April 23, 2017

아크릴 및 기타 비금속 재질의 CNC 엔드밀 가공 절삭
How to cut acryl by CNC


아크릴 CNC 엔드밀 가공 - 아크릴PC, 포맥스, 알포판낼, PVC, 아세탈수지, ABS 등..

오늘은 아크릴 재질의 CNC 엔드밀 가공에 대해서 알아보자. 아크릴과 유사한 혹은 함께 자주 사용되는 재질의 가공물에는 PC, 포맥스, 알포판낼, PVC, ABS 등이 있다.
아크릴은 투명성이 높은 플라스틱의 한 종류로 간판이나 수조 같은 것을 만들 때 많이 사용한다. 그러한 아크릴 재질의 가공 시에는 인선(“헬렉스 helix” 또는 스파이럴 spiral” 이라고 함.)이 있는 외날(=1) 초경 역날 또는 정날을 쓰는 것이 좋은데.. 정날을 더 권장한다.
연성(=부드럽고 무르며 연한 성질)을 많이 가지는 재질은 칩이 엔드밀에 부착하려는 성질이 강하여 칩 배출이 좋아야 하기 때문이다. 물론 2날도 사용 가능하다.. 2날은 엔드밀의 강성이 1날 보다 강하지만 칩 배출이 1날 보다 떨어진다.
개인적 조사에 따르면 외국에서는 아크릴 작업 시 거의 대부분 정날 1을 사용하는 것 같다.(물론 필요에 따라 역날 2날을 쓸 때가 있겠지만 말이다.) 아크릴 재질의 CNC 가공 작업 시에는 쉽게 열 발생이 높아짐으로 RPM 은 낮추고, 이송 속도는 빠르게 하는 것이 좋다. 아크릴 가공 시 빠른 RPM, 느린 Feed 값은 좋지 않은데.. 자칫 열 발생으로 인해 가공물이 녹아 버릴 수 있다. 또한 아크릴 가공 시에는  에어냉각, WD 또는 수용성 절삭유, Mist(미스트-미량의 에틸알코올을 공기와 함께 분사) 등을 사용하여 칩 배출이 용이하게 해주는 것이 좋다. 연성이 있는 재질의 가공은 칩이 비트에 눌러 붙으려는 속성이 있어서 자칫 칩이 비트에 붙어 버릴 수도 있다.
비금속 CNC 가공 Tip
아크릴: -아크릴 또는 기타 비금속 가공에는 정날 혹은 역날이면서 외날(1)을 추천한다.
-아크릴 가공의 기본 설정값은 RPM 15000~18000, F1500, Z200~300(2-3mm)를 권장한다. 압축 아크릴의 경우는 약 RPM17000, F1500 정도다.
-아크릴 10T를 직경 5파이 혹은 그 이상의 역날 1날로 작업한다면 설정값은 RPM 18000, Feed 1500, Z300 정도이다.
-목공도 마찬가지지만 원컷을 하려면 엔드밀 직경은 가공물 두께에 준해야 한다. 물론 기본적으로는 2~3회로 나눠서 가공하는 것이 좋지만 목공 가공과 마찬가지로 가공물의 두께가 커지면 비트의 직경도 그에 따라 커져야 한다. 직경이 3파이인 엔드밀로 아크릴 6T의 원컷 가공은 불가 혹은 어렵다.
-엔드밀은 1날 보다는 2날이 날의 튼튼함은 뛰어나지만.. 1날은 2날에 비해 부하가 적게 걸리고 칩 배출이 좋아 아크릴 가공에는 외날을 많이 사용한다.

-일반 아크릴 또는 압축 아크릴 재질의 가공 깊이는 파이 대비 11로 하는 것이 좋다. 즉, 파이가 3미리면 가공 깊이 역시 3미리로 작업하는 것이 좋다는 것이다.

-아크릴 10T 가공을 하려면 비트의 직경은 적어도 5~6파이는 되어야 한다. 파이가 작은데 가공물이 두꺼우면 날이 부러질 수 있고 칩 배출이 안 좋아서 가공면이 거칠어진다.
-아크릴은 아크릴용 엔드밀 사용 권장하지만 1날 아크릴 비트는 목공용으로 사용이 가능하다. 만약 아크릴 비트로 목재를 가공 시 설정값은 RPM15000~18000, F1000, Z200~300을 권장한다.
-비록 아크릴용 비트라고 해도 아크릴 가공에 역날을 사용할 시 칩 배출은 정날보다 떨어진다.( 칩 배출이 덜어지면 절삭면이 거칠어진다.) 그럼에도 아크릴 가공에 역날을 사용하는 것은.. 역날이 흔들림을 방지할 수 있기 때문이다.
-아크릴 가공은 반드시 하향 가공해야 하며 절삭유를 반드시 사용하고, 콜렛 및 너트 등 장비 관리와 청소를 소홀히 하지 말아야 한다.
PC: 폴리카보네이트의 약자로 플라스틱의 한 종류이다. PC 재질의 가공 시에는 RPM 값을 아크릴 가공 때 보다 약간 낮게 설정하는 것이 좋다. 기본적으로 낮은 RPM, 높은 피드값 설정을 권장한다. PC 재질 가공에서 높은 RPM, 낮은 피드값은 좋지 않다..

포맥스: 포맥스는 PVC 라는 플라스틱을 발포하여 가볍게 만들어놓은 패널이다.. 가공이 비교적 손쉬운 재질로서 역날 1날 사용이 가능하다. 5T까지 2파이 역날 1날로도 원컷이 가능하고 8-10T의 가공은 3파이 역날 1날로 원컷이 가능하다. 권장 설정 값은 RPM 18000, F1500, Z300 이다.

알포판넬: 알포패널(ALPOPANEL)은 알루미늄복합패널로 입간판 등에 많이 사용된다.이 재질은 알루미늄이 있어서 역날 사용 시 깔끔한 결과물을 얻을 수 있다.

ABS(합성수지): ABS는 일반 플라스틱보다 충격과 열에 강한 합성수지로서 완구, 가구, 스포츠, 자동차 용품, 전자 기기, 명판 등을 만들 때 많이 사용되는 재질이다. ABS 가공시 권장 설정값은 RPM 15000, FEED 1500이다.이다.


기타 참조 TIPs: 위에서 언급된 내용과 중복되는 부분이 있을 수 있다.
-비금속 가공은 가공 시 하향가공(시계방향) 할 것. 목공 가공 시에는 상향가공할 것.
-아크릴용 공구를 PC, 포맥스, 알포난넬, 합성수지 등의 가공에 써도 무관하지만.. RPM은 아크릴 가공 시 보다 낮춰서 가공해야 하며.. 비트는 혼용해서 사용하면 안 된다. 즉 아크릴 작업했던 날을 PC, 합성수지 가공에 다시 사용하지 말라는 것이다. 즉, 아크릴 가공했던 공구를 PC 가공할 때 다시 사용하지 않는 것이 좋다. 가능하면 하나의 날로 이것저것 재질의 가공물을 혼합해야 가공하지 말라는 것이다. 하나의 날은 동일 재질의 가공물에 계속 사용하는 것이 좋다.
-모든 플라스틱 재질 계열의 가공에는 역날 1날 사용 가능하며 목공 작업에 사용해도 좋다. 비금속 재질용 비트라도 기본적으로 2날은 1날 보다 튼튼하지만 배출은 1날보다 떨어진다.
-목공용도 마찬가지지만.. 비금속용 엔드밀은 날이 꽤 날카로움으로 손이 베거나 하지 않도록 주의해야 한다.
-모드 플라스틱 계역의 가공은 꼭 하향절삭 하도록 한다. 비금속 가공 시 상향절삭은 하지 않는 것이 좋다.
-하나의 날로 서로 다른 재질의 가공물을 가공하지 않는다면.. 기본적으로 아크릴용 날을 목공용으로 쓰거나, 아크릴용을 목공용으로 써도 크게 상관은 없다. 하지만 가능하면 각 재질의 물성에 맞는 비트를 사용할 것을 권장한다. 금속용, 석공용, 아크릴용, 목공용으로 구분해 놓는 데는 이유가 있다.(물론 그런 부분에 크게 신경쓰지 않는 사람도 있다. 사용자의 선택이며 몫이다.)
-하나의 날로 서로 다른 재질의 가공물을 가공하면 가공결과가 좋지 않다. 그런 이유로.. 아크릴, PC, 알포용 비트를 서로 교차해서 사용하는 걸 권장하지 않는다. 즉, 아크릴용을 PC용으로 사용하면 별로 좋지 않고 그 반대도 마찬가지다. 따라서 가능하면 각 재질에 맞는 엔드밀을 사용할 것을 권장한다. 굳이 쓰겠다면 써도 되지만 말이다. 단, 어떤 재질에 사용했던 날을 다른 재질의 가공에는 사용하지 말 것.

-목공용 비트를 아크릴이나 아세탈용으로도 사용할 수는 있다. 다만.. 목공용은 아크릴용 엔드밀과는 사용감에 약간 차이가 있을 수 있다. (써보면 그렇게 큰 차이를 못 느낄 수도 있지만.. 고수라면 좀 느낄 수도 있다.) 정날, 역날, 외날, 2날 중 어느 것을 사용할지는 사용자의 작업 목적에 따라 다르다. 작업 성격에 따라 정날이나 역날 모두 사용할 수 있다.
-아크릴이나 아세탈 가공 시 원활한 칩 배출을 위해 보통은 외날을 많이 사용한다. 그렇다고 2날을 사용 못하는 건 아니다. 다만 사용감, 마모성 등에서 사용자가 차이를 좀 느낄 수 있다는 것이다.


*유투브를 통해 위 재질들의 가공 영상을 쉽게 찾아 볼 수 있으니 찾아서 참조하기 바란다.^^

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