위키원
절단
절단(cutting, 切断)은 물건을 예리한 도구로 자르거나 베는 행위를 말한다. 반대말로는 '잇는다'는 의미의 연결(連結)이 있다.[1]
목차
개요
절단은 가공에서 자르거나 베어서 끊는다는 뜻으로 절삭이나 연삭 등에 의한 재료의 절단 또는 손으로 켜는 톱을 이용한 재료의 절단을 말한다. 절삭에 의한 절단에서는 선반을 이용한 절단이나 톱날을 이용한 방법이 있다. 그리고 연삭에 의한 절단에서는 통상적으로 절단 숫돌바퀴를 사용한다. 능률이 높아 담금질한 강(鋼)도 절단할 수 있으며 얇은 숫돌바퀴를 사용한 반도체 재료의 정밀 절단도 이루어지고 있다. 공업용 절단에는 열, 부식, 기계식 등 3가지 범주가 있다. 열 공정에서는 열을 사용하여 대상 소재를 절단하거나 녹인다. 예로 산소 연료, 플라즈마, 레이저 절단이 있다. 부식 공정에서는 공기, 물 또는 다른 천연 작용제를 이용하여 소재를 마모시킨다. 워터젯 절단이 이 범주에 속한다. 기계식 공정은 물리적인 힘을 사용하여 물체를 절단한다. 이 절단 유형의 예로는 톱질, 전단, 드릴링 등이 있다. 절단 공정은 수동 혹은 자동일 수 있다. 토치 또는 절단 헤드가 수동으로 제어되고 자동 절단은 소프트웨어, 전자장치 또는 그 외 프로그램식 미디어를 사용하여 절단 공정을 제어한다.[2][3]
철판 절단 가공 종류
철판이나 비철금속을 절단하는 방식에는 여려가지 방법이 있다. 일반적으로는 절단 기계나 공구에 따라 샤링, 플라즈마 절단, 레이저가공, 워터젯, 와이어커팅으로 나누어 진다.
유압식 절단기
샤링(Shearing)은 철판이나 비철금속을 절단하는 아주 기본적인 방법이다. 일반적인 철판 사이즈 4*8(1219*2438)을 샤링 기계에 넣어 원하는 사이즈로 철판의 폭이나 길이 방향으로 절단할 때 많이 사용하는 가공법이다. 철판의 두께와는 무관하게 절단 길이 방향으로 커팅이 잘 되도록 하기 위하여 동시에 전체 길이를 자르지 않고 절단면의 한 곳에 힘을 집중하여 자른다. 철판의 한쪽부터 잘려 나간다. 흡사 가위질 하는것과 같은 원리로 절단면은 한 포인트로만 잘려나가는 것이다. 직사각형의 많은 양의 철판가공을 할 때에는 샤링기를 이용한 절단을 함으로써 빠른 가공 및 저렴한 단가로 가공이 가능하다. 단순한 작업에는 플라즈마를 이용하기보다는 유압절단기(샤링기)를 사용하는 편이 여러모로 적합하다는 장점이 있다.
플라즈마 절단
플라즈마 절단(Plasma cutting)은 중앙에 비소모성의 전극을 놓고 주위에 동합금의 노즐(칩)로 에워싼 다음 전극과 노즐 사이에 아크를 발생시키고 그 가운데에 적당한 가스를 보내면 그 가스는 고온으로 되어 가스 원자는 원자핵과 전자로 유리되어 플라즈마가 된다. 노즐을 통해 고속으로 분출된 플라즈마 제트는 금속과 비금속을 가리지 않고 고속으로 절단한다. 알루미늄이나 스테인리스 등 비철금속에 대해 보통강의 가스 절단과 비슷한 절단면을 얻을 수 있다. 판의 절단에서는 가스절단에 비해 고속이고 열에 의한 변형이 적은 이점도 있어 최근 급속히 보급되고 있다. 작동 가스에는 공기, 산소, 아르곤/수소 혼합 가스, 수소 등을 사용하는데 사용하는 가스에 따라 부르는 이름이 다르며 공기를 사용하면 에어 플라즈마, 산소를 사용하면 산소 플라즈마로 부르고 있다.
레이저 절단
레이저 절단(Laser cutting)은 지정된 경로를 따라 재료를 위에서 아래까지 완전히 제거해 분리해 내는 공정이다. 레이저 절단은 단 일층 재료 또는 다중층 재료에 수행할 수 있다. 다중층 재료를 절단할 때 레이저 빔은 재료의 다른 층을 절단하지 않고 최상층만 절단하도록 정밀 제어할 수 있다. 재료 두께와 밀도는 레이저 절단 시에 고려해야 할 중요한 요인이다. 얇은 재료의 절단은 동일한 재료라도 더 두꺼운 경우보다 레이저 에너지를 훨씬 덜 필요로 한다. 더 낮은 밀도 재료는 일반적으로 더 적은 레이저 에너지를 필요로 한다. 하지만 레이저 출력 수준을 올리면 일반적으로 레이저 절단 속도가 향상된다. 보통 10.6 미크론 파장의 CO2 레이저는 비금속 재료 절단에 주로 사용된다. CO2와 파이버 레이저는 모두 금속 절단에 사용된다. 하지만 금속의 절단은 비금속 재료보다 훨씬 더 높은 출력 수준이 필요하다. 판재보다 작은 홀은 가공이 어렵고 아주 정교한 부품에는 적합하지 않을 수 있다. 알루미늄 종류는 4t까지만 가능하고 20t 철판의 경우 홀 사이즈의 최소 크기는 20Φ이다. 허용 공차는 0.1~0.3mm로 우수한 편이며 비교적 가공비가 저렴하고 가공시 소음이 없고 빠르다.
워터젯 가공
워터젯 가공(Waterhet cutting)은 어떤 소재이건 아주 작은 구멍의 노즐을 통해 나오는 초고압의 물을 이용하여 가공한다. 워터젯은 이 초고압수에 연마재(GARNET)를 노즐에서 혼합하여 가공하면서 절단 능력을 높여서 일반 철부터 공구강, 그리고 티타늄, 석재, 고무, 유리까지 아주 다양하고 광범위한 소재를 가공할 수 있다. 연마재를 혼합하여 가공하거나 오직 물만으로 가공하는 것은 아주 쉽게 변경이 가능하다. 따라서 워터젯은 간단한 변경으로 순수한 수압으로 고무 같은 연성 재질을 가공하기도 하고, 연마재를 사용하면 티타늄, 스텐레스, 공구강 같은 아주 강한 재질도 가공할 수 있는 유연성을 가진 장비이다.
와이어커팅
와이어커팅(Wire cutting)은 방전가공과 같이 금형 작업에 많이 쓰이는 제작 기법이다. CNC로 작업을 하게되면 앤드밀이 회전하면서 절삭을 하기 때문에 안쪽 작업에는 R이 남게 된다. 그에 반해 방전가공은 동으로 모양을 만들어 전기를 흘려보내 그 모양대로 태워서 없애는 방식이기 때문에 R이 남지 않는다. 그와 마찬가지로 와이어컷팅은 와이어에 전기를 흘려보내면서 이동시켜 모양을 잘라내는 기법이다. 레이저나 수압커팅과 다른 점은 아무리 두꺼워도 커팅이 가능하다는 점이 있고 또 하나는 일정한 두께로 커팅이 된다.(레이저는 잘리는 기물이 두꺼울 경우 레이저를 맞는 윗면과 밑면의 태워없어진 정도가 다르다. 레이저가 밑으로 더 들어갈수록 넓게 퍼진다.) 또한 정교한 작업이 가능한데 이는 와이어의 두께와 연관이 있다. 보통 와이어커팅에 사용되는 와이어는 0.18mm와이어가 사용된다. 방전되어 사라지는 두께는 약 0.2mm정도로 레이저나 수압보다 훨씬 정교함을 자랑한다.[4][5]
의학
절단이란 사지에 일부분이 잘려나간 경우를 말하며 관절 부위에서 잘린 경우는 이단이라 한다. 절단부가 상지일 때를 상지절단이라 하고 하지일 때 하지절단이라고 한다. 외상으로 인한 절단이 있을 수 있으나 당뇨병성 족부, 버거씨병 등과 같은 질환으로 인해 치료적으로 절단을 하는 경우도 있다.[6]
각주
- ↑ 〈절단〉, 《나무위키》
- ↑ 〈절단(切斷, cutoff)〉, 《네이버 지식백과》
- ↑ 〈절단 공정 개요〉, Hypertherm
- ↑ 디바이스마트, 〈◎철판 절단 가공방법의 종류:샤링/플라즈마/레이저가공/워터젯/와이어커팅〉, 《네이버 블로그》, 2019-04-09
- ↑ editor, 〈철판 절단가공방법의 종류 - 샤링/플라즈마/레이저가공/워터젯/와이어컷팅〉, 《티스토리》, 2016-12-19
- ↑ 〈절단(amputation)〉, 《아산병원》
참고자료
- 〈절단〉, 《나무위키》
같이 보기
