연마

연마

연마(Polishing, 硏磨)는 주로 돌이나 쇠붙이, 보석, 유리 따위의 고체를 갈고닦아서 표면을 반질반질하게 하는 것을 말한다. 연마는 표면처리의 마지막 단계로 재료의 평활, 평탄도를 유지하고 광택을 높여 거울면을 만들기 위해서 사용되었다.

개요

연마는 갈고닦음을 의미한다. 물건의 거칠한 부분이나 튀어나온 부분 등을 갈아서 매끈하고 둥글둥글하게 만드는 것이다. 연마에 의해 재료 표면의 거칠기가 작아지면 빛의 반사율이 높아지면서 윤기 광택이 높아진다. 연마는 넓은 의미로 버프 가공에서 말하는 황연마이며 천, 가죽, 펠트 등으로 만들어진 버프에 연마제를 접착제로 고정시켜 이것을 고속 회전시켜 연마하는 가공법을 말한다. 2개의 면을 비벼댈 때 어느 쪽이 먼저 평평해지는가 하는 문제는 비벼대는 물질의 굳기가 아니고 녹는점이 낮은 쪽이 먼저 평활해진다. 연마할 때에는 2개의 면 사이에 산화철, 산화크롬, 산화알루미늄, 탄화규소, 산화망간 등의 분말을 물에 섞어 개재시켜서 연마 작업의 능률을 올리는 것이 보통이며 이 개재물을 연마재라고 한다. 회전 중인 연삭숫돌 입자(粒子; Abrasive Grain) 가공물 닿으면 절삭 작용으로 인해 표면이 갈리면서 미소 칩(Chip)이 발생시키는 가공이 연삭(硏削: Grinding)이다. 연마는 연삭숫돌을 포함한 단단한 연마 입자를 가지고 마찰을 통해 절삭하는 공정을 총칭한다. 따라서, 연삭(Grinding)은 연마의 일종이다. 연삭숫돌이 고속으로 회전하면서 공작물을 가공하는 연삭기를 사용한다. 연삭기로 다듬질을 하면 치수가 정밀하고, 다듬질면이 아름다우며, 담금질강(鋼)과 같은 매우 단단한 면도 쉽게 다듬을 수가 있다.

연마는 뜻이 광범위하여 연마숫돌에 의한 연삭도 이에 포함하기도 한다. 이 경우 연마된 면이나 연마 부스러기도 본래의 재질 조직이 그대로 남아 있다. 본래의 조직이 그대로 남지 않고 망그러지는 경우에는 이것을 탁마(琢磨)라고 한다. 유리면의 연마작업은 이에 속한다. 탁마작업용 기계로는 래핑머신, 호닝머신 등이 있다. 표면을 문질렀을 때 연삭도 아니고 탁마도 아닌 경우가 있는데 이것을 연마라고 할 때도 있다. 따라서 연마라고 했을 경우에는 연삭, 탁마, 연마를 포함해서 말할 때와 좁은 뜻의 연마를 말할 때가 있다. 또 전해연마라는 방법도 있는데 이것은 전기도금과는 반대로 전기분해로 금속 표면을 매끈하게 하는 방법이다. 표면을 매끄럽게 하는 결과는 연마와 같지만 그 기구는 전혀 다르다. 고체의 표면을 다른 고체의 모서리나 표면으로 문질러 매끈하게 하는 것이며 연마재를 사용해 연마의 효율을 높일 수 있다.

목적

종류

화학 연마

화학연마(Chemical Polishing)는 금속의 화학처리법의 일종으로서 강산, 알칼리, 산화제와 같은 용약에 금속 등을 담가서 고체 또는 금속의 면에 광택 효과를 내어 매끈한 표면을 만드는 방법이다.

전해 연마

전해 연마(Electrolytic polishing)는 전기-화학적 반응을 이용한 방법으로서 피연마재를 양극, 전극을 음극으로 이동하게 하여 금속 용출을 이용해 금속 또는 고체 표면을 매끈하게 만드는 방법이다.

벨트 연마

벨트 연마(Belt polishing)는 연마제가 부착된 연마 벨트를 고속으로 회전시켜 연마하는 방법으로서 콘택트 호일, 평면, 자재 연마 등 3가지 방법으로 분류된다.

화학기계 연마

화학기계 연마(Chemical Mechanical polishing)는 연마 슬러리를 주입하여 연마 패트와 시료의 표면을 마찰함으로써 시료의 표면층을 고체 표면 매끈하게 만드는 방법을 말한다.

자기유동 유체 연마

자기유동 유체 연마(Magetorheological finishing)는 정밀광학체의 표면을 컴퓨터로 제어하여 자기유동 연마 유체를 이용하여 연마하는 방법을 말한다.

금형 연마

금형 제작 공정 단계 중에서 마지막 단계로 다듬질하는 과정이라 간단히 보이나 금형의 가공 결과를 좌우할 만큼 중요한 작업이다. 특히 단조금형, 다이캐스팅 금형 등은 연삭작업 선택에 따라 금형에서 생산된 제품의 치수 정밀도와 면의 광택이 생산성까지 영향을 미친다. 금형 제품의 수명과 가치에도 영향을 많이 주기 때문에 수작업에 의존하는 경우가 많이 있다. 일반적으로 밀링이나 방전가공으로 가공을 할 때 커팅 자국이나 방전 변절층이 남는데 줄이나 숫돌 등과 함꼐 에어루타나 왕복 사상기를 사용하거나 수작업으로 가공하는 방법이다. 금형 제작시 마무리 공정으로서 금형의 표면을 연마하여 스크레치 등을 제거하는 사상 공정이 수행된다. 이러한 금형 사상 공정은 표면을 거울처럼 연마한다는 의미로 경면 사상이라고도 불리며 영어로는 랩핑(lapping)이라고 부른다.

숫돌에 의한 연마

금형의 큰 홈이나 부분적 요철을 제거하는 가공으로 숫돌의 입도는 대게 #200 ~ #800정도이다. 여기서 주의할 점은 가한 숫돌을 사용하여 무조건 연마가 빠르게 되거나 정확하게 되는 것이 아니다. 오히려 칩이 눌러 붙어 깊은 홈을 낼 수 있다. 숫돌에 의한 연마작업은 한 방향으로만 작업을 하는 것이 아니라 십자 모양이 되도록 가끔 방향을 변경하면서 적당한 힘 조절로 연마를 해야 한다.

페이퍼 연마

금형 연마작업에서 많이 쓰이는 작업 방법으로 페이퍼 연마는 시트의 면사포를 주로 사용한다. 금형 수정가공 연마작업에는 별로 사용하지 않는 것이 좋고 초정밀 가공 연마작업에 사용하는 것이 좋다.

폴리싱

연마작업의 종류 중 한가지인 폴리싱은 펠트, 피혁, 캔버스 등의 탄성이 있는 재료로 바퀴 표면으로 되어 있는 홀다에 장착하여 연삭 작용을 하게 하여 공작물 표면을 버핑 작업을 하기전에 다듬는 연마작업이다.

버핑연마

금형 연마작업 종류 중에서도 한가지인 버핑은 모, 면 직물 펠트 등으로 원반을 만들고 이것들을 여러 장 붙이거나 누벼서 버핑 바퀴를 만들고, 이것에 윤활제를 섞는 미세한 연산단자의 연삭 작용으로 공작물의 연마면을 매끈하고 광택이 나게 하는 연마작업이다.

참고자료

• 〈연마〉, 《위키백과》
• 〈연마〉, 《나무위키》
• 〈연삭가공〉, 《네이버 지식백과》
• 〈연마〉, 《네이버 지식백과》
• 〈연마〉, 《네이버 국어사전》
• 텅스텐짱 , 〈제거가공법중 하나인 금속 연마 가공, 폴리싱, 버핑 이란?〉, 《네이버 블로그》, 2020-06-04
• 〈연삭!? 연마는 어디서 많이 들어봤는데...〉, 《대도와이어》
• 기술지식, 〈연마 가공이란? 연삭 가공의 차이는? : 연마 가공의 기초 지식 1〉, 《티스토리》, 2017-01-06
• Z국대Z, 〈연마(Polishing)란?〉, 《티스토리》, 2020-09-30
• 공구 정보기자, 〈금형 연마작업이란??〉, 《다음 블로그》, 2014-02-03

같이 보기

• 고체
• 재료
• 연마재
• 금속
• 전기
• 양극
• 음극
• 컴퓨터
• 금형
• 숫돌

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