ABS 가공 업체, 열변형을 예방하기 위해 꼭 지켜야 하는 2가지(+부산, 창원, 김해)

ABS 가공 업체를 찾을 때 어떤 기준으로 판달해야할지 잘 모르실텐데요. ABS CNC 가공에서 열변형과 치수 불량을 줄이는 핵심 2가지와 부산, 창원, 김해 업체 선정 기준을 설명합니다.

ABS 가공 업체 찾기 전 알아야 할 소재 특성

상담을 하다 보면 처음에는 대부분 비슷한 질문을 합니다.

‘ABS도 CNC로 그냥 깎으면 되는 것 아닌가요?’

도면만 보면 알루미늄이나 일반 수지 부품과 크게 다르지 않아 보일 수 있는데, 실제 현장에서 ABS를 CNC, MCT, 선반으로 가공해 보면 생각보다 신경 써야 할 부분이 많은데요.

특히 열과 응력 관리가 제대로 되지 않으면 가공 직후에는 치수가 맞았는데 몇 시간 뒤 휘고, 정반에 올려놓았을 때 한쪽이 뜨거나 조립 과정에서 홀 위치가 미세하게 맞지 않는 문제가 생길 수 있습니다.

ABS는 정밀 가공이 가능한 열가소성 소재이며 실제로 전자기기 하우징, 자동차 내장 부품, 손잡이류 등 여러 분야의 가공 부품에 활용되는데, 그래서 단순히 ‘CNC 장비가 있는 업체인가?’ 만 확인하기보다 ABS와 같은 엔지니어링 플라스틱을 실제로 어떻게 가공하고 있는지 확인하는 것이 중요합니다.

ABS는 왜 열변형이 발생할까?

ABS 가공 부품의 변형을 이해하려면 먼저 가공 중 소재에서 어떤 일이 일어나는지 생각해볼 필요가 있습니다.

엔드밀이 소재를 절삭할 때 지속적으로 열이 발생하는데, 공구 상태가 좋고 칩 배출이 원활하면 발생한 열 상당 부분을 칩과 함께 외부로 배출할 수 있습니다.

반대로 공구가 무뎌졌거나 절삭 조건이 맞지 않으면 상황이 달라지는데요. 절삭한다기보다 공구가 소재 표면을 비비는 상태에 가까워지고, 특정 영역의 온도가 빠르게 올라갑니다.

합성수지 가공에서는 이러한 국부적인 온도 상승을 특히 조심해야하는데, 실제로도 국부적인 열 유입은 부품 내부에 열변형를 만들고, 이것이 응력과 뒤틀림으로 연결될 수 있어 충분한 방열이 중요하다고 설명합니다.

여기서 중요한 것은 ABS 열변형은 단순히 소재가 녹아서 생기는 문제로 이해해서는 안되고 눈으로 확인할 정도의 용융이 없어도 온도 변화, 클램핑 압력, 내부응력의 해방 등이 복합적으로 작용하면서 치수 변화가 나타날 수 있기 때문입니다.

그래서 ABS 가공 업체에서는 다음 두 가지를 기본적으로 관리해야 합니다.

① 가공중 발생하는 열 관리

ABS 열변형 예방의 첫번째 원칙은 공구가 만드는 열을 최대한 효율적으로 관리하는 것입니다. 소재 특성, 공구 형상, 가공 깊이와 제품 형상을 함께 보고 조건을 잡아야 합니다.

특히, 공구 상태가 중요한데요. 절삭날이 무뎌지면 절삭 저항이 증가하고 열 발생량 역시 많아집니다. 플라스틱 가공 지침에서도 날카로운 공구 사용을 권장하며, 무딘 절삭날은 열 발생을 증가시켜 변형과 열팽창을 일으킬 수 있다고 설명합니다.

따라서 황삭에서 대부분의 소재를 제거하고 일정 여유를 남긴 뒤, 소재 상태를 확인해 정삭으로 최종 치수를 만드는 방식을 검토할 필요가 있습니다.

② 소재의 내부응력과 클램핑 압력을 관리

ABS 가공에서 두번째로 중요한 부분은 응력 관리입니다. 현장에서 의외로 많이 놓치는 부분이 바로 클램핑인데요. 작업자는 가공 중 제품이 움직이지 않아야 하기 때문에 바이스를 강하게 조이고 싶어집니다. 만약 소재가 금속이라면 문제가 없지만 ABS처럼 상대적으로 강성이 낮은 소재는 이야기가 달라집니다.

소재를 강하게 눌러 변형시킨 상태에서 가공하면 CNC 안에서는 치수가 정확하게 나올 수도 있습니다.

문제는 바이스를 풀었을 때 인데요.

눌려있던 소재가 원래 상태로 돌아가면서 평면도나 직각도, 홀 간 거리 등에 변화가 생길 수 있습니다. 엔지니어링플라스틱 가공에서는 지나치게 높은 압력이 변형이나 눌림 자국을 만들 수 있어 클램핑 응력을 낮춰야 한다는 지침도 제시됩니다.

결론은 소재 사양과 원소재 제조 이력, 제품 두께, 제거되는 가공량, 요구 공차, 최종 사용 환경 등을 종합해서 결정해야 됩니다. 중요한 것은 가공 업체가 이러한 변수를 알고 공정을 설계하느냐입니다.

끝으로

한번 더 정리하자면 ABS의 열변형을 줄이기 위해 열관리와 응력관리를 잘 다룰 줄 알아야한다는겁니다.

결국, 좋은 ABS 가공 업체를 판단하는 기준은 CNC 장비의 보유대수나 공장의 크기가 아닙니다. ABS라는 소재가 열과 절삭력에 어떻게 반응하는지 이해하고, 제품 형상에 따라 공구, 절삭조건, 클램핑, 가공순서를 조정할 수 있어야 합니다.