하게 답해드리겠습니다. 오늘도 저희 바로발주에 방문해주시고 글 읽어주셔서 진심으로 감사드립니다!
