절삭유의 개념
절삭유(Coolant)는 절삭 가공 공정에서 공구와 가공물에 뿌려주는 기름이다. 기계 부품을 정밀하게 깎아내고 공구의 수명을 늘리기 위해 필수.
절삭유의 핵심 역할
1. 냉각 작용 (Cooling): 금속을 깎을 때 발생하는 강력한 마찰열(최대 1,000°C 이상)을 식혀준다. 열로 인한 공구의 마모나 가공물이 열팽창에 의한 치수 불량을 예방한다.
2. 윤활 작용 (Lubrication): 공구 날끝과 깎여 나가는 칩(Chip) 사이의 마찰을 줄여줍니다. 마찰이 줄어들면 동력 손실이 감소하고 가공 표면의 조도가 매끄러워진다.
3. 칩 배출 작용 (Chip Flushing): 가공 부위에 쌓이는 금속 칩을 강한 압력으로 씻어내어 밖으로 밀어낸다. 칩이 적절하게 배출되지 않으면 가공 표면에 스크래치를 내거나 부하를 증가시켜 툴을 손상 시킨다.
4. 방청 작용 (Rust Prevention): 가공 직후 노출된 금속 표면과 공구, 기계 내부에 녹(부식)이 발생하는 것을 방지하는 보호막 역할을 한다.
절삭유의 종류
절삭유의 종류는 크게 물에 섞어 쓰는 수용성과 원액 그대로 쓰는 비수용성으로 나뉜다.
신세틱은 물과 다름을 나타내기 위해 녹색 등 색소를 타기도 한다
수용성 절삭유
원액을 물에 대략 5~10% 비율로 희석해서 사용하는 절삭유. 물이 가진 뛰어난 냉각 성능을 활용하기 때문에 고속 가공에 주로 쓰인다. 물과 기름이 섞이는 형태에 따라 다시 3가지로 나뉜다.
비수용성 절삭유
물에 섞지 않고 오일 원액 그대로 사용하는 절삭유. 주로 광물유(Mineral Oil)를 베이스로 하며, 각종 첨가제를 넣어 성능을 높인다.
특징 : 물이 없기 때문에 윤활 성능과 방청 성능이 극대화된다. 공구 수명 증대에 가장 좋다.
색깔은 황갈색을 띤다.
장점 : 부패 걱정이 전혀 없으며, 기계 내부의 부식을 철저히 막는다.
단점: 냉각 성능이 수용성에 비해 떨어지고, 고속 가공 시 마찰열에 의해 화재의 위험이 있다. 수용성에 비해 청소가 매우 어려워 작업장 관리가 어렵다.
주요 용도: 고부하가 걸리는 난삭재 가공, 나사 가공, 브로칭, 딥홀 가공(건드릴) 등 속도보다는 강력한 윤활이 필요한 공정.
절삭유의 최신 트렌드
최근 제조 현장에서는 작업자의 호흡기 건강, 피부염 예방, 그리고 환경 오염을 줄이기 위해 다음과 같은 기술이 적극적으로 도입되고 있다.
식물성 절삭유 (Bio-based Fluids): 석유계 광물유 대신 유채유, 대두유 등 식물성 기름을 베이스로 하여 생분해성이 높고 인체에 덜 유해한 제품들이 늘고 있다.
MQL 공법 (Minimum Quantity Lubrication, 최소 잔량 윤활): 절삭유를 지속적으로 붓는 대신 압축 공기에 미량의 식물성 오일을 안개(Mist) 형태로 섞어 가공 부위에 정밀 분사하는 방식. 절삭유 사용량을 획기적으로 줄여 폐유 처리가 거의 필요 없는 친환경 공법이다. 에어오일과 헷갈리기도 하지만 전혀 다른 개념이므로 주의
