KR20180056114A - 방전가공 디버링 장치 및 방법 - Google Patents

방전가공 디버링 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 방전가공 디버링 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 버가 형성된 소재의 천공홈에 구리재질로 이루어진 전극을 삽입하여 상기 전극에서 방출되는 스파크를 이용하여 버를 제거하며, 이러한 디버링을 위하여 습식 또는 건식으로 구성된 자동화장치를 제공하고, 단시간에 효과적으로 소재의 버를 제거할 수 있는 방전가공 디버링 장치 및 방법이다.

Description

방전가공 디버링 장치 및 방법{Electrical discharge machining deburring apparatus and method}
본 발명은 방전가공 디버링 장치 및 방법에 관한 것으로, 소재를 가공 시에 발생하는 버를 제거하면서 소재에 손상을 최소화할 수 있는 EDM(방전가공)을 이용한 디버링 장치 및 방법이다.
여러 산업 분야에서 사용하고 있는 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP) 등의 소재들은 기계적 가공 공정을 통하여 원하는 형상으로 가공하거나 천공홈을 형성하게 된다. 이때 드릴링과 같은 기계적 가공 공정과 동시에 소재는 버(Burr)나 박리가 형성되며, 이는 소재를 사용하는 제품의 품질 저하로 이어질 수 있기 때문에 큰 문제로 지적받는다.
위와 같이 기계적 가공 공정을 통해서 발생되는 버(Burr)는 기존에는 손으로 제거하거나, 브러싱과 같은 보조도구를 이용하여 디버링을 하였다. 하지만 수작업으로 버(Burr)를 제거하는 것은 과도한 작업시간이 소요되는 단점이 있으며, 보조도구를 활용하는 것은 제거가 완벽히 이루어지지 않는 문제점으로 이어진다.
이에 상기한 문제를 해결하기 위해 기계 장치들을 자동화하여 휠을 디버링하는 한국등록특허 제10-1540713호("디버링 머신")가 개시되어 있다. 상기한 발명은 도 1에서 보는 바와 같이 본체와 연결된 복수의 브러쉬(1, 2, 3)를 구비하고 있다. 보다 상세히 설명하자면 상기한 발명은 제1브러쉬모터(1), 제2브러싱틀(2) 및 제3브러싱틀(3)을 구비하고 있어 휠의 각 부분들을 말끔하게 처리할 수 있도록 브러쉬를 자동화한 것이다.
하지만 상기한 발명은 결국, 기존 작업자가 기존에 제거용 나이프나 브러쉬를 이용하여 버는 일일이 제거하는 것을 자동화한 것에 불과하며, 기계적 장치에 의한 디버링은 버를 제거하기 위한 시간이 많이 소요되고 디버링 시에 소재나 장치에 스크래치를 남길 수 있는 단점이 있다. 또한 다른 형상의 소재나 장치에 적용하기 위해서는 제어범위나 장치의 형태를 바꾸기가 어려우며, 유동적인 디버링 작업에 적용하기가 어려워 한정적으로 적용될 수 밖에 없다.
한국등록특허 제10-1540713호("디버링 머신", 2015.07.24)
이에 본 발명은 기계장치로 인한 스크래치를 예방하기 위해 방전가공(Electrical discharge machining) 방식을 이용하여 소재에 형성된 버를 제거하며, 방전가공 장치에 구리전극을 구비하여 버를 말끔하게 제거할 수 있도록 형성되고, 소재에 유체를 분사함으로써 스파크가 더 잘 발생하는 방전가공 디버링 장치 및 방법을 제공한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방전가공 디버링 장치는, 일정 직경 및 깊이를 갖는 천공된 홈(11)에 버(12)가 형성된 소재(10); 상기 홈(11)의 일측으로 인입하여 디버링 하도록 상기 소재(10)의 일측에 형성되며, 양측방향으로 이동 가능한 전극(100); 및 전압을 발생시키며, 양극과 음극이 상기 전극(100) 및 소재(10)와 각각 연결되어 있는 출력부(200);를 포함하여 이루어지며, 상기 전극(100)은 상기 소재(10)의 홈(11)보다 작은 직경을 가질 수 있다.
이때 상기 방전가공 디버링 장치는 상기 전극(100)의 몸통을 감싸며, 비전도성 재질로 이루어지는 커버(300);를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
또한 상기 방전가공 디버링 장치는 상기 소재(10)가 내부에 투입되며, 상면이 개방된 탱크(400); 및 상기 탱크(400)의 상측에 형성되며, 하단부에 상기 전극(100)을 장착할 수 있는 스핀들(510)이 형성된 구동부(500);를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
이때 상기 방전가공 디버링 장치는 상기 탱크(400) 내부에 전기비전도유체(30)를 주입하는 주입장치(600);를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
또한 상기 방전가공 디버링 장치는 상기 소재(10)의 타측에 형성되어 상기 소재(10)의 홈(11)으로 산소 또는 공기를 분사하는 분사기(700);를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 전극(100)은 재질이 구리로 이루어질 수 있다.
또한 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방전가공 디버링 방법은, 상기 전극(100)을 구동부(500)의 스핀들(510)에 장착하며, 상기 소재(10)를 탱크(400) 내부에 투입하는 준비단계(S110); 상기 전극(100) 및 소재(10)를 상기 출력부(200)의 양극 및 음극에 각각 연결하는 연결단계(S120); 상기 탱크(400) 내부에 주입장치(600)를 통해 전기비전도유체(30)를 채우는 주입단계(S130); 설정된 수준만큼 상기 소재(10)가 전기비전도유체(30)에 잠기면, 상기 전극(100)이 하강하여 상기 소재(10)의 홈(11)에 형성된 버(12)를 제거하는 제거단계(S140); 및 상기 소재(10)의 홈(11)에 형성된 버(12)가 제거되면, 상기 전극(100)이 상승하는 회수단계(S150);를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한 상기 방전가공 디버링 방법은 상기 소재(10)에 복수의 홈(11)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하며, 상기 회수단계(S150) 이후, 상기 소재(10)에 디버링되지 않은 홈(11)이 있는 지를 판단하여 남은 홈(11)이 있으면, 상기 전극(100)을 다른 홈(11)에 이송하는 이송단계(S160);를 더 포함하여 이루어지며, 디버링되지 않은 홈(11)이 없을 때까지 제거단계(S140) 내지 이송단계(S160)를 반복할 수 있다.
또한 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방전가공 건식 디버링 방법은, 상기 전극(100)을 버(12)가 형성된 소재(10)의 일측에 위치시키며, 상기 분사기(700)를 상기 소재(10)의 타측에 위치시키는 준비단계(S210); 상기 전극(100) 및 소재(10)를 상기 출력부(200)의 양극 및 음극에 각각 연결하는 연결단계(S220); 상기 전극(100)이 하강하며, 상기 분사기(700)가 상기 소재(10)의 홈(11)으로 산도 또는 공기를 분사하는 건식제거단계(S230); 및 상기 소재(10)의 홈(11)에 형성된 버(12)가 제거되면, 상기 분사기(700)의 분사를 멈추며, 상기 전극(100)이 상승하는 회수단계(S240);를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명에 따른 방전가공 디버링 장치 및 방법은, EDM(Electrical discharge machining)을 이용하기 때문에 디버링 장치와 소재 간의 마찰이 없어 스크래치가 발생하지 않기에 최종 생산물이 손상되지 않는다.
그리고 상기 EDM 장치는 소재의 경도에 큰 영향을 받지 않으며, 손쉽게 해당 소재에 적용하도록 설계할 수 있기 때문에 유동적인 디버링 환경에서도 사용이 가능하다. 특히 최근 들어 각광받고 있는 CFRP 복합재를 디버링하기가 수월하기 때문에, 보다 정밀하면서 우수한 최종 생산물을 제조할 수 있다.
또한 다양한 테스트를 통해 도출된 구리전극을 사용하며, 산소를 주입하는 방식을 토대로 상기 EDM 장치의 효율성이 더욱 증대되어, 버를 완벽에 가깝도록 제거함과 동시에 이에 도달하는 시간을 대폭 감축할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 디버링머신의 사시도.
도 2는 방전가공 디버링 장치의 일 실시예에 따른 방전가공 디버링 장치의 정면도.
도 3은 방전가공 디버링 장치의 일 실시예에 따른 전극 및 소재의 사시도.
도 4는 방전가공 디버링 장치의 일 실시예에 따른 소재의 버가 제거되는 것을 도시한 도면.
도 5-(a) 내지 도 5-(d)는 방전가공 디버링 장치의 일 실시예에 따른 각각 상이한 재질로 이루어진 전극을 도시한 사시도.
도 6은 방전가공 디버링 장치의 일 실시예에 따른 출력부의 정전 용량 10pF상황에서의 각 재질의 디버링 결과를 도시한 도면.
도 7은 방전가공 디버링 장치의 일 실시예에 따른 출력부의 정전 용량 1000pF상황에서의 각 재질의 디버링 결과를 도시한 도면.
도 8은 방전가공 디버링 장치의 일 실시예에 따른 출력부의 정전 용량에 따라 변화하는 각 재질의 디버링 결과를 도시한 그래프.
도 9는 방전가공 디버링 장치의 일 실시예에 따른 커버가 구비된 방전가공 디버링 장치의 개략도.
도 10은 방전가공 디버링 장치의 일 실시예에 따른 디버링 전후의 소재상태를 SEM을 이용하여 출력한 도면.
도 11은 방전가공 디버링 장치의 다른 실시예에 따른 방전가공 디버링 장치의 정면도.
도 12는 방전가공 디버링 장치의 다른 실시예로 유전체 매질에 따른 결과를 도시한 도면.
도 13은 방전가공 디버링 장치의 다른 실시예로 유전체 매질에 따른 결과를 도시한 그래프.
도 14는 방전가공 디버링 장치의 다른 실시예로 극성 및 유전체 매질에 따른 결과를 도시한 그래프.
도 15는 방전가공 디버링 장치의 다른 실시예로 전압 및 유전체 매질에 따른 결과를 도시한 그래프.
도 16은 방전가공 디버링 장치의 다른 실시예로 공압 및 유전체 매질에 따른 결과를 도시한 그래프.
도 17은 방전가공 디버링 방법의 일 실시예에 따른 플로차트.
도 18은 방전가공 디버링 방법의 일 실시예에 따른 이송단계가 추가되는 플로차트.
도 19는 방전가공 디버링 방법의 다른 실시예에 따른 플로차트.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 방전가공 디버링 장치 및 방법을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
이때 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
[방전가공 디버링 장치]
<실시예 1>
도 2는 방전가공 디버링 장치의 일 실시예로서, 도 2는 방전가공 디버링 장치의 정면도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 방전가공 디버링 장치는, 천공된 홈(11)에 버(12)가 형성된 소재(10), 상기 홈(11)의 상측으로 인입하여 디버링 하도록 상기 소재(10)의 일측에 형성되며 양측방향으로 이동가능한 전극(100), 전압을 발생시키며 양극과 음극이 상기 전극(100) 및 소재(10)와 각각 연결되어 있는 출력부(200)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 소재(10)는 가공 파라미터(절삭 속도, rpm 및 이송 속도 등), 섬유방향, 공구형상(점 각도 및 공구마모), 공구 유형, 공구 재료 및 드릴링 유형 등에 영향을 받아 버(12)가 생성될 수 있으며, 일반적으로 버(12)는 상기 소재(10)가 천공되는 홈(11)의 입구와 출구 쪽에 많이 형성된다. 도 2 상황에서는 입구와 출구방향은 상기 소재(10)의 상하방향으로, 출구부근에 형성되는 버(12)는 제품의 품질에 많은 영향을 주기 때문에 이를 보다 효과적으로 제거하는 것이 중요하다. 이때 상기 소재(10)는 전기 전도성을 가져야하며, 본 발명의 소재(10)는 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP)로 이루어질 수 있다.
상기 전극(100)은 전기 전도성을 가진 재질로 이루어져 있으며, 상기 출력부(200)의 양극 또는 음극에 연결되어진다. 이때 양극에 상기 전극(100)을 연결하며, 음극에 상기 소재(10)를 연결하여 이들 간의 방전을 유도하는 것이 보다 효율적이다. 특히, 상기 소재(10)가 CFRP로 이루어진다면, 기계적가공보다는 방전가공(EDM)을 이용하는 것이 보다 효율적이며, 홈(11)에 기계적 손상이 가는 것을 최소화할 수 있다.
또한 상기 방전가공 디버링 장치는, 상기 소재(10)가 내부에 투입되며 상측으로 개방된 탱크(400), 상기 탱크(400)의 상측에 형성되며 하단부에 상기 전극(100)을 장착할 수 있는 스핀들(510)이 형성된 구동부(500) 및 상기 탱크(400) 내부에 전기비전도유체(30)를 주입하는 주입장치(600)를 더 포함하여 이루어질 수 있다. 상기한 바와 같이 탱크(400), 구동부(500) 및 주입장치(600)를 더 포함하여 본 발명은 자동화된 디버링 장치를 제공할 수 있는 것이다.
상기 탱크(400)는 상면이 개방되어 드릴링 작업이 된 상기 소재(10)를 상측에서 투입할 수 있다. 또한 상기 소재(10)의 일부 또는 전체가 전기비전도유체(30)에 잠기도록, 상기 탱크(400) 내부에 상기 주입장치(600)를 통해 전기비전도유체(30)가 주입되는 공간이 형성된다.
상기 구동부(500)는 상기 탱크(400)의 상측에 형성되어, 상기 전극(100)을 상기 탱크(400) 내에서 상하로 이송하여 상기 소재(10)의 버(12)를 제거할 수 있다. 이때 별도의 비전도성 물질로 이루어진 워크피스(20)가 상기 소재(10)의 상측에 구비되어 상기 소재(10)의 홈(11)을 제외한 다른 부분에 영향을 미쳐 박리가 형성되거나 제품이 변형되지 않도록 방지할 수 있다. 또한 상기 구동부(500)에는 스핀들(510)이 형성될 수 있다. 이때 상기 스핀들(510)이 회전하지 않더라도 버(12)는 제거가 가능하며, 홈(11)을 더 확장하거나 버(12)가 심하게 형성된 경우에는 상기 스핀들(510) 및 전극(100)이 회전하여 보다 단시간에 디버링작업을 완수해낼 수 있다.
도 3 및 도 4는 방전가공 디버링 장치의 일 실시예로서, 도 3은 전극 및 소재의 사시도이며, 도 4는 소재의 버(12)가 제거되는 것을 도시한 도면이다. 도 3과 같이 상기 전극(100)은 상기 소재(10)의 홈(11)으로 하강하게 되며, 하강시간이 경과함에 따라 도 4와 같이 버(12)가 제거되는 것을 알 수 있다. 도 4는 도 3의 A부분을 확대한 도면으로, 도 4-(a) 내지 도 4-(c)의 순서에 따라 버(12)가 제거됨을 알 수 있다.
도 5-(a) 내지 도 5-(d)는 방전가공 디버링 장치의 일 실시예로서, 도 도 5-(a) 내지 도 5-(d)는 각각 상이한 재질로 이루어진 전극을 도시한 사시도이다. 이때 도 5-(a)는 구리(Copper), 도 5-(b)는 철(Steel), 도 5-(c)는 황동(Brass), 도 5-(d)는 알루미늄(Aluminum)으로 이루어져 있다. 상기 전극(100)의 재질에 따른 효율을 나타내기 위한 테스트 결과는 도 6 내지 도 8에 개시되어 있다. 이후 보다 바람직한 비교를 위해서 재료 제거율(MMR)을 설정하여 비교한다
Figure pat00001
(
Figure pat00002
= 디버링 전 버의 면적,
Figure pat00003
= 디버링 후 버의 면적, t = 작동시간)
도 6 및 도 7은 각각 출력부(200)의 정전 용량이 10pF 및 1000pF이며, 디버링 전 버의 면적이
Figure pat00004
은 7.92 및 9.7인 상황에서 테스트를 진행한다.
도 6의 경우에는 MMR이 Copper 100%, Steel 81%, Brass 73% 및 Aluminum 58%로 나타났으며, 도 7의 경우에는 MMR이 Copper 100%, Steel 82%, Brass 75% 및 Aluminum 63%이다. 결과적으로 구리(Copper)가 전극의 재질로 가장 우수하기 때문에, 본 발명의 전극은 구리로 이루어질 수 있다.
도 8은 전극(100)의 재질에 따른 출력부(200)의 정전용량(Capacitance) 및 MMR간의 관계를 그래프로 도시한 것으로, 도 8을 따르면, 모든 출력부(200)의 정전용량에서 구리(Copper)가 MMR이 가장 우수한 것으로 나타난다.
도 9는 방전가공 디버링 장치의 일 실시예로서, 도 9는 커버가 구비된 방전가공 디버링 장치의 개략도를 나타낸다. 도 9를 참조하면, 본 발명의 방전가공 디버링 장치는 상기 전극(100)의 몸통을 감싸며, 비전도성 재질로 이루어지는 커버(300)를 더 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 커버(300)는 상기 소재(10)의 양측방향으로 이동하는 상기 전극(100)이 버(12) 이외에 다른 소재(10) 부분과의 스파크가 일어나지 않도록 구비되는 것으로, 도 9에서 도시된 바와 같이 상기 소재(10)와 맞닿는 면을 제외한 부분에 모두 감싸는 것이 바람직하다. 또한 상기 커버(300)가 형성됨으로써 본 발명의 방전가공 디버링 장치는 소재(10)에 박리가 일어나지 않도록 방비할 수 있으며, 이는 도 10을 참조하여 설명한다.
도 10은 본 발명의 전극(100)에 커버(300)가 구비되어 디버링을 진행할 때, 디버링 전후의 소재상태를 나타낸 것으로 SEM(Scanning Electron Microscope)를 통해 출력한 것이다. 또한 도 10-(a)는 출력부(200)의 정적용량이 10pF이며, 도 10-(b)는 출력부(200)의 정적용량이 1000pF이다. 도 10을 참조하면, 본 발명의 방전가공 디버링 장치를 통해 소재(10)의 버(12)를 제거할 시, 드릴링 된 벽과 면을 손상시키지 않고 효과적으로 버를 제거하는 것을 알 수 있으며, 추가적으로 박리현상이 일어나지 않음을 알 수 있다.
<실시예 2>
도 11은 방전가공 디버링 장치의 다른 실시예로서, 도 11은 방전가공 디버링 장치의 정면도이다. 도 11을 참조하면, 본 발명의 방전가공 디버링 장치는 천공된 홈(11)에 버(12)가 형성된 소재(10), 상기 홈(11)의 일측으로 인입하여 디버링 하도록 상기 소재(10)의 일측에 형성되며 양측방향으로 이동 가능한 전극(100), 전압을 발생시키며, 양극과 음극이 상기 전극(100) 및 소재(10)와 각각 연결되어 있는 출력부(200) 및 상기 소재(10)의 타측에 형성되어 상기 소재(10)의 홈(11)으로 산소 또는 공기를 분사하는 분사기(700)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 분사기(700)는 상기 소재(10)가 건식으로 디버링이 되도록 구비되는 장치로, 콘프레샤와 같은 장치와 연동되어 고압의 기체를 상기 소재(10)로 분사할 수 있다. 이때 상기 분사기(700)에서 분사되는 산소 또는 공기는 상기 전극(100) 및 소재(10) 사이에 방전이 발생되도록 유전체 매개체로 사용됨과 동시에, 상기 소재(10)에서 탈리되는 버(12)의 잔해들을 배출하면서 상기 소재(10)를 냉각하는 기능이 수반되기 때문에 보다 효과적이다. 또한 추후 도 12 내지 도 16에서는 EDM Oil을 이용한 습식 디버링과 건식 디버링의 효율을 비교한다.
도 12 및 도 13은 방전가공 디버링 장치의 다른 실시예로서, 도 12는 유전체 매질에 따른 결과를 도시한 도면이며, 도 13은 유전체 매질에 따른 결과를 도시한 그래프이다.
도 12-(a) 내지 도 12-(c)는 출력부(200)의 정적용량이 100pF이며, 작동시간(t)이 30초 및 디버링 전 버의 면적(
Figure pat00005
)이 7.52
Figure pat00006
으로 동일한 환경에서 진행하였으며, 순서대로 산소(Oxygen), 공기(Air) 및 Oil EDM을 나타낸다. 결과적으로 소재(10)의 버(12)는 Oxygen 100%, Air 74% 및 Oil EDM 42.5%로 산소가 Oil EDM보다 2배 이상의 효율을 가지는 것을 알 수 있다. 또한 한정하지 않고 확장하여 다양한 정적용량 상황 하에서 실험을 진행하였으며, 이에 대한 결과는 도 13에 그래프로 도시되어 있다.
도 13을 참조하면, 출력부(200)의 모든 정적용량 상황 하에서 산소(Oxygen)가 Oil EDM에 비해 3배가량 MMR이 높은 것으로 나타났으며, 공기(Air) 또한 Oil EDM에 비해 2배가량 높은 것으로 나타난다.
도 14 내지 도 16 또한 전자와 같이 본 발명의 다른 실시예로, 도 14는 극성 및 유전체 매질에 따른 결과를 도시한 그래프이고, 도 15는 전압 및 유전체 매질에 따른 결과를 도시한 그래프이며, 도 16은 공압 및 유전체 매질에 따른 결과를 도시한 그래프이다. 각각 도시된 바는 동일하게 산소(Oxygen)의 효율이 좋음을 나타내고 있기에, 상기 분사기(700)에서 산소를 분사하는 것이 바람직한 것임을 알 수 있다. 또한 공기(Air) 또한 기존 EDM Oil 보다 높은 효율을 내기에, 상기 분사기(700)에 산소의 공급이 원활하지 않을 경우에는 쉽게 공급할 수 있는 공기(Air)를 사용할 수 있다.
[방전가공 디버링 방법]
<실시예 1>
도 17 및 도 18은 방전가공 디버링 방법의 일 실시예로서, 도 17은 하나의 홈에 형성된 버를 제거하는 플로차트이며, 도 18은 복수의 홈에 형성된 버를 제거하는 플로차트이다. 도 17을 참조하면, 본 발명의 방전가공 디버링 방법은, 준비단계(S110), 연결단계(S120), 주입단계(S130), 제거단계(S140) 및 회수단계(S150)를 포함하여 이루어질 수 있으며, 상기 방전가공 디버링 장치의 실시예 1의 장치를 이용하여 위의 방법을 시행할 수 있다.
상기 준비단계(S110)는 상기 전극(100)을 구동부(500)의 스핀들(510)에 장착하며, 상기 소재(10)를 탱크(400) 내부에 투입하는 단계로 구성된다. 또한 상기 소재(10)의 상부에 워크피스(20)를 올려놓는 작업도 함께 병행할 수 있다.
상기 연결단계(S120)는 상기 전극(100) 및 소재(10)를 상기 출력부(200)의 양극 및 음극에 각각 연결하는 단계로, 가급적이면 출력부(200)의 전원을 Off한 상태에서 진행하는 것이 바람직하다. 이때 상기 전극(100)을 출력부(200)의 양극에 연결하며 상기 소재(10)를 출력부(200)의 음극에 연결하는 것이 효율이 좋기 때문에 바람직하다.
상기 주입단계(S130)는 탱크(400) 내부에 주입장치(600)를 통해 전기비전도유체(30)를 채우는 단계이다. 이때 상기 주입단계(S130)는 지속적으로 전기비전도유체(30)를 주입하며, 미리 설정된 수준으로 채워지거나 상기 소재(10)가 적정수준으로 전기비전도유체(30)에 잠기면 다음 단계로 진행한다.
상기 회수단계(S150)는 설정된 수준만큼 상기 소재(10)가 전기비전도유체(30)에 잠기면 상기 전극(100)이 하강하여 상기 소재(10)의 홈(11)에 형성된 버(12)를 제거하는 단계이다. 이때 상기 전극(100)이 상기 소재(10)에 일정수준만큼 인접한 상태에서 상기 출력부(200)의 전원을 On하여 방전효과를 발생시키는 것이 바람직하며, 상기 워크피스(20)를 통하여 상기 전극(100)이 홈(11)이 아닌 다른 부분과 스파크가 일어나지 않도록 방지할 수 있다.
상기 회수단계는 상기 소재(10)의 홈(11)에 형성된 버(12)가 제거되면, 상기 전극(100)이 상승하는 단계이다. 더불어 상기 소재(10)를 탱크(400)에서 빼내어 기타 공간에 적재할 수 있다.
또한 도 18을 참조하면, 상기 소재(10)에 복수의 홈(11)이 형성되어 있을 때, 본 발명의 방전가공 디버링 방법은, 상기 회수단계(S150) 이후, 상기 소재(10)에 디버링되지 않은 홈(11)이 있는 지를 판단하여 남은 홈(11)이 있으면 상기 전극(100)을 다른 홈(11)으로 이송하는 이송단계(S160)를 더 포함하여 이루어질 수 있다. 이때 상기 방전가공 디버링 방법은 디버링되지 않은 홈(11)이 없을 때까지 제거단계(S140) 내지 이송단계(S160)를 반복하여 이루어질 수 있다.
<실시예 2>
도 19는 방전가공 디버링 방법의 다른 실시예로서, 도 19는 방전가공 건식 디버링 방법의 플로차트이다. 도 19를 참조하면, 본 발명의 방전가공 건식 디버링 방법은, 상기 전극(100)을 버(12)가 형성된 소재(10)의 일측에 위치시키며 상기 분사기(700)를 상기 소재(10)의 타측에 위치시키는 준비단계(S210), 상기 전극(100) 및 소재(10)를 상기 출력부(200)의 양극 및 음극에 각각 연결하는 연결단계(S220), 상기 전극(100)이 하강하며 상기 분사기(700)가 상기 소재(10)의 홈(11)으로 산도 또는 공기를 분사하는 건식제거단계(S230) 및 상기 소재(10)의 홈(11)에 형성된 버(12)가 제거되면, 상기 분사기(700)의 분사를 멈추며, 상기 전극(100)이 상승하는 회수단계(S240)을 포함하여 이루어질 수 있다. 위와 같은 방법을 통하여 본 발명은 디버링이 어려운 CFRP 소재 등의 버를 효과적으로 디버링할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 일 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술되는 특허 청구 범위뿐 아니라 이 특허 청구 범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10 : 소재
11 : 홈 12 : 버
20 : 워크피스 30 : 전기비전도유체
100 : 전극 200 : 출력부
300 : 커버 400 : 탱크
500 : 구동부 510 : 스핀들
600 : 주입장치 700 : 분사기

Claims (9)

  1. 일정 직경 및 깊이를 갖는 천공된 홈(11)에 버(12)가 형성된 소재(10);
    상기 홈(11)의 일측으로 인입하여 디버링 하도록 상기 소재(10)의 일측에 형성되며, 양측방향으로 이동 가능한 전극(100); 및
    전압을 발생시키며, 양극과 음극이 상기 전극(100) 및 소재(10)와 각각 연결되어 있는 출력부(200);
    를 포함하여 이루어지며,
    상기 전극(100)은 상기 소재(10)의 홈(11)보다 작은 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 방전가공 디버링 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 방전가공 디버링 장치는
    상기 전극(100)의 몸통을 감싸며, 비전도성 재질로 이루어지는 커버(300);
    를 더 포함하는 방전가공 디버링 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 방전가공 디버링 장치는
    상기 소재(10)가 내부에 투입되며, 상면이 개방된 탱크(400); 및
    상기 탱크(400)의 상측에 형성되며, 하단부에 상기 전극(100)을 장착할 수 있는 스핀들(510)이 형성된 구동부(500);
    를 더 포함하는 방전가공 디버링 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 방전가공 디버링 장치는
    상기 탱크(400) 내부에 전기비전도유체(30)를 주입하는 주입장치(600);
    를 더 포함하는 방전가공 디버링 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 방전가공 디버링 장치는
    상기 소재(10)의 타측에 형성되어 상기 소재(10)의 홈(11)으로 산소 또는 공기를 분사하는 분사기(700);
    를 더 포함하는 방전가공 디버링 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 선택되는 어느 한 항에 있어서, 상기 전극(100)은
    재질이 구리인 것을 특징으로 하는 방전가공 디버링 장치.
  7. 제4항의 방전가공 디버링 장치를 이용한 방전가공 디버링 방법에 있어서,
    상기 전극(100)을 구동부(500)의 스핀들(510)에 장착하며, 상기 소재(10)를 탱크(400) 내부에 투입하는 준비단계(S110);
    상기 전극(100) 및 소재(10)를 상기 출력부(200)의 양극 및 음극에 각각 연결하는 연결단계(S120);
    상기 탱크(400) 내부에 주입장치(600)를 통해 전기비전도유체(30)를 채우는 주입단계(S130);
    설정된 수준만큼 상기 소재(10)가 전기비전도유체(30)에 잠기면
    상기 전극(100)이 하강하여 상기 소재(10)의 홈(11)에 형성된 버(12)를 제거하는 제거단계(S140); 및
    상기 소재(10)의 홈(11)에 형성된 버(12)가 제거되면, 상기 전극(100)이 상승하는 회수단계(S150);
    를 포함하는 방전가공 디버링 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 방전가공 디버링 방법은
    상기 소재(10)에 복수의 홈(11)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하며,
    상기 회수단계(S150) 이후,
    상기 소재(10)에 디버링되지 않은 홈(11)이 있는 지를 판단하여 남은 홈(11)이 있으면,
    상기 전극(100)을 다른 홈(11)에 이송하는 이송단계(S160);
    를 더 포함하여 이루어지며,
    디버링되지 않은 홈(11)이 없을 때까지 제거단계(S140) 내지 이송단계(S160)를 반복하는 것을 특징으로 하는 방전가공 디버링 방법.
  9. 제5항의 방전가공 디버링 장치를 이용한 방전가공 건식 디버링 방법에 있어서,
    상기 전극(100)을 버(12)가 형성된 소재(10)의 일측에 위치시키며, 상기 분사기(700)를 상기 소재(10)의 타측에 위치시키는 준비단계(S210);
    상기 전극(100) 및 소재(10)를 상기 출력부(200)의 양극 및 음극에 각각 연결하는 연결단계(S220);
    상기 전극(100)이 하강하며, 상기 분사기(700)가 상기 소재(10)의 홈(11)으로 산도 또는 공기를 분사하는 건식제거단계(S230); 및
    상기 소재(10)의 홈(11)에 형성된 버(12)가 제거되면, 상기 분사기(700)의 분사를 멈추며, 상기 전극(100)이 상승하는 회수단계(S240);
    를 포함하는 방전가공 건식 디버링 방법.
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