다이아몬드 와이어 루프를 이용한 에폭시 수지 정밀 절단: 2 mm 테스트 데이터
유럽 고객을 위한 샘플 테스트 (Company Q) · Ring diamond wire cutting process
개요
This report documents precision slicing of epoxy resin using a ring diamond wire cutting system. 평가는 장비 및 와이어 선택을 포함한다, 절단 방법론, 공정 매개변수, 그 결과 두께 균일성, 치수 정확도, surface quality and edge integrity of the sliced parts. Test results indicate that a gantry-type ring diamond wire machine, water-based cooling, and appropriately matched process parameters deliver stable, high-precision slicing of epoxy resin.
1. 시험 시료
| 매개변수 | 값 |
|---|---|
| 재료 | Epoxy resin |
| 경도 | 대략. 5–6 Mohs |
| 작업물 치수 | 30.0 밀리미터 (L) × Ø20.0 mm |
| Target slice dimensions | 2.0 밀리미터 (L) × Ø20.0 mm |
2. 장비 및 와이어 선택
장비: ESO-GM. In view of the material characteristics of epoxy resin and the requirement to produce 2 mm thin slices, Ensoll selected the ESO-GM gantry-type ring diamond wire cutting system with a top-down vertical feed. The gantry configuration maintains a stable wire trajectory and slice thickness accuracy, and the machine is equipped with a mist-extraction system.
냉각수: water-based cutting. Water is used as the cooling medium. It continuously cools the contact zone between the diamond wire and the epoxy resin and carries away part of the heat and cutting debris generated during cutting, reducing the effect of localised temperature rise and debris accumulation on the machining condition. Controlled water supply helps maintain a stable cutting zone.
와이어: 완전히 도금됨. 완전히 도금된 다이아몬드 와이어가 선택되었습니다.. 도금 구조는 다이아몬드 연마입자와 와이어 코어 사이의 결합 강도를 향상시키며 입자 분포를 보다 균일하게 만듭니다., so the wire maintains a consistent grinding capability and material removal behaviour during cutting. This reduces grain pull-out and wire wear. For the 2 mm thin-slice requirement in epoxy resin, stable wire performance is essential to thickness consistency.
3. 절단 방식 및 장비 장점
갠트리 절단 구성. 갠트리 구조는 높은 전체 강성과 주행 안정성을 제공합니다. The top-down vertical feed helps keep the diamond wire trajectory stable and reduces the influence of changes in cutting force on slice position and dimensional accuracy in epoxy resin. The machine is equipped with a mist-extraction system that promptly removes mist generated during water-based cutting.
지능형 장력 제어. 이 시스템은 절단 조건에 따라 다이아몬드 와이어 장력을 실시간으로 조절하며, 일정 장력 모드와 가변 장력 모드를 모두 지원합니다., 와이어를 안정적으로 작동시키기. Well-matched tension control reduces fluctuation in the wire trajectory and limits localised uneven loading and the risk of wire breakage caused by tension variation, which in turn reduces the occurrence of slice defects.
와이어 파단 메모리. 다이아몬드 와이어가 파손되거나 기계가 비정상적으로 정지하면, 시스템은 현재 가공 위치와 관련 작동 상태를 자동으로 기록합니다.. 와이어를 교체한 후, 절단은 기록된 위치에서 재개됩니다., 재배치 및 반복 가공으로 인한 치수 편차와 재료 손실을 줄입니다.. This improves the continuity of epoxy resin thin-slice cutting and lowers the risk of repeated cutting.
고강성 일체형 주철 프레임. 일체형 주철 프레임은 높은 구조적 강성과 진동 저항을 제공합니다., 가공 중 기계 진동과 구조적 변형이 와이어 경로에 미치는 영향을 줄입니다.. For the cutting stability and thickness consistency demanded by 2 mm epoxy resin slices, 고강성 프레임은 절단 중 진동을 억제하고 와이어가 안정적으로 작동하도록 돕습니다.
4. 공정 매개변수 및 냉각 방법
| 매개변수 | 값 |
|---|---|
| 와이어 직경 (밀리미터) | 0.35 × 1978 |
| 와이어 이동 속도 (mm / 분) | 8 |
| 절단 폭 (밀리미터) | 20 |
| 와이어 장력 (N) | 80 |
| 와이어 속도 (엠/초) | 21 |
| 와이어 보우 시간 (초) | 60 |
5. 절단 성능 및 결과
5.1 TTV 시험 데이터 (단위: 밀리미터)
총 두께 변동 (TTV) 9점 격자를 사용하여 측정됨, 진공 척 스테이지에서 이중 탐침 두께 측정 방법. 측정은 링 다이아몬드 와이어 절단으로 생산된 에폭시 수지 조각에 적용되었습니다. 측정 전에 기기는 열 안정화와 표준 두께 블록을 통한 보정을 거쳤습니다. 명목상 절단 두께는 2.000 밀리미터.
| 시료 | 9점 두께 측정 | T최대 | T최소 | TTV |
|---|---|---|---|---|
| S01 | 1.994, 1.997, 2.000 1.996, 2.001, 2.004 1.998, 2.005, 2.008 |
2.008 | 1.994 | 0.014 |
| S02 | 1.990, 1.994, 1.998 1.995, 2.000, 2.003 1.997, 2.004, 2.007 |
2.007 | 1.990 | 0.017 |
| S03 | 1.986, 1.991, 1.995 1.993, 1.998, 2.002 1.996, 2.003, 2.009 |
2.009 | 1.986 | 0.023 |
| S04 | 1.995, 1.998, 2.001 1.997, 2.002, 2.005 1.999, 2.006, 2.010 |
2.010 | 1.995 | 0.015 |
| S05 | 1.992, 1.996, 1.999 1.994, 2.000, 2.004 1.998, 2.005, 2.009 |
2.009 | 1.992 | 0.017 |
| S06 | 1.988, 1.993, 1.997 1.994, 1.999, 2.003 1.996, 2.004, 2.008 |
2.008 | 1.988 | 0.020 |
평가. 여섯 개의 에폭시 수지 조각에 대해 9점 격자 측정이 적용되었습니다. TTV 값은 0.014, 0.017, 0.023, 0.015, 0.017 그리고 0.020 밀리미터, 배치 전체에서 0.014–0.023 mm 범위였으며, 평균 TTV는 약 0.018 mm 위에 2.000 mm 명목 두께. 결과는 에폭시 수지 절단에서 두께 균일성이 우수함을 확인합니다.
5.2 두께 허용치 데이터 (단위: 밀리미터)
두께 허용오차는 9점 두께 데이터를 사용하여 도출되었습니다, 사용하여 2.000 mm를 명목 두께로 하여. The positive and negative thickness deviation were calculated at each measurement position and the results from all six samples were aggregated. The maximum positive deviation, maximum negative deviation and overall deviation range were determined to evaluate thickness consistency.
| 시료 | 평균 두께 | 두께 편차 |
|---|---|---|
| S01 | 2.000 | 0.000 |
| S02 | 1.999 | −0.001 |
| S03 | 1.997 | −0.003 |
| S04 | 2.001 | +0.001 |
| S05 | 2.000 | 0.000 |
| S06 | 1.998 | −0.002 |
| 최대 양의 편차 | — | +0.010 밀리미터 |
| 최대 음의 편차 | — | −0.014 mm |
| 두께 허용 범위 | — | ±0.012 mm |
평가. 명목 두께에 대하여 2.000 밀리미터, the six slices showed mean thicknesses of 1.997–2.001 mm, with the batch average close to nominal. Over all measurement points the thickness deviation ranged from −0.014 mm to +0.010 밀리미터, with a maximum absolute deviation of 0.014 밀리미터.
5.3 Surface Roughness Ra Data (단위: μm의)
표면 거칠기 (Ra) was measured by stylus profilometry on the epoxy resin slices after ring diamond wire cutting. 대표적인 측정 위치는 중앙과 절단 끝 면을 따라 양쪽에 취해졌으며, 표면 프로파일 데이터는 스타일러스 프로파일로미터로 수집되었으며, 각 위치에서 거칠기 매개변수 Ra가 기록되었으며.
| 시료 | 중앙 | 중간 왼쪽 | 중간 오른쪽 | 평균 Ra |
|---|---|---|---|---|
| S01 | 0.62 | 0.68 | 0.65 | 0.65 |
| S02 | 0.58 | 0.63 | 0.60 | 0.60 |
| S03 | 0.72 | 0.78 | 0.75 | 0.75 |
| S04 | 0.55 | 0.61 | 0.58 | 0.58 |
| S05 | 0.65 | 0.70 | 0.67 | 0.67 |
| S06 | 0.60 | 0.66 | 0.63 | 0.63 |
평가. Mean Ra across the six samples ranged from 0.58 받는 사람 0.75 μm의, 그 사이의 모든 개별 측정값과 함께 0.55 그리고 0.78 μm의. 각 단면의 세 측정 위치에 걸쳐 좁은 분포는 절단면을 따라 균일한 표면 마감을 나타낸다.
5.4 가장자리 칩핑 데이터 (단위: μm의)
가장자리 칩은 공구 제작자 현미경의 광학 영상으로 정량화됨. 시료 가장자리는 측정 전에 세척되고 기기의 배율과 측정 척도가 보정되었다. 슬라이스 가장자리는 현미경으로 검사되었다, 식별 가능한 칩 결함이 샘플당 4점에서 발견되고 측정되었으며, 최대 값이 유지됨.
| 시료 | 포인트 1 | 포인트 2 | 포인트 3 | 포인트 4 | 최대. 칩링 |
|---|---|---|---|---|---|
| S01 | 4.2 | 4.8 | 5.3 | 4.6 | 5.3 |
| S02 | 3.8 | 4.5 | 4.9 | 4.2 | 4.9 |
| S03 | 5.6 | 6.3 | 7.2 | 6.5 | 7.2 |
| S04 | 3.5 | 4.1 | 4.6 | 3.9 | 4.6 |
| S05 | 4.8 | 5.4 | 6.1 | 5.2 | 6.1 |
| S06 | 4.3 | 5.0 | 5.6 | 4.7 | 5.6 |
평가. Toolmaker’s microscope inspection of the six epoxy resin slices gave maximum chipping values of 5.3, 4.9, 7.2, 4.6, 6.1 그리고 5.6 μm의, 전체 최대치 7.2 μm의. S04 showed the best edge integrity, and S03 the largest chipping at 7.2 μm의.
6. 결론
The good results obtained in this high-precision slicing trial of epoxy resin stemmed mainly from the combined effect of a purpose-built cutting machine, the cooling method, 그리고 공정 매개변수의 정확한 일치. Epoxy resin is a polymer material, and its machining behaviour depends on the resin formulation and cure state. During ring diamond wire cutting the material is acted on continuously by the abrasive grains, and cutting load, wire condition and process parameters together govern the quality of the slice.
장비. An ESO-GM ring diamond wire cutting system was used. The machine provides good overall structural rigidity and running stability and gives reliable mechanical support for workpiece clamping and continuous wire travel. Coordinated control of the feed mechanism and wire running condition keeps the diamond wire on the programmed path throughout the cut.
냉각. Water-based cutting was adopted. Continuous grinding generates friction heat in the cutting zone, and localised temperature rise can affect the machining state of the material. Continuous water supply cools the contact area between the wire and the workpiece, carries away part of the cutting debris, and reduces the effect of localised heat accumulation on the material surface.
공정 매개변수. 와이어 속도, feed rate and other key parameters were matched to the properties of epoxy resin and to the target slice thickness. 매개변수는 안정적인 와이어 이동과 연속적인 재료 제거를 유지하도록 설정되었으며, avoiding feed rates high enough to raise localised cutting load, or a parameter mismatch that would degrade slice quality.
전체. Taken together with slice dimensional accuracy, thickness tolerance, 표면 거칠기 (Ra) and cut-edge quality, the combination of the ESO-GM ring diamond wire machine, water-based cutting and appropriately matched process parameters provides stable material removal and effective slice quality control for epoxy resin.
