용도	랩제
강	알루미나(Al₂O₃)
마무리 담금질	산화크롬(Cr₂O₃)
초경합금, 보석, 경화강	다이아몬드
유리, 수정, 연한 금속	탄화규소(SiC), 산화철(Fe₂O₃)
목재, 반도체 재료	석류석

3) 랩제의 입도

(가) 거친 다듬질

#200 ~ #400.

(나) 중간 다듬질

#400 ~ #800.

(다) 마무리 다듬질

#1000 이상.

(4) 랩(RAP)

1) 랩(RAP)의 조건

가공물보다 연할 것.

조직이 치밀할 것.

형상을 오래 유지할 수 있도록 내마모성이 좋을 것.

2) 랩 재료

(5) 래핑유

1) 래핑유의 역할(습식 래핑)

냉각 및 윤활작용.

연삭입자의 분산 방지.

과도한 연삭입자의 파쇄 방지.

연삭입자의 지지 및 분리.

2) 래핑유의 종류

3. 래핑의 분류 및 특징

(1) 개요

래핑은 래핑유의 사용 유무에 따라 습식법과 건식법이 있고 작업 방법에 따라 손 작업에 의한 손 래핑과 래핑 머신을 사용하는 기계 래핑으로 분류됨.

래핑 여유는 매우 작아서 다듬질량이 많은 습식법의 경우에도 0.01~0.02mm 정도 밖에 안됨.

(2) 래핑유의 사용 유무에 따른 분류

1) 습식법

랩과 가공물 사이에 래핑유를 충분히 공급하여 가공하는 방법으로 랩제는 래핑유에 둘러싸여 구름 운동을 하므로 다듬질면은 건식법에 비해 매끈하지 못함.

2) 건식법

랩을 랩제 속에 파묻었다가 다시 꺼내어 랩제를 걸레로 문질러댄 다음 래핑 하거나 랩제를 고르게 문지른 다음 이를 다시 닦아내어 랩에 파묻힌 입자만으로 래핑 하는 것으로서 보통 습식 래핑 뒤에 실시함.

절삭량이 매우 적고 다듬질면이 고우며 광택이 있는 경면 다듬질이 가능함.

(3) 작업 방법에 의한 분류

1) 손 래핑

(가) 평면 래핑

평면 랩 위에 랩제를 뿌리고 가공물을 손으로 잡고 8자형으로 운동시키면서 래핑 가공 함.

랩의 모양은 평면 또는 U자형, V자형의 홈을 판 것을 사용하며 홈이 있는 습식용은 랩제나 래핑유를 가공물에 균일하게 퍼지게 하고 나머지는 빠져나가도록 함.

(나) 원통 래핑

둥근 봉의 바깥지름을 래핑 하는 작업으로서 선반에 설치하고 회전 운동을 주며 가공물의 바깥지름과 거의 같은 안지름을 가진 랩을 가공물에 맞추고 죔나사로 맞춤을 조절하여 손잡이를 축 방향으로 움직여 래핑 가공 함.

(다) 내면 래핑

원통형 랩에 회전 운동을 주며 가공물을 손으로 붙잡고 축 방향으로 왕복 운동을 시켜 래핑 가공 함.

랩의 길이는 가공물의 구멍 길이보다 약간 길고 구멍 끝이 넓어지지 않도록 주의해야 함.

가공물의 왕복 속도는 랩의 회전 속도에 비해 빨리하며 같은 구멍을 드릴링 하는 속도의 1/2로 함.

2) 기계 래핑

래핑을 할 때 기계 작업을 하게 되어 작업능률이 좋고 특별한 숙련이 필요 없으며 균일한 제품을 얻을 수 있음.

정밀 다듬질을 요하는 제품의 래핑은 보통 래핑 머신만으로는 정밀도를 얻기 어려우므로 최종 공정은 손 래핑으로 마무리함.

3) 무접촉 래핑

랩과 가공물을 근접시키지만 직접 접촉시키지 않고 랩제와 래핑유의 유동으로 표면을 가공하는 것이며 직접 접촉이 없으므로 가공물에 흠집이 발생하지 않는 이점이 있음.

에칭액을 랩제와 혼합해서 래핑을 하여 가공 변질층의 발생을 억제하고 가공능률과 가공 정밀도를 향상시킴과 동시에 에칭 공정을 생략하는 작업 방법을 미케노 케미컬 래핑이라 함.

4. 래핑 기구 및 래핑 조건

(1) 개요

래핑의 가공 기구는 연삭입자의 미끄럼 운동 및 구름 운동에 의한 절삭작용에 의한 것이며 랩제의 분쇄 및 눈메움 현상에 의해 가공이 진행됨에 따라 다듬질면의 표면 거칠기도 향상되게 됨.

래핑에 영향을 주는 요인은 래핑속도 및 압력, 래핑력, 랩제 등이 있음.

(2) 래핑 기구(래핑 과정)

1) 제1기 랩제 분쇄

래핑이 진행됨에 따라 랩제인 연삭입자는 가공물과 랩 사이에서 분쇄되어 미세한 미분으로 바뀌게 됨.

랩제가 미세할수록 면의 손상이 가늘어 표면거칠기가 좋아지고 래핑량은 감소하게 됨.

거친 다듬질을 할 때에는 잘 분쇄되지 않는 랩제를 사용하고 정밀 다듬질에서는 분쇄되기 쉬운 랩제를 사용하거나 랩제가 분쇄되기 쉬운 래핑 조건을 선택함.

2) 제2기 칩량의 증가 및 래핑량의 저하

랩제가 분쇄되어 입자의 크기가 고르게 되면 가공물에 작용하는 래핑제의 수가 증가하여 래핑량이 증가함.

가공이 진행될수록 칩량이 증가하여 래핑량은 서서히 감소하게 되는데 이것은 래핑입자가 칩에 은폐되어 절삭능력이 줄어들기 때문임.

3) 제3기 눈메움

래핑입자의 분쇄와 칩량의 증가가 어느 일정 값에 도달하면 래핑입자는 칩에 은폐되어 입자의 절삭날 모서리는 절삭능력이 저하되고 눈메움이 발생됨.

랩제가 연삭에서와 같은 눈메움이 일어나면 래핑량은 급격히 감소하는 동시에 다듬질면은 광택이 형성됨.

(3) 래핑 조건

1) 래핑속도

(가) 속도

래핑속도는 래핑입자가 비산 되지 않을 정도로 하며 건식에서는 50 ~ 80m/min 정도임.

래핑속도는 래핑의 능률에 영향을 줌.

(나) 속도의 영향

래핑속도가 상승하면 랩제 분쇄가 빨라지고 이로 인해 눈메움이 촉진되어 래핑량은 적어짐.

과도한 래핑속도는 열 발생을 촉진시키고 래핑번에 의해 열처리한 표면층이 변질될 수 있으며 연삭입자가 비산하기 쉬움.

2) 래핑압력

래핑압력은 습식에서 0.5kg/㎠이며 강의 건식 래핑에서는 1.0 ~ 1.5kg/㎠ 정도이고 주철은 이보다 더 낮게 함.

일반적으로 연한 재료는 낮게 경한 재료는 높게 시행해야 함.

습식 래핑 시 압력이 너무 높으면 래핑유가 밀려 나가므로 건식 래핑이 됨.

래핑압력이 커지면 연삭입자의 분쇄가 빠르게 되어 다듬질면의 형성이 단시간에 이루어짐.

3) 래핑력

래핑 시 가공물을 미끄럼 시키는 데 필요한 힘을 래핑력이라 하며 래핑 시 필요한 동력을 결정하는 것은 절삭저항임.

래핑력은 가공이 진행됨에 따라 서서히 증가하여 연삭입자의 수가 늘어나는 일정 시점에서 극대치가 되며 눈메움에 의해 다듬질 능력을 잃으면 저하됨.

4) 랩제

랩제의 크기는 다듬질면의 표면 거칠기와 직접적인 관계를 가지는데 연삭입자의 크기가 커지면 단위 면적당 입자의 수가 적어지고 연삭입자 1개당 하중이 증가하여 다듬질면의 절삭 손상이 커지게 됨.

따라서 정밀한 가공면을 얻기 위해서는 분쇄된 후에도 거친 가공면이 남지 않도록 미세한 연삭입자를 사용해야 함.

5. 래핑 결함의 원인 및 대책

(1) 흑색, 무광택이 부분적으로 발생

1) 원인

가공물의 경도 불균일.

2) 대책

가공물 경도의 부분적 불균일을 해소할 것.

(2) 굵기 손상

1) 원인

랩제 불균일, 불순물 혼입.

가공물의 먼지 및 칩 유입.

랩제 선정 부적절.

작업장 먼지.

2) 대책

양질의 랩제를 사용하고 밀폐 보관할 것.

래핑 전에 랩제를 세척할 것.

적절한 랩제의 입도 선정할 것.

작업장의 청결을 유지할 것.

(3) 다듬질면의 무광택 및 거칠기 불량

1) 원인

랩제의 입도가 너무 큼.

랩이 적절하지 않음.

랩제가 너무 경함.

래핑유 선정이 부적절함.

2) 대책

미세한 입도의 랩제를 사용할 것.

랩의 면을 매끈하게 할 것.

연한 랩제를 사용할 것.

래핑유를 교환할 것.

(4) 치수 정밀도 불량

1) 원인

다듬질면의 면적이 너무 작음.

전 가공 상태가 나쁨.

랩이 흔들거림.

래핑속도가 너무 빠름.

랩제의 층이 너무 두꺼움.

다듬질의 여유가 너무 적음.

2) 대책

고정구 등을 사용하여 래핑할 것.

전 가공의 정밀도를 향상시킬 것.

랩의 고정 상태를 확인하고 흔들림 없이 고정할 것.

래핑속도를 줄일 것.

랩제 공급을 줄이고 점도가 낮은 래핑액을 사용할 것.

(5) 랩의 손모가 큼

1) 원인

전 가공의 정밀도가 나쁘고 다듬질 여유가 너무 큼.

랩이 너무 연함.

래핑 운동이 부적당함.

2) 대책

전 가공의 정밀도를 높이고 다듬질 여유를 작게할 것.

경한 랩을 사용할 것.

랩의 전 표면에 균일하게 작용하도록 할 것.

(6) 래핑 시간의 과다

1) 원인

랩제의 입도가 너무 작음.

전 가공면이 나쁘고 다듬질할 양이 너무 많음.

랩제의 공급량이 부적당함.

가공물의 형상이 부적절함.

2) 대책

입도가 큰 랩제를 사용할 것.

래핑속도를 빠르게 할 것.

전 가공의 속도를 높이고 래핑의 여유를 작게 할 것.

랩제의 공급량을 조절할 것.

래핑하기 쉽도록 할 것.

래핑번을 억제할 것.

☞ 래핑번이란 담금질강을 래핑 시 과도한 래핑속도에 의한 마찰열 등으로 다듬질면이 담황색 또는 다갈색으로 변하는 현상이 발생하므로 이때에는 래핑속도를 느리게 할 것.

이상으로 래핑에 대한 연재를 마치고 다음에는 특수 연삭법에 대한 연재를 시작할 예정입니다.