ABS 가공 시 치수 변형을 줄이는 전문업체의 작업 루틴 3가지

ABS 가공에서 치수가 계속 달라지는 이유가 뭘까요? 전문 업체가 치수 변형을 줄이기 위해 확인하는 작업 루틴 3가지 제거량, 고정 방식, 가공 전 소재 상태에 대해서 설명해드립니다.

ABS 가공에서 치수 변형이 발생하는 이유

ABS 가공을 의뢰하면서 가장 많이 요청하는 조건 중 하나가 바로 ‘치수 공차’ 입니다.

도면에 ±0.1mm, ±0.05mm와 같이 공차가 표시되어 있으면 당연히 해당 치수 안에 맞추는 것을 목표로 하는데요. 다만, ABS 같은 플라스틱 소재를 가공할 때는 단순 CNC 장비에서 치수를 정확하게 입력한다고 해서 원하는 결과가 그대로 나오는 것이 아니라는겁니다.

가공 직후에 치수는 맞는데 일정 시간이 지난 후 다시 측정하면 달라지는 경우가 있는데요. (한쪽 면을 많이 절삭한 뒤 소재가 휘거나, 바이스나 지그에서 제품을 분리한 순간 형태가 달라지는 경우가 그 예입니다.)

특히 얇은 판재, 길이가 긴 부품, 포켓이 깊은 부품, 한쪽 제거량이 많은 부품에서는 이런 현상이 상대적으로 더 눈에 띄는데요.

즉, 절삭 과정에서 발생하는 열, 소재 내부의 잔류응력, 클램핑 압력, 가공 형상과 제거량 등이 최종 치수에 영향을 주게됩니다.

아래에서는 이런 변수를 다룰 수 있는 전문 업체인 저희들의 작업 루틴 3가지에 대해서 설명하겠습니다.

루틴1) 치수 보다는 제거량을 봅니다.

ABS 가공에서 치수 변형을 줄이기 위한 그 첫 번째 루틴은 최종 치수보다 먼저 ‘소재의 제거량을 확인하는 것‘ 입니다.

소재 한 쪽에서 많은 양을 한 번에 제거하면 소재 내부에 존재하던 응력의 균형이 달라질 수 있기 때문인데요. 결과적으로 테이블 위에 고정되어 있을 때는 평평했던 제품이 탈착한 이후 휘는 현상이 나타날 수 있습니다.

그래서 ABS 정밀가공에서는 완성 치수만큼이나 어느 면에서 얼마를 제거하는지가 중요합니다.

가능하다면 한쪽에서 모든 양을 제거하기보다 제품 형상과 소재 상태를 확인한 뒤 양쪽의 제거량을 적절하게 나누는 방법을 검토합니다.

또한 제거해야 하는 양이 많다면 처음부터 최종 치수까지 한 번에 가공하지 않고 황삭 단계에서 대부분을 제거한 다음 일정량의 정삭 여유를 남겨두는 방식도 사용합니다.

루틴2) 무리한 고정 방식은 피합니다.

두 번째는 ABS 소재를 무리하게 고정하지 않는 것 인데요.

CNC 가공에서는 제품이 움직이지 않도록 소재를 확실하게 고정해야 합니다. 그렇다고 또 무조건 강하게 잡는 것이 좋은 것은 아닌데요.

왜냐하면 강제로 눌려 있던 소재가 원래 형태로 돌아가면서 가공한 면까지 함께 변형될 수 있습니다. 결국 기계 안에서 측정했을 때는 정상이었지만 제품을 탈착한 후 다시 측정하면 평면도나 두께가 달라지는 상황이 생깁니다.

그래서 ABS 가공 전문업체에서는 단순히 ‘움직이지 않을 정도로 세게 잡는다’가 아닌 ‘변형시키지 않으면서 움직이지 않게 잡는다’ 는 개념으로 접근합니다.

루틴3) ‘가공 전 상태’를 살핍니다.

세 번째 루틴은 의외로 가장 기본적이다라고 생각하실 수 있는데요. 바로 기계를 작동하기 전에 소재 컨디션을 먼저 보는 것입니다.

같은 ABS라고 해서 모든 원소재의 상태가 완전히 동일한 것은 아닙니다.

소재를 작업대에 올려놓았을 때부터 약간의 휨이 보이는 경우도 있고, 판재 위치에 따라 두께가 미세하게 다른 경우도 있는데요. 또한 보관 환경이나 소재 크기, 제조 상태 등에 따라 가공 전 컨디션에 차이가 나타날 수도 있습니다.

그런데 이미 휘어 있는 소재를 확인하지 않고 바로 기준면을 설정하면 이후의 모든 치수가 영향을 받을 수 있는데요. 따라서 가공 전에는 최소한 소재의 두께, 휨, 기준면 상태, 외형 여유, 가공 방향 등을 확인하는 과정이 필요합니다.

특히 정밀한 평면도나 평행도, 두께 공차가 필요한 제품이라면 이 과정이 더욱 중요합니다.

합성수지 가공 전문업체 더원위드텍

끝으로

ABS 가공에서 치수변형을 줄이기 위해서는 좋은 CNC 장비와 정확한 프로그램도 중요합니다. 하지만 보셨 듯이 실제 현장에서 제품의 완성도를 좌우하는 부분은 그보다 더 앞에서 시작되는대요.

제거량, 고정 방식, 가공 전 소재 상태 이 세가지가 특별한 기술처럼 보이진 않을 수 있지만 이런 기본 적인 작업 루틴의 차이가 가공 후 치수와 품질의 차이로 이어진다고 확신합니다.

즉, 얼마나 정확하게 깎았는지 보다는 ‘가공이 끝나고 제품을 장비에서 꺼낸 뒤에도 그 치수가 얼마나 안정적으로 유지되는가’입니다.