CNC 냉각수: 유형 및 관리

CNC 냉각수란 무엇인가?

CNC 냉각수는 가공에 사용됩니다. 시원한 그리고 윤활하다 절삭 공구와 작업물 모두.

금속을 자르면 마찰로 인해 모든 것이 뜨거워집니다. 고열은 공구를 손상시키고 부품이 타거나 휘거나 마감이 나빠질 수 있습니다.

냉각수는 공구와 부품으로부터 열을 분산시켜 일관된 절단과 더 긴 공구 수명을 얻을 수 있도록 도와줍니다.

마찰을 줄여 도구의 마모를 줄이고 더 오랫동안 날카로움을 유지합니다.

냉각수는 절삭 영역에서 칩과 작은 금속 조각을 씻어내어 칩이 부품을 긁거나 공구를 막는 것을 방지합니다. 일부 냉각수는 금속을 녹이나 부식으로부터 보호하는 역할도 합니다.

CNC 냉각수 작동 원리

CNC 냉각수는 펌프와 호스를 통해 절삭 영역으로 공급됩니다. 절삭 과정에서 공구와 소재에 분사, 점적 또는 흘려보내집니다.

냉각수는 접촉하면서 열을 흡수한 후, 탱크로 다시 흐르면서 열을 방출합니다. 또한, 냉각수는 절삭 공구와 가공물 사이에 얇은 막을 형성합니다.

이 층은 윤활제 역할을 하여 직접 접촉과 마찰을 줄여줍니다. 이는 절삭을 더욱 부드럽게 하고 공구의 수명을 연장하는 데 도움이 됩니다.

기계마다 냉각수를 사용하는 방식이 다릅니다. 어떤 기계는 공기와 액체를 함께 분사하여 냉각하는 미스트를 사용하고, 어떤 기계는 고하중 작업을 위해 액체를 가득 채웁니다.

CNC 냉각수 용어

CNC 냉각수를 사용하면 다음과 같은 몇 가지 일반적인 용어를 접하게 됩니다.

• 집중 — 냉각수와 물의 혼합물이며, 일반적으로 백분율로 표시됩니다.
• 섬프 — 냉각수를 보관하는 탱크입니다.
• 트램프 오일 — 누출된 기계나 기름진 작업물에서 냉각수에 유입된 오일.
• 유제 — 물과 기름이 결합된 혼합물로, 수용성 냉각수에서 흔히 발견됩니다.
• pH — 냉각수의 산성도나 알칼리도 수준은 냉각수의 작동 및 녹 방지에 영향을 미칩니다.

CNC 냉각수의 종류

유형	주요 용도	노트
수용성 오일	일반 가공	대부분의 금속에 적합
인조	고속 절단	오일 없음, 잔여물 적음
반합성	오일과 합성유의 혼합	균형 잡힌 성능
스트레이트 오일	중절삭, 저속	윤활성이 좋고 물이 없습니다

수용성 오일

수용성 오일은 오일과 물을 혼합하여 만들어집니다. 이러한 냉각제는 혼합 시 유백색 액체를 형성하기 때문에 종종 "에멀전"이라고 불립니다.

냉각과 윤활을 모두 제공하기 때문에 널리 사용됩니다. 강철이나 알루미늄과 같은 다양한 금속 가공에 수용성 오일을 사용할 수 있습니다.

절삭 공구의 녹을 방지하고 마모를 줄이는 데 도움이 됩니다. 이러한 냉각수는 사용하기 쉽지만, 박테리아와 부패를 방지하기 위해 혼합 비율을 잘 확인해야 합니다.

장점:

• 다양한 금속에 적합
• 냉각과 윤활의 균형을 맞춥니다.
• 녹을 방지하는 데 도움이 됩니다

단점:

• 관리하지 않으면 나빠질 수 있습니다
• 정기적인 점검이 필요합니다

합성 냉각수

합성 냉각수에는 오일 성분이 없습니다. 물에 완전히 용해되어 투명하거나 색깔이 있는 용액을 만드는 화학 혼합물로 만들어집니다.

합성 소재는 뛰어난 냉각 성능을 제공하고 가공 영역을 깨끗하게 유지합니다. 비철 금속을 가공하거나 부품을 깨끗하게 유지해야 하는 경우, 합성 소재가 훌륭한 선택입니다.

수용성 오일만큼 박테리아 증식을 촉진하지는 않습니다. 하지만, 힘든 작업에 윤활 효과를 제공하지 못할 수 있습니다.

일반적인 특징:

• 뛰어난 냉각
• 고속 또는 고압 가공에 적합
• 유지 보수가 용이함

단점:

• 무거운 윤활에는 적합하지 않습니다.
• 일부 시스템에서는 거품이 발생할 수 있습니다.

반합성 제형

반합성 냉각수는 수용성 오일과 합성 오일의 차이를 메웁니다. 반합성 냉각수는 오일과 합성 화학물질이 혼합되어 있어 두 가지 유형의 장점을 모두 제공합니다.

이 액체는 반투명하거나 탁해 보이는 경향이 있습니다. 이 유형은 냉각, 윤활, 그리고 녹 방지의 균형을 제공합니다.

반합성유는 가벼운 가공 작업과 중간 가공 작업 모두에 사용할 수 있습니다. 일반적으로 수용성 오일보다 오래 지속되고 빨리 상하지 않습니다.

주요 포인트:

• 일반 가공에 적합
• 수용성 오일보다 유지 관리가 쉽습니다.
• 균형 잡힌 냉각 및 윤활

주의하세요:

• 일부 사람들은 더 자주 농도 검사를 받아야 할 수도 있습니다.
• 매우 무거운 절단에는 잘 작동하지 않을 수 있습니다.

스트레이트 오일

스트레이트 오일은 물에 섞이지 않습니다. 미네랄 오일이나 식물성 오일을 그대로 사용하여 만들며, 때로는 첨가제를 첨가하기도 합니다.

이러한 냉각수는 냉각보다 윤활이 더 중요한 작업에 가장 적합합니다. 순수 오일은 주로 연삭이나 저속 가공에 사용됩니다.

공구 마모를 방지하고 부품 표면을 매끄럽게 마감하는 데 도움이 됩니다. 하지만 연기와 냄새가 발생할 수 있으며, 화재 위험으로 인해 특별한 취급이 필요할 수 있습니다.

간단한 사실:

• 극한의 압력 작업에 적합
• 우수한 윤활성
• 혼합이 필요 없습니다

고려하다:

• 냉각에 가장 효과적이지 않음
• 더 많은 혼란과 연기를 만들 수 있습니다
• 통풍이 잘 되어야 합니다

올바른 CNC 냉각수 선택

재료 호환성

다양한 금속과 플라스틱은 냉각수에 각기 다른 방식으로 반응합니다. 예를 들어 스테인리스강을 사용하는 경우, 플러드 냉각수는 과열 및 가공 경화를 방지하는 데 도움이 됩니다.

알루미늄의 경우 얼룩이나 부식을 일으키지 않는 냉각수를 사용해야 합니다.

재료	냉각수 필요	왜?
스테인리스 스틸	홍수, 높은 윤활성	열 방지, 마모 감소
알류미늄	얼룩이 남지 않고 거품이 적습니다.	부식을 방지하세요
플라스틱	가벼운 안개, 낮은 윤활유	녹지 않도록 하고, 최소 사용

가공 응용 분야

태핑 및 나사 가공 시에는 공구 파손이나 칩 발생을 방지하기 위해 윤활성이 높은 냉각수를 사용하는 것이 중요합니다. 칩이 많이 발생하는 경우, 작업 영역에서 칩을 제거하는 데 도움이 되므로 플러드 냉각수를 사용하는 것이 일반적입니다.

가벼운 밀링이나 마무리 작업을 하는 경우, 미스트나 스프레이 시스템만으로도 충분하며 작업물을 더욱 깨끗하게 유지할 수 있습니다. 깊은 구멍을 뚫는 것과 같은 일부 CNC 작업에는 특수 냉각이 필요합니다.

환경 고려 사항

많은 냉각수에는 올바르게 취급하지 않으면 위험할 수 있는 화학 물질이 포함되어 있습니다.

냉각수를 선택할 때는 유해 성분이 적거나 생분해성인 제품을 찾으세요. 이렇게 하면 건강 위험을 낮추고 폐기도 더 쉬워집니다.

CNC 냉각수 공급 시스템

홍수 냉각 시스템

플러드 쿨런트 시스템은 절삭 영역에 냉각수를 일정하게 공급합니다. 이를 통해 공구와 가공물을 냉각하는 동시에 칩과 이물질을 씻어냅니다.

이러한 시스템은 일반적으로 금속을 절단하는 밀링 머신과 터닝 머신에서 볼 수 있습니다. 이 시스템은 노즐을 사용하여 절단 지점으로 다량의 액체를 분사합니다.

이렇게 하면 도구가 잘 식어질 뿐만 아니라, 도구의 날카로움을 유지하고 화상의 위험을 줄이는 데에도 도움이 됩니다.

장점:

• 냉각 및 세척에 좋음
• 설치 및 유지 관리가 쉽습니다.
• 대부분의 절단 작업에 적합

단점:

• 냉각수를 많이 사용합니다
• 유출물 청소 및 관리가 필요합니다.
• 튀는 현상이 발생할 수 있습니다

미스트 냉각 시스템

미스트 냉각 시스템은 미세한 냉각수를 공구와 가공물에 직접 분사합니다. 플러드 시스템처럼 해당 부위에 물이 넘치지 않으면서도 냉각과 윤활 효과를 제공합니다.

미스트 시스템은 공기와 냉각수를 사용하여 소량의 분무를 생성합니다. 가벼운 기계 가공, 드릴링 또는 좁은 공간에서 작업할 때 유용합니다.

장점:

• 플러드보다 냉각수 사용량이 적습니다.
• 더 적은 혼란과 더 쉬운 청소
• 더 작은 부품이나 전체 침수가 필요하지 않은 경우에 적합합니다.

단점:

• 무거운 절단에는 냉각만으로는 충분하지 않을 수 있습니다.
• 미세한 안개는 환기되지 않으면 공기 질에 문제가 될 수 있습니다.
• 노즐과 라인에 대한 유지 관리가 여전히 필요합니다.

스핀들 통과 전달

관통형 스핀들 냉각수 시스템은 냉각수를 기계 스핀들과 절삭 공구를 통해 직접 보냅니다. 냉각수는 공구 끝에서 나와 절삭날에 먼저 닿습니다.

이 시스템을 사용하면 깊은 구멍이나 좁은 부위 등 필요한 곳에 바로 냉각수를 공급할 수 있습니다. 뛰어난 냉각 성능을 제공하고 깊은 드릴링으로 인한 칩 제거에도 효과적입니다.

주요 특징:

• 접근하기 어려운 곳까지 냉각수를 공급합니다.
• 깊은 구멍 드릴링 및 복잡한 절단 작업에 적합합니다.
• 공구 수명을 향상시켜 더 높은 절삭 속도를 지원합니다.

과제:

• 설치 및 유지 관리 비용이 더 높습니다.
• 내부 냉각수 흐름용으로 설계된 도구에서만 작동합니다.

최소량 윤활

최소량 윤활(MQL) 시스템은 절삭 영역의 마찰을 줄이기 위해 공기와 혼합된 극소량의 윤활제를 사용합니다. 다른 시스템과 달리 MQL은 윤활에 필요한 최소한의 윤활유만 사용합니다.

MQL 시스템은 윤활제를 아주 작은 방울로 분사합니다. 이 방법은 가벼운 절삭 작업, 비철 금속 가공 또는 절삭유 낭비를 줄이고 싶을 때 가장 적합합니다.

장점:

• 냉각수를 거의 사용하지 않습니다
• 더 깨끗한 작업 환경
• 가공 후 폐기물 감소 및 부품 세척 용이

제한 사항:

• 중장비 절단이나 고온에는 적합하지 않습니다.
• 각 기계마다 특별한 설정이 필요할 수 있습니다.

안전 및 환경 영향

작업 공간의 환기가 잘 되도록 항상 주의하세요. 장갑이나 마스크와 같은 보호 장비를 착용하면 우발적인 노출로부터 안전하게 보호할 수 있습니다.

모든 냉각수가 똑같은 것은 아닙니다. 최신 CNC 냉각수 중 상당수는 무독성이며 환경에 더 안전하도록 제조됩니다.

하지만 일부 제품에는 주의해서 보관하고 취급해야 하는 화학 물질이 포함되어 있습니다. 항상 라벨을 읽고 모든 안전 지침을 준수하십시오.

따라야 할 주요 안전 팁:

• 적절한 개인 보호 장비를 착용하세요
• 안개나 연기를 흡입하지 마십시오
• 냉각수는 열이나 화염으로부터 멀리 보관하세요.
• 사용하지 않을 때는 용기를 밀봉해 두십시오.

CNC 냉각수의 환경적 영향 또한 다양합니다. 재활용이나 폐기가 쉬운 냉각수도 있지만, 제대로 관리하지 않으면 대기나 수질에 악영향을 미칠 수 있는 냉각수도 있습니다.

냉각수 유형	안전 위험	환경 영향
수성	낮음~보통	일반적으로 더 안전하다
오일 기반	가연성이 있을 수 있습니다	신중한 폐기가 필요합니다
인조	다양하다	일부는 친환경적입니다

자주 묻는 질문

최적의 CNC 기계 성능을 위해 어떤 냉각수가 권장됩니까?

소재와 절삭 작업에 맞는 냉각수를 사용해야 합니다. 대부분의 작업에는 수성 에멀전이나 반합성 냉각수가 적합합니다.

금속 가공 작업장에서는 냉각과 공구 보호의 적절한 조합을 위해 반합성 냉각수를 권장합니다. 냉각수를 선택하기 전에 항상 기계 설명서를 확인하십시오.

기계 가공 공정에서 수성 냉각수는 다른 유형의 냉각수와 어떻게 비교됩니까?

수성 냉각수는 열을 효과적으로 제거하고 비용 효율적입니다. 또한, 쉽게 타지 않아 연기와 화재 위험을 줄여줍니다.

하지만 점검하지 않으면 녹이 슬 수 있습니다. 유성 냉각수는 수명이 더 길고 윤활성이 더 좋지만, 청소가 어렵고 비용이 더 많이 들 수 있습니다.

CNC 냉각수 공식을 구성하는 주요 구성 요소는 무엇입니까?

대부분의 CNC 냉각수는 물, 오일, 유화제, 살생물제, 첨가제로 만들어집니다. 물은 냉각 작용을 하고 오일은 윤활 작용을 합니다.

첨가제는 녹, 박테리아, 거품 발생을 방지하기 위해 첨가됩니다. 일부 제품은 특정 작업이나 금속에 맞게 화학 물질을 추가로 첨가합니다.