EDM 가공 유형: 방법 및 응용 프로그램에 대한 빠른 가이드

와이어 EDM(와이어 컷 EDM)

와이어 방전 가공(Wire EDM)은 얇은 와이어를 사용하여 금속에서 정확한 모양을 잘라냅니다.

와이어 EDM 작동 방식

와이어 방전 가공(EDM)은 가는 와이어를 전극으로 사용합니다. 와이어는 일반적으로 황동이나 구리로 만들어지며 두 개의 스풀 사이에 단단히 고정됩니다. 와이어는 금속 가공물에 닿지 않습니다.

그 대신 전선과 금속 사이에 전류가 흐르면서 작은 불꽃이 발생합니다.

이 스파크는 작은 금속 조각을 녹여 증발시킵니다. 물이나 다른 액체는 녹은 금속을 씻어내고 작업 공간을 식힙니다. 와이어는 컴퓨터로 제어되는 정해진 경로를 따라 꾸준히 움직입니다. 와이어 방전 가공(EDM)은 날카로운 모서리, 작은 구멍, 얇은 슬롯을 만들 수 있습니다.

이 공정은 일반적인 방법으로 절단하기 어려운 단단한 금속에 가장 효과적입니다. 직접 접촉이 없기 때문에 기계적 응력이나 균열이 생길 걱정이 없습니다.

와이어 EDM의 응용 분야

와이어 방전 가공(EDM)은 고정밀 부품이 필요한 산업에서 널리 사용됩니다. 예를 들어, 금속 및 플라스틱의 스탬핑, 절단 또는 성형을 위한 다이와 몰드를 제작하는 데 사용할 수 있습니다. 항공우주, 자동차, 의료 분야에서는 기어, 맞춤형 부품 및 공구를 제작하는 데 와이어 방전 가공을 사용합니다.

이 방법은 프로토타입 제작에도 유용합니다. 세부적인 형상을 빠르게 절단할 수 있기 때문입니다. 보석상과 전자제품 제조업체는 복잡한 디자인과 작은 부품에 와이어 방전가공(EDM)을 사용하는 경우가 있습니다.

와이어 방전 가공(EDM)은 공구강, 텅스텐, 티타늄과 같은 경질 소재로 제작된 부품에 자주 사용됩니다. 다른 방식으로는 쉽게 처리할 수 없는 매우 미세한 부분과 엄격한 공차까지 절단할 수 있습니다.

와이어 EDM의 장점

와이어 EDM은 단단하고 단단한 금속을 높은 정밀도로 절단할 수 있습니다. 수 미크론 이내의 매우 정밀한 공차로 부품을 제작할 수 있습니다. 표면은 일반적으로 매끄럽기 때문에 나중에 연삭이나 광택 작업을 많이 할 필요가 없습니다.

와이어와 금속 사이에 직접적인 접촉이 없어 손상이나 공구 마모 위험이 줄어듭니다. 와이어 EDM은 톱이나 드릴로는 가공하기 어려운 매우 복잡한 형상과 미세한 부분을 가공할 수 있습니다.

와이어 방전 가공(EDM)은 소재에 기계적 응력을 가하지 않기 때문에 얇거나 섬세한 부품에도 적합합니다. 복잡한 패턴을 구부리거나 변형시키지 않고 작거나 깨지기 쉬운 조각으로 절단할 수 있습니다. 따라서 정밀하고 정밀한 부품에 적합합니다.

싱커 EDM

램, 캐비티 또는 플런지 EDM이라고도 하는 싱커 EDM은 스파크 침식을 이용하여 금속에 정밀한 형상을 만듭니다. 다른 가공 방법으로는 얻기 어려운 복잡한 캐비티와 세부적인 형상을 만드는 데 사용됩니다.

싱커 EDM과 와이어 EDM의 차이점

싱커 방전 가공(Sinker EDM)은 흑연이나 구리로 만든 형상의 전극을 사용하여 가공물 속으로 "침하"시킵니다. 이를 통해 부품 내부에 정교한 3D 형상을 구현할 수 있습니다. 이 공정은 전극에서 금속으로 전기 스파크를 보내 전극의 형상에 맞춰 금속을 점진적으로 침식시키는 방식으로 작동합니다.

와이어 EDM에서는 가는 와이어가 프로그래밍된 경로를 따라 부품을 절단합니다. 소재를 절단하거나 직선 모서리가 있는 형상을 만드는 데 가장 적합합니다. 반면, 싱커 EDM은 캐비티, 금형 및 공구 형상을 만드는 데 더 적합합니다. 연속 와이어가 아닌 맞춤형 전극을 사용합니다.

간단한 비교는 다음과 같습니다.

특징	싱커 EDM	와이어 방전 가공
전극 유형	모양의 고체(램)	얇은 와이어
주요 용도	캐비티, 복잡한 금형	윤곽선 절단
모양 생성	3D 내부 기하학	2D 프로파일 및 컷

싱커 EDM의 용도

싱커 방전 가공(Sinker EDM)은 플라스틱 사출 금형 캐비티, 다이캐스팅 금형, 정밀 공구 제작에 널리 사용됩니다. 날카로운 모서리, 깊은 리브, 미세 형상을 제작하는 데 사용할 수 있으며, 견고한 금속에도 적합합니다. 의료 기기, 항공우주 부품, 전자 금형과 같은 부품에는 이 공정이 자주 사용됩니다.

일반적으로 싱커 방전가공(EDM)은 드릴이나 밀링 머신으로는 가공하기 어려운 정교한 형상을 만들어내기 때문에 몰딩 및 스탬핑에 많이 사용됩니다. 복잡한 디자인, 작은 구멍 또는 맞춤형 디테일이 있는 제품을 제작하는 데 도움이 됩니다.

대량 생산 시 정확성, 깨끗한 표면 마감, 반복되는 모양이 필요할 때 유용합니다.

싱커 방전 가공에 적합한 재료

다양한 전도성 소재에 싱커 방전가공(EDM)을 사용할 수 있습니다. 가장 일반적인 소재는 다음과 같습니다.

• 공구강
• 경화강
• 티탄
• 텅스텐 카바이드
• 구리
• 석묵
• 알루미늄(빠른 마모로 인해 덜 일반적)

싱커 방전 가공(EDM)을 위해서는 재료가 전기 전도성을 가져야 합니다. 단단하거나 열처리된 금속은 절삭력을 사용하지 않으므로 기계적 응력으로 인한 변형 위험이 없으므로 적합합니다. 플라스틱이나 세라믹과 같은 비전도성 재료는 이 방식으로 가공할 수 없습니다.

홀 드릴링 EDM

홀 드릴링 EDM은 전도성 금속에 정밀하고 깊은 구멍을 만드는 데 사용되는 방법입니다. 특히 일반 드릴로는 가공할 수 없는 작은 직경의 구멍을 만드는 데 유용합니다.

EDM 홀 드릴링 공정

홀 드릴링 EDM은 전기 방전을 이용하여 가공물에서 재료를 침식시킵니다. 금속 표면 가까이에 관형 전극을 놓습니다. 전극과 금속 사이에 일련의 제어된 스파크가 형성되어 소량의 재료를 녹이고 기화시킵니다.

이 기계는 유전체 유체(주로 탈이온수)로 이물질을 씻어냅니다. 이렇게 하면 구멍이 깨끗하게 유지되고 단락이 방지됩니다. 이 공정은 매우 정확하고 직접 접촉이 필요하지 않으므로 단단하거나 부서지기 쉬운 금속에도 균열 없이 구멍을 뚫을 수 있습니다.

마이크로 홀 드릴링의 이점

EDM 홀 드릴링은 균일하고 버(burr) 없는 홀을 생성합니다. 2차 마감 작업이 필요 없어 시간과 작업량이 절약됩니다. 따라서 단단하고 섬세하거나 열에 민감한 소재에 홀을 가공해야 하는 작업에 이상적입니다.

다른 방법으로는 어려운 독특한 모양과 패턴을 뚫을 수 있습니다. 예를 들어, 터빈 블레이드, 연료 분사기, 의료용 임플란트 등에 구멍을 뚫어야 할 수도 있습니다.

그 과정은 빠르고 정확하다티타늄이나 카바이드와 같은 경금속에서도 마찬가지입니다. 공구가 표면에 물리적으로 닿지 않으므로 공구 마모가 적고 기계적 힘으로 인해 부품이 손상될 위험이 거의 없습니다. 이를 통해 고급 설계 및 복잡한 부품 가공의 가능성이 더욱 넓어집니다.

빠른 홀 EDM

고속 홀 방전 가공(Fast Hole EDM)은 작고 깊은 구멍을 고정밀로 빠르게 뚫도록 설계된 특수 방전 가공 공정입니다. 이 기술은 기존 드릴링이 어려운 곳, 특히 단단하거나 섬세한 소재의 가공에 사용됩니다.

항공우주 및 의료 분야 응용

고속 홀 방전 가공(Fast Hole EDM)은 항공우주 산업에서 널리 사용됩니다. 터빈 블레이드와 에어포일에 냉각 구멍을 뚫는 데 사용할 수 있으며, 효율성과 안전성을 위해 정밀한 형상과 매우 작은 크기가 요구됩니다.

이 기술은 0.004인치(약 0.004인치) 크기의 작은 구멍을 만드는 데 도움이 됩니다. 제트 엔진에 흔히 사용되는 니켈 합금이나 티타늄과 같은 견고한 금속에도 효과적입니다.

의료기기 제조에서 고속 홀 EDM(Fast Hole EDM)을 사용하면 기구와 임플란트에 미세한 구멍을 뚫을 수 있습니다. 이러한 정밀도는 인체에 완벽하게 맞고 안전하게 작동하는 부품을 제작하는 데 중요합니다.

고속 홀 EDM은 열 손상이나 구멍 주변에 균열을 일으키지 않습니다. 즉, 마무리 작업이 거의 필요 없거나 전혀 필요 없는 깨끗하고 매끄러운 가장자리를 얻을 수 있습니다.

기존 드릴링과의 비교

고속 홀 EDM과 일반 드릴링 사이에는 몇 가지 차이점이 있습니다. 아래 표는 몇 가지 주요 사항을 강조합니다.

특징	빠른 홀 EDM	기존 드릴링
재료 경도	매우 어렵다	부드러움에서 중간 정도
구멍 크기	매우 작다	작은 것부터 큰 것까지
정도	높은	중간~높음
열 손상	최소	가능한
부분 마모	낮은	더 높은

고속 홀 EDM은 전기 스파크를 사용하므로 소재와 직접 접촉하지 않습니다. 이를 통해 공구 마모가 줄어들고 드릴 비트 파손 걱정 없이 깊은 구멍을 뚫을 수 있습니다.

고속 홀 EDM을 사용하면 원형이 아니거나 각진 구멍을 뚫을 수 있습니다. 기존 드릴 비트는 직선형 원형 구멍만 뚫을 수 있습니다.

로터리 EDM

회전 방전 가공(Rotary EDM)은 가공 중 전극이나 가공물이 회전하는 방전 가공의 한 유형입니다. 이러한 회전 운동은 다른 방전 가공 방식으로는 가공하기 어려운 원형이나 곡선형 부품을 가공하는 데 도움이 됩니다.

회전식 방전 가공(EDM)을 사용하면 기어, 스플라인, 곡선 구멍과 같은 복잡한 형상을 가공할 수 있습니다. 이 공정은 날카로운 절삭 공구가 필요하지 않기 때문에 경금속에 자주 사용됩니다.

회전 EDM의 주요 특징:

• 가공 중 전극 또는 작업물이 회전합니다.
• 원형, 나선형 또는 곡선 형태 생산에 적합
• 다른 방법으로는 가공하기 어려운 재료에 잘 작동합니다.

다음은 회전 EDM과 일반 와이어 EDM에 대한 간단한 비교 표입니다.

특징	로터리 EDM	일반 와이어 EDM
회전하는 부분?	예	아니요
기하학이 생성됨	원형, 나선형, 곡선형	플랫, 스트레이트
일반적인 용도	기어, 구멍	플랫 부품, 다이

회전형 와이어 방전 가공에서는 와이어와 부품을 고정하는 척이 서로 다른 방향으로 움직일 수 있습니다. 이를 통해 다축 이동이 필요한 형상을 제작할 수 있습니다.

경질 소재에 높은 정확도와 특수 구멍 또는 형상을 가공해야 할 때 회전식 방전 가공(EDM)을 선택할 수 있습니다. 이 방법은 특히 금형, 공구, 특수 기계 부품 가공에 유용합니다.

특수 EDM 기술

하이브리드 EDM 프로세스

하이브리드 방전 가공(EDM)은 방전 가공과 다른 제조 방식을 결합하여 다르거나 더 나은 결과를 얻습니다. 예를 들어, EDM은 레이저 가공, 초음파 가공, 심지어 전통적인 밀링과 결합되는 것을 볼 수 있습니다. 이러한 설정을 통해 다른 방식으로는 가공하기 어렵거나 거의 불가능한 소재를 절단할 수 있습니다.

주요 이점:

• 각 프로세스의 장점을 결합하세요
• 표면 마감 개선
• 공구 마모 감소
• 가공 속도 증가

일반적인 하이브리드의 예로는 초음파 진동을 이용한 EDM이 있습니다. 초음파는 이물질을 더 빨리 제거하여 더 깊은 구멍이나 더 복잡한 형상을 가공할 수 있도록 도와줍니다. 또 다른 예로는 EDM과 밀링을 하나의 기계에 결합하여 부품을 다시 고정하지 않고도 공정을 전환하여 시간을 절약할 수 있습니다.

첨가 방전 가공 방법

적층 방전 가공(Additive EDM)은 단순히 재료를 제거하는 것이 아니라, 전기 방전을 이용하여 기본 부품에 층을 쌓거나 재료를 증착하는 방식이라는 점에서 일반 방전 가공과 다릅니다.

경우에 따라 제어된 스파크를 통해 분말을 녹여 가공물에 새로운 재료를 형성합니다. 이를 통해 금형 수리, 특수 기능 제작, 또는 독특한 표면 질감 구현이 가능합니다. 이는 EDM의 정확성과 적층 제조의 유연성을 결합하는 방법입니다.

Additive EDM을 사용할 수 있는 장소:

• 마모된 금속 가장자리 수리
• 전기 접점 코팅
• 금속 부품에 작고 복잡한 기능 추가

적층 방전 가공(EDM)은 아직 개발 단계이기 때문에 아직 모든 곳에서 찾아볼 수는 없을 것입니다. 하지만 정밀한 금속 코팅이나 섬세한 부품 수리가 필요한 경우 매우 유용할 수 있습니다.

자주 묻는 질문

다이 싱킹 EDM이 어떻게 작동하는지 설명해 줄 수 있나요?

다이 싱킹 방전 가공(EDM)은 원하는 부품에 맞는 모양의 전극을 사용합니다. 이 전극이 가공물 속으로 들어가면서 전기 스파크가 금속을 형성합니다. 이 공정은 정교한 금형과 다이를 제작하는 데 매우 유용합니다.

와이어 EDM과 다른 EDM 방법을 선택할 때 무엇을 고려해야 합니까?

소재, 필요한 정확도, 그리고 부품 모양을 고려해야 합니다. 와이어 EDM은 경금속에 매우 정밀한 절단이나 복잡한 형상을 가공해야 할 때 가장 적합합니다. 싱커 EDM은 깊은 구멍이나 맞춤형 전극이 필요할 때 더 효과적입니다.

EDM 기계의 기본적인 작동 원리를 설명해 주시겠습니까?

EDM 기계는 전기 스파크를 사용하여 가공물에서 금속을 녹입니다. 스파크는 전극과 금속 사이를 이동하며 작은 조각들을 녹입니다. 이 공정을 제어하고 이물질을 제거하기 위해 유전체 유체라는 특수 유체가 필요합니다.

EDM 기계의 가격을 결정하는 요소는 무엇입니까?

EDM 기계의 가격은 크기, 기능, 정확도, 브랜드에 따라 달라집니다. 추가적인 자동화 및 고급 제어 기능을 탑재하면 기계 가격이 더 높아질 수 있습니다.