우리가 옷을 입는 가장 근본적인 이유는 외부의 수많은 유해 환경으로부터 우리 몸을 보호하기 위해서다. 공구의 코팅도 이와 비슷 하다. 코팅은 아주 중요한 요소로, 높은 온도와 잦은 마찰 등 수명을 단축시키는 절삭 가공 환경에서 공구를 보호하고 성능을 높여 준다.
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우리가 옷을 입는 가장 근본적인 이유는 외부의 수많은 유해 환경으로부터 우리 몸을 보호하기 위해서다. 공구의 코팅도 이와 비슷 하다. 코팅은 아주 중요한 요소로, 높은 온도와 잦은 마찰 등 수명을 단축시키는 절삭 가공 환경에서 공구를 보호하고 성능을 높여준다. 공구를 코팅하는 방식은 다양하지만 그중에서도 CVD 코팅은 내마모성이 뛰어나고 초경합금에 점착이 잘된다는 이유로 가장 많이 활용되어온 코팅 방식이다. CVD 코팅은 700~1500°C의 고온에서 일어 나는 화학 반응을 이용하는 것으로, 수년간 다양한 방식으로 지속적인 개선을 이어왔다. 그러나 이 코팅의 기반이 되는 산화 알루미늄 (Al2O3) 최적화와 이를 통한 개선책이 거의 모든 방법으로 이루어졌기 때문에 더 이상의 성능 개선에는 한계가 있다는 것이 현재 상황이다. 이에 공구 전문 제조 기업인 발터는 새로운 코팅 기술을 개발하여 자사의 제품에 적용하며 공구 성능을 향상시키고 있다.
알루미늄 비율 높인 새로운 코팅
지난달 독일 슈투트가르트에서 열린 AMB 2016에서 발표된 발터의 새로운 절삭 재종 Tiger·tecⓇGold WKP35G는 눈에 띄는 공구 성능 향상으로 많은 고객들의 관심을 받았다. Tiger·tecⓇGold WKP35G는 여유면에서 더 높은 내마모 성능을 보였고, 각종 테스트에서 약 80% 향상된 공구 수명을 증명 했다. 이 같은 성능 향상의 비결은 확연히 증가한 알루미늄 비율에 있다. 발터가 개발한 초저압 코팅 방식 ULP-CVD 공정을 통해 TiAlN을 성공적으로 분리하며 기존의 표준 TiAlN(티타늄 질화 알루미늄) 코팅에 비해 알루미늄 비율을 85% 이상 증가시켰다. 이로써 내마모, 열 균열, 플라스틱 변형 및 산화를 더강력하게 억제할 수 있게 된 것이다. 메인 코팅인 TiAlN과 더불어 TiAlN 상층과 하층에 자리한 TiN 코팅 역시 성능을 향상시키는 요소다. 초경 모재 바로 위의 TiN 코팅층은 모재와 메인 코팅층 사이에서 코팅층 간의 결합 도를 높인다. 메인 코팅층 위 가장 상단의 황금색 TiN 코팅층은 마찰 저항을 최소화시키는 동시에 마모 정도를 쉽게 확인할 수 있도록 하여 사용하지 않은 절삭날을 버리는 것을 방지하고 경제성을 극대화시켜준다. 새로운 코팅 방식으로 코팅 경도가 증가된 Tiger·tecⓇGold WK P35G 는 측면 여유면 내마모성 증가는 물론, 소성 변형에 대한 저항성도 개선되었다. 또 일반적으로 CVD 코팅 적용 시 인서트 전면에서 전단 응력이 증가되는 것과 달리, 발터의 새로운 코팅 재종에는 압축 응력을 형성하는 공법이 적용되어 있어 미세 줄무늬 크랙이 최소화되고 절삭날 끝이더 오래 유지되기 때문에 공구 수명 개선 및공정 안정성이 증가되는 것이 특징이다. 현재 강과 주철 소재용으로 런칭되어 있는 Tiger·tecⓇGold WKP35G은 2017년 초에 표준 인서트 재종으로 시장에 공급될 예정이다.
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