Peek CNC 가공 서비스

PEEK(폴리에테르에테르케톤)는 우수한 특성(최대 약 260°C의 연속 사용에도 견딜 수 있는 높은 내열성, 화학적 불활성, 낮은 수분 흡수율)을 지닌 고성능 열가소성 수지이지만, 이러한 특성 때문에 가공에 어려움이 있습니다.

1. 열전도도가 매우 낮음 절삭 시 발생하는 열이 공구 끝부분에 빠르게 축적되어 발산되지 않고, 이로 인해 재료가 부분적으로 연화되거나 녹을 수 있습니다. 이는 실처럼 가늘게 잘리는 칩, 끈적거리는 표면, 버(burr), 불량한 표면 마감, 심지어 온도가 융점인 약 343°C를 초과할 경우 재료의 열화로 이어질 수 있습니다.
2. 높은 잔류/내부 응력 압출 봉/판재의 경우, 적절한 응력 완화 처리가 없으면 재료 제거로 인해 이러한 응력이 해소되어 시간이 지남에 따라 뒤틀림, 변형, 균열 또는 치수 불안정성이 발생할 수 있습니다(특히 정밀 공차 부품의 경우 문제가 됩니다).
3. 연마성 충전제 강화강종(예: 유리섬유 30% 함유 GF30 또는 탄소섬유 함유 CF30)은 공구를 빠르게 마모시켜 모서리를 무디게 하고 표면 품질을 저하시킵니다.

일반적인 해결책: 날카로운 양의 경사각을 가진 초경 공구(플라스틱 가공 시에는 코팅되지 않거나 연마된 공구 사용)를 사용하고, 보수적인 가공 조건(높은 스핀들 속도, 얕은 절삭, 열 축적을 방지하기 위한 높은 이송 속도)을 적용하며, 효과적인 냉각(압축 공기, 미스트 또는 최소량 윤활 - 일부 의료 분야에서는 과도한 윤활은 피해야 함)을 사용하고, 가공 전(그리고 경우에 따라 가공 중에도) 소재를 항상 열처리합니다 .

예, 어닐링은 대부분의 PEEK CNC 가공 작업 , 특히 두께가 10~15mm 이상인 부품, 복잡한 형상, 정밀 공차(±0.02mm 이하) 또는 중요 용도(의료용 임플란트, 항공우주 부품)에 강력히 권장되며 필수적인 것으로 간주되는 경우가 많습니다.

• 어닐링 없이: 압출 과정에서 발생하는 잔류 응력은 다음과 같은 문제를 야기합니다:
  • 가공 후 뒤틀림 또는 휨 현상 발생 (부품이 며칠/몇 주 후에 변형될 수 있음).
  • 절단 중 또는 절단 후 균열 발생(응력 집중이 갑자기 해소됨).
  • 시간/온도 변화에 따른 치수 편차 또는 허용 오차 초과 결과 발생.
• 어닐링 처리 시: 제어된 오븐에서 수행되는 열처리(일반적인 사이클: 200~300°C까지 천천히 승온 후 두께/품종에 따라 2~10시간 유지, 매우 천천히 냉각)는 내부 응력을 90% 이상 완화하고, 결정성을 향상시키며, 인성을 높이고, 가공 후 변형/균열 위험을 크게 줄입니다. 많은 업체에서 "사전 열처리된 소재"를 제공하거나 서비스에 열처리를 포함합니다. 열처리를 생략하면 초기 비용을 절감할 수 있지만, 불량품 발생, 재작업 또는 현장 불량으로 이어지는 경우가 많아 위험 부담이 절감액보다 큰 경우가 많습니다.

• 공차 : 표준 CNC 가공은 ±0.025mm에서 ±0.05mm의 정밀도를 안정적으로 유지합니다. 정밀한 공정 제어(사전 열처리, 안정적인 작업 환경, 필요시 5축 가공, 미세 마무리 가공)를 통해 ±0.01mm의 정밀도를 달성하는 것이 일반적이며, 고정밀/의료용 등급 작업에서는 ±0.005mm(또는 그 이하)의 정밀도도 가능합니다.
• 표면 마무리 : 가공 직후 표면 조도는 일반적으로 Ra 0.8~1.6 µm입니다. 최적화된 공구/냉각제 및 가벼운 패스 가공을 통해 Ra 0.4 µm 이하의 표면 조도를 달성하는 것이 일반적입니다. 후연마 가공을 통해 광학/의료 분야에 적합한 거울과 같은 표면 조도(Ra 0.2 µm 이하)를 얻을 수 있습니다.

가격이 왜 이렇게 비싼가요?

1. 원자재 가격 — 순수 PEEK 봉/판은 kg당 100~500달러 이상이며(강화 등급은 훨씬 더 높음), Delrin/POM/나일론보다 훨씬 비쌉니다.
2. 높은 폐기물/쓰레기 발생률 — 보수적인 매개변수(낮은 DOC, 느린 유효 제거 속도)와 어닐링 단계는 시간과 재료 사용량을 증가시킵니다.
3. 특수 요구 사항 — 날카로운 초경 공구(충전재가 포함된 등급의 경우 잦은 교체 필요), 냉각 설정, 어닐링 오븐/시간, 숙련된 프로그래밍, 엄격한 품질 관리(특히 생체 적합성 또는 무결점 부품의 경우).
4. 소량 생산/고정밀 — PEEK 관련 작업은 대부분 프로토타입 제작이나 까다로운 용도에 사용되는 소량 생산이기 때문에 설정/프로그래밍 시간이 가장 큰 비중을 차지합니다.