디버링이란 무엇인가? 방법, 도구, 기계 및 CNC 기술

디버링이란 무엇인가요?

가공된 부품은 모두 절삭, 드릴링 또는 밀링 과정을 거칩니다. 그리고 이러한 공정 대부분은 가공 후 원치 않는 잔여물, 즉 버(burr)를 남깁니다. 디버링은 정밀하고 안전하며 조립 준비가 완료된 부품을 원하는 엔지니어와 제조업체에게 매우 중요한 개념입니다. 디버링은 가공된 부품의 표면과 모서리에 있는 날카롭고 불필요한 돌출부를 제거하는 공정입니다. 이는 최종 부품의 품질에 중요한 역할을 합니다.

Boda Tech는 다음과 같은 서비스를 제공합니다. 디버링 서비스 CNC 가공, 판금 및 가공 부품에 대한 서비스를 제공합니다. 가공 후 버 제거부터 코팅 또는 조립 전 모서리 마감까지, 소량 주문부터 대량 생산까지 일관된 결과물을 제공합니다.

이 글에서는 버 제거 작업과 다양한 기법, 그리고 필요한 도구에 대해 다룹니다.

 

디버링이란?

디버링은 제조 공정에서 후처리 단계입니다. 이는 가공물의 표면이나 모서리에 생기는 작고 튀어나온 부분인 버를 제거하는 데 사용됩니다. 대부분의 제조 공정에서 이러한 불완전성은 자연스러운 부산물입니다. 레이저로 부품을 절단하거나 CNC 선반으로 가공하더라도 항상 일정량의 잔류 재료가 남게 됩니다. 디버링 공정은 가공물의 형상과 표면 품질을 복원하는 데 사용됩니다.

버 제거의 중요성

정밀 제조 공정에서 버 제거 작업을 생략하는 것은 불가능합니다. 버는 부품의 정확한 결합을 방해하고, 취급 중 안전 위험을 초래하며, 응력 집중을 유발하여 조기 고장으로 이어질 수 있습니다. 금속 디버링 이러한 불필요한 모서리를 제거하여 부품을 조립, 검사 및 의도된 대로 사용할 수 있도록 합니다.

디버링 공정은 부품이 품질 검사를 통과하고 조립품에 매끄럽게 결합되도록 도와줍니다. 금속 부품의 품질과 수명을 향상시키며 항공우주 및 의료기기 제조와 같은 산업에서 필수적인 공정입니다.

 

다양한 디버링 방법

제조 과정에서는 다양한 디버링 방법이 사용됩니다.

핸드 디버링

날카로운 모서리를 부드럽게 제거하기 위해 작은 줄, 사포 또는 기타 수공구가 사용됩니다.

블라스트 디버링

버(burr)를 제거하기 위해 산화알루미늄이나 유리 구슬과 같은 재료를 고압에서 가열합니다.

자동 디버링

부품의 버(burr)를 신속하게 제거하기 위해 로봇, 브러시 또는 벨트 구동식 기계가 사용됩니다. 이는 생산 효율을 향상시킬 수 있습니다.

 

버(Burr)란 무엇이며, 가공에 어떤 영향을 미칠까요?

디버링의 효과

버(burr)는 가공이나 절삭 작업 후 공작물에 남아 있는 솟아오른 부분입니다. 버는 모서리, 구멍 또는 평평한 표면에 나타날 수 있으며, 크기와 모양은 재료와 가공 공정에 따라 매우 다양합니다. 

스테인리스강이나 알루미늄을 가공할 때 생기는 아주 작은 버(burr)조차도 제품의 품질을 저하시킬 수 있습니다. 이러한 불완전함은 치수를 변형시키고 부상을 초래할 수 있습니다.

 

버의 종류

제조 과정에서 다양한 종류의 버가 발생합니다. 버의 종류를 이해하면 적절한 디버링 방법을 선택하는 데 도움이 됩니다.

푸아송 버

이는 절삭 부위의 압축력으로 인해 발생합니다. 공작물의 가장자리에서는 측면으로 재료가 팽창하게 됩니다. 선삭 및 밀링 작업에서 가장 흔하게 발생합니다.

롤오버 버

롤오버 버는 재료가 깔끔하게 부러지지 않고 가장자리를 따라 휘어질 때 발생합니다. 롤오버 버는 밀링이나 드릴링 작업에서 가장 흔하게 나타납니다.

눈물 버

절단면이 깨끗하게 절삭되지 않고 찢어질 때 절단 버가 발생합니다. 이로 인해 모서리가 울퉁불퉁해질 수 있습니다.

절단 버

가공물이 소재에서 분리될 때 절단 버가 발생합니다.

열 버

용융된 물질이 가장자리에서 다시 응고될 때 발생합니다. 레이저 절단이나 플라즈마 절단과 같은 고온 공정 때문에 생기는 현상입니다.

 

기계 가공 시 버(burr)가 발생하는 원인은 무엇일까요?

원자재 가공 과정에서 버(burr) 발생은 거의 불가피합니다. 버의 종류는 수행되는 작업 유형에 따라 달라집니다.

가공 공정

가공 과정에서 발생하는 버(burr)는 다음과 같습니다.

• 교련: 드릴링 과정에서 드릴 비트가 공작물을 바깥쪽으로 밀어내면서 출구 쪽에 전형적인 롤오버 버(rollover burr)가 발생합니다. 특히 드릴 비트가 무뎌지면 이 문제는 더욱 심각해집니다.
• 조각: 절삭 경로가 좁아지면, 특히 연질 금속이나 플라스틱에서 조각된 선을 따라 미세한 버(burr)가 남게 됩니다.
• 갈기: 버는 일반적으로 공구 출구 지점에서 발생합니다. 밀링 작업 중 방향 전환 시, 특히 포켓의 모서리와 가장자리에서 발생합니다. 
• 선회: 측면 절삭력은 절삭 끝에서 공작물을 바깥쪽으로 밀어냅니다. 원통형 표면을 따라 포아송 버가 생성됩니다. 

절단 공정

절삭 과정에서 발생하는 버(burr)는 다음과 같습니다.

• 블랭킹: 판금 조각을 펀칭하여 형상을 만들 때, 가공되지 않은 부분의 가장자리에 절단면이 생깁니다. 금형 출구 쪽에는 남은 판금에 버(burr)가 형성됩니다.
• 펀칭: 펀칭 작업은 블랭킹 작업과 마찬가지로 구멍 주변에 찢어짐으로 인한 버(burr)를 발생시킵니다. 이러한 버는 일반적으로 판재의 다이 출구 쪽에 형성됩니다.
• 레이저 절단 : 열로 인해 금속이 녹습니다. 녹은 금속 조각은 가장자리를 따라 다시 굳어지면서 슬래그 또는 열 버(burr)를 생성할 수 있습니다.
• 플라즈마 절단: 플라즈마 절단에서는 매우 높은 온도가 사용됩니다. 이로 인해 특히 두꺼운 금속 부분에서 심한 열 버(burr)가 발생할 수 있습니다.
• 깎기: 롤오버 및 찢어짐 버는 판금을 직선으로 절단할 때 발생합니다.

 

디버링 공정 단계

금속 막대의 버 제거

디버링은 체계적인 방식으로 수행됩니다. 이는 공정 단계의 일관성을 유지하고 작업 과정 중에 부품이 손상되지 않도록 하기 위함입니다.

버 검사

첫 번째 단계는 버(burr)를 검사하는 것입니다. 가공물을 검사하여 버의 위치, 종류 및 심각도를 파악합니다. 버 제거 전략은 이 과정을 통해 결정됩니다.

부품 준비

제품을 세척했습니다. 디버링 작업을 시작하기 전에 모든 코팅, 오일 및 칩을 제거하십시오. 이렇게 하면 오염이나 추가 손상을 방지할 수 있습니다.

디버링 방법 선택

버의 종류, 재질, 부품 형상 및 생산량에 따라 가장 적합한 버 제거 기술을 선택합니다.

모서리 디버링 공정

제시된 방법은 공작물의 언급된 모든 모서리와 표면에서 버(burr)를 제거하는 데 사용됩니다.

마감 검사

디버링 공정 후 모든 버가 제거되었는지 확인하기 위해 부품 검사를 다시 실시합니다. 또한 이 과정을 통해 표면이 손상되지 않았는지도 확인할 수 있습니다.

최종 부품 마감

해당 부품은 용도에 따라 추가적인 표면 처리 공정을 거칠 수 있습니다. 표면 처리에는 연마, 코팅 또는 부동태화 처리가 포함됩니다.

 

CNC 디버링 도구 사용 방법

공구를 이용한 버 제거 공정

CNC 디버링은 대량 생산에서 부품의 버를 제거하는 반복 가능한 공정을 제공합니다. 다음은 CNC 디버링 도구를 사용하는 단계별 과정입니다.

1단계: 적합한 도구 선택

디버링 공구의 선택은 재질과 모서리 형상에 따라 달라집니다. 경질 합금에는 초경 공구가 효과적입니다. 연질 재질에는 고속도강(HSS)이 적합합니다. 교차 구멍과 내부 모서리를 효과적으로 처리하려면 후면 모따기 공구가 이상적입니다.

2단계: Z축 깊이 및 오프셋 설정

 공구가 버를 제거하는지 확인하고 정확한 Z축 깊이를 설정하십시오. 프로그램을 실행하기 전에 공구 길이 오프셋을 검증해야 합니다. 작은 오차라도 버 제거가 불충분하거나 표면 손상을 초래할 수 있습니다.

3단계: 이송 속도, 절삭 속도 및 경사 밀링 최적화

공구와 재료에 대해서는 항상 제조업체에서 권장하는 속도를 사용하십시오. 디버링 작업에서 클라임 밀링은 일반적으로 기존 밀링보다 더 깨끗한 모서리를 생성합니다. 이송 속도가 낮을수록 칩핑이나 2차 버 발생 위험이 줄어듭니다. 

4단계: 균일한 모따기를 위한 적절한 공작물 고정

공작물 고정 방식이 일관되지 않으면 모따기 깊이가 일정하지 않을 수 있습니다. 문제가 발생하지 않도록 항상 부품을 동일한 위치에 고정하기 위해 전용 고정 장치를 사용하십시오. 특히 소형 부품의 버 제거 작업에서는 반복성이 매우 중요합니다.

다양한 종류의 버 제거 기술

이것들은 다양한 종류의 버 제거 기술입니다.

수동 디버링

수동 디버링에서는 줄, 스크레이퍼, 디버링 블레이드와 같은 수공구를 사용합니다. 소량 생산 작업이나 복잡한 형상에 적합하지만, 노동 집약적이고 결과가 고르지 않을 수 있습니다.

기계적 디버링

기계식 디버링 장비에서는 텀블러, 진동 연마기 또는 브러싱 시스템이 사용됩니다. 연마재와의 접촉을 통해 버를 제거할 수 있습니다. 소형 부품의 디버링과 같은 배치 공정에서 이 공정은 높은 생산량에서도 일관성을 유지하기 때문에 매우 효과적입니다.

열 디버링

이 기술은 열에너지 방식(TEM)이라고도 합니다. 가압 챔버 내부에서 제어된 연소 반응을 이용하는 기술입니다. 복잡한 내부 형상에 적합하며, 자동차 및 항공우주 분야에서 스테인리스강 및 기타 금속의 버 제거에 이상적입니다. 가장 널리 사용되는 기술 중 하나입니다.

전기화학적 디버링(ECD)

ECD는 전해 용액을 사용합니다. 제어된 전류를 이용하여 버를 제거하며, 경화된 재료에 효과적입니다. 이 방법은 기계적으로 접근하기 어려운 내부 모서리나 교차 구멍에 특히 적합합니다.

레이저 디버링

 레이저 디버링은 정밀도가 매우 뛰어난 레이저 빔을 사용하여 과도한 재료를 증발시키는 공정입니다. 이는 전자 제품 및 의료 기기 제조 분야의 마이크로 부품에 이상적입니다.

 

디버링의 장점 

아래는 디버링의 장점입니다.

향상된 안전성

버(burr)가 없는 부품은 날카로운 모서리를 없애줍니다. 이는 취급 및 조립 과정에서 작업자의 부상을 방지할 수 있습니다.

개선된 미학

깔끔한 모서리는 더욱 전문적인 인상을 줍니다. 소비자 대상 애플리케이션의 경우, 미적인 측면이 매우 중요합니다.

베터 어셈블리

부품에 버(burr)가 없으면 결합 시 더욱 정밀하게 맞물릴 수 있습니다. 이는 조립 작업량과 오류 발생률을 줄여줍니다.

수명 증가

버(burr)를 제거하는 과정에서 응력 집중점이 발생합니다. 버를 제거하면 피로 수명과 부품 내구성이 향상됩니다.

접착력 향상

가공물의 표면이 매끄럽고 버(burr)가 없으면 코팅제, 접착제, 페인트 등이 더욱 균일하게 도포됩니다.

하류 손상 감소

작동 중 떨어져 나온 버(burr) 조각이 유압 시스템, 엔진 또는 전자 장치를 오염시킬 수 있으며, 이로 인해 조기 고장이 발생할 수 있습니다.

운영 효율성

자동 디버링 기계 덕분에 부품 가공 속도가 수동 방식보다 빨라졌습니다. 예를 들어, 수작업으로 54시간이 걸리던 작업이 9시간으로 단축되었습니다. 생산 속도가 빨라지면서 사이클 타임도 줄어듭니다.

 

디버링의 단점 

다양한 디버링 방법이 사용됩니다. 각 방법에는 장점과 단점이 있습니다. 아래에서는 몇 가지 일반적인 방법과 그 단점에 대해 설명합니다.

방법	단점
수동 디버링	느리고, 노동 집약적이며, 결과가 일관되지 않고, 작업자 피로도가 높으며, 부품 손상 위험이 있습니다.
기계식/자동식 디버링	장비 비용이 높고, 복잡한 형상에는 적합하지 않으며, 부품 치수가 변경될 수 있습니다.
화학적/전해적 디버링	유해 화학물질, 엄격한 폐기물 처리 요건, 그리고 전도성 물질로 제한됨
텀블링/매스 피니싱	깨지기 쉬운 부품에는 적합하지 않으며, 작업 주기가 길어 부품 간 손상이 발생할 수 있습니다.

 

버 제거에 사용되는 도구 

적절한 공구를 선택하면 디버링 작업을 더 빠르고 안전하며 일관되게 수행할 수 있습니다. 공구 선택은 공작물의 종류, 형상 및 요구되는 표면 마감에 따라 달라집니다.

수동 디버링 도구

수동 디버링 도구에는 다음이 포함됩니다.

• 수동 파일: 가장 기본적인 버 제거 도구입니다. 평면형, 원형, 반원형 등 다양한 종류가 있습니다. 단순한 형상의 외부 모서리를 다듬는 데 효과적입니다.
• 디버링 블레이드: 모서리 디버링용으로 설계된 날은 교체 가능하며, 곡선 모서리를 따라 회전할 수 있습니다. 금속 부품의 디버링에 널리 사용됩니다.
• 연마 공구: 가벼운 버 제거 및 연질 금속 표면 마감에 사용됩니다. 여기에는 연마석, 사포 및 연마 패드가 포함됩니다.

 

자동 디버링 도구

자동 디버링 도구는 가공 공정의 효율성을 높여줍니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.

• 로타리 도구: 고속 회전 공구가 사용됩니다. 이 공구에는 초경 버, 연삭 비트 또는 와이어 브러시가 장착됩니다. 수동 및 CNC 유도 방식 모두에 사용됩니다.
• 특수 디버링 도구: 교차 구멍 디버링 공구와 궤도형 디버링 헤드는 교차하는 구멍이나 내부 채널과 같은 특정 형상에 맞게 설계되었습니다. 이러한 공구는 높은 정밀도, 반복성 및 작업 시간 단축을 보장합니다.

 

디버링 기계의 종류

다양한 생산 공정에 맞춰 전용 디버링 기계가 사용됩니다. 이는 더욱 정밀한 결과를 얻기 위함입니다.

디버링의 종류

제조 과정에서 사용되는 다양한 종류의 디버링 기계가 있습니다.

텀블링 머신

드럼 텀블러는 연마재와 함께 부품을 회전시키는 배럴형 텀블러입니다. 연마재와 부품의 지속적인 접촉으로 표면의 버(burr)가 제거되고 점차 매끄러워집니다. 작고 부피가 큰 부품의 버 제거에 이상적입니다.

진동식 디버링 기계

부품과 연마재를 진동통이나 그릇에 넣습니다. 진동 운동으로 모든 표면에 고르게 접촉이 이루어집니다. 이 방법은 텀블링보다 부드럽고 섬세한 부품에 더 적합합니다.

레이저 디버링 기계

이 기계들은 CNC로 제어되는 레이저 헤드를 사용하여 버(burr)를 정밀하게 제거합니다. 이러한 기계는 최소한의 재료 제거가 필요한 마이크로 부품 가공에 이상적입니다.

CNC 디버링 기계

자동으로 버를 제거하고 모서리를 깎는 공구가 장착된 다축 CNC 디버링 기계는 미리 프로그래밍된 경로를 따라 작동합니다. 이러한 기계는 일관된 부품 형상을 요구하는 다품종 대량 생산에 적합합니다.

올바른 기계를 선택하는 방법

적합한 기계를 선택하는 것은 부품 크기, 형상 복잡성, 재질, 생산량 및 예산에 따라 달라집니다. 진동 시스템은 깨지기 쉽거나 복잡한 부품에 이상적입니다. 견고한 부품을 대량으로 생산할 때는 텀블러가 효율적입니다. 정밀한 공차를 요구하는 부품의 경우 CNC 가공이 가장 유연합니다.

 

버 제거의 일반적인 적용 분야

디버링은 다양한 제조 공정에서 사용되는 마무리 공정입니다. 디버링은 금속, 복합재 및 플라스틱 가공 산업에서 사용됩니다. 일반적인 적용 분야는 다음과 같습니다.

• 항공 우주 : 안전성을 확보하고 비행 안전 요건을 충족하기 위해 모서리에는 버(burr)가 없어야 합니다. 터빈 블레이드 및 구조용 브래킷에 사용됩니다.
• 자동차: 디버링은 자동차 산업에서 부품이 정확하게 조립되도록 하기 위해 사용됩니다. 디버링은 엔진 블록, 변속기 하우징 및 브레이크 부품에 적용됩니다.
• 전자 제품 : 전자 산업에서 전기 전도성을 확보하고 가공물에 적합하게 만드는 데 사용됩니다. 전기화학적 방법에서 정밀한 공차를 구현하는 데에도 사용됩니다. PCB 커넥터, 센서 하우징 및 기타 부품 등이 그 예입니다.
• 치료: 의료 산업에서는 수술 기구의 날카로운 버(burr)를 제거하는 데 사용됩니다. 임플란트 및 진단 기기가 그 예입니다. 전기화학적 버 제거는 스테인리스강 의료 부품의 버 제거에 가장 효과적입니다.
• 가전 ​​제품 : 버 제거 작업은 안전성과 외관을 개선하기 위해 수행됩니다. 버 제거 작업은 브래킷 및 하우징과 같은 가전 제품에 널리 사용됩니다.
• 배관 및 파이프 피팅: 버 제거 작업은 파이프 끝단과 연결 부위의 누출을 방지하는 데 필수적입니다. 이는 버 입자로 인한 파이프 오염을 예방하는 데 도움이 될 수 있습니다.

맺음말

디버링이란 무엇일까요? 디버링은 단순한 정의로 설명할 수 없는 복잡한 작업입니다. 디버링에는 검사, 공구 선택, 방법 선정 등이 포함되며, 제작된 부품이 안전하고 기능적으로 문제없이 생산 준비가 되었는지 확인하는 데 사용됩니다. 오늘날의 기술은 더욱 정밀한 제어와 효율적인 작업을 가능하게 합니다. 수동 줄을 사용하는 방식부터 레이저 및 CNC 디버링에 이르기까지 다양한 방법이 있습니다. 항공우주 산업이나 대량 생산되는 자동차 부품에 사용되는 금속 합금의 디버링은 품질, 비용, 납기에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.

프로린 테크는 현대 산업의 요구를 충족하는 포괄적인 제조 및 표면 처리 서비스를 제공합니다. 전기화학적, 기계적, 레이저 등 모든 주요 디버링 방식을 지원하며, 소형 부품부터 복잡한 생산 계약까지 신속하고 정확하게 처리할 수 있습니다. 문의사항은 연락주세요. 디버링 또는 마감 작업이 필요합니다.