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티타늄 가공을 위한 하모니_블라자 스위스루브의 난삭재 전용 절삭유 Vasco 7000

아직도 절삭유를 ‘필요악’이라고 생각한다면, 이 기사를 꼼꼼이 읽어봐야 한다.
절삭유를 단순한 소모품이 아닌 가공에 큰 영향을 주는 하나의 ‘공구’로 생각한다면,
난삭재 가공에서는 기대 이상의 품질 향상과 원가 절감을 기대할 수 있다.

금속 가공 공정에 필요한 장비, 공구, 가공프로그램, 공구 홀더, 지그, 재질 그리고 절삭유 등은 모두 공구 수명이나 가공 속도 등에 영향을 주는 인자들이다. 특히 난삭재 가공 시에는 각 요소가 최대한 성능을 낼 수 있는 ‘조화’가 더 중요해질 수밖에 없다. “다리가 세 개인 탁자를 생각해보세요. 다리 모두가 같은 길이와 강성을 가지고 있어야 완벽한 탁자가 됩니다.” 절삭유 기업인 블라자 스위스루브 김재관 팀장의 말이다.

‘필요악’에서 하나의 공구로
김재관 팀장이 제기한 가장 큰 문제점은 대부분의 사용자는 절삭유에 대해 악취, 거품, 부패, 부식 등의 부정적 인식, 즉 ‘필요악’이라고 보고 값싼 제품이 경제적이라는 생각을 가지고 있다는 것이다. 그는 ‘절삭유 역시 가공에 영향을 주는 매우 중요한 요소입니다. 만약 사용자가 절삭유를 단순한 소모품이 아닌 가공에 큰 영향을 주는 하나의 ‘공구’로 생각하고, 이를 바탕으로 절삭유를 선택한다면, 특히 난삭재 가공에서는 기대 이상의 품질 향상과 원가 절감을 이룰 수 있습니다.’라며 흥미로운 테스트 결과를 소개했다.

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블라자 스위스루브의 기술센터에서는 1년간 1ton의 티타늄을 써가며 난삭재 전용 절삭유를 개발했다.
블라자 스위스루브의 기술센터에서는 1년간 1ton의 티타늄을 써가며 난삭재 전용 절삭유를 개발했다.

난삭재 전용 절삭유 탄생
블라자 스위스루브와 스위스의 공구 기업 카이저(KAISER)는 난삭재 가공 최적화를 위한 공동 연구를 수행했다. 카이저는 티타늄 가공에 적합한 공구를 개발하고 블라자 스위스루브는 난삭재 전용 절삭유를 개발하여 그 ‘조화로움’을 확인하고자 했다. 이 연구를 위해 2017년도 한 해 블라자 스위스루브에 있는 기술센터에서는 1ton이 넘는 티타늄을 사용했다고 한다. 블라자 스위스루브의 난삭재 전용 절삭유인 Vasco 7000이 이때 탄생했고 2018년 초에 출시되었다. 이 절삭유는 합성 에스테르 베이스의 고성능 수용성 절삭유로, 특히 까다로운 환경 기준을 가진 유럽 국가들의 작업 환경에 맞추어 원료를 선별하여 제조되었다. 국내에서도 많은 티타늄 가공 업체에서 사용되고 있다.

무려 15배의 성능 향상
당시 연구 결과 카이저의 티타늄 전용 공구도 좋은 결과를 보였지만, 여기서는 이중 난삭재 전용 절삭유 부문의 결과만을 확인해보자. 표 1은 가공한 홀(hole)의 개수에 따른 공구의 마모 정도를 그래프로 나타낸 것이다. 그래프의 세로축은 공구의 마모 정도를 나타낸다. 숫자가 클수록 마모가 큰 것이며, 마모가 크다는 것은 그만큼 공구의 소모가 많아진다는 것이다. 그래프의 가로축은 가공한 홀의 개수이다. 우측으로 갈수록 가공한 홀의 개수가 많아진다. 결과적으로 난삭재 전용 절삭유가 일반 절삭유 대비 15배의 인서트 수명 향상 효과를 보인 것이다.

(위) 블라자 스위스루브의 Vasco 7000으로 티타늄 홀을 가공한 결과. (아래) 일반 절삭유로 가공한 결과를 비교해 보면 공구 마모가 심한 것을 알 수 있다.
(위) 블라자 스위스루브의 Vasco 7000으로 티타늄 홀을 가공한 결과. (아래) 일반 절삭유로 가공한 결과를 비교해 보면 공구 마모가 심한 것을 알 수 있다.
(표 1) •인서트: 카이저, TCGT110204, AICrN, 품번 655.389 •재질: Titanium, Ti6AI4V, 3.7164 •홀 Ø: 21 - 26 mm •보링 가공 깊이: 51mm •Vc: 120m/min fn: 0.1mm/U
(표 1)
•인서트: 카이저, TCGT110204, AICrN, 품번 655.389
•재질: Titanium, Ti6AI4V, 3.7164
•홀 Ø: 21 – 26 mm
•보링 가공 깊이: 51mm
•Vc: 120m/min fn: 0.1mm/U

앞서 말한 것처럼 난삭재 가공이 조화로운 하모니를 이루기 위해서는 여러 가지 가공에 필요한 요소들이 각기 역할을 해내야만 한다. 그렇다면, 절삭유를 단순한 소모품으로 보는 인식은 재고되어야 한다. 드럼당 가격으로 절삭유를 판단하기 전에 절삭유가 어떤 일을 할 수 있는지를 곰곰이 따져볼 때다.

About 이상준 기자

생산제조인을 위한 매거진 MFG 편집장 이상준입니다. 대한민국 제조업 발전을 위해 일합니다.