래핑(lapping) 이란?
래핑은 표면을 매끄럽게 가공하는 방법으로, 공작물의 표면을 랩으로 눌러 래핑 입자를 넣고 상대 운동을 시켜 표면을 깎아내는 가공법입니다. 래핑은 표면 거칠기의 정도가 가장 매끄러운 단계까지 가공할 수 있는 정밀 입자 가공법입니다.
래핑 가공은 랩(RAP)이라고 하는 공구와 다듬질하고자 하는 가공물 표면 사이에 분말로 된 랩제(연마가루)를 넣고 가공물에 압력을 가하면서 마모 현상을 가공에 응용하는 방법입니다. 래핑 가공의 주 목적은 평면도와 평행도를 맞추고 교합부품의 정확한 맞물림을 얻기 위하여 가공하는 작업입니다. 래핑 가공은 금속, 보석 등의 기타 재료를 가공하는 데 사용됩니다.
래핑의 종류
래핑은 랩핑액의 유무에 따라 습식법과 건식법으로 구분됩니다. 습식법은 0.3㎛의 거친 표면을 가지며, 0.5kgf/㎠의 압력으로 일반 래핑, 중간 래핑, 무광택에 사용됩니다. 건식법은 0.1㎛의 매끄러운 표면을 가지며, 1.0~1.5kgf/㎠의 압력으로 정밀 부품의 마무리 다듬질, 유광택에 사용됩니다.
래핑 작업은 랩핑액의 유무에 따라 습식법과 건식법으로 구분됩니다. 래핑 작업은 핸드 래핑과 래핑 머신을 이용하는 머신 래핑으로 구분됩니다. 핸드 래핑은 평면의 래핑, 또는 선반이나 드릴링 머신 등의 회전 운동을 이용하여 원통형 단면 공작물의 외경이나 내경을 손잡이가 달린 다양한 형태의 핸드랩으로 래핑하는 것을 말합니다.
래핑은 입자를 이용한 정밀 가공으로, 숫돌 입자를 이용하여 거울면과 같은 다듬질면을 얻을 수 있으며, 잔류응력 및 열적 영향을 받지 않습니다.
건식 래핑
건식 래핑은 랩에 랩제를 고르게 누른 후 충분히 닦아내고 랩에 파묻힌 저립 만으로 랩핑 작업을 하는 것을 말합니다. 보통은 습식 래핑 후에 합니다.
건식 래핑은 주로 습식 래핑의 다듬질 작업으로 사용합니다. 대표적인 예로 블록 게이지 제작에 이용됩니다.
습식 래핑
습식 래핑은 거친 다듬질 가공에 주로 사용되는 방법으로, 랩제와 기름을 혼합하여 가공물에 주입하면서 하는 방법입니다. 습식 래핑은 랩제를 건조 상태에서 뭍혀 래핑 작업을 하며, 주로 블록 게이지 제작에 이용됩니다.
습식 래핑은 극히 미세한 랩제를 사용하여 거울면과 같은 다듬질면을 얻을 수 있는 경면 래핑으로도 사용됩니다.
래핑의 특징
래핑은 마모 현상을 가공에 응용한 것으로, 공작물과 랩공구 사이에 미분말 상태의 랩제를 넣고 상대 운동을 시켜 표면을 매끈하게 하는 작업입니다. 래핑의 특징은 다음과 같습니다:
- 가공면이 매끈하고 경면(거울과 같은면)을 얻을 수 있습니다.
- 정밀도가 높은 제품을 만들 수 있습니다.
- 다량생산을 할 수 있습니다.
- 작업 방법이 간단하며, 설비 비용도 많이 필요하지 않습니다.
- 가공면은 내식성, 내마멸성이 좋습니다.
- 특별한 숙련을 필요로 하지 않으며 일감을 일정한 치수 한계내로 완성시키기가 용이합니다.
- 습식법과 윤화제를 쓰지않는 건식법이 있습니다.
래핑의 용도
래핑의 용도는 다음과 같습니다.
- 게이지류
- 정밀기계 부품
- 광학 부품
래핑의 장점
래핑의 장점은 다음과 같습니다.
- 가공면이 매끈하고 내마모성이 좋습니다.
- 가공이 간단하며 대량생산이 가능합니다.
- 정밀도가 높은 제품 가공이 가능합니다.
- 평면도, 진원도, 직선도 등의 가하학적 형상을 얻을 수 있습니다.
- 작업 방법이 간단하며, 설비 비용도 많이 필요하지 않습니다.
- 가공면은 내식성, 내마멸성이 좋습니다.
마무리
오늘은 래핑(lapping)의 종류 및 특징과 장단점에 대해 알아보았습니다.
가공이 간단하며 대량생산이 가능하다는 장점이 있지만, 고비용과 시간, 그리고 전문적인 기술력을 필요로 하는 이런 특성을 고려하여, 효율적이고 비용 효과적인 방법을 선택하는 것이 중요합니다.