[첨단 헬로티]
초음파 방식의 절삭 가공이 다시금 주목 받고 있다. 기존 회전 방식에 수직 방향의 진동이 더해져 가공 시간을 절반 이상으로 줄일 수 있어서다.
초음파 진동을 일으키는 스핀들은 초음파 발진기로 부터 압전소자에서 초음파를 받아 1분에 2만~4만회의 진동을 하고 스핀들의 샤프트(축)에서 회전과 동시에 수직방향으로 진동을 일으킨다. 이는 하이브리드 가공방식으로서 커팅 및 드릴링과 동시에 연삭작업 등을 할 수 있다.
장점은 표면의 조도가 향상되고, 벗겨짐(Chipping) 발생을 줄일 수 있으며, 커팅이나 드릴 작업 후 연삭을 해야 하는 두 가지 공정을 한 번에 함으로써 가공시간을 약 2~3배정도 줄일 수 있다.
초음파 기술은 주로 독일, 일본 등 절삭가공 분야 선도 국가에서 개발되고 있지만 국내에서도 개발을 완료하고 정식 판매되고 있는 제품도 있다.
에프엠이(FME)는 고주파 스핀들, 에어베어링, 볼베어링 제작 업체인데 순수 국내 기술로 초음파 척을 개발했다. 사용하는 부품도 국내에서 조달하기 때문에 가격 경쟁력 측면에서도 기존 수입 제품과 비교하면 절반 수준이다.
에프엠이의 초음파 척은 회전과 상하 방식의 가공이 되기 때문에 10,000rpm이하의 저속에서도 난삭재 가공을 할 수 있다. 기존 고주파 스핀들은 보통 15,000rpm이상에서 고속으로 가공을 하여 조도를 내는 방식인데, 이 경우 조도가 잘 나오지 않고 면 상태가 좋지 않다는 단점이 있었다. 초음파 척은 저속이기 때문에 이 단점을 보완한다.
초음파 절삭 기술은 반도체 생산 라인 중 웨이퍼를 가공할 때, LCD 생산 라인 중 유리를 가공할 때 활용된다. 이 외에 임플란트 가공과 같은 치기공 등에도 쓰일 수 있다.
