316 스테인리스강 가공: 기술, 과제 및 팁

스테인리스강 가공 부품

316 스테인리스강은 가혹한 환경에서도 부식에 강하며 염수, 산성 환경, 습한 환경에서도 뛰어난 성능을 발휘합니다. 이러한 특성 때문에 해양 부품, 식품 가공 장비, 의료 기기 등에 널리 사용됩니다. 316 스테인리스강의 우수한 내구성은 높은 니켈 및 몰리브덴 함량 덕분입니다. 이 원소들은 특히 염화물에 대한 내식성을 향상시키고, 몰리브덴의 첨가로 인해 공식 저항성 또한 강화됩니다.

그러나 316 스테인리스강 가공 간단한 작업이 아닙니다. 가공 경화가 빠르게 진행되며, 절삭 속도가 너무 빠르거나 공구가 날카롭지 않으면 열과 압력으로 인해 절삭날보다 앞쪽 표면이 경화될 수 있습니다. 가공 경화는 다음과 같은 경우에 발생할 수 있습니다.

• 그 도구는 무디다. 
• 절단 중에 멈춥니다.
• 이송 속도가 너무 낮으면 공구 끝부분에서 마찰과 미끄러짐이 발생합니다. 

또한, 가공 작업 중에는 칩 배출과 냉각수 관리가 제대로 이루어지지 않으면 열이 빠르게 축적됩니다. 프로린 테크는 모든 작업에서 이러한 실질적인 조치를 시행합니다. 작업에 가장 적합한 공구를 선택하고 재료 경도와 부품 형상에 따라 정확한 절삭 매개변수를 설정합니다. 또한, 견고한 공작물 고정과 적절한 칩 배출에 중점을 두어 공구 마모를 줄이고 표면 조도를 향상시키며 생산 비용을 절감합니다.

316에 대해 더 자세히 알아보려면 계속 읽어보세요. 스테인레스 스틸 가공 기법, 성적, 어려움, 그리고 실용적인 팁.

가공 용도에 가장 적합한 스테인리스강 등급 종류

광택 있는 강철 자동차 부품

여러 가지가있다. 스테인레스 스틸의 종류각 종류는 가공 과정에서 서로 다른 특성을 보입니다. 어떤 종류는 매끄럽게 절삭되는 반면, 다른 종류는 가공 경화가 일어나거나 공구 마모가 빠르게 진행됩니다. 

• 303 스테인리스 스틸: 오스테나이트계 스테인리스강 중 가공성이 가장 뛰어난 것은 303입니다. 303은 칩 파손을 방지하고 공구 부하를 줄이기 위해 합금에 황이 첨가되어 있습니다. 따라서 303은 더욱 매끄러운 절삭 작업을 가능하게 하고 공구 마모를 최소화합니다. 303은 주로 체결재, 축 재료 또는 내식성보다 가공 속도가 중요한 기타 하드웨어 분야에 사용됩니다.
• 304 스테인리스 스틸: 304 스테인리스강은 가장 흔하게 사용되는 스테인리스강으로, 강성이 뛰어나고 내식성이 매우 우수합니다. 하지만 고속 가공 시에는 그 특성상 빠르게 경화되는 경향이 있습니다. 스테인리스강 경도절삭 속도를 지나치게 높이면 재료의 절삭면이 경화되기 시작하고 공구의 마모가 빨라집니다. 304강은 일반적으로 식품 가공 장비, 주방 가전 제품 및 일반 제조에 사용됩니다.
• 316 스테인리스 스틸: 316 스테인리스강은 특히 해양 및 화학 환경에서 304 스테인리스강보다 내식성이 훨씬 뛰어납니다. 그러나 316 스테인리스강의 내식성 증가는 그만큼 어려움도 따릅니다. 비교하자면, 가공 가능한 스테인리스강 304 및 316 합금은 열이 더 빨리 발생하고 가공 경화가 더 빠르게 진행되므로 절삭 속도를 낮추거나 강력한 냉각수 유량이 필요합니다. 316 합금은 의료 기기, 해양 부품 및 화학 장비에 일반적으로 사용됩니다.
• 430 스테인리스 스틸: 가장 흔하게 사용되는 페라이트계 스테인리스강은 430입니다. 304보다 가공성이 우수하지만, 최적의 결과를 얻으려면 적절한 공구와 안정적인 작업 환경이 필요합니다. 430은 주로 가전제품 부품, 장식용 트림, 배기 장치 등에 사용됩니다. 430의 특성상 오스테나이트계 스테인리스강보다 약간 높은 절삭 속도로 작업할 수 있지만, 공구 마모는 항상 주의 깊게 살펴봐야 합니다.
• 2205 이중 스테인레스 스틸: 2205는 가장 일반적으로 사용되는 듀플렉스 스테인리스강입니다. 뛰어난 내식성 덕분에 화학, 해양, 석유 및 가스 장비에 널리 사용됩니다. 그러나 2205는 칩이 많이 발생하여 가공이 매우 어렵기 때문에 강력한 냉각수 흐름이 필수적입니다. 또한 열 발생과 공구 마모를 최소화하기 위해 견고한 설정을 유지하고 공구 마찰을 줄여야 합니다.
• 17-4 PH 스테인레스 스틸: 17-4 PH는 고강도 열처리 스테인리스강입니다. 416f와 마찬가지로 열처리 전에는 가공이 비교적 용이합니다. 그러나 열처리 후에는 경도가 증가하여 가공이 훨씬 어려워집니다. 17-4 PH는 항공우주 부품, 의료용 임플란트, 고강도 산업 부품 등에 널리 사용됩니다. 17-4 PH 가공 시에는 가공 경화를 방지하기 위해 안정적인 작업 환경과 날카로운 공구가 필수적입니다.

(또한 읽기: 스테인레스 스틸 316 대 316l)

316 스테인레스 강의 가공 기술

CNC 가공 스테인리스 스틸 플랜지 링

316 스테인리스강 가공 체크리스트

아래는 316 스테인리스강의 주요 가공 공정입니다.

• 316 스테인리스강 가공: 선삭은 316 스테인리스강을 샤프트, 핀, 원통형 부품으로 가공하는 가장 일반적인 방법입니다. 성공의 핵심은 공구를 마찰 공구가 아닌 절삭 공구로 유지하여 가공 중 경화(가공 과정에서 발생하는 경화)를 방지하는 것입니다. 이를 위해 매우 날카로운 초경 인서트를 사용하고, 일정한 이송 속도로 이송하며, 일반 강철 가공 시보다 낮은 절삭 속도를 적용해야 합니다. 이러한 모든 방법은 열 발생을 조절하고 가공 경화 위험을 최소화하는 데 도움이 됩니다. 또한, 견고한 고정 장치를 사용하고 공구 돌출부를 최소화하면 진동을 줄이는 데 도움이 됩니다.
• 316 스테인리스강 밀링 가공: 316 제련은 생산에 사용됩니다. 슬롯, 포켓 및 평평한 표면. 316강 밀링 가공의 주요 과제는 열 발생입니다. 공구가 칩과 계속 접촉하면 공구가 뜨거워져 절삭 효율이 떨어집니다. 따라서 절삭은 가볍지만 꾸준하게 진행하고, 절삭 부위에 냉각수가 충분히 공급되어 칩이 효과적으로 배출되도록 해야 합니다. 클라임 밀링은 일반적으로 표면 조도를 개선하고 공구 부하를 줄이는 효과적인 방법입니다. 또한, 공구 연장부가 너무 길면 진동이 발생하고 표면 조도가 저하됩니다. (또한 읽기: 스테인리스 스틸 밀링 속도 및 이송)
• 316 스테인리스강 드릴링: 316 스테인리스강 드릴링은 속도와 칩 제어에 특히 주의해야 합니다. 고속으로 드릴링하면 재료가 경화되고 공구가 무뎌집니다. 스플릿 포인트 드릴을 사용하고 일정한 속도로 이송하십시오. 깊은 구멍을 뚫을 때는 펙 드릴링(peck drilling)을 통해 칩을 제거하고 드릴의 과열을 방지할 수 있습니다. 특히 깊은 구멍을 뚫을 때는 드릴 냉각을 위해 냉각수를 사용하는 것이 필수적입니다. 구멍에 칩이 끼이면 드릴이 파손되거나 구멍이 너무 커질 수 있습니다.
• 316 스테인리스강 탭 가공: 대부분의 작업장은 부적절한 계획으로 인해 실패합니다. 재료가 끈적거리고 칩이 탭에 끼어 작동을 방해할 수 있습니다. 해결책은 적절한 탭 형상을 선택하고 탭을 냉각시키는 것입니다. 스파이럴 플루트 탭은 칩을 뒤로 끌어당기므로 막힌 구멍에 적합하고, 스파이럴 포인트(건) 탭은 칩을 앞으로 밀어내므로 관통 구멍에 적합합니다. 탭은 적당한 속도로 이송하고 충분한 윤활을 제공해야 합니다. 탭이 걸리기 시작하면 즉시 작업을 중단하고 쌓인 칩을 제거하십시오. 탭이 걸리기 전에 작업을 중단하고 칩을 제거하면 탭 파손을 방지하고 나사산 품질을 유지하는 데 도움이 됩니다.
• 보링 및 리밍: 보링과 리밍은 정밀한 가공, 특히 엄격한 공차와 매끄러운 표면 마감이 요구될 때 사용됩니다. 316 스테인리스강의 특성상 공구는 안정적인 상태를 유지하고 저속으로 이송해야 합니다. 보링 및 리밍 작업 중 발생하는 진동은 채터 마크와 원형이 아닌 구멍을 발생시킬 수 있습니다. 냉각수는 열 제어에 필수적입니다. 보링은 베어링 시트 및 정밀한 구멍을 가공하는 데 사용되며, 리밍은 정밀한 조립 부품 및 꼭 맞는 구멍을 가공하는 데 사용됩니다.
• CNC 가공 : CNC 가공은 선삭, 밀링, 드릴링, 탭핑을 하나의 공정으로 결합하는 기술입니다. CNC 가공은 복잡한 부품 제작이나 정밀한 공차 요구 사항에 가장 적합합니다. 316 스테인리스강을 CNC 가공할 때 성공의 핵심은 공구 교체 횟수를 최소화하고 가공 전반에 걸쳐 일관된 절삭 품질을 유지하는 툴패스를 개발하는 것입니다. 견고한 공작물 고정 장치와 고압 냉각 시스템 또한 필수적입니다. CNC 가공은 316 스테인리스강을 자주 사용하는 의료 부품, 해양 부품, 화학 장비 생산에 이상적입니다.

316 스테인리스강 가공 시 발생하는 어려움

316 스테인리스강 클램프 및 파이프 부속품

316 스테인리스강을 가공할 때 표면 조도 불량, 공구 마모 가속화, 생산 시간 손실 등 여러 가지 문제가 발생할 수 있습니다. 이러한 문제는 주로 재료의 인성과 가공 경화 경향에서 비롯됩니다. 다음은 스테인리스강 가공 시 흔히 발생하는 몇 가지 문제점입니다.

작업 경화

스테인리스강은 공구가 절삭보다는 마찰을 일으키도록 방치할 경우 빠르게 가공 경화되는 경향이 있습니다. 이로 인해 제거하기 어려운 단단한 표면층이 형성됩니다. 이 문제를 해결하지 않고 계속 절삭 작업을 진행하면 공구 수명이 급격히 단축되고 부품이 변형되기 시작합니다. 적절한 속도를 유지하고, 날카로운 공구를 사용하며, 안정적인 절삭 조건을 유지하면 가공 경화 현상을 최소화할 수 있습니다.

공구 마모 및 공구 파손

316 스테인리스강의 높은 인성으로 인해 발생하는 고온과 절삭 중 마찰이 결합되어 공구 마모가 빠르게 진행됩니다. 특히 고속강 공구는 이러한 문제에 취약합니다. 초경 공구는 수명이 더 길지만, 절삭이 불안정할 경우 마모가 빠르게 진행됩니다. 공구 파손은 공구에 과도한 하중이 가해지거나 작업 환경에 진동이 발생할 때 발생합니다. 공구 형상을 개선하고 진동을 최소화하는 작업 환경을 조성하면 공구 수명을 향상시킬 수 있습니다.

불량한 표면 마감

공구의 진동, 칩이 공구나 가공물에 감기는 현상, 또는 절삭 속도가 너무 빠른 경우 표면 조도가 거칠어집니다. 스테인리스강 가공 중 발생하는 열 또한 표면 조도에 영향을 미칩니다. 적절한 냉각수 흐름을 유지하고, 날카로운 공구를 사용하며, 안정적인 작업 환경을 유지하면 스테인리스강 가공 시 표면 조도를 향상시킬 수 있습니다.

칩핑 문제

스테인리스강 가공 시 발생하는 칩은 길고 가늘며 공구나 가공물에 감기는 형태를 띨 수 있습니다. 이러한 칩 형태는 절삭 효율과 가공 표면 품질에 악영향을 미칩니다. 또한, 칩 제어가 제대로 되지 않으면 공구 온도가 상승합니다. 칩 브레이커를 개선하고, 이송 속도를 높이며, 냉각수 사용을 강화하면 스테인리스강 가공 시 발생하는 칩을 효과적으로 관리할 수 있습니다.

316 스테인리스강 가공을 용이하게 하는 고려 사항 및 팁

다른 모든 기계 가공 공정과 마찬가지로, 316 스테인리스강 가공도 공정 계획과 적절한 설정 선택을 통해 훨씬 수월하게 진행할 수 있습니다. 스테인리스강 가공의 주요 목표는 열 발생을 최소화하고, 가공 경화를 방지하며, 공구의 절삭력을 유지하는 것입니다. 다음은 스테인리스강 부품 생산 시 고려해야 할 유용한 요소와 실용적인 팁입니다.

적절한 도구, 재료 및 형상을 사용하십시오.

CNC 가공 원통형 부품

스테인리스강 가공에는 날카로운 공구와 우수한 공구 재질이 필요합니다. 스테인리스강 가공에 가장 적합한 공구 재질은 초경합금으로, 열에 강하고 다른 어떤 재질보다 날카로움을 오래 유지합니다. 양의 경사각을 가진 공구는 절삭력을 줄여줍니다. 또한, 우수한 날끝 강도와 적절한 칩 브레이커 설계를 갖춘 공구는 공구 마모를 방지하고 표면 조도를 향상시키는 데 도움이 됩니다.

절삭 속도를 낮게 유지하고 공급량을 일정하게 유지하십시오.

절삭 속도가 높으면 열이 빠르게 발생하고 가공 경화가 일어납니다. 절삭 속도를 낮추고 일정한 이송 속도를 유지하면 매끄러운 절삭이 가능합니다. 또한, 절삭 속도를 낮추고 이송 속도를 약간 높이면 일정한 칩 부하를 유지하고 과열을 방지하는 데 도움이 되는 경우가 많습니다. 

강력한 냉각제와 칩 제어 장치를 사용하십시오.

316 스테인리스강 가공 시 냉각수 사용은 필수적입니다. 냉각수는 열을 제어하고 절삭 부위에서 칩을 제거하는 데 도움을 줍니다. 스테인리스강 가공에는 플러드 냉각수 또는 고압 냉각수가 권장됩니다. 적절한 칩 관리는 칩이 공구에 감겨 표면 조도를 손상시키는 것을 방지합니다. 칩 브레이커를 개선하고 이송 속도를 높이면 칩 길이를 줄일 수 있습니다.

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원형 구멍이 있는 316 스테인리스강 산업용 부품

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