디버링이란? 목적과 방법에 대하여

디버링은 제품이나 부품에 발생한 버를 제거하고 품질을 향상 시키거나 사용 중에 문제가 발생하지 않도록 하기 위해 만들어지는 추가 가공입니다. 여기에서는 버의 발생 요인이나 디버링 방법, 버를 발생하기 않게 하는 가공 등에 대해 설명합니다.

버란?

버는 가공 과정에서 발생하는 의도하지 않은 돌기나 잔류물을 의미합니다. 금속 가공 이나 수지 가공을 실시할 때에 발생해, 불규칙으로 뾰족한 형상을 하고 있는 것이 특징입니다.

예를 들면 금속 가공으로 절삭 이나 프레스에 의한 절단을 실시했을 때에는, 가공물이 끌어당기어 변형하는 과정에서 버가 됩니다. 점토와 같은 부드러운 것을 찢을 때, 늘어난 형상의 끝이 들쭉날쭉하여 불규칙의 형태가 되는 것을 이미지 하면 좋습니다. 절삭이나 프레스에서의 버는 가공의 진행 방향으로 발생합니다.

또, 버는 금속의 주조나 수지의 사출 성형이라고 하는 틀을 사용한 가공에서도 발생합니다. 틀을 사용한 가공에 있어서의 버 발생의 구조는, 절삭이나 프레스의 버의 구조와는 완전히 다릅니다. 주조나 사출 성형에서는, 틀의 맞물림(PL)외, 중첩이나 E핀과 같은 부품과 틀의 경계선 등으로부터 금속이나 수지 등의 재료가 스며나와, 그대로 굳어집니다. 틀과 부품의 경계를 따라 얇게 일어선 모양이 됩니다.

버는 그 밖에도 용접이나 도금, 도장 등 다양한 곳에서 발생하지만, 어떠한 이유라도 기본적으로는 제거해야 할 것으로 취급됩니다. 도면 중에도 「버, 잔류물 없음」이나 「버 불가」등의 주석이 쓰여져 있는 경우도 매우 많습니다. 그렇기에 가공한 부품이나 제품에 버가 있으면 제거하는 것이 일반적입니다.

발생한 버를 제거하는 공정을 디버링이라고 합니다.

디버링의 목적

버가 발생해 버렸을 경우, 버 제거를 실시하지 않으면 안됩니다. 아래와 같이 디버링에는 여러 가지 목적과 이유가 있습니다.

조립 정밀도의 저하를 방지하기 위해

버는 본래의 형상에서 의도하지 않은 형태로 튀어 나온 형상입니다. 그렇기에 부품 접촉면에 버가 있으면, 부품과 부품의 사이에 버가 이물질로서 끼워져, 올바른 조립을 할 수 없게 되어 버립니다. 이로 인해 조립의 정밀도가 나빠지거나 본래 있어야 할 기능을 발휘할 수 없게 되는 등 트러블을 일으킵니다. 예를 들어 금속판에 둥근 막대를 통과하는 홀을 프레스 등의 전단 가공으로 열어서 거기에 버가 생겼을 경우, 둥근 막대가 버와 간섭하여 홀에 조립되지 않거나, 간섭하여 맞지 않는 등의 경우도 있을 것입니다.

또한 기준면의 모서리 부분에 버가 있으면 부품이 균형이 잡히지 않아 계측 오차의 원인이 됩니다.

이와 같이 버는 조립의 정밀도를 저하 시키기에 제거해야 합니다.

고장이나 제품의 마모를 예방하기 위해

부품에 발생한 버는 조립 후에도 다양한 결함의 원인이 됩니다. 예를 들면 기름이나 공기 등 유체의 유로에 발생하고 있는 버는, 흐름을 방해할 뿐만 아니라, 제품의 사용중에 이탈과 동시에 오염을 시켜 제품의 기능을 손상하는 경우도 있습니다. 또, 전기 제품의 예로서는, 의도하지 않은 돌출된 형상이기에, 원래라면 충분한 공간이 확보되어 있던 설계여도, 버가 회로에 접촉해 쇼트 할 우려도 있습니다.

또한 버의 경도와 크기에 따라 다른 부품에 접촉하여 상처를 입을 가능성도 있습니다. 접동면에 접하는 부위에 버가 있으면 당연히 접동저항이 증가하고 접동면을 마모시켜 접동성을 손상시킵니다.

제조 작업 종사자 및 고객의 부상 방지를 위해

특히 금속 버는 면도기처럼 날카로운 것이 특징입니다. 그렇기에, 버가 있는 부품은 제조 작업에 종사하는 사람의 손을 손상 시킬 우려가 있습니다. 작업의 안전성을 해치거나, 산재의 발생 등, 예기치 않은 사태를 초래하는 경우도 있을 것입니다.

또한 제품에 남아 있는 버로 인해 고객이 부상을 입을 수 있습니다. 과거에는 노출된 용접 부위의 버로 고객이 부상을 입어 손해 배상 책임이 발생한 경우가 존재하고 있습니다. 사람을 해칠 뿐만 아니라, 제조자로서 신용을 크게 손상 시킬 가능성도 있기에, 고객이 접하는 부위의 버가 있는 경우에는 특히 주의 깊게 제거해야 합니다.

디버링의 주요 방법

그렇다면 실제로 버를 제거하는 방법은 무엇입니까? 여기에서는 대표적인 디버링 방법으로 기계적 방법과 지립 가공으로 해설합니다.

기계적 방법

디버링 방법에는 여러가지가 있습니다만, 그 중에서도 대표적인 것은 가공기나 공구 등을 이용하여 기계적인 접촉에 의해 디버링하는 방법입니다.

디버링기는 전용 브러시를 회전시켜 벨트 등을 이용하여 자동으로 부품을 보내거나 작업자가 수동으로 브러시에 부품을 밀어 넣습니다. 또한 NC가공기 등에서는 절삭 후에 날이나 브러시 등의 디버링 전용 툴에 공구를 교체하여 가공과 동시에 디버링을 하는 경우도 있습니다. 이들은 상대적으로 큰 장비를 사용하여 수행되는 방법이지만 이러한 경우는 그리 많지 않습니다.

디버링의 현장에서 가장 많이 사용되고 있는 것은, 날이나 핸드 툴, 브러쉬 등을 이용한 수작업으로의 제거입니다. 버는 반드시 같은 장소에서 똑같이 발생하지는 않습니다. 그렇기에 모든 가공품에 절대로 디버링을 할 필요가 없는것으로 절차 등의 수고가 적은 점등이 장점이 됩니다. 그러나 안정적으로 버가 발생하는 상황에서는 작업 공수가 걸리는 것이 단점이 됩니다. 또 수작업으로의 디버링은 작업중에 가공품을 손상해 버릴 가능성도 있습니다.

기계적 방법은 제거율이 높고, 확실하게 버를 제거하는 것이 장점입니다. 그러나 공정마다 공작물의 자세를 바꾸거나 공구를 바꾸는 등의 수고가 발생합니다.

지립 가공

지립 가공도 디버링의 대표적인 방법입니다. 배럴 연마나 숏 블라스트는, 일반적으로는 연마 가공 이라고 하는 위치 설정입니다만, 지립을 분사하거나 부딪칠 때에 버를 제거하는 효과가 있기에, 디버링의 목적으로 행해지는 경우도 있습니다 .

배럴 연마는 세탁기를 이미지하면 좋을 것입니다. 가공물과 액체, 지립을 넣은 용기를 회전시켜 가공물끼리나 가공물과 지립이 부딪히는 힘을 이용하여 버를 제거합니다.

숏 블라스트는 가공물의 표면에 지립을 분사하는 가공입니다. 지립이 가공물에 생긴 버에 부딪혀 버를 제거합니다. 연마 가공과 겸할 수 있어 공정 집약할 수 있는 것이 장점입니다만, 가공물 표면에 상처나 타흔이 발생하거나, 가공물의 모서리가 떨어지는 등의 단점이 있습니다.

또한 유체 연마(숫돌 유동가공)라는 방법도 있습니다. 몽블랑의 페이스트를 짜내는 모습을 이미지 해보세요. 숫돌을 포함한 점탄성 폴리머를 압력을 가하면서 부품 내부로 통과시킵니다. 주로 통의 내부나 홀 테두리의 버를 제거하는 방법으로, 복잡한 형상의 가공이나 단단한 소재의 버를 제거할 수 있는 것이 특징입니다. 한편 가공에 시간이 걸리는 등의 단점도 있습니다.

디버링에는 그 밖에도, 플라즈마나 불꽃으로 버를 구워내는 열적 가공법, 약품으로 버를 용해하는 화학 가공법, 전해 연마 등의 전기화학적 방법 등이 있습니다.

디버링에 자주 사용하는 공구

기계적 방법에서는 다양한 공구가 사용됩니다. 여기에서는 디버링에 자주 사용되는 공구를 소개합니다.

핸드 공구 (디버링 바)

전동으로 움직이는 칼날을 버에 대고 버를 잘라내는 도구입니다.

스틱 숫돌

손으로 들고 사용하는 막대 모양의 숫돌로, 모서리와 홈의 버 제거에 사용됩니다.

버 커터

NC 가공기 등 가공기에서 버를 제거할 때 사용되는 공구입니다.

디버링 작업시의 주의점

버를 제거하는 방법에는 여러 가지가 있지만 모든 작업에 공통적인 주의 사항이 있습니다.

제품 자체에 상처를 입지 않도록 주의

디버링에서는 칼날이나 브러시 등 다양한 공구가 사용됩니다. 그렇기에 제거하는 부위 이외에 상처를 입지 않도록 주의해야 합니다. 재질의 강도 등에서 최적의 디버링 방법을 선택하고 작업 절차를 올바르게 만들 필요가 있습니다.

작업 중 부상에 충분히 주의

앞에서 언급했듯이 버는 작업자의 신체를 손상시킬 수 있습니다. 그렇기에 작업시에는 보호구의 착용이나 안전하게 작업할 수 있는 설비, 환경을 정돈할 필요가 있습니다. 방호 안경이나 방진 마스크, 장갑 등을 사용하여 작업 표준을 준수할 수 있도록 준비합시다.

버를 발생 시키지 않기 위한 고안

이미 발생한 버를 제거하는 것은 중요하지만, 설계나 가공 단계에서 버의 발생을 막는 고안을 하는 것도 중요합니다. 버의 발생 이유에 따라 대책은 나뉘어지지만, 대표적인 대책으로서 이하와 같은 방법이 유효합니다.

설계의 시점에서 버 대책을 넣는다

설계 단계에서 버를 의식하는 것은 매우 중요합니다. 예를 들면 「지시 없는 코너는 실 면취」나 「지시 없는 코너는 C0.2 정도의 면취를 할것」이라고 하는 지시를 실시하면, 면취의 공정이 디버링도 되기에, 디버링 공정을 필요로 하지 않게 된다 경우도 있습니다.

절삭가공의 가공방향을 고안한다

절삭 가공의 경우, 날이 공작물 안쪽에서 바깥쪽으로 향하는 방향으로 회전하거나 이동할 때 버가 커지는 경향이 있습니다. 따라서 날의 이송 방향과 가공 순서를 고안하여 버의 발생을 억제할 수 있습니다.

버가 발생하기 어려운 속도로 가공

버의 크기는 날의 침투량과 날의 이동 속도에 따라 달라집니다. 그렇기에 버가 발생하기 어려운 가공 조건을 찾아, 발생하는 장소의 부근에서는 조건을 조정하는 것도, 방지 대책이 됩니다.

가공의 순서를 고안해, 2차 가공으로 버의 부분을 제거시키는 공정으로 한다

예를 들어 원통의 측면에 구멍을 뚫고 원통의 내부를 닦는 제품의 경우, 내부를 닦고 나서 측면에 구멍을 뚫은 것은 원통의 내부에 버가 남아 있습니다. 그러나 먼저 측면에 구멍을 뚫고 그 뒤에 원통의 내부를 연마하면 연마 작업에 의해 버를 제거할 수 있습니다. 이와 같이 2차 가공으로 버를 제거하는 것도 가능합니다.

또한 판금 제품 등에서는 버가 나오는 쪽을 제품 안쪽이 되도록 설계하고 버가 최종 사용자에게 영향을 미치지 않도록 하는 방법도 있습니다.

주조나 사출 성형의 금형의 정밀도를 높인다

주조나 사출 성형에 있어서는 PL에서 버가 발생합니다. 이것은 금형의 맞물림에 약간의 간극이 있어도 발생하기에 금형의 정밀도를 높여 틈이 없도록 하거나 온도를 낮추어 흐르는 재료의 점도를 올리는 등의 대책이 필요합니다.

요약

버는 금속의 절삭이나 프레스 가공, 금속이나 수지의 성형 가공시에 발생하는 의도하지 않은 돌출된 형상입니다. 도면에는 없는 형상이므로, 조립 정밀도의 저하나 부품이나 제품의 결함, 제품을 손상시키는 등의 문제를 일으킵니다. 또한 버는 예리한 형상이기 때문에 작업자와 고객을 상처입혀 산재나 배상 책임을 발생시킬 가능성도 있습니다. 따라서 버는 제거해야 합니다. 버의 제거에는 기계적 접촉을 이용하여 브러시나 날 등에 의해 버를 제거하는 방법이나 배럴 연마나 숏 블라스트 등 지립을 이용하는 방법이 있습니다. 또한 가공에 의해 버의 발생을 억제하는 방법도 있으므로, 설계나 가공에 의해 버의 대책을 실시하는 것도 가능합니다.