금속 가공 시 피할 수 없는 ‘버’란?

절삭 가공이나 프레스 가공, 주조 등의 금속 가공을 생각할 때 버 문제를 피할 수 없습니다. 여기에서는 버의 발생과 제거, 버를 방지하는 방법에 대하여 설명합니다.

금속 가공에서 발생하는 ‘버’란?

버는 가공 과정에서 발생한 의도하지 않은 돌기나 잔류물입니다. 부드러운 점토 등을 잡아떼려고 하면 늘어나면서 끊겨 떨어지고 찢어진 부분이 울퉁불퉁한 불연속적인 형상이 되는 모습을 관찰할 수 있습니다. 그와 마찬가지로 금속에서도 잘라낸 부위가 잔류하는 부위에서 떨어져 나갈 때 소성 변형을 일으키고 늘어나면서 찢어진 부분이 돌기가 되어 남습니다. 이것이 버입니다. 대표적인 발생 예로는 금속의 절삭 가공이나 프레스 절단의 모서리를 들 수 있습니다. 금속에는 소성이 있어 기계적인 제거 가공 시는 크건 작건 버가 발생한다고 납득하는 편이 좋을 것입니다. 또한 다이캐스트를 비롯한 주조에도 버가 발생할 수 있습니다. 이것은 틀의 맞춤이 약하고 틀의 틈새에 녹은 금속이 흘러들어 발생합니다. 수지 가공의 사출 성형에서도 같은 이유로 PL이나 E 핀이 있는 곳에 버가 발생할 수 있습니다.

버 제거 방법

버는 「의도하지 않은 형상」 즉 본래 있으면 안 되는 형상입니다. 따라서 버를 남겨둔 채 두면 부품 간의 조립에 지장을 받거나 부품끼리 매끄럽게 움직이지 않게 되는 원인이 됩니다. 특히 오일 등이 지나가는 홀 안에 발생한 버는 사용 중 탈락하여 다른 곳을 막아 고장의 원인이 될 수도 있습니다. 게다가 버는 예리하게 날카로운 형상을 하고 있어 작업자나 이용자가 손을 베이는 등의 부상으로 이어질 수도 있습니다. 과거에는 자전거 용접부에 남아 있던 버에 자전거 사용자가 부상을 당해 소송으로 발전한 경우 등도 있을 정도의 위험한 것입니다. 그래서 발생한 버는 제거하는 것이 기본입니다. 버 제거는 공구 등을 이용하여 기계적으로 제거하는 방법과 지립 등을 부딪혀 깎아내는 방법이 주로 사용됩니다.

• 기계적 방법 가공기로 버 제거용 커터로 갈아끼워 제거하기, 커터를 이용하여 수작업으로 제거하기, 브러시 등으로 갈아 제거하기 등의 방법입니다. 전용 커터나 공구, 브러시 등 다양한 툴이 있습니다. 버에 직접 작용하므로 확실하게 제거할 수 있습니다. 한편 가공 부위별 대응이 요구되므로 공정 수가 많습니다.
• 지립 가공 배럴 연마나 쇼트 블라스트 등 버의 발생 부위에 지립을 부딪혀 깎아내는 방법입니다. 버 제거만이 아닌 부품 연마 등의 가공을 겸한 작업도 가능합니다. 그 외에는 부품을 순간적인 연소에 노출시켜 버만을 태우는 방법이나 화학적으로 용해시키는 방법 등이 이용됩니다.

버를 방지하고 제거하기 쉽게 하는 방법

버는 제거할뿐만 아니라 가공 및 설계 단계부터 방지하거나 제거하기 쉽게 할 수 있습니다. 예를 들어 버는 커터가 들어가는 쪽에 잘 발생하지 않고 커터가 나가는 쪽에 발생하기 쉽다는 성질이 있습니다. 이 성질을 이용하여 드릴을 사용한 타공 방향이 부품의 바깥쪽에서 안쪽으로 향하지 않고 안쪽에서 바깥쪽으로 항하면 버를 제거하기 쉬워집니다. 또한 1차 가공에서 버가 발생하는 부위를 2차 가공에서 되풀이하는 가공 순서로 하면 버 제거 작업은 필요 없습니다. 게다가 버는 가공 속도에 따라 발생 용이성이 바뀌므로 버가 발생하기 어려운 속도로 가공하는 방법도 있습니다. 설계 단계부터 접근 방법으로는 모서리 부분의 C모따기나 코너 R 가공을 들 수 있습니다. 이러한 설계는 예리한 형상을 만들지 않을 뿐 아니라 버 제거를 겸한 가공을 하거나 버 자체가 발생하기 어려운 형상으로 하는 효과가 있습니다.

정리

버란 가공 시 발생하는 의도하지 않은 돌기 형상입니다. 방치하면 기계 고장이나 이용자 부상으로 이어지는 등 심각한 문제가 될 수도 있습니다. 가공 시 버가 발생하지 않도록 연구하거나 가공 후에는 버 제거하는 등 미리 대책을 세워두는 것이 중요합니다.