졸-겔(SG) 연마 입자의 장점은 무엇입니까?
졸-겔 (SG) 연마 입자는 단순히 “고급 용융 알루미나”가 아닙니다. 졸-겔 제조 공정에서 나노미터 규모로 구조가 설계된 미세 공학 세라믹입니다.
공장이나 현장에서 사용자가 실제로 체감하는 주요 이점은 모두 이러한 설계된 미세 구조의 직접적인 결과입니다.
1. 자동 연마 기능 = 수명 연장 및 높은 재료 제거율
SG 결정립(≈ 0.1–0.5 µm)은 용융 Al₂O₃의 결정립보다 1~2배 작습니다. 결정립이 파손될 때, 미세한 결정립 경계를 따라 파손되어 넓고 마모된 면 대신 새롭고 날카로운 절삭날이 드러납니다. 따라서 연삭 휠은 마모되어 광택이 사라지는 대신 “날카로운 상태”를 유지하므로 G 비율(제거된 재료량/휠 마모량)은 용융 알루미나보다 3~10배 더 높을 수 있습니다.
2. 더 높은 경도와 파괴 인성을 동시에 갖춤
고밀도 나노결정질 α-Al₂O₃에 MgO, Y₂O₃, ZrO₂와 같은 인공 2차상을 첨가하여 제조한 SG(Surface Grain) 입자는 약 21~23 GPa의 크누프 경도와 약 4~5 MPa·m⁻¹의 KIC(Knoop Interference Control) 값을 나타냅니다. 이는 백색 용융 Al₂O₃의 경우 약 19 GPa의 경도와 약 3 MPa·m⁻¹ 값에 비해 우수한 결과입니다. 따라서 이 입자는 고경도강(>60 HRC), 니켈 기반 초합금 또는 열분사 코팅을 거시적인 파손 없이 절삭할 수 있습니다.
3. 비분쇄 에너지가 낮을수록 연소, 백층 발생, 잔류 응력이 줄어듭니다.
입자가 날카로운 상태를 유지하기 때문에 마찰 및 쟁기질 단계가 줄어듭니다. 일반적인 비에너지가 15~30% 감소하므로 가공물 표면 온도가 낮아지고 야금학적 손상(재경화 소손, 인장 잔류 응력)이 크게 줄어들어 추가적인 후가공 작업이 필요 없어지는 경우가 많습니다.
4. 냉각 절삭은 더 높은 재료 제거율을 가능하게 합니다.
크리프 피드 또는 고속 연삭에서 제한 요소는 일반적으로 연소입니다. SG 휠은 연소가 발생하기 전까지 기존 휠보다 2~4배 빠른 이송 속도 또는 휠 속도로 작동할 수 있으며, 절삭 사이클 시간을 30~70% 단축할 수 있습니다.
5. 일관된 표면 마감 및 크기 제어
휠에 마모나 부하가 발생하지 않으므로 Ra 및 치수 편차가 장기간 생산 과정에서 안정적으로 유지됩니다(자동차 캠축 또는 베어링 레이스 연삭에서 Cpk가 0.3~0.5 향상되는 것이 일반적입니다).
6. 드레싱 빈도 및 휠 소모량 감소
드레싱 간격은 일반적으로 5~10배 더 길어집니다. 초합금 터빈 블레이드 연삭의 경우 시간당 하나가 아닌 교대 근무당 하나의 SG 휠을 교체해야 할 수 있습니다.
7. 더욱 깨끗한 작업물 및 환경
연삭 휠 마모 감소 → 연삭 칩에 금속 불순물 감소; 연삭 온도 저하 → 산화 냄새 및 연기 감소; 연삭 휠 수명 연장 → 사용 후 연마재 폐기물 감소.
SG 연마 입자는 동일한 절삭률에서 휠 수명을 훨씬 연장시켜 줍니다. 또한 열 손상이 발생하기 전에 훨씬 높은 절삭률을 제공합니다. SG 연마 입자 및 분말로 만든 연마재는 부품 품질을 향상시키면서 드레싱 작업 시간을 단축시켜 줍니다.
