초음파 파워는 750W를 100%로 설정한후, 50%에서 100% 까지 변화시키며 시험하였으며, 시편과 초음파 혼
사이의 거리는 0.5mm 부터 2mm 까지 시험하였다. 디버링을 한 시간과 지립등의 조건은 아래의 Table 1과 같다.
Table 1. Experimental conditions
Power (%)
50, 60, 70, 80, 85, 90, 95, 100
Distance (mm)
0.5, 0.75, 1, 1.5, 1.75, 2
Deburring Time (sec)
90, 100, 110, 120, 130, 140
Abrasive
SiC#8000, #800
WA#8000, #20000
▷ 시간에 따른 초음파 디버링 효과
본 연구에서는 원주방향의 5점을 측정하여 평균 버의 높이를 기준으로 버의 제거 형태를 Deburring effect를 정의하여 평가하였다.
Deburring effect는 버의 제거량을 높이를 기준으로 백분율로써 표현하였다
▷ 출력(Power)에 따른 초음파의 디버링 효과
초음파 파워와 Deburring effect는 비례하는 특성을 나타낸다. 결과적으로 80% 이상의 파워에서는 최소 85% 이상을 제거할 수 있었으며, 평균 100μm이상의 버가 제거된 것을 알 수 있었다. 또한 최대 출력 100% 일 경우에는 버가 완전히 제거됨을 확인할 수 있다.
▷ 거리에 따른 초음파 deburring effect
초음파 혼과 가공물 사이의 거리가 1.25mm까지 변화하는 경우에는 버의 제거량이 비슷함을 알 수 있지만 거리가 1.25mm 이상이 되면 디버링 효과가 급격히 감소됨을 알 수 있었다. 이러한 현상은 초음파 압력이 거리에 따라 급격히 감쇠하기 때문에 초음파 혼 끝단에서 발생한 에너지의 전달이 약하게 될 뿐만 아니라 캐비테이션의 발생도 급격히 감소하기 때문에 나타나는 현상이다.
▷ 거리 및 시간에 따른 디버링 효과
거리가 1mm 까지는 버가 완전히 제거 되었으며, 1.5mm 이상에서는 시간이 경과하여도 완전히 버를 제거하지는 못한다. 0.5mm 떨어졌을 경우에는 60초 이전에 완전히 버가 제거된다. 버의 제거 양상은 익스포넨셜 그래프와 같이 나타나며 시간에 따른 영향보다 거리에 따른 영향이 크게 나타남을 알 수 있다.
▷ 지립에 따른 Ultrasonic deburring effect
물만을 사용하여 버를 제거하는 경우에는 초음파 cavitation을 이용하나, 지립을 사용한 경우에는 지립의 충격력으로 버를 제거한다. Fig. 21에서 처럼 지립의 충격력으로 버를 제거할 경우 시편의 원주방향의 버의 크기가 일정하게 줄어드는 것을 관찰 할 수 있으며, 시편의 표면 품위가 좋아지는 것을 관찰 할 수 있다. 그러나 #800 지립의 경우와 같이 지립의 크기가 클 경우에는 침전에 의해서 버가 완벽하게 제거 되지 않는다. 지립의 공급 방식이나, 지립의 유동방향을 제어 하면보다 좋은 특성을 얻을 것으로 판단된다.
▷ 전자총 실험 결과
지립을 사용한 경우에는 아주 짧은 시간안에 완벽하게 버의 제거가 이루어 짐을 알 수 있다.
