드릴 관련 질문에 대한 세코 전문가의 답변
지속 가능하고 비용 효율적으로 드릴 공정을 하려면 용도에 맞는 드릴을 선택하는 것이 필수적입니다. 드릴 형상, 구성, 코팅 또는 절삭유에 대한 질문이 있는 경우 세코 전문가가 홀 당 가공 비용을 최소화하기 위한 해답을 드립니다.
차례
드릴은 어떤 소재로 만들어지며 무엇을 가공할 수 있나요?
용도에 따라 권장되는 드릴 조성이 다릅니다. 일반적으로 드릴 비트의 소재는 세 종류입니다.
HSS 드릴은 연강 및 플라스틱의 드릴 공정에 적합한 제품입니다. 경제적이고 다양한 드릴 공정에 적용할 수 있습니다.
5-8%의 코발트가 첨가된 HSSCO 드릴은 경도와 마모 특성이 개선되어 강, 주강, 티타늄 및 기타 고경도 소재의 드릴링에 적합합니다.
초경 드릴은 다른 어떤 드릴 소재보다 날카로움을 오래 유지하며 세라믹, 유리, 스테인리스 강, 주철 등 가장 단단한 소재에 가장 적합합니다. 다른 모든 드릴 소재보다 성능이 뛰어나지만 초경 드릴은 부서지기 쉽고 가격이 비쌉니다.
드릴은 용도에 따라 거의 모든 크기로 맞춤(스페셜) 제작할 수 있습니다. 그러나 업계에는 가장 일반적으로 생산하는 드릴 치수 표준이 있습니다.
드릴 길이는 다양하지만 몇 가지 일반적인 유형이 있습니다:
- Jobber 형 – 다양한 작업을 위해 만들어진 가장 일반적인 유형의 범용 드릴로, 강도와 정확성이 좋습니다.
- Mechanics 형 – 이 드릴은 Jobber 형보다 플루트가 짧아 강도와 견고성이 더 뛰어납니다.
- Screw machine 형 – 표준 드릴 비트 중 가장 짧고 강성이 높아 처짐을 줄여줍니다.
- Extended 형 – 깊은 구멍을 뚫을 수 있도록 설계된 Extend 형(연장형) 드릴은 생크와 플루트가 깁니다.
- Taper 형 – 이 드릴은 Jobber 형과 Extended 형 사이의 길이를 가지고 있습니다.
드릴 형상은 드릴의 여러 각도와 요소 간의 복잡한 관계로 이루어져 있습니다. 드릴의 길이, 절삭날(인선)의 구성, 플루트 형상 및 포인트 각도(선단각)느 성능, 정확도 및 공구 수명에 영향을 미칩니다.
이러한 관계를 각 가공 상황, 생산 목표 및 가공물에 맞게 최적화하는 것은 효율적이고 비용 효과적인 드릴 공정을 위해 필수적입니다.
고려해야 할 드릴 형상의 구성 요소는 다음과 같습니다:
- 포인트 각(선단각) – 드릴의 헤드에 위치한 포인트 각도(선단각)에 따라 중심점의 방황, 센터링 능력, 열 전도 및 칩 흐름이 결정됩니다.
- 주 절삭날 – 치즐 엣지로 연결된 절삭날은 실제 드릴 공정을 수행합니다.
- 치즐 엣지 – 드릴 팁의 중앙에 위치한 치즐 엣지 길이에 따라 드릴의 날카로움이 결정됩니다.
- 플루트 형상 – 칩 제거 및 절삭유 흐름을 용이하게 합니다.
- 가이드 랜드 – 드릴이 구멍을 뚫을 때 드릴을 안내합니다.
드릴의 경사각(헬릭스 각도)은 드릴의 리딩 엣지와 축 사이의 각도입니다. 경사각은 일반적으로 18도~45도 이고, 30도가 일반적입니다. 경사각이 클수록 칩이 작게 말립니다. 경사각이 작을수록 칩이 더 크게 말리는 경향이 있습니다. 경사각은 절삭 온도와 공구 수명에도 영향을 미칩니다.
일반적으로 무른 소재를 드릴링 할 때는 큰 경사각을 사용하고, 작고 짧은 칩을 생성하는 단단한 소재를 드릴링할 때는 작은 경사각을 사용합니다.
DIN 1836 표준에서는 세 종류의 헬릭스 각도가 있습니다:
- N 타입 – 일반 헬릭스 : 비철금속 및 주철과 같은 일반적인 경도를 가진 소재용. N 타입 헬릭스는 더 무른 소재에는 적합하지 않습니다.
- H 타입 – 더 길게 늘어진 헬릭스 : 강철, 경질 플라스틱 및 라미네이트를 비롯한 부서지기 쉬운 소재용.
- W 타입 – 많이 꼬인 헬릭스 : 무른 플라스틱과 금속용으로 길고 말리는 칩을 생성합니다..
드릴의 절삭날은 치즐 엣지로 연결되며 실제 드릴 공정을 담당합니다. 긴 절삭날은 드릴 공정에서 더 나은 성능을 제공합니다.
가이드/기술백서를 통해 적합한 드릴 찾기 홀 가공을 포함한 금속 절삭 가공의 목표는 툴링 및 운영 비용을 낮추고
높은 생산량을 유지하는 것입니다. 많은 제조업체가 밀링 및 터닝 공구는 신중하게 고려하고 드릴의 선택은 그다지 중요하게 여기지 않을 수 있지만,
실제로는 중요합니다. 가공 노하우는 언제나 환영합니다. 더 보기 |
어떤 드릴 코팅을 사용할 수 있으며 주어진 용도에 가장 적합한 드릴 코팅은 무엇입니까?
드릴에 사용할 수 있는 다양한 코팅이 있으며, 각 코팅은 용도에 따른 장점을 가지고 있습니다. 대부분의 공구 선택 질문에서와 마찬가지로, 어떤 공구가 가장 좋은지에 대한 답은 주로 구체적인 작업 상황과 가공물에 따라 결정됩니다. 드릴 코팅은 공구 수명을 연장하여 홀 당 가공 비용을 절감하기도 합니다.
드릴 코팅은 일반적으로 물리적 증착법(PVD)이라는 공정을 통해 드릴 절삭날에 적용됩니다. PVD는 가열 또는 스퍼터링과 같은 물리적 공정을 사용하여 코팅 입자의 증기를 생성한 다음 코팅할 물체에 증착합니다.
가장 일반적인 드릴 코팅은 다음과 같습니다:
- TiN, 질화 티타늄 : 티타늄과 질소로 구성되어 일반 드릴 수명을 두 배, 심지어 네 배까지 늘릴 수 있는 것으로 나타났습니다.
- TiAIN, 티타늄-알루미늄 질화물 : 공구 수명을 최대 10배까지 연장할 수 있으며 내열성 및 내산화성이 뛰어납니다. 중간~높은 절삭 속도에서 합금강 및 스테인리스강에 적합합니다.
- TiCN, 탄질화 티타늄 : 매우 높은 경도와 내마모성을 제공하며 비코팅 공구에 비해 공구 수명을 최대 5배까지 연장할 수 있습니다. 동 및 구리 합금은 물론 알루미늄 동 및 니켈 합금에 가장 잘 작동합니다.
- ALTiN, 알루미늄-티타늄 질화물 : 매우 단단하거나 마모성이 있는 소재를 드릴링할 때 고온 가공 상황에서 탁월한 경도를 제공합니다.
그러나 코팅 드릴의 가장 큰 단점은 재연마가 성능이 때때로 떨어진다는 점입니다.
어떤 종류의 절삭유를 사용할 수 있으며 어떻게 사용해야 합니까?
드릴링 공정 중 냉각과 윤활은 특히 합금강 또는 스테인리스강과 같은 거친 소재에서 공구 수명, 칩 배출 및 홀 품질을 크게 향상시킵니다. 드릴 공정에서는 대부분의 에너지가 열로 변환되기 때문에 열 감소가 더욱 중요합니다. 랜드 마진이 여러 개 있는 드릴은 홀 표면과 공구 사이에 더 많은 접촉이 발생하므로 열 제어가 더욱 중요합니다.
사용 가능한 절삭유는 여러 종류가 있으며, 용도에 따라 선택해야 합니다. 몇 가지를 예로 들자면:
- 비수용성 절삭유 – 니트 오일(neat oil), 또는 스트레이트 오일이라고도 부르는 이 절삭유는 브로칭, 태핑 및 깊은 홀 드릴링에 사용되는 100% 석유 또는 광유입니다. 특히 초합금 및 스테인리스강 드릴링에 적합합니다.
- 수용성 절삭유 – 비수용성 오일보다 윤활성은 부족하지만 수용성 오일은 다용도로 사용할 수 있으며 다양한 경절삭-중절삭 응용 분야에 사용할 수 있습니다.
- 합성 및 합성혼합유 – 중절삭-고부하 절삭에서 고속 드릴링을 위한 냉각 및 윤활 기능을 제공합니다.
드릴 공정에는 항상 내부 절삭유를 사용하는 것이 좋으며, 초합금 및 스테인리스강과 같은 거친 가공 소재에 가장 적합한 방법입니다. 내부 절삭유가 지원되는 공구에는 효과적인 내부 냉각을 위해 절삭유를 절삭 지점에 직접 분사합니다.
외부 절삭유를 사용하는 경우 절삭유 노즐이 드릴과 가능한 평행한 각도로 분사하도록 세팅하는 것이 중요합니다. 외부 절삭유 사용시 칩 배출이 양호하게 되려면 최대 권장 드릴링 깊이는 직경의 3배(3xD)를 넘지 않아야 하며, 내부 절삭유 사용 대비 절삭 속도를 20% 낮춰야 합니다.
일반적인 드릴 공정 문제와 해결 방법은 무엇입니까?
여러 가지 문제가 발생할 수 있지만, 가장 우려되는 것은 드릴 파손입니다. 파손된 공구는 시간과 비용을 들여 교체해야 할 뿐만 아니라 부품 폐기 및 낭비의 위험도 증가시킵니다.
드릴 파손의 일반적인 원인:
- 부적절한 속도 – 대구경 드릴은 소구경 드릴보다 저속으로 작동합니다. 너무 빨리 또는 너무 느리게 드릴링하면 드릴이 끼이거나 부러질 수 있습니다. 가공물 경도에 따라 드릴링 속도도 결정됩니다. 적절한 속도는 공구 업체의 권장 절삭 조건표를 참조하세요.
- 막힌 홀 바닥에 과도한 압력 발생 – 칩 배출 불량으로 막힌 홀 바닥에 칩이 쌓이면 드릴 파손의 원인이 될 수 있습니다. 바닥에 가까워지면 압력을 줄이세요.
- 칩 플루트 끼임 – 칩이 제대로 배출되지 않아 플루트가 막히면 드릴이 홀에 끼어 부러질 수 있습니다. 칩 플루트가 더 넓은 드릴을 선택하거나 일정한 간격으로 드릴을 꺼내세요.
- 가공 상황에 부적절한 드릴 포인트 선택 – 가공물의 경도에 따라 다른 선단각(포인트 각도)이 필요합니다. 가공 상황에 맞는 올바른 선단각은 제조사의 기술 자료를 참조하세요.
- 과도한 이송 – 권장 이송 속도를 초과하면 절삭 날과 선단이 파손되어 드릴이 쪼개지거나 부서질 수 있습니다. 드릴 압력을 완화하기 위해 이송 속도를 줄이세요.
효율적인 드릴 공정을 위해서는 홀 당 비용을 최소화해야 합니다. 드릴이 너무 빨리 마모되면 공구 교체를 위하여 기계 가동을 중단시켜야 하며, 이는 홀 당 비용을 증가시킵니다. 공구를 너무 자주 변경하지 않도록 하세요:
- 절삭유가 절삭 지점에 도달하는지 확인하세요.
- 절삭 속도와 이송을 검토하세요.
- 작업에 적합한 공구를 사용하세요 – 가공 상황에 적합한 드릴과 포인트 형상이 큰 차이를 만들 수 있습니다.
절삭날이 부서지면 고품질의 홀 가공이 불가능합니다. 절삭날 치핑의 일반적인 원인:
- 과도한 런아웃/척이 느슨함.
- 과도하거나 부적절한 절삭 속도 및 이송.
- 절삭유를 사용하지 않거나 부적절하게 사용한 경우.
칩이 부러지지 못하면 점점 길고 줄 처럼 되면서 공구에서 제거하기 위해 작업을 중단해야 합니다. 칩이 잘 끊어지게 하려면:
- 이송을 높이세요.
- 드릴이 날카로운지 확인하세요.
- 다른 드릴 포인트 형상으로 변경하는 것을 고려하세요.
일반적인 드릴 가공 요령에는 무엇이 있습니까?
비용 효율적이고 지속 가능한 드릴링을 위해 다음 일반 지침을 따르세요.
드릴 비트가 짧을수록 시작 지점에서 이탈하거나 방황하는 일이 줄어듭니다. 결과적으로 드릴 비트가 짧을수록 정확도가 높아집니다. 더 견고하기 때문에 파손될 가능성이 적고 좁은 공간에서 사용하기 쉽습니다.
셀프 센터링 드릴 형상을 통해 정밀하고 정확한 홀 배치가 가능하므로 추가적인 정렬 도구나 과도한 조정 작업이 필요하지 않습니다. 드릴이 시작 지점 내에서 자동으로 중앙에 위치하여 구멍이 가공물 요구 사항에 완벽하게 배치되도록 합니다. 셀프 센터링 드릴은 시간을 절약하고 셋업을 간소화하며 홀 당 비용을 절감합니다.
안전한 드릴 공정에 우선순위를 두고 가공 전반에 걸쳐 제 위치를 지키도록 설계된 드릴로 의도치 않은 움직임이나 편차를 최소화하세요. 특히 정밀도가 가장 중요한 섬세하고 복잡한 부품을 작업할 때는 정확하고 일관된 결과를 얻기 위해 안정성이 매우 중요합니다.
원활한 드릴 공정과 생산성 극대화를 위해서는 칩을 효율적으로 배출하여 칩 축적을 방지하는 것이 필수적입니다. 적절한 칩 배출은 가동 중단 시간을 줄이고 드릴 가공 성능을 향상시키며 가공 공정의 전반적인 생산성을 향상시킵니다.
깊은 구멍(딥 홀) 드릴링 및 16xD를 초과하는 긴 드릴에는 파일럿 드릴이 필요합니다. 파일럿 드릴로 먼저 드릴링하면 가공물에서 일부 재료가 제거되고 최종 결과물을 생성하는 데 필요한 힘이 줄어듭니다. 파일럿 홀은 홀 런아웃을 줄이고 최대 정확도를 보장합니다.
각진(경사진) 표면에 드릴링하는 경우 먼저 보간(인터폴레이션)으로 솔리드 엔드밀을 사용하여 평면을 만들어 주세요. 밀링이 불가능한 경우 드릴이 소재에 완전히 진입할 때까지 드릴 이송을 50% 줄이세요. 랜드 마진이 여러 개 있는 드릴을 사용하고 드릴 진출시 이송을 30~50% 줄이세요.
교차 홀을 뚫으려면 교차 홀을 통과하기 전에 이송을 3mm까지 50% 줄이고 교차 홀을 통과한 후에도 3mm까지 낮은 이송 속도를 유지하세요. 가능하면 랜드 마진이 여러 개 있는 드릴을 사용하여 길잡이 능력을 개선합니다.
여러 겹의 소재 사이에 빈 공간이 없도록 공작물을 단단히 고정하면 겹판(Stack) 소재를 효과적으로 드릴링할 수 있습니다. 소재 사이의 빈 공간은 칩 배출에 해로운 영향을 미치고 드릴 손상을 유발합니다.
특정 가공 상황에 가장 적합한 공구를 선택하려면 다양한 요소를 고려해야 합니다. 다양하고 변화하는 작업과 생산 요구에 적응할 수 있는 다목적 범용 드릴 형상 외에도 올바른 기능, 치수, 코팅 및 절삭 특성을 가진 드릴을 선택하면 성능에 직접적인 영향을 미칩니다.
홀 당 가공 비용을 가장 효율적으로 하면서도 지속 가능한 드릴 가공을 하려면 세코 전문가에게 문의하여 작업에 적합한 공구를 찾거나 공구 추천 기능을 사용해 보세요.
