전기방전가공(EDM)의 3가지 방식과 차이점 완벽 정리

전기방전가공(EDM)이란? | 활용 이유와 장점

전기방전가공(EDM)은 고경도 금속이나 복잡한 형상 등 기존 절삭 공정으로 가공이 어려운 경우 효과적인 대안입니다. 와이어 EDM은 다른 방법으로는 구현이 힘든 극한의 정밀도를 구현하고, 홀 드릴링 EDM은 정밀한 직경과 진원도를 확보합니다.

EDM의 가장 큰 장점은 뛰어난 정밀도와 미세 표면 거칠기(Ra) 를 통한 고품질 표면 처리입니다. 이를 통해 후속 공정을 최소화하고, 전체적인 생산 비용을 절감할 수 있습니다.

방식 1: 홀 드릴링 EDM (Hole Drilling EDM)

홀 드릴링 EDM은 금속 및 합금 소재에 정밀한 구멍을 내야 할 때 필수적인 기술입니다.

• 원리: 회전하는 구리나 황동 전극과 가공물 사이에서 발생하는 빠른 전기 방전을 통해 재료를 서서히 제거하며 구멍을 냅니다.
• 특징: 공정 중 유전액(이온 교환수 등)을 지속적으로 공급하여 잔여물을 제거하고 냉각하는 방식으로 진행됩니다.
• 장점: 일반 드릴링으로 가공 불가능한 고경도 소재에서도 정밀한 직경과 진원도를 유지할 수 있습니다.
• 활용 분야: 항공우주(터빈 블레이드 냉각홀), 자동차(연료 인젝터), 의료 등 정밀 미세 홀 가공이 필요한 모든 산업

방식 2: 싱커 EDM (Sinker EDM)

싱커 EDM(방전 성형 가공)은 복잡한 형상의 금형과 몰드를 제작하는 데 특화된 기술입니다.

• 원리: 가공물에 생성하고자 하는 형상으로 미리 가공된 전극(흑연/구리)을 이용해 방전을 일으켜 서서히 형상을 찍어냅니다.
• 특징: 기계적 힘이 거의 없이 가공되므로 열영향층(HAZ)이 최소화되어 재료의 물성을 유지할 수 있습니다.
• 장점: 복잡한 3D 형상과 깊은 골조를 높은 정밀도로 가공할 수 있습니다.
• 활용 분야: 사출금형, 다이캐스팅 금형, 정밀 공구 등 복잡한 형상의 소품종 양산 부품 제작

방식 3: 와이어 컷 EDM (Wire Cut EDM)

와이어 컷 EDM은 정밀한 2D 형상과 프레스 금형의 양산 가공에 최적화된 방식입니다.

• 원리: 가는 금속 와이어(전극)를 가공물에 접촉시켜 방전을 일으키며 원하는 형상대로 절단합니다。
• 특징: 와이어는 지속적으로 이송되어 일정한 절단 상태를 유지하며, 유전액으로 세정 및 냉각을 진행합니다.
• 장점: 재료의 경도에 상관없이 복잡한 형상과 얇은 두께의 정밀 절단이 가능합니다.
• 활용 분야: 프레스 금형, 초정밀 부품, 티타늄 등 고경도 소재의 정밀 절단

EDM 가공 소재 및 적용 분야

EDM은 다음 소재의 가공에 효과적입니다.

• 고경도 소재: 텅스텐, 몰리브덴, 경화 공구강
• 가공 경화 재료: 티타늄, 오스테나이트계 스테인리스강
• EDM은 플라스틱 사출/다이캐스팅 금형 제작 및 항공우주, 자동차, 전자 산업의 정밀 부품과 프로토타입 제작에 활용됩니다.

3가지 EDM 기술 핵심 차이점 비교

• 와이어 컷 EDM: 정밀한 2차원 절단에 특화. 와이어 전극을 사용해 복잡한 외곽 형상 가공에 적합.
• 싱커 EDM: 복잡한 3차원 형상/캐비티 생성에 특화. 미리 제작된 형상 전극을 사용해 금형 제작에 최적.
• 홀 드릴링 EDM: 초정밀 미세 구멍 가공에 특화. 기존 드릴링으로 불가능한 고경도 소재의 심공 가공에 유리.

결론

본 글에서는 EDM의 3가지 핵심 방식과 그 차이점, 적용 분야에 대해 자세히 알아보았습니다.

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