인코넬 718의 레이저-지원 고속 건식선삭

전문가 제언

○ 인코넬 718 (IN718)재료는 우수한 기계적 특성 때문에 항공우주산업에 자주 사용된다. 이 연구는 레이저-지원 기계가공(LAM)과 건식조건하에서 이 재료에 대한 고속 기계가공성을 조사하였다. 마무리 선삭 시험은 Nd:YAG 레이저빔과 세라믹 공구(SiAlON)를 사용하여 절삭속도 500m/min과 이송속도(feed) 0.5mm/rev로 수행하였다.

○ 전통적인 기계가공에 비해 최적의 LAM기계가공 조건으로 가공 시 재료 제거율이 거의 8배 증가하고, 공구수명과 표면 거칠기는 크게 개선되었다. 공구 파손 메커니즘(mechanisms)을 확인하였고, 기계 가공된 표면에 대한 주사전자현미경(SEM) 분석과 현미경조직검사에 의하면 레이저-지원 기계가공 조건으로 표면 상태가 크게 개선되었다.

○ 난삭재(difficult-to-machine materials) 가공을 위해 레이저-지원 기계가공에서 가공물은 집중한 레이저 빔을 통해 국부적인 가열을 받는다. 이 가열은 표면 아래의 손상 원인 없이 그 가공물 재료를 연화하고 공구마모를 줄임으로 기계가공성을 개선한다.

○ 이 연구의 주목적은 첫째로 공구 수명과 표면 온전함과 생산성의 관점에서 인코넬 718의 레이저-지원 고속 다듬질 선삭을 적합하게 만드는 것이고, 둘째로 환경적인 충격을 최소화 하고 비용을 감소하기 위해(레이저 지원의 가공을 통한 비용감소 문제는 더 검토가 필요하지만) 건식 고속 기계가공에 질화 실리콘 세라믹공구의 사용을 평가하는 것이다.

○ 최적의 절삭조건(v=300m/min, f=0.4mm/rev)에서 표면 거칠기와 공구마모의 진전에 관해 전통적인 기계가공과 레이저-지원 기계가공을 비교하였더니 표면 다듬질은 25% 이상 개선되고, 재료 제거율은 거의 800% 정도 증가하였다. 항공우주산업과 핵 산업에서 사용되는 인코넬 718의 가공에 레이저-지원을 받아 세라믹공구로 기계가공 시 생산성과 품질이 좋아진다는 이 연구논문은 복합공정으로 기계가공기술을 개선하려고 할 때 참고할 만 하다고 생각한다.

저자

H.Attia, S.Tavakoli, R.Vargas, V. Thomson

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

일반기계

연도

2010

권(호)

59

잡지명

CIRP Annals. Journal of Technology

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

83~88

분석자

남*도

분석물

• 인코넬 718의 레이저-지원 고속 건식선삭.pdf [420,858 byte]

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