스테인레스강 선삭 부품의 주요 특징은 높은 가공 난이도와 절삭 공구 및 공정에 대한 까다로운 요구 사항입니다. 핵심 과제는 재료의 높은 인성, 낮은 열 전도성 및 쉬운 가공 경화 특성에서 비롯됩니다.
탄소강과 비교하여 스테인리스강은 선삭 작업 중 물리적, 기계적 거동이 크게 달라 가공 효율성, 공구 수명 및 부품 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 이러한 특성을 자세히 분석하면 다음과 같습니다.
높은 절삭력과 높은 절삭 온도: 스테인레스강(특히 304, 1Cr18Ni9Ti 등의 오스테나이트계)은 강도와 가소성이 높아 절삭 시 소성 변형이 큽니다. 이는 45강 대비 25% 이상 높은 단위 절삭력을 발휘합니다. 동시에 열전도율은 45강의 1/3~1/4에 불과해 방열이 어렵습니다. 이로 인해 절단 영역 온도가 일반 강철보다 200도 이상 높을 수 있고 국지적으로 1000도에 도달하여 공구 마모가 가속화됩니다.
둘째, 가공 경화되기 쉽습니다. 오스테나이트계 스테인리스강은 절단 중에 가공 경화가 빠르게 진행됩니다. 경화층은 절단 깊이의 1/3 이상에 도달할 수 있어 경도는 1.4~2.2배, 강도는 1470~1960MPa로 증가합니다. 이는 후속 공구 절단이 실제로 "경화층"에서 수행되어 공구 수명이 크게 단축되고 치핑 위험이 증가한다는 것을 의미합니다.
칩 접착 및 "빌트 엣지"의 주요 문제 스테인리스강은 고온, 고압 하에서 절삭 공구 소재와 강한 친화성을 나타내기 때문에 칩이 경사면에 쉽게 부착되어 "빌트 엣지"를 형성하여 표면 조도에 영향을 미치고 진동을 유발합니다. 이러한 연속적인 "츄잉껌-같은" 칩핑은 가공물을 얽어 가공된 표면을 긁고 심지어 안전 사고를 유발할 수도 있습니다.
칩 브레이킹이 어렵고 칩 제거 불량 스테인리스강은 가소성이 뛰어나 절단 중에 칩과 같은 길고 연속적인 리본-이 쉽게 생성되어 칩 제거가 어렵습니다. 특히 심공 드릴링이나 자동화된 생산 라인에서 칩 축적은 냉각 효율성에 영향을 미치고 공구 마모를 가속화하며 가공 영역을 막힐 수도 있습니다. 따라서 안정적인 칩 브레이킹은 칩브레이커 설계나 매개변수 조정을 통해 이루어져야 합니다.
