일반기술

정밀 공작기계용 Epoxy-Granite 복합재 베드

정밀공작기계용 구조물은 일반공작기계용 구조물의 특성과는 달리 시간과 온도변화에 따라 형상 및 치수정밀도가 안정되어야 하고, 절삭작업중 방생되는 내부 및 외부 진동의 흡수성과 감쇠성이 뛰어나야 하며, 또한 정적 및 동적인 불규칙한 힘에 대해서 구조기능이 안정화되도록 설계 제작되어야만 그 성능을 충분히 발휘할 수 있게 된다. 본 Epoxy-granite복합재는 이러한 구비조건에 잘 맞도록 상용의 주철재료를 대체시키는 재료인데, 화강암 알맹이와 분말을 크기별로 골고로 섞어 툴링용 에폭시 수지를 접착재한 복합재료이다. 본 재료의 주요 특징을 보면, 주물재료에 비해서 감쇠성능이 10배, 화강암에 비해서 3배가 되며, 6년간 0.001mm/m의 치수안정성이 보장되고, 주철재 재료와 선팽창계수도 비슷하여 주위 구조물과 잘 조화되고, 큐어링은 30시간이면 되는 등의 가내공업식도 가능한 장점이 있다. 그리고 인서트 및 안내면을 위한 특수 공법을 사용하므로 가공비가 저렴하게 들고, 주물재료 처럼 열가열도 필요 없고, 제품 가격도 가공비를 포함하게 되면 추철재를 이용한 구조물과 비슷한 수준이다. 초기에는 초정밀가공기를 위한 화강암재 베드의 대용품이었으나, 현재에는 연삭기, CNC선반, 밀링머신, 3차원측정기, 각종 CMM장비의 Gantry base, motion base 등 다양한 용도로 사용되고 있다. 선진국에서는 이미 80년대 후반부터 상용화되기 시작하여 현재 세계적으로 10여개의 관련 회사가 있으나, 국내에는 아직 시작 단계이다. 서울산업대학교에서는 7년전부터 본 연구에 착수하여 관련 기술을 지속적으로 축적하여 왔으며, 현재에는 관련 기업체에의 응용 및 기술 이전시켜 주고 있는 단계에 있다.