개념 한 쪽
화학적 가공은 부식액과 화학반응을 이용해 표면을 선택적으로 용해하거나 형상을 파내는 공정이라고 정의한다. 전해 연마는 전류의 전기화학적 작용으로 표면을 용해시켜 광택을 내는 방법으로 설명한다. 화학 연마는 전류를 쓰지 않고 용액 속에 넣어 솟아오른 부분부터 우선적으로 녹여 표면을 매끈하게 만드는 방법으로 정의한다. 래핑, 래핑유, 슈퍼피니싱, 배럴 가공 등은 모두 표면 품질을 높이는 정밀 다듬질 기법으로 각기 다른 매체와 원리를 사용한다고 본다.
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출제기준 단원 「화학적 가공 등」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 기어 세이빙 정의 판단 | 1 | 기어 세이빙의 목적과 방법을 고르는 능력 평가 |
| 슈퍼피니싱 특징 판별 | 1 | 슈퍼피니싱의 핵심 요소인 낮은 압력과 연한 숫돌 여부를 판단 |
| 화학적 가공 원리 구분 | 1 | 부식액과 화학반응으로 표면을 제거하는 공정인지 구별 |
화학적 가공(Chemical Milling)은 부식액에 작업물을 담가 화학반응으로 표면에서 원하는 형상을 파내거나 잘라내는 공정이라고 정의한다. 핵심 키워드는 '부식액'과 '화학반응'이며, 물리적 에너지에 의한 절삭이나 열에 의한 제거와 구별되는 원리임을 의미한다고 본다.
전해 연마(Electrolytic Polishing)는 전류의 화학적 작용, 즉 전기화학적 반응을 이용하여 금속 표면을 용해시키면서 광택을 내는 방법으로 정의한다. 전류를 사용한다는 점이 화학 연마와 구별되는 특징이며 전기화학적 반응으로 표면을 고르게 만든다고 본다.
화학 연마는 용액 속에 넣어 솟아오른 부분부터 우선적으로 용해시켜 매끈하고 광택이 나도록 하는 공정이라고 설명한다. 전기를 사용하지 않는다는 점이 전해 연마와 다른 핵심 포인트이며, 표면의 돌출부가 빠르게 녹아 전체적으로 평탄하고 광택 있는 표면을 얻는 공정으로 본다.
정밀 표면 다듬질 기법에는 여러 방식이 존재한다. 래핑(lapping)은 탄화규소나 산화알루미늄 같은 미세 분말을 랩제에 섞어 가압과 상대운동으로 표면을 거울처럼 매끄럽게 만드는 공정으로 설명한다. 슈퍼피니싱은 연한 숫돌과 낮은 압력으로 미세한 입자를 제거하여 표면 고정도를 높이는 정밀 다듬질 공정으로 본다. 배럴 가공은 회전하는 용기 안에서 연마재와 공작물이 충돌하여 표면 요철을 제거하는 대량 다듬질 방식으로 정의한다.
래핑유는 래핑 시 랩제 분산과 윤활, 냉각 역할을 하므로 휘발성이 강한 알코올이나 벤젠과 같은 용매는 적합하지 않다고 본다. 래핑유의 기능을 이해하면 적합한 윤활제와 부적합한 물질을 구분할 수 있다고 설명한다.
기출 유형을 보면 '부식액'이나 '내식성 피막'이라는 키워드가 나오면 화학 밀링 또는 화학적 가공을 의심해야 한다. 예컨대 가공하지 않을 부분을 내식성 피막으로 보호하고 노출된 부분만 화학액에 담가 용해하는 방식은 화학 밀링을 뜻한다고 본다.
전류를 이용하는지 여부를 확인하면 전해 연마와 화학 연마를 구분할 수 있다. 전류를 쓰는 공정이면 전해 연마를, 전류를 쓰지 않고 화학용액만 이용하면 화학 연마를 떠올려야 한다고 본다.
표면을 매우 매끄럽게 만드는 공정으로서 래핑은 '미세 분말+랩제+가압+상대운동' 조합을 떠올리면 정답을 찾기 쉬우며, 배럴 가공은 '회전하는 용기'와 '충돌'이라는 키워드로 판별하면 된다고 설명한다.
기어 세이빙이란 용어 설명으로 적합한 것은?
정답 ② · 기어 세이빙(Gear Shaving)은 기어의 치형(Flank)을 얇게 깎아내어, 홈(Gear Hobbing) 등으로 1차 가공된 기어의 정밀도와 표면 거칠기를 향상시키는 마무리 가공 공법입니다. 절삭 공구를 다듬는 것이 아니라 절삭된 기어 자체를 고정밀도로 다듬는 것이므로 제시된 정답은 타당합니다.
기어 세이빙은 기어 치형을 얇게 깎아 표면 거칠기와 정밀도를 높이는 마무리 가공법입니다.
슈퍼피니싱 가공을 설명한 것 중 틀린 것은?
정답 ③ · 슈퍼피니싱은 비교적 연한 숫돌을 낮은 압력으로 접촉시켜 표면을 다듬질하는 공정입니다. 높은 압력을 가하는 것은 표면을 손상시킬 수 있으므로, 보기 3번의 설명은 틀린 내용이 맞습니다.
슈퍼피니싱은 연한 숫돌을 낮은 압력으로 접촉시켜 정밀 다듬질과 표면 고정도를 높이는 공정이다.
일감을 부식액속에 넣고 화학반응을 일으켜 일감표면에서 여러 가지 형상으로 파내거나 잘라내는 가공법은?
정답 ④ · 일감을 부식액에 넣어 화학 반응으로 표면을 가공하는 방법은 정의상 화학적 가공(Chemical Milling)입니다. 초음파, 플라즈마, 레이저는 물리적 에너지를 활용하는 가공법입니다.
부식액과 화학반응을 이용해 표면을 가공하는 방법은 화학적 가공(Chemical Milling)입니다.
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