개념 한 쪽
특수 가공에는 전기적 방전, 전기화학적 용해, 전해 연마, 초미세 연마 등 비전통적 방법이 포함된다는 점을 이해해야 한다고 본다.
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출제기준 단원 「화학적 가공 등」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 방전가공 원리 판별 | 1 | 방전가공의 열적 제거 원리와 기계적 소성변형 여부를 구별하기 |
| 초정밀 표면 가공 식별 | 1 | 입도·방향성·변질층 특성으로 슈퍼피니싱을 가리기 |
| 방전가공 정의 확인 | 1 | 방전가공의 기본 정의(스파크·열로 재질 제거)를 묻기 |
방전 가공(EDM)은 전극과 공작물 사이에 전압을 인가해 발생하는 방전(스파크)의 열로 공작물 표면을 녹이거나 기화시켜 재질을 제거하는 공법이라고 본다. 방전 가공은 비접촉식 공정에 해당하며 기계적 소성변형이 아니라 열적 제거가 주된 원리라고 본다. 경도가 높은 초경합금이나 담금질강 등도 가공할 수 있어 복잡한 형상 가공에 적합하다고 본다.
전해가공(Electrochemical Machining)은 공작물을 양극으로 연결하여 전해액 속에서 전류를 흘려 양극의 금속 이온을 용해·제거하는 전기화학적 가공이라고 본다. 전해가공은 기계적 응력이 없고 양극 용해 원리에 따라 정밀 형상 가공이 가능하다고 본다. 전기도금과는 반대의 과정이라는 점을 대비하여 기억해야 한다고 본다.
전해연마는 전해질과 전류를 이용해 공작물 표면의 돌기부터 선택적으로 용해시켜 표면을 매끈하게 만드는 방법이라고 본다. 전해연마는 복잡한 형상에도 균일한 표면을 얻을 수 있고, 가공 후 도금의 접착성이 우수하므로 표면 마무리 공정에서 유리하다고 본다. 전해연마는 표면의 연마 방향성이나 기계적 스크래치가 남지 않는다는 점을 특징으로 한다고 본다.
슈퍼피니싱은 입도가 작고 연한 숫돌로 표면을 아주 미세하게 다듬어 방향성이 없는 매끈한 표면과 매우 작은 변질층을 얻는 표면 완성 가공이라고 본다. 슈퍼피니싱은 기존 연삭 자국을 제거하고 고정밀 표면을 얻는 것이 목적이라고 본다. 여러 특수 가공법은 원리와 적용 대상에서 차이를 보이므로, 방전은 '스파크·열', 전해는 '양극 용해·이온 이동', 전해연마는 '표면용해로 평활화', 슈퍼피니싱은 '초미세 연마'라는 핵심 키워드로 구분해야 한다고 본다.
방전 가공과 전해가공을 구별하는 문제에서는 '스파크로 녹이거나 기화'하는지, '양극이 용해되는 전기화학적 반응'인지 키워드로 판단해야 한다고 본다. 예컨대 방전 가공 설명은 방전=열적 제거로 판별하고, 전해가공 설명은 양극 용해라는 표현으로 판별한다는 점을 기억하라.
전해연마와 슈퍼피니싱을 구별하는 문제에서는 표면 특성과 사용 도구를 확인하라. 전해연마는 전류·전해질로 돌기부터 용해하여 매끈해지는 반면, 슈퍼피니싱은 연한 초미세 숫돌로 방향성 없는 매끄러움을 얻는 공법이라는 점을 기준으로 삼으라.
방전(放電) 가공에 관한 설명이 아닌 것은?
정답 ① · 문제는 방전가공의 설명 중 옳지 않은 것을 찾는 문제이다. 방전가공은 전기적 방전으로 재료를 제거하는 비접촉적 열적 공정으로서 소성변형을 일으키는 기계적 가공법이 아니다.
방전 가공은 전기적 방전 에너지로 재질을 제거하는 비접촉식 가공법으로, 기계적 힘으로 변형시키는 공정이 아니다.
입도가 작고 연한 숫돌에 의해, 일감의 표면을 완성가공하는 방법으로 가공면은 매끈하고 방향성이 없고 변질층의 두께가 매우 작아 고정밀도의 표면을 얻는것이 주목적인 것은?
정답 ④ · 슈퍼피니싱(superfinishing) 가공은 매우 고운 입도의 숫돌을 사용해 일감(공작물)의 표면을 초정밀 가공하는 방법입니다. 가공 시 발생하는 열과 변질층이 극히 적고 방향성이 없는 매끄러운 표면을 얻을 수 있어 고정밀도 부품의 표면 완성 가공에 주로 사용됩니다.
초미세 입도 숫돌로 방향성 없는 매끄러운 표면을 얻는 것은 슈퍼피니싱이다.
방전가공이란 무엇인가?
정답 ③ · 문항은 방전가공의 정의를 묻고 있다. 방전가공은 공구와 공작물 사이에서 전기적 방전(스파크)을 발생시켜 그 열에너지로 재료를 국부적으로 용융·기화시켜 제거하는 비전통 가공법이다.
방전 가공은 공구와 공작물 간 방전(스파크)으로 재질을 제거하는 공법이다.
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