테크노트 SiC 단결정 공구의 개발과 실용화
[첨단 헬로티] 1. 개발 배경 종래 절삭공구 재료로서 초경합금(WC·TiC합금 등)이나 세라믹(Al2O3·Si3N4 등), cBN·PCD 등이 개발되어 실용 공구 재료로서 많이 사용되고 있다. 한편, 다이아몬드의 단결정도 절삭공구 재료로서 비철금속이나 수지가공용으로서 사용되고 있다. 그러나 각각의 공구 재료는 장점과 함께 여러 가지 문제를 가지고 있다. 소결법으로 제조된 절삭공구는 날끝 라운드(절삭날의 예리함)가 크기 때문에 절삭저항이 증대하고, 가공 재료 표면에 왜곡 등의 변질층을 남긴다(그림 1). ▲ 그림 1. WC 초경공구 또한 다이아몬드 단결정 공구는 날끝 라운드를 작게 할 수 있는데, 마이너스성 전자 친화력이 원인으로 절삭날이 극단적으로 마모된다(그림 2). ▲ 그림 2. 다이아몬드 단결정 공구 이와 같은 문제를 감안해 우리 연구팀은 재료의 능력을 최대한으로 활용, 이용자의 안심을 획득할 수 있는 신뢰성을 가지는 제조를 위해 피삭재에 도입하는 가공 왜곡을 최소화시키는 SiC 단결정 공구 개발에 성공했다(그림 3). ▲ 그림 3. SiC 단결정 공구 2. SiC 단결정 공구 하이스 공구나 초경공구 등은 금속 원