A 금속 조직 절단기 이는 샘플 준비의 첫 번째이자 가장 중요한 단계입니다. 절단이 불량하면 변형, 열 손상 또는 번짐이 발생하여 나중에 아무리 연마해도 완전히 제거할 수 없습니다. 사용 가능한 단면과 파손된 샘플의 차이는 일반적으로 블레이드 선택, 절단 속도 및 절삭유 공급이라는 세 가지 제어 가능한 요소로 귀결됩니다.
절단 품질이 전체 샘플 준비 프로세스의 결과를 결정하는 이유
금속 조직 절단은 근본적으로 거친 절단과 다릅니다. 목표는 최소한의 기계적 변형과 최소한의 열 입력으로 재료를 제거하는 것입니다. 둘 다 연구 중인 미세 구조를 변경할 수 있기 때문입니다. 후속 연삭 및 연마 단계에서 제거할 수 있는 것보다 더 깊은 변형 층을 도입하는 절단은 현미경으로 보이는 아티팩트를 남겨 입자 구조, 경도 또는 상 분포에 대한 잘못된 결론을 이끌어냅니다.
이것이 바로 이유이다 금속 조직 절단기s 마찰 톱이나 띠톱이 아닌 연마 절단 휠을 중심으로 제작되었습니다. 연마 절단은 고속 연삭 작업을 통해 재료를 제거하며, 적절하게 제어되면 관심 영역에 도달하기 위해 후속 연삭이 덜 필요한 부드럽고 변형이 적은 표면을 생성합니다.
절단 휠 유형을 재료 경도에 맞추기
연마 절단 휠은 일반적으로 연마 입자(산화알루미늄 또는 탄화규소)와 결합 경도에 따라 분류됩니다. 일반적인 규칙은 많은 신규 사용자에게 직관에 어긋납니다. 더 단단한 재료에는 더 부드러운 결합 휠이 필요합니다. , 더 부드러운 결합은 둔한 연마 입자를 더 빨리 방출하고 휠 유약을 덮어 과도한 열을 발생시키는 대신 신선하고 날카로운 입자를 지속적으로 노출시키기 때문입니다.
| 소재 | 연마재 종류 | 결합 경도 |
|---|---|---|
| 연질 비철(Al, Cu, 황동) | 실리콘 카바이드(SiC) | 하드 본드 |
| 연강 및 저탄소강 | 산화알루미늄(Al2O3) | 중간채권 |
| 경화강, 공구강 | 산화알루미늄(Al2O3) | 소프트 본드 |
| 세라믹, 복합재 | 다이아몬드 또는 CBN | 수지 또는 금속 본드 |
소결 탄화물, 세라믹, 전자 부품과 같이 매우 단단하거나 부서지기 쉬운 재료의 경우 기존의 산화알루미늄 또는 탄화규소 휠이 너무 빨리 마모되고 과도한 열이 발생하므로 다이아몬드 또는 CBN(입방정 질화붕소) 휠이 필요합니다.
절삭 속도, 이송 속도 및 발열에서의 역할
대부분의 실험실 금속 조직 절단기는 다음 범위에서 휠 속도를 작동합니다. 1,500~5,000RPM , 휠 직경과 재질에 따라 최적의 속도를 제공합니다. 휠 직경이 클수록 일반적으로 동일한 주변 절삭 속도를 유지하기 위해 더 낮은 RPM이 필요하며, 이는 실제로 절삭 동작과 열 발생을 제어하는 매개변수입니다.
- 이송 속도가 높을수록 총 절단 시간은 줄어들지만 특히 열에 민감한 재료의 경우 국부적인 과열 및 연소 위험이 높아집니다.
- 이송 속도가 낮으면 변형이 적고 더 깔끔한 절단이 가능하지만 사이클 시간이 길어지고 너무 느리면 글레이징이 발생할 경우 휠 마모가 증가할 수 있습니다.
- 대부분의 정밀 절단 기계에서 사용할 수 있는 자동 공급 제어는 작업자 입력에 관계없이 휠에 일정한 힘을 유지합니다. 이는 여러 샘플의 재현성에 중요합니다.
- 펄스 또는 진동 절단 모드는 절삭유가 절단 영역을 플러시할 수 있도록 간격을 두고 휠을 잠시 후퇴시켜 열에 민감한 합금의 지속적인 열 축적을 줄입니다.
절삭유 공급 시스템과 유량이 절삭유 유형만큼 중요한 이유
절삭유는 금속 조직 절단에서 두 가지 목적으로 사용됩니다. 즉, 절단 영역에서 열을 제거하고 휠을 막고 절단 효율성을 감소시킬 수 있는 연마 잔해물을 씻어내는 것입니다. 부식 억제제가 포함된 수용성 냉각수는 철 재료의 표준이며, 특수 냉각수는 수성 유체와 반응할 수 있는 마그네슘 합금과 같이 물 노출에 민감한 재료에 사용됩니다.
유량과 노즐 위치는 종종 과소평가되는 요소입니다. 휠-가공물 인터페이스를 직접 대상으로 하지 않는 절삭유 흐름은 총 부피에 관계없이 최소한의 냉각 이점을 제공합니다. 대부분의 정밀 절단기는 휠 양쪽에 위치한 이중 노즐을 사용하여 절단 전반에 걸쳐 적용 범위를 보장합니다. 특히 휠이 두꺼운 샘플로 더 깊이 들어갈 때 더욱 그렇습니다.
일관되고 반복 가능한 절단을 위한 샘플 클램핑 및 고정
일관되지 않은 클램핑은 일반적이지만 간과되는 절단 결함의 원인입니다. 절단 중에 샘플이 조금만 이동하면 휠 편향이 발생하여 장착 및 연삭이 복잡해지는 물결 모양 또는 각진 절단 표면이 발생할 수 있습니다. 조정 가능한 조 인서트가 있는 바이스 스타일 클램프는 불규칙한 모양을 수용하는 반면, V 블록 고정 장치는 절단 힘으로 인한 회전을 방지하기 위해 막대 또는 튜브 단면과 같은 원통형 샘플에 선호됩니다.
작거나 깨지기 쉬운 샘플(얇은 판금, 와이어 또는 깨지기 쉬운 세라믹)의 경우 휠이 절단에서 나갈 때 샘플이 깨지거나 클램프에서 튀는 것을 방지하기 위해 보조 지지 장치 또는 희생 백킹 재료가 종종 사용됩니다. 일반적으로 기계가 수용할 수 있는 가장 큰 샘플 직경 또는 단면으로 지정되는 최대 절단 용량은 일반적인 샘플 크기와 비교하여 확인해야 합니다. 이를 초과하면 여러 번의 재배치 절단이 발생하여 절단 표면 사이의 오정렬 가능성이 높아지기 때문입니다.
