와이어 컷 방전 가공이란?

와이어 컷 방전 가공기는 0.25㎜ 정도의 황동이나 구리 재질의 와이어를 금속에 가까이 위치시켜 강한 전류를 방출하게 하고 이를 통해 금속을 절삭하는 간접가공 구조의 장비이다. 복잡한 형태나 미세한 부품 가공에 많이 사용되고, 최근 발견되는 다양한 신소재에도 적용이 가능해 활용 가치가 매우 높은 공작기계로 꼽히고 있다. 일반적으로 와이어 컷 방전 가공기는 여타 절삭기계와 달리 가공이 불가능한 초경합금, 담금질 열처리강, 스테인리스 등 전기 전도성을 갖춘 공작물을 절삭할 수 있다는 특징이 있으며, 이형 및 고정밀 가공도 가능하다는 특징이 있다. 작은 힘으로도 작업이 가능해 기계에 큰 무리를 주지 않으며, 복잡한 가공의 경우, NC 프로그램을 연동해 쉽게 처리할 수 있다. 또 임의치수로 다이와 펀치의 간극을 축소, 확대, 회전하는 등 다양한 방식으로 처리하는 데에 유리하다. 좁은 가공 부위에서 방전이 발생하기에 열 변형이 적은데 이는 정밀한 형상과 치수가 중요한 부품에서 소재의 물리적 변형을 최소화할 수 있다. 또 열에 민감한 소재를 가공하는 데에도 유리하며 NC제어를 활용한 자동화가 가능해 프로그램 설정을 통한 무인 가공에도 효과적이다.
와이어 컷 방전 가공기는 1960년대에 본격적으로 개발됐다. Electronic Discharge Machine 기술은 1940년대 스파크 방전을 이용한 금속 절삭이 실험적으로 시도되면서 시작됐으나 이후 방전 가공 기술 개발이 본격화되면서 와이어를 이용한 간접 절삭 방식 연구가 이뤄지기 시작했다. 특히 소련의 라자로벤코 부부가 수동 이송형으로 최초 발명하면서 해당 부문의 기술 기초를 다졌고, 스위스와 일본에서 뒤따라 와이어 컷 방전 가공기가 본격 개발돼 상용화를 이뤘다.
우리나라에는 1970년대 후반에서 1980년대 초반에 최초 도입됐는데, 이는 세계에서 본격 상용화되기 시작한 시기에 맞춰서 적용된 경우이다. 우리나라는 주로 인접국이었던 일본에서 해당 장비를 수입해 사용했으며, 1990년대까지 더욱 확대 적용되기 시작하면서 전자 부품, 자동차, 반도체 등 정밀도를 요구하는 산업에서 필수적인 기계로 자리매김했다.
(주)에스피엠은 1995년 6월 독자적으로 개발한 CNC Wire Cut EDM을 출시하면서 우리나라 공작 기계 산업의 기술적 자립을 이룬 대표적인 기업으로 발돋움했다. 현재 와이어 컷 방전 가공기는 정밀하고 복잡한 가공이 요구되는 항공 우주 산업, 자동차 부품 및 전자 부품 등에서 도입이 활발히 이뤄지고 있다.

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  프레스 금형

  복잡한 형상이나 미세한 부분을 정밀하게 가공 가능한 와이어 컷 방전 가공기는 각진 모양이나 곡선형 부품 그리고 홀 가공을 쉽게 처리할 수 있어 프레스 금형으로 제작할 수 없는 작업에도 유리하다. 와이어 컷 방전 가공기는 이러한 프레스 금형의 한계점을 극복하고 작업자가 원하는 형상의 부품을 구현할 수 있다는 점에서 수요가 확장되고 있는 추세이다.

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  몰드 금형

  와이어 컷 방전 가공기는 정밀도가 우수해 몰드 금형의 세부 부품이나 복잡한 형상을 가공할 때 주로 사용된다. 금형 제작 과정에서 정밀한 형상 가공이나 다듬질이 필요한 부분에 투입돼 금형의 품질을 높이는 역할을 하는데 최근에는 플라스틱, 전자, 자동차 시장에서의 소량 정밀 생산 수요가 높아져 와이어 방전 가공의 의존도가 점점 커져가고 있다.

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  부품 가공

  소량 다품종 생산이 일반화 되면서 제품 단가를 낮추기 위하여 고가의 금형 제작 방식에 의한 생산보다 금형을 제작하지 않고 제품을 직접 방전 가공하는 경향이 많아지고 특히 항공 산업 등의 부품가공에 일반화 되고 있다.