텅스텐 카바이드 와이어 EDM 가공에 대한 종합 가이드

초고경도(HRA ≥89), 압축 강도(4,000-6,000 MPa), 탁월한 내마모성으로 유명한 텅스텐 카바이드는 금형 제조, 항공우주 부품, 정밀 공구와 같은 핵심 산업을 지배하고 있습니다. 그러나 다이아몬드에 가까운 경도(HRA 90에 근접)로 인해 기존의 가공 방법으로는 공구가 마모되거나 파손되기 쉽습니다. 와이어 방전 가공(WEDM) 는 비접촉식 침식 원리로 인해 텅스텐 카바이드 정밀 가공의 초석 기술로 부상했습니다. 이 기사에서는 텅스텐 카바이드의 WEDM 공정을 체계적으로 분석하여 다음과 같이 구성합니다. 전처리, 실행, 위험 관리 및 사후 처리를 사용하여 고품질 부품 제조를 실현할 수 있습니다.

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I. 전처리: 정밀도를 위한 기반 마련

1. 재료 선택 및 준비
   • 재료 등급: 최적의 인성 대 취성 균형을 위해 YG 계열 텅스텐 카바이드(예: 코발트 함량이 6-12%인 YG8)를 우선적으로 사용합니다.
   • 표면 청소: 중성 탈지제를 사용한 초음파 세척으로 오일 오염 물질을 제거합니다(잔류 그리스는 비정상적인 방전을 유발합니다). CMM을 사용하여 치수 정확도를 검증합니다(허용 오차 ≤±0.01mm).
2. 머신 및 파라미터 구성
   • 머신 선택: 정밀 선형 가이드(직진도 ≤0.003mm/300mm)가 있는 저속 이송 WEDM 기계(예: AgieCharmilles CUT 3000)를 사용하면 ±0.002mm 위치 정확도를 얻을 수 있습니다.
   • 매개변수 최적화: 재료 두께에 따라 매개변수를 동적으로 조정합니다(예: 20mm):
     • 전극 와이어: Φ0.1mm 황동 와이어(인장 강도 ≥1,200N/mm²)
     • 방전 매개변수: 피크 전류 3-5A, 펄스 온 시간 1-3μs, 펄스 오프 시간 10-15μs
     • 유전체 유체: 특수 등유 기반 작동유(전도도 5-15μS/cm)
3. 워크홀딩 및 보정
   • 픽스처 디자인: 진공 흡입 + 측면 지지대를 사용한 복합 클램핑으로 변형을 최소화합니다(≤0.005mm).
   • 좌표 정렬: 레이저 기반 공구 설정으로 공작물과 기계 간 좌표 오차 ≤±0.003mm를 보장합니다.

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II. 실행: 5단계 정밀 가공

1. 3D 모델링 및 프로그래밍
   • 날카로운 모서리 전환(반경 ≥R0.1mm)과 얇은 벽 구조(두께 ≥0.3mm)를 강조하는 3D 모델링에는 CAM 소프트웨어(마스터캠/GibbsCAM)를 사용합니다.
   • ISO 코드 생성: 잔류 응력 영향을 완화하기 위해 오버컷 보정(0.01~0.02mm)을 적용합니다.
2. 평가판 컷 확인
   • 재료 가장자리에서 5×5mm 파일럿 구멍 절단을 수행합니다. 편차가 ±0.005mm를 초과하는 경우 보정 값을 조정합니다.
3. 세분화된 커팅 전략
   • 러프닝: 빠른 재료 제거를 위한 고전류(8-10A), 0.15-0.2mm의 마감 여유를 남깁니다.
   • 마무리: 저전류(2~3A) + 고주파 펄스(1μs 펄스 온 시간), 0.001mm 경로 제어를 위한 서보 추적 기능.
4. 실시간 모니터링 및 개입
   • 분광 분석: 유전체 유체의 금속 이온 농도를 모니터링하고 텅스텐이 150ppm을 초과하면 교체하세요.
   • 열화상: 적외선 카메라를 사용하여 절단 영역 온도를 80°C 이하로 유지하여 열에 의한 영역 확장을 방지합니다.
5. 최종 품질 검사
   • 치수 정확도: CMM을 사용하여 중요 치수(예: H7/g6 맞춤)를 검증합니다.
   • 표면 품질: 프로파일로미터로 Ra 값(목표 ≤0.8μm) 측정; 미세 경도 테스트를 통해 열 영향 영역 경도 저하(≤5%)를 평가합니다.

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III. 위험 관리: 네 가지 중요한 예방 조치

1. 안전 프로토콜
   • 작업자는 아크 방지 안면 보호구(필터 등급 ≥9), 절연 장갑, 절단 방지 의류를 착용해야 합니다.
   • 기계에는 이중 회로 비상 정지 및 잔류 전류 장치(RCD, ≤30mA 트립 전류)가 장착되어 있어야 합니다.
2. 장비 유지보수
   • 매일: 전도성 블록 산화 청소, 와이어 장력 안정성 확인(±0.5N 변동).
   • 월간: 이온 교환 수지 교체(전도도가 한계를 초과하는 경우), 서보 엔코더 재보정.
3. 품질 추적성
   • 배치별 매개변수(절삭유 변경, 와이어 소비량)를 기록하고 통계적 공정 제어(SPC)를 적용하여 공정 변화를 파악합니다.

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IV. 포스트 프로세싱: 성능 향상을 위한 마지막 작업

1. 표면 향상
   • 스트레스 릴리프 아네일링: 잔류 응력을 줄이기 위해 500°C에서 2시간 동안 진공로 처리(≥70% 감소).
   • PVD 코팅: HV ≥3,200 경도 및 ≥1,000h NSS 내식성을 위해 TiAlN 층(2-3μm)을 증착합니다.
2. 정밀 검증
   • CT 스캐닝: 내부 균열 감지용 산업용 CT(해상도 ≤0.01mm).
   • 백색광 간섭 측정: 마이크로 지형 분석(0.1μm 스텝 크기).
3. 포장 및 보관
   • 건조제를 사용한 진공 포장, 온도 조절이 가능한 창고(20±2°C, ≤40%RH)에 보관합니다.

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결론 산업 발전을 이끄는 기술 진화

다음과 같은 발전으로 5축 WEDM 기계(예: GF Machining Solutions CUT P 시리즈) 그리고 AI 기반 파라미터 최적화텅스텐 카바이드 WEDM은 이제 40%의 빠른 처리, Ra 0.2μm의 표면 마감, ≥95%의 재료 사용률을 달성합니다. 따라서 15년 경력의 텅스텐 카바이드 가공 전문가, 동관 이즈 몰드 는 재료 선택, 공정 엔지니어링, 장비 통합을 아우르는 통합 솔루션을 제공합니다. 당사의 핵심 제품에는 텅스텐 카바이드 펀치, 다이 인서트 및 맞춤형 경질 합금 부품이 포함됩니다.

당사의 공장 사업: 초경 부품, 금형 부품, 의료용 사출 금형, 정밀 사출 금형, 테플론 PFA 사출 성형, PFA 튜브 피팅. 이메일: [email protected],whatsapp:+8613302615729.

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