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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 방음재, 건축내 . 외장재 등으로 각광을 받고 있는 발포알루미늄과 항공기용구조 재로 사용되는 2계열과 7계열 알루미늄의 와이어 방전가공 특성을 고찰하여 각종 알루미늄가공에 적당한 가공조건을 실험을 통하여 구하고자 한다.
제안 방법
- Fig. 2에 나타낸 Wire-cut 방전가공기로 방전가공 조건을 변화시켜가면서 실험을 하여 각 시험 편의 가공 특성을 고찰하였다.
- 7, 8에 나타냈다. 방전가공조건은 피크전압과 Pulse on tin»값을 고정하고, 피크전류의 값을 14, 15, 16 Ip로 l ip 간격으로 변화시키면서 실험을 하였다. Fig.
- 방전가공조건은 피크전압과 피크전류의 값을 고정하고, Pulse on time값을 4, 5, 6俸로 Itap씩 변화를 주면서 실험을 하였다.
- 2에 나타냈다. 본 시험편의 가공 프로그램은 CAM Software의 Speed Pulse를 사용하여 Fig. 1(b) 의 시험편을 NC Programe 후 CL Data로 바꾸어 RS-232C에 의해 와이어컷 방전가공기로 전송하여 가공하였다.
- 본 실험에 필요한 기본적인 가공조건은 방전에너지에 직접 영향을 미치고 현장의 작업자가 변경 가능한 변수를 선정하였다. 즉 방전펄스시간(PA, Pulse on time), 주전원 전압(V, N血n power simply voltage), 주전류 피크값(Ip, Peak value current)을 각각 Hap 씩 증가 시켜가면서, 와이어속도(Wr冀 speed)는 13m/min, 와이어 장력tension)은 15kgf 상태에서 실험을 하였다.
- 즉 방전펄스시간(PA, Pulse on time), 주전원 전압(V, N血n power simply voltage), 주전류 피크값(Ip, Peak value current)을 각각 Hap 씩 증가 시켜가면서, 와이어속도(Wr冀 speed)는 13m/min, 와이어 장력tension)은 15kgf 상태에서 실험을 하였다. 실험조건 변화에 따른 각 시험편의 가공 특성을 고찰하였다.
- 방전가공조건은 피크(Peak)전류와 Pulse on time 값을 고정하고, 피크전압의 값을 13, 14, 15V로 Ⅳ.씩 변화를 주면서 실험을 하였다.
- 본 연구에서는 방음재, 건축내 . 외장재 등으로 각광을 받고 있는 발포알루미늄과 항공기용 구조재로 사용되는 2계열과 7계열 알루미늄의 와이어 컷 방전가공 공정에서의 가공특성을 고찰하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 변수를 선정하였다. 즉 방전펄스시간(PA, Pulse on time), 주전원 전압(V, N血n power simply voltage), 주전류 피크값(Ip, Peak value current)을 각각 Hap 씩 증가 시켜가면서, 와이어속도(Wr冀 speed)는 13m/min, 와이어 장력tension)은 15kgf 상태에서 실험을 하였다. 실험조건 변화에 따른 각 시험편의 가공 특성을 고찰하였다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용한 시험편의 재료는 항공기의 구조재료 및 차량 부속품에 많이 사용하는 Al(7075, 2024)과 방음재, 건축내 . 외장재, 불연마감재 등에각광을 받고 있는 발포알루미늄 소재를 선정하였으며, 재질의 화학적 성분을 Table 1에 나타냈다.
- 본 연구에 사용한 알루미늄의 성질과 특징을 살펴보면 2계열 합금은 보통 두랄루민(Duralumin)이라고 한다. 그리고 이 합금은 연강에 준하는 기계적 성질은 얻을 수 있고 시효경과에 의해 항복강도를 현저히 증가시키지만 연신율이 감소하며, 타 합금에 비해 내식성이 좋지 않다.
- 그러나 알루미늄을 포함한 비철금속에 대한 와이어 방전 가공이 급속하게 증가함에도 불구하고 비철금속의 가공특성에 관한 연구는 다소 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 방음재, 건축내 . 외장재 등으로 각광을 받고 있는 발포알루미늄과 항공기용구조 재로 사용되는 2계열과 7계열 알루미늄의 와이어 방전가공 특성을 고찰하여 각종 알루미늄가공에 적당한 가공조건을 실험을 통하여 구하고자 한다.
- 본 연구에서는 와이어 컷 방전가공기(Model : JW 30A)를 사용하였으며, 실험에 사용한 장비사진을 Fig. 2에 나타냈다. 본 시험편의 가공 프로그램은 CAM Software의 Speed Pulse를 사용하여 Fig.
- 시험편의 형태는 Fig. 1(a)와 같으며 판재의 소재 75x35xlO.5mm를 수직밀링 머신과 머시닝 센터로 1 차 가공 후 평면 연삭기를 사용하여 10±0.02mm로 연삭 가공하였다.
- 방음재, 건축내 . 외장재, 불연마감재 등에각광을 받고 있는 발포알루미늄 소재를 선정하였으며, 재질의 화학적 성분을 Table 1에 나타냈다.
- 피크(Peak) 전류의 영향을 고찰하기 위하여 발포 알루미늄, 7계열(7075)알루미늄, 2계열(2024)알루미늄을 가지고 가공조건을.변화시켜가면서.
성능/효과
- 1) Pulse on time값을 4, 5, 6“s로 변화를 주면서 실험 한 결과 Pulse on time값이 증가할수록 가공속도는 다소 감소하였다.
- 2) 피크(Peak)전류와 Pulse on time값을 고정하고, Peak전압의 값을 13, 14, 15V로 IV간격으로 변화를 주면서 실험한 결과 피크(Peak)전압이 증가할 수록가공속도는 증가하였다.
- 9(a)에서 알 수 있듯이 발포알루미늄은 구멍(기포)이 많기 때문에 요철(凹凸)이 나타나 전체적으로 일정하게 와이어가 진행되지 않았다. 2, 7 계열 알루미늄(7075, 2024)의 가공면은 Fig. 9(b, c) 에서알 수 있듯이 두계열의 가공표면이 비슷하게 나타났으며, 가공면의 거칠기는 약간 거칠지만 전체면으로 일정하게 와이어가 진행됨을 알 수 있었다.
- 2, 7계열 알루미늄(7075, 2024)의 가공면은 가공표면이 비슷하게 나타났으며, 가공면의 거칠기는 약간 거칠지만 전체면으로 일정하게 와이어가 진행됨을 알 수 있었다.
- 3) 피크(Peak) 전압과 Pulse on time 값을 고정하고, Peak전류의 값을 14, 15, 16의 Itap 간격으로 실험을 하였을 때 피크犷域)전류 값이 증가할수록 가공속도는 감소하였다. 각 시험편의 가공속도 차는 크게 나타나지 않았지만 발포알루미늄과 7계열 알루미늄의 가공속도가 2계열 알루미늄보다 다소 높게 나타났다.
- 4) 금속현미경을 이용하여 가공표면을 고찰한 결과 발포알루미늄은 구멍(기포)이 많기 때문에 요철 (凹凸)이 나타나 전체적으로 일정하게 와이어가 진행되지 않았다.
- 각 시편편의 가공속도 차는 크게 나타나지 않았지만 7계열 알루미늄과 발포알루미늄이 2계열 알루미늄보다 다소 높게 나타났다.
- 각 시편편의 가공속도 차는 크게 나타나지 않았지만 발포알루미늄과 7계열 알루미늄이 2계열 알루미늄보다 다소 높게 나타났다.
- 감소하였다. 각 시험편의 가공속도 차는 크게 나타나지 않았지만 발포알루미늄과 7계열 알루미늄의 가공속도가 2계열 알루미늄보다 다소 높게 나타났다.
- 각 시험편의 가공속도는 피크전압이 증가할수록 증가하였으며, 7계열 알루미늄의 가공속도가 다른 계열보다 다소 높게 나타났다.
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