몰리브덴 와이어 및 EDM 와이어 커팅에 관한 모든 것

정밀 가공의 세계에서는 1000분의 1밀리미터가 중요합니다. 그리고 제어된 스파크를 사용하여 금속을 제거하는 방전 가공(EDM)에서는 사용하는 와이어의 종류가 중요한 역할을 합니다. 이 분야에서 조용히 혁명을 일으키고 있는 소재 중 하나가 몰리브덴 와이어입니다.

그림 1 EDM 가공

EDM 와이어 커팅 기본 사항

--와이어 EDM의 특별한 점은 무엇일까요?

와이어 EDM(방전 가공 )은 전기 방전(스파크)을 통해 소재를 제거하는 비접촉식 절단 공정입니다. 이 공정의 장점은 물리적 힘을 가하지 않고도 가장 단단한 금속도 절단할 수 있다는 것입니다. 즉, 기계적 응력이 없고 기존 절삭과 같은 공구 마모가 없으며 매우 미세한 공차를 달성할 수 있습니다.

와이어 EDM에서 전극은 얇은 금속 와이어입니다. 와이어가 공작물 근처를 스치면 방전으로 인해 높은 열이 발생하여 재료를 증발시키거나 녹입니다. 특히 공구 및 금형 생산, 항공우주 부품 및 고정밀 부품에 사용됩니다.

--EDM 와이어 절단 부품

이 시스템에는 와이어(일반적으로 황동 또는 몰리브덴), 유전체 유체(일반적으로 탈이온수), 전원 공급 장치 및 컴퓨터 제어 모션 시스템이 포함됩니다. 와이어의 선택은 속도, 정확도, 비용 등 모든 것에 영향을 미칩니다.

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그림 2 EDM 와이어 절단 구성 요소

EDM에 사용되는 몰리브덴 와이어

--그렇다면 왜 몰리브덴 와이어를 사용해야 할까요?

몰리브덴은 매우 높은 녹는점(~2620°C), 높은 인장 강도 및 전기 전도성으로 잘 알려진 내화성 금속입니다. 따라서 와이어 EDM에 매우 유용합니다.

1. 재사용성 및 수명

황동과 달리 몰리 와이어는 재활용이 가능합니다. 아시아에서 설계된 대부분의 EDM 장비(예: DK77 시리즈 모델)에 사용되는 몰리 와이어는 수명이 다하기 전까지 수백 번씩 반복해서 순환하고 반복해서 반복합니다. 따라서 장기적으로 전선 소비와 유지보수 비용을 크게 절감할 수 있습니다.

2. 깨끗하고 날카로운 절단

몰리 와이어는 인장 강도와 열 변형에 대한 저항력이 뛰어나 모양을 유지합니다. 일정한 장력을 제공하므로 티타늄이나 공구 경화 공구강과 같은 단단한 재료에서 더 깔끔한 절단과 더 엄격한 공차를 제공합니다.

3. 더 빠른 절단과 더 적은 파손

몰리브덴 와이어는 장력과 열을 받으면서도 파손을 견딜 수 있기 때문에 더 빠른 절단 주기를 제공합니다. 이러한 신뢰성은 정밀도와 시간 손실이 매우 중요한 항공우주 및 전자 산업에서 사용하기에 특히 유용합니다.

4. 얇고 세밀한 공간에 이상적

정확한 형상이 필요한 경우, 몰리 와이어는 처지거나 휘어지거나 휘어지지 않으므로 날카로운 모서리와 복잡한 3D 프로파일에서 더 나은 성능을 발휘합니다.

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그림 3 EDM 와이어 절단 공정

--몰리브덴 와이어는 언제 사용해야 할까요?

몰리브덴 와이어는 황동보다 미터당 초기 비용이 높지만, 재사용이 가능하기 때문에 장기적으로는 더 저렴한 경우가 많습니다. 따라서 다음과 같은 경우에 선택하는 와이어입니다:

• 반복적인 생산 실행
• 고경도 재료(카바이드, 인코넬, 공구강)
• 공차가 엄격한 작업
• 항공우주, 방위, 의료, 금형/다이 제조 분야의 애플리케이션

그러나 몰리 와이어는 많은 서양 공장에서 흔히 볼 수 있는 연속 공급 EDM 기계에는 적합하지 않습니다. 주로 루프 와이어 동작을 지원하는 왕복식(비소모성) EDM 시스템에서 사용됩니다.

--주의해야 할 사항

다른 공구와 마찬가지로 몰리브덴 와이어에도 한계가 있습니다. 이를 염두에 두세요:

• 연속 이송 기계에는 적합하지 않습니다: 대부분의 서양식 와이어 EDM 설정은 호환되지 않습니다.
• 와이어 직경이 중요합니다: 일반적인 직경 범위는 0.10mm에서 0.20mm입니다. 작업의 디테일과 소재에 맞게 크기를 조정하세요.
• 장력이 중요합니다: 적절한 와이어 장력은 정확한 절단을 보장하고 와이어 파손을 방지합니다.
• 리컨디셔닝 필요: 몰리 와이어는 오래 사용할 수 있지만 결국 마모됩니다. 절단 품질이 저하되는 징후가 있는지 관찰하고 필요에 따라 교체하십시오.

--EDM 와이어 커팅용 전극 재료

자세한 정보 및 기술 지원은 Stanford Advanced Materials (SAM)에서 확인하세요.

자주 묻는 질문

1. 모든 EDM 장비에 몰리브덴 와이어를 사용할 수 있나요?
정확히는 아닙니다. 주로 루프 또는 왕복 와이어 시스템용으로 설계된 기계, 특히 아시아 스타일의 EDM 설정에 사용됩니다.

2. 몰리브덴 와이어가 황동 와이어보다 더 비쌉니까?
네, 하지만 재사용이 가능하기 때문에 시간이 지남에 따라 총 비용은 더 낮아지는 경우가 많습니다.

3. 몰리브덴 와이어를 사용하면 어떤 유형의 부품에 가장 큰 이점이 있나요?
금형, 금형 또는 항공우주 및 전자 분야의 미세 부품과 같이 단단한 재료로 만들어진 작고 복잡하거나 고정밀 부품입니다.

참조:

[1] 아미테시 고스와미, 자틴더 쿠마르, 타구치의 접근 방식과 유틸리티 개념을 사용한 Nimonic-80A의 와이어 컷 EDM 최적화, 엔지니어링 과학 및 기술, 국제 저널, 17권 4호, 2014,

2014, 236-246 페이지, ISSN 2215-0986, https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2215098614000524

[2] Matthias Worgull, 9장 - 핫 엠보싱용 마이크로 구조 몰드 인서트, 편집자: Matthias Worgull, 마이크로 및 나노 기술, 핫 엠보싱, William Andrew Publishing, 2009, 283-306페이지, ISBN 9780815515791, https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B978081551579150015X