반도체 칩의 리드나 최소 침습 수술 기구에 사용되는 미세 카테터와 같은 초소형 부품을 제조할 때는 마이크로미터 수준, 즉 사람 머리카락 지름의 1%에 해당하는 정밀도가 요구됩니다. 이때, 평범해 보이는 화강암 V자형 블록이 정밀 가공의 핵심 도구가 될 수 있습니다. 오늘은 이 "돌 도구"가 어떻게 놀라운 정밀도로 소형 부품을 가공할 수 있게 하는지 알아보겠습니다.
V자형 블록에 화강암을 선택하는 이유는 무엇일까요?
V 블록은 원통형 부품을 고정하는 데 사용되는 도구로, 대문자 "V" 모양을 하고 있습니다. 화강암으로 만든 V자형 블록의 주목할 만한 특징은 다음과 같습니다.
태산처럼 안정적인 구조: 화강암은 밀도가 매우 높으며(ZHHIMG®의 흑색 화강암은 3100kg/m³에 달함), 내부 광물 결정이 철근 콘크리트로 만든 "V"자 모양처럼 촘촘하게 맞물려 있어 강한 압력에도 변형되지 않습니다.
온도 변화에 대한 두려움이 없습니다. 일반 금속은 가열되면 팽창하지만, 화강암의 열팽창 계수는 극히 낮습니다. 가공 중 온도가 10℃ 상승하더라도 변형이 매우 작아 무시할 수 있으며, 부품의 변형을 유발하지 않습니다.
화강암은 사용할수록 내마모성이 더욱 강해집니다. 모스 경도계로 6~7에 달하는 화강암은 강철보다도 단단합니다. 장기간 사용 후에도 표면은 매끄럽고 평평하게 유지되며, 금속 V자형 블록처럼 마모로 인한 오차가 발생하지 않습니다.
화강암 V자 블록으로 작은 부품을 가공하는 마법 같은 단계
그 역할을 위한 "안정적인 자리"를 찾으세요
먼저 V자형 블록을 철저히 청소하십시오. 무수 에탄올을 사용하여 표면의 먼지와 기름때를 닦아내십시오. 이러한 미크론 크기의 불순물(사람 머리카락보다 20배 가는)은 부품이 기울어지는 원인이 될 수 있습니다.
V자형 블록을 화강암 플랫폼에 고정하십시오. 마치 의자를 평평한 바닥에 고정하여 가공 중 흔들림을 방지하는 것과 같습니다. ZHHIMG®의 화강암 플랫폼은 매우 높은 평탄도를 자랑합니다. 1미터 길이 내에서 높이 차이는 사람 머리카락 굵기의 1/1000을 넘지 않습니다.
2. 부품들이 "똑바로 세워지도록" 하세요.
작은 부품은 V자형 홈에 넣으십시오. 예를 들어, 직경 3mm의 금속 샤프트를 가공할 때는 90° V자형 홈에 조심스럽게 넣으십시오.
다이얼 게이지로 교정하십시오. 다이얼 게이지는 0.001mm의 오차까지 측정할 수 있는 정밀 도구입니다. 마치 부품의 높이를 측정하는 것처럼 수평을 정확하게 맞춥니다. 부품의 모양이 특수한 경우, 두께 오차가 1μm를 넘지 않는 화강암 평행 블록을 사용하여 가공면의 수평을 유지하면서 부품을 들어 올릴 수도 있습니다.
3. 살살 잡고 해당 부위를 꽉 쥐지 마세요.
고무 헤드가 달린 고정 장치를 사용하여 부품을 고정하십시오. 힘은 마치 손으로 달걀을 살살 잡는 것처럼 2~3kg 정도로 조절해야 합니다. 이렇게 하면 부품이 미끄러지거나 깨지지 않습니다. ZHHIMG®의 저소음 고정 장치는 가공 중 진동을 줄여 부품의 안정성과 안전성을 보장합니다.
4. 처리 시작: 마치 가르마 부분을 "자르는" 것과 같습니다.
반도체 리드 가공을 예로 들어보겠습니다. 펨토초 레이저를 사용하여 두께 0.1mm의 구리 합금 리드를 원하는 모양으로 절단한다고 가정해 봅시다. 화강암 V자형 블록은 진동의 90% 이상을 흡수할 수 있어 레이저 절단면의 수직 오차를 5μm 미만으로 줄일 수 있습니다. 이는 1mm 높이에서 사람 머리카락 굵기의 1/10 정도밖에 되지 않는 기울기에 해당합니다.
후처리 검사: 고정밀 다이얼 게이지로 측정한 결과, ZHHIMG® V자형 블록은 직경 5mm의 샤프트를 가공하도록 위치되었으며, 두께 오차는 2μm 이내로 제어되었습니다. 이는 사람 머리카락보다 30배나 얇은 두께입니다!
일상생활 속 "초정밀" 응용 분야
5G 칩의 비밀: 칩 패키징에 사용되는 리드 프레임은 0.1mm 두께의 구리판에 복잡한 형상으로 절단되어야 합니다. 화강암 V자형 블록을 사용하면 칼날처럼 정밀하게 절단할 수 있어 칩의 안정적인 신호 전송을 보장합니다.
최소 침습 수술의 "눈"과 같은 역할을 하는 화강암 V자형 블록은 직경 0.5mm의 스테인리스 스틸 카테터를 가공할 때 부품의 미끄러짐을 방지하고 카테터 내벽을 거울처럼 매끄럽게 만들어 의사가 더욱 정밀하게 수술할 수 있도록 합니다.
IV. 이 "정밀 보조 장치"를 유지 관리하는 방법
정기적인 세척: 50개의 부품을 가공할 때마다 초음파를 사용하여 V자형 블록을 "세척"하여 틈새에 있는 금속 찌꺼기와 절삭유를 씻어냅니다.
연례 건강 검진: 레이저 장비를 사용하여 V자형 블록의 크기를 측정합니다. ZHHIMG® 화강암 V자형 블록은 1년 사용 후 정밀도 변화가 1μm 미만으로, 사람 머리카락의 성장 속도보다도 느립니다!
다음에 작고 정밀한 부품을 보게 된다면, 그 뒤에 수억 년에 걸쳐 형성된 단단한 질감의 화강암 V자형 블록이 조용히 "힘을 가하고" 있다는 사실을 잊지 마세요. 이 블록은 현대 기술의 미세한 세계를 지탱하고 있습니다.
게시 시간: 2025년 6월 18일