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인써트 재종의 종류와 특징

 

글 강진식 크레텍책임(주) 절삭팀 차장

 

절삭공구는 금속 재료를 깎아내 가공할 수 있는 공구로 선반이나 밀링 머신, 드릴링 머신 등이 절삭 작업을 하는 공작 기계들이다. 실제 금속을 깎는 역할을 하는 선반의 바이트, 밀링의 커터, 드릴링 머신의 드릴 등을 절삭 공구라고 한다. 초기에는 절삭 공구의 재료에 탄소강이 주로 사용되었지만 고온에서 절삭력이 떨어지기 때문에 최근에는 절삭력이 좋은 텅스텐과 크롬을 넣어 합금한 고속도강, 탄화텅스텐으로 만든 초경합금을 사용한다. 특히 그 재질에 따라 다양한 종류로 나누어지는데 써메트, 세라믹, 초경, 초경코팅 등으로 나누어 진다.

1) 써메트(CERMET)

써메트란, 세라믹(CERMIC) 과 메탈(METAL)의 합성어로 초경공구의 경질상이 WC(탄화 텅스텐)계로 있는 반면, 써메트의 경질상은 Ti (티타늄)계의 탄화물, 질화물이 주성분으로 Ti계 초경이라고도 불리워집니다. 써메트는 내결손성과 내마모성이 뛰어나서 강, 주철 , 소결합금에 적합한 고경도 재종입니다.

 

2) 세라믹(CERMIC)

세라믹은 고온특성과 화학적 안정성이 뛰어난 금속산화물, 탄화물, 질화물 등을 소결하여 경도가 높고, 내열성 / 내산화성 /내마모성이 우수합니다.
-알루미나계 세라믹(백색)은 고온경도가 높고 내산화성이 뛰어나며, 주철 고속절삭 가공에 적합합니다.
-알루미나-탄화티탄계 세라믹(흑색)은, 고온경도가 높고 내마모성 / 내크레이터 마모성이 우수하여, 고경도재의 절삭이 가능합니다.
-질화규소계 세라믹(회색)은 내열 충격성이 우수하여 주철의 습식 황삭 가공이 가능합니다.

 

3) 초경

-초경이란 탄화텅스텐(WC, 텅스텐카바이드(carbide)와 결합제(binder)인 코발트(Co)를 고온에서 소결하여 제조한 금속의 총칭입니다.
- 초경합금은 다이아몬드 다음으로 경도가 높음으로 용도에 따라 WC, Co의 비율을 조절시켜
  그 특성을 변화시킬 수 있습니다.
- Ni 나 Cr등을 첨가하여 특성을 바꿀 수 있고, 재료메이커는 각양각색인 종류의 초경합금을
   개발하고 있습니다.

 

4)초경코팅

-초경 코팅은 크게 CVD코팅과 PVD코팅으로 코팅방법에 따라 두 가지 코팅방식이 있습니다.
CVD코팅 : 초경모재에 CVD법(화학증착법)으로 코팅시킨 재종으로, 인성이 높으면서도, 고경고. 내마모성이 우수합니다. -Ti계(TiC, TiN, TiCN, TIALN)박막과 고온에서 안정성(내산화성)이 뛰어난 세라믹계(Al2O3) 박막을 코팅한 내 결손성과 내마모성이 우수한 재종입니다.
PVD코팅 : 초경소재에 PVD법(물리증착법)으로 박막을 코팅한 재종입니다. 일반적으로 CVD법에 비해 처리온도가 낮기 때문에 코팅에 의한 열화층이 적어 항절력이 떨어지지 않는 특징이 있고, 절삭. 절단. 나사. 홈. 가공 등 광범위에서 긴 수명, 안정가공이 가능합니다.