CNC 냉각수: 종류 및 관리

CNC 냉각수란 무엇인가요?

CNC 절삭유는 가공 과정에서 사용됩니다. 시원한 및 윤활하다 절삭 공구와 공작물 모두.

금속을 절단할 때 마찰로 인해 모든 것이 뜨거워집니다. 높은 열은 공구를 손상시키고 부품이 타거나 변형되거나 표면 마감이 불량해지는 원인이 될 수 있습니다.

냉각수는 공구와 부품에서 열을 분산시켜 일관된 절삭과 공구 수명 연장을 돕습니다.

마찰을 줄여 공구의 마모를 최소화하고 더 오랫동안 날카로운 상태를 유지하도록 도와줍니다.

절삭유는 절삭 부위에서 칩과 작은 금속 조각을 씻어내어 칩이 부품에 흠집을 내거나 공구에 끼이는 것을 방지합니다. 일부 절삭유는 금속의 녹이나 부식을 방지하는 데에도 도움이 됩니다.

CNC 냉각수의 작동 원리

CNC 절삭유는 펌프와 호스를 사용하여 절삭 영역으로 보내집니다. 가공 과정에서 절삭유는 공구와 재료에 분사되거나, 떨어지거나, 부어지는 방식으로 공급됩니다.

냉각수는 접촉 시 열을 흡수한 다음, 탱크로 다시 흐르면서 그 열을 방출합니다. 또한 냉각수는 절삭 공구와 공작물 사이에 얇은 막을 형성합니다.

이 층은 윤활제 역할을 하여 직접적인 접촉과 마찰을 줄여줍니다. 따라서 절삭이 더욱 원활해지고 공구의 수명을 연장하는 데 도움이 됩니다.

기계마다 냉각제를 사용하는 방식이 다를 수 있습니다. 어떤 기계는 공기와 액체를 이용해 미스트 형태로 냉각하는 방식을 사용하는 반면, 다른 기계는 고강도 작업에 액체 냉각제를 대량으로 분사하는 방식을 사용합니다.

CNC 냉각제 용어

CNC 냉각수를 다룰 때 몇 가지 일반적인 용어를 접하게 될 것입니다.

• 집중 — 냉각수와 물의 혼합 비율로, 일반적으로 백분율로 표시됩니다.
• 웅덩이 — 냉각수를 담는 탱크.
• 트램프 오일 — 기계에서 누출되는 기름이나 기름 묻은 가공물로 인해 냉각수에 기름이 섞이는 경우.
• 유제 — 물과 기름이 혼합된 물질로, 수용성 냉각제에서 흔히 발견됩니다.
• pH — 냉각수의 산성도 또는 알칼리도 수준은 냉각수의 성능과 녹 방지 기능에 영향을 미칩니다.

CNC 냉각제의 종류

타입	주요 용도	노트
수용성 오일	일반 가공	대부분의 금속에 적합합니다
인조	고속 절단	기름이 없어 잔여물이 적습니다.
반합성	오일과 합성유의 혼합물	균형 잡힌 성능
스트레이트 오일	강력한 절단, 저속	윤활성이 좋고 물이 필요하지 않습니다.

수용성 오일

수용성 오일은 기름과 물을 혼합하여 만듭니다. 이러한 냉각제는 혼합 시 우윳빛 액체를 형성하기 때문에 흔히 "에멀젼"이라고 불립니다.

수용성 오일은 냉각과 윤활 두 가지 기능을 모두 제공하기 때문에 널리 사용됩니다. 강철이나 알루미늄과 같은 다양한 금속을 가공할 때 수용성 오일을 사용할 수 있습니다.

이 냉각제는 녹 방지 및 절삭 공구 마모 감소에 도움이 됩니다. 사용하기는 간편하지만, 박테리아 발생 및 변질을 방지하기 위해 혼합 비율을 잘 맞춰야 합니다.

장점 :

• 다양한 금속에 적합합니다
• 냉각과 윤활의 균형을 유지합니다.
• 녹 방지에 도움이 됩니다

단점 :

• 관리가 제대로 되지 않으면 문제가 발생할 수 있습니다.
• 정기적인 점검이 필요합니다

합성 냉각수

합성 냉각수는 오일을 함유하지 않습니다. 물에 완전히 용해되는 화학 물질 혼합물로 만들어져 투명하거나 색깔 있는 용액을 형성합니다.

합성수지는 뛰어난 냉각 효과를 제공하고 가공 영역을 더욱 깨끗하게 유지해줍니다. 비철금속을 가공하거나 부품을 흠집 없이 깨끗하게 유지해야 하는 경우, 합성수지는 탁월한 선택입니다.

수용성 오일만큼 박테리아 번식을 촉진하지는 않습니다. 하지만, 힘든 작업에 필요한 윤활 성능은 수용성 오일만큼 뛰어나지 않을 수 있습니다.

일반적인 특징:

• 우수한 냉각
• 고속 또는 고압 가공에 적합합니다.
• 낮은 유지 보수

단점 :

• 윤활유가 많이 필요한 용도에는 적합하지 않습니다.
• 일부 시스템에서 거품이 발생할 수 있습니다.

반합성 제제

반합성 냉각수는 수용성 오일과 합성 냉각수 사이의 간극을 메워줍니다. 이러한 냉각수는 오일과 합성 화학 물질의 혼합물로 구성되어 두 가지 유형의 장점을 모두 제공합니다.

이 액체는 반투명하거나 탁한 색을 띠는 경향이 있습니다. 이러한 유형은 냉각, 윤활 및 녹 방지 기능을 균형 있게 제공합니다.

반합성유는 경량 및 중량 가공 작업 모두에 사용할 수 있습니다. 일반적으로 수용성 오일보다 수명이 길고 변질 속도가 느립니다.

중요 점:

• 일반적인 기계 가공에 적합합니다.
• 수용성 오일보다 유지 관리가 쉽습니다.
• 균형 잡힌 냉각 및 윤활

주의하다:

• 일부 학생들은 집중력 점검을 더 자주 받아야 할 수도 있습니다.
• 매우 심한 절단 작업에는 적합하지 않을 수 있습니다.

스트레이트 오일

순수 오일은 물과 섞이지 않습니다. 첨가물이 들어간 광물유나 식물성 기름으로 만들어지며, 첨가물 없이 그대로 사용됩니다.

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

이러한 장비는 공구의 마모를 방지하고 부품 마감을 깔끔하게 하는 데 도움이 됩니다. 하지만 연기가 나고 냄새가 날 수 있으며, 화재 위험 때문에 특별한 취급이 필요할 수 있습니다.

간략한 소개 :

• 극한의 압력이 가해지는 작업에 적합합니다.
• 우수한 윤활성
• 혼합 필요 없음

중히 여기다:

• 냉각 효과가 가장 떨어짐
• 더 많은 오염과 연기를 발생시킬 수 있습니다.
• 통풍이 잘 되어야 합니다

적합한 CNC 냉각수 선택하기

재료 호환성

금속과 플라스틱 종류에 따라 냉각제에 대한 반응은 제각각입니다. 예를 들어 스테인리스강을 다룰 때는 과열과 가공 경화를 방지하기 위해 전체 냉각액을 사용하는 것이 좋습니다.

알루미늄의 경우, 얼룩이나 부식을 유발하지 않는 냉각제를 사용해야 합니다.

자재	냉각수 필요	이유가 무엇일까요?
스테인리스 강	홍수, 높은 윤활성	열을 차단하고 마모를 줄입니다.
알류미늄	얼룩이 남지 않고 거품이 적게 나는 제품	부식을 방지하세요
플라스틱	가벼운 분무, 윤활성 낮음	녹는 것을 방지하고, 최소한으로 사용하십시오.

가공 애플리케이션

탭핑 및 나사 가공 시에는 공구 파손이나 칩 발생을 방지하기 위해 윤활성이 뛰어난 냉각제를 사용하는 것이 중요합니다. 칩이 많이 발생하는 경우에는 칩을 작업 영역에서 효과적으로 제거하기 위해 플러드 냉각제를 사용하는 것이 일반적입니다.

가벼운 밀링이나 마무리 작업에는 미스트 또는 스프레이 시스템만으로도 충분하며 작업 환경을 더 깨끗하게 유지할 수 있습니다. 하지만 깊은 구멍을 뚫는 것과 같은 일부 CNC 작업에는 특별한 냉각 방식이 필요합니다.

환경 고려 사항

많은 냉각제에는 제대로 취급하지 않으면 위험할 수 있는 화학 물질이 포함되어 있습니다.

냉각수를 선택할 때는 유해 성분이 적거나 생분해성인 제품을 찾으세요. 이렇게 하면 건강 위험을 줄이고 폐기도 간편해집니다.

CNC 냉각수 공급 시스템

홍수 냉각 시스템

플러드 쿨런트 시스템은 절삭 부위에 지속적으로 냉각수를 분사합니다. 이를 통해 공구와 공작물을 냉각하는 동시에 칩과 이물질을 씻어냅니다.

이러한 시스템은 일반적으로 금속을 절삭하는 밀링 및 터닝 기계에서 볼 수 있습니다. 이 시스템은 노즐을 사용하여 절삭이 이루어지는 부위에 많은 양의 액체를 분사합니다.

이는 냉각 효과가 뛰어날 뿐만 아니라 공구의 날카로움을 유지하고 화상 위험을 줄여줍니다.

장점 :

• 냉각 및 청소에 탁월함
• 간편한 설정 및 유지 관리
• 대부분의 절단 작업에 적합합니다.

단점 :

• 냉각수를 많이 사용합니다
• 청소 및 유출물 처리 필요
• 물이 튀길 수 있습니다.

미스트 절삭유 시스템

미스트 냉각 시스템은 냉각수를 미세한 안개 형태로 공구와 공작물에 직접 분사합니다. 이를 통해 냉각 효과와 약간의 윤활 효과를 제공하며, 침수식 시스템처럼 주변을 물에 흠뻑 적시지 않습니다.

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

장점 :

• 침수식보다 냉각수 사용량이 적습니다.
• 덜 지저분하고 청소도 더 쉽습니다.
• 작은 면적이나 전체 침수가 필요하지 않은 곳에 적합합니다.

단점 :

• 심하게 썰었을 경우에는 냉각만으로는 충분하지 않을 수 있습니다.
• 미세한 안개는 환기가 되지 않으면 공기 질에 문제를 일으킬 수 있습니다.
• 노즐과 라인에 대한 유지보수가 여전히 필요합니다.

스핀들 통과 전달

스핀들 관통형 냉각 시스템은 냉각수를 기계 스핀들과 절삭 공구를 통해 직접 통과시킵니다. 냉각수는 공구 끝에서 나와 절삭 날에 먼저 닿습니다.

이 시스템은 깊은 구멍이나 좁은 형상 등 필요한 곳에 직접 냉각수를 공급할 수 있도록 해줍니다. 탁월한 냉각 효과를 제공하며, 깊은 드릴링 작업 시 발생하는 칩을 제거하는 데에도 도움을 줍니다.

주요 특징:

• 냉각수를 접근하기 어려운 곳으로 보내줍니다.
• 깊은 구멍 드릴링 및 복잡한 절삭 작업에 탁월한 성능을 발휘합니다.
• 공구 수명을 향상시켜 더 빠른 절삭 속도를 지원합니다.

도전 과제 :

• 설치 및 유지 보수 비용이 더 높습니다.
• 내부 냉각수 흐름에 맞게 설계된 도구와 함께 사용해야만 작동합니다.

최소량 윤활

최소량 윤활(MQL) 시스템은 절삭 영역의 마찰을 줄이기 위해 공기와 혼합된 극소량의 윤활유를 사용합니다. 다른 시스템과 달리 MQL은 윤활에 필요한 최소한의 유체만 사용하는 것을 목표로 합니다.

MQL 시스템은 윤활유를 미세한 방울 형태로 분사합니다. 이 방식은 가벼운 절삭 작업, 비철금속 가공 또는 냉각수 낭비를 줄이고자 할 때 가장 적합합니다.

장점:

• 냉각수를 아주 적게 사용합니다.
• 더 깨끗한 작업 환경
• 가공 후 폐기물이 적고 부품 세척이 더 쉬워집니다.

제한 사항 :

• 고강도 절단이나 고온 작업에는 적합하지 않습니다.
• 각 기기마다 특별한 설정이 필요할 수 있습니다.

안전 및 환경 영향

작업 공간은 항상 환기가 잘 되도록 하십시오. 장갑과 마스크 같은 보호 장비를 사용하면 우발적인 노출로부터 자신을 보호할 수 있습니다.

모든 냉각제가 동일한 것은 아닙니다. 최근 출시되는 많은 CNC 냉각제는 무독성이며 환경에 더욱 안전합니다.

하지만 일부 제품에는 보관 및 취급에 주의가 필요한 화학 물질이 포함되어 있을 수 있습니다. 항상 라벨을 읽고 모든 안전 지침을 준수하십시오.

다음 주요 안전 수칙을 준수하십시오:

• 적절한 개인 보호 장비를 착용하세요
• 미스트나 증기를 흡입하지 마십시오.
• 냉각제는 열이나 화염으로부터 멀리 보관하십시오.
• 사용하지 않을 때는 용기를 밀봉하여 보관하십시오.

CNC 냉각제의 환경적 영향 또한 다양합니다. 일부는 재활용이나 안전한 폐기가 용이하지만, 제대로 관리하지 않으면 공기나 수질을 오염시킬 수 있습니다.

냉각수 유형	안전 위험	환경 적 영향
수계	낮음~보통	일반적으로 더 안전함
유성	인화성이 있을 수 있습니다.	조심스럽게 폐기해야 합니다.
인조	개인마다 다름	일부는 친환경적입니다.

자주 묻는 질문들 (FAQ)

CNC 기계의 최적 성능을 위해서는 어떤 냉각수가 권장됩니까?

사용하는 재료와 절삭 작업에 맞는 냉각제를 사용해야 합니다. 대부분의 작업에는 수성 에멀젼 또는 반합성 냉각제가 적합합니다.

금속 가공 업체에서는 냉각 효과와 공구 보호 효과가 뛰어난 반합성 냉각수를 권장하는 경우가 많습니다. 냉각수를 선택하기 전에 항상 기계 설명서를 확인하십시오.

수성 냉각제는 가공 공정에서 다른 유형의 냉각제와 비교했을 때 어떤 차이가 있습니까?

수성 냉각제는 열 제거 능력이 뛰어나고 비용 효율적입니다. 또한 연소가 쉽지 않아 연기와 화재 발생 위험이 적습니다.

하지만 제대로 점검하지 않으면 녹이 슬 수 있습니다. 오일 기반 냉각수는 수명이 길고 윤활 성능이 뛰어나지만, 청소가 더 어렵고 가격이 더 비쌀 수 있습니다.

CNC 냉각제 배합의 주요 구성 요소는 무엇입니까?

대부분의 CNC 냉각제는 물, 오일, 유화제, 살균제 및 첨가제로 만들어집니다. 물은 냉각 효과를 내고, 오일은 윤활 작용을 돕습니다.

첨가제는 녹, 박테리아 및 거품 발생을 방지하기 위해 첨가됩니다. 일부 제품은 특정 작업이나 금속에 맞게 추가적인 화학 물질을 첨가하기도 합니다.