EDM(방전 가공) 기계가 다른 방법으로는 얻을 수 없는 초정밀, 버 없는 절단 작업을 수행하는 방법을 파헤쳐 본 적이 있다면 모든 작은 구성 요소가 중요하다는 것을 알 것입니다. 옆으로 갈 때까지 종종 간과되는 부분 중 하나는 EDM 근접 스위치입니다. 접촉 저항은 부드럽고 일관된 가공을 위해 매우 중요합니다. EDM 부품 공급업체로서 저는 상점 주인, 기계 기술자, 유지 관리 기술자로부터 이에 대해 수많은 질문을 받기 때문에 오늘은 전문 용어 없이 간단하게 설명하고 싶었습니다.
먼저, EDM 근접 스위치가 실제로 어떤 역할을 하는지 명확하게 살펴보겠습니다. 신호를 트리거하기 위해 물리적 압력을 사용하는 표준 리미트 스위치와 달리 EDM 근접 스위치는 전자기 또는 용량성 감지를 통해 기계 헤드의 위치, 와이어 EDM 와이어가 파손되었는지 여부 또는 작업대가 올바르게 정렬되었는지 여부 등을 감지합니다. 직접적인 접촉이 없다는 것은 부품의 마모가 적다는 것을 의미하지만 저항이 작용하지 않는다는 의미는 아닙니다. 여기서 접촉 저항은 회로 기판의 저항기에서 얻는 저항이 아닙니다. 스위치가 기계의 제어 시스템에 연결되거나 내부 감지 요소가 기계의 전기 회로와 상호 작용할 때 나타나는 작고 원치 않는 저항입니다.
그렇다면 이러한 스위치의 "정상적인" 접촉 저항은 무엇입니까? 중요한 것은 사용하는 근접 스위치의 유형(예: 유도식, 용량식, 광학식)과 모니터링 대상에 따라 달라지기 때문에 모든 경우에 적용되는 일률적인 수치는 아닙니다. 그러나 대부분의 표준 EDM 근접 스위치의 경우 접촉 저항이 10Ω 미만으로 유지되기를 원합니다. 그 이상으로 올라가면 문제가 나타나기 시작합니다. 지연된 신호 트리거, 일관되지 않은 위치 지정, 무작위 정지 및 이동 중간 컷 등이 있습니다. 나는 상점에서 이것을 무시하고 스위치가 충돌하기 전에 헤드에 정지 신호를 보내지 않았기 때문에 $5,000짜리 티타늄 부품을 망가뜨리는 것을 본 적이 있습니다.
우선 접촉 저항이 급증하는 이유에 대해 이야기해 보겠습니다. 그게 전투의 절반이기 때문입니다. 가장 흔한 원인은 오염입니다. EDM 기계는 침식된 물질을 씻어내고, 절단부를 냉각하고, 회로를 절연하기 위해 유전체 유체(일반적으로 탈이온수 또는 오일)를 사용합니다. 시간이 지남에 따라 해당 유체는 작은 금속 부스러기, 먼지, 남은 EDM 잔해 등 모두 전도성 물질을 흡수합니다. 근접 스위치의 감지면이나 단자에 이물질이 쌓이면 스위치와 기계 제어 장치 사이에 추가 저항이 생성됩니다. 또 다른 큰 문제는 마모입니다. 근접 스위치에도 반복적으로 사용하면 마모되는 움직이는 부품(조정 장치나 연결 핀 등)이 있습니다. 금속 접점의 산화는 또 다른 문제입니다. 유전체 유체와 습기에 노출되면 금속 표면이 부식되어 몇 주 또는 몇 달에 걸쳐 저항이 추가될 수 있습니다.
이제 이미 사용하고 있거나 구매하고 있는 다른 EDM 부품에 어떻게 연결됩니까? 와이어 EDM 기계를 가동하고 있다고 가정해 보겠습니다. 유전 유체를 깨끗하게 유지하기 위해 이미 [EDM 필터 JL-04]와 같은 부품을 교체하고 있을 것입니다. 그렇죠? 필터가 막히면 작은 전도성 잔해를 걸러낼 수 없습니다. 즉, 근접 스위치를 포함하여 모든 곳으로 유입된다는 의미입니다. 나는 필터 교체를 건너뛰는 것은 매달 새 스위치에 돈을 낭비하는 것과 같다고 몇몇 고객에게 말했습니다. 이와 관련된 또 다른 부분은 기계의 모터 시스템입니다. [EDM 스테퍼 모터] 또는 서보 커플링이 올바르게 보정되지 않은 경우 근접 스위치가 위치를 모니터링할 때 추가 부담을 주어 시간이 지남에 따라 마모가 빨라지고 접촉 저항이 높아질 수 있습니다. 스위치 마운팅에서 느슨해진 [EDM 잠금 너트]만큼 작은 것조차도 기계 진동에 따라 약간 움직이고 연결 지점에 저항을 추가하기 때문에 일관되지 않은 신호 전송을 유발할 수 있습니다.
잠깐, 높은 접촉 저항 문제로 다시 돌아가 보겠습니다. 이는 단지 스위치 자체에 관한 것이 아니기 때문입니다. 근접 스위치가 와이어 EDM의 와이어 가이드 위치를 모니터링하고 있다고 가정해 보겠습니다. 접촉 저항이 너무 높으면 기계에 새 와이어를 공급하라는 신호가 지연됩니다. 이는 오래된 와이어가 충분히 빨리 교체되지 않아 끊어지거나 와이어가 끊어져도 기계가 멈추지 않아 가이드나 작업대가 손상될 수 있음을 의미합니다. 싱커 EDM에서 근접 스위치는 전극이 부품을 절단할 때 Z축 위치를 모니터링합니다. 여기서 저항이 높으면 기계가 부품을 언더컷할 수 있습니다. 전극이 실제보다 더 멀리 있다고 생각하여 부품 스크랩이 발생할 수 있기 때문입니다.
그렇다면 높은 접촉 저항을 발견하면 어떻게 해야 할까요? 먼저 정기적으로 테스트하십시오. 대부분의 디지털 멀티미터는 접촉 저항을 측정할 수 있으므로 EDM 기계에서 일상적인 유지 관리를 수행할 때마다 5분 안에 빠르게 확인할 수 있습니다. 10Ω을 초과하는 경우 스위치 청소부터 시작하십시오. 이소프로필 알코올과 부드러운 천으로 감지면을 부드럽게 닦으십시오. 민감한 센서를 손상시킬 수 있는 강한 화학 물질은 사용하지 마십시오. 그래도 저항이 낮아지지 않으면 연결을 확인하십시오. 장착 너트가 단단히 조여져 있는지 확인하고(여기서 좋은 [EDM 잠금 너트]가 유용합니다. 연결이 느슨해지면 숨겨진 문제가 매우 흔함) 스위치로 연결되는 전선이 닳거나 부식되지 않았는지 확인하십시오. 스위치 자체가 오래된 경우(정기 사용 시 대부분 1~2년) 교체할 시기가 되었을 수 있습니다.
제가 함께 일하는 많은 매장에서는 높은 접촉 저항을 완전히 방지할 수 있는지 문의합니다. 짧은 대답은 항상 그런 것은 아니지만 최소화할 수 있습니다. 유체 유지 관리에 최선을 다하십시오. 유전체를 정기적으로 교체하고 스위치 부품에 쌓일 수 있는 가장 작은 잔해까지 걸러내도록 설계된 [EDM 필터 JL-16]과 같은 고품질 필터를 사용하십시오. 기계의 정렬을 점검하십시오. 잘못 정렬된 모터 또는 커플링으로 인한 진동은 근접 스위치에 추가 스트레스를 가하므로 [EDM 스테퍼 모터] 및 [EDM 서보 커플링]을 정기적으로 교정하면 스위치 수명이 길어지고 접촉 저항을 낮게 유지하는 데 도움이 됩니다.
이제 이것이 왜 기계공이나 상점 주인에게 중요한지 알아보겠습니다. EDM은 정밀도에 관한 것입니다. 공차가 1/1000인치에 이르는 부품을 절단하는 것입니다. 높은 접촉 저항으로 인해 근접 스위치에서 발생하는 일관되지 않은 신호 하나로 모든 문제가 발생하고 시간, 비용, 재료 비용이 발생할 수 있습니다. 한번은 고객이 근접 스위치에 결함이 있다고 생각했지만 스위치 단자에 금속 부스러기가 쌓여 필터가 막혔다고 말한 적이 있습니다. 필터를 교체하고 스위치를 청소한 후 접촉 저항이 18Ω에서 3Ω으로 바뀌었고 부품은 다시 완벽해졌습니다.
EDM 부품 공급업체로서 저는 단순히 스위치, 필터, 모터만 판매하는 것이 아니라 귀하가 이러한 골칫거리를 겪지 않도록 도와드리고자 노력하고 있습니다. 높은 접촉 저항은 사소하고 기술적인 세부 사항처럼 보일 수 있지만 EDM을 원활하게 실행하는 데에는 큰 문제입니다. 이상한 위치 문제, 지연된 신호 또는 예상치 못한 가동 중지 시간이 발견되는 경우 근접 스위치의 접촉 저항을 무시하지 마십시오. 눈덩이처럼 불어나 더 큰 문제를 일으키는 경우가 많습니다.
접촉 저항, 테스트 방법 또는 EDM 구성 요소의 올바른 작동을 유지하는 데 가장 적합한 부품에 대해 더 많은 질문이 있는 경우 당사 팀에 문의하여 특정 설정에 대해 논의하세요. 우리는 소규모 취미 EDM부터 대형 산업용 기계에 이르기까지 모든 것을 다루었으므로 귀하의 요구 사항에 적합한 솔루션을 찾는 데 도움을 드릴 수 있습니다.
참고자료
- 오늘의 EDM. (2022). "EDM 기계용 근접 스위치 유지 관리". 산업 제조 간행물.
- 스미스, J. (2021). 산업용 센서 애플리케이션의 접촉 저항. 전기부품 및 재료학회지, 32(4), 112-118.
- EDM 근접 스위치 기술 매뉴얼. (2023). 고급 EDM 부품 회사.
- EDM 시스템을 위한 유전 유체 관리. (2020). 제조공학협회.