스타일러스 소재가 더 가볍고, 더 단단하고, 더 단단해졌습니다.

Sep 01, 2023

CMM(3차원 측정기) 또는 공작 기계 스타일러스 카탈로그를 검색하면 선택할 수 있는 다양한 재료가 표시됩니다. 물론 루비 볼, 카바이드 샤프트, 스테인리스강 베이스 등 기존의 대기 부품도 여전히 존재합니다. 그러나 오늘날에는 질화규소, 지르코니아, 강철, 다이아몬드, 탄소 섬유, 세라믹, 티타늄 등을 찾을 수 있습니다. 이로 인해 작업에 가장 적합한 재료에 대한 많은 질문이 발생합니다. 이번 글에서는 재료와 재료의 장단점을 살펴보겠습니다.

진화하는 시장에 대응하여 CMM 및 공작 기계 스타일러스는 더욱 가볍고 견고하며 내마모성이 향상되고 있습니다.

오늘날 CMM 또는 공작 기계 프로브용 스타일러스를 선택할 때 다양한 재료를 선택할 수 있습니다.

특정 애플리케이션에 가장 적합한 선택이 확실하지 않은 경우 스타일러스 제조업체에 문의하여 조언을 구하십시오.

최초의 CMM은 강화 강철로 제작된 수동 배치 스타일러스를 사용했습니다. 그 당시 스타일러스 디자인은 강철 스템에 브레이징된 강철 볼, 강철 실린더 절반, 중심점을 빠르게 찾을 수 있도록 구멍에 밀어넣도록 설계된 강철 콘으로 제한되었습니다. 작업자는 스타일러스를 표면이나 가장자리에 대거나 구멍에 누른 다음 풋 스위치를 밟아 위치를 기록합니다.

프로브 시스템이 빠르게 개선되었고 스타일러스도 마찬가지였습니다. 초기 접촉식 트리거 프로브는 오늘날 사용되는 것과 유사한 볼 스타일러스를 사용했습니다. 볼은 강철이었고 샤프트는 나사산이 없는 것이었습니다. 스레드 대신 고정 나사가 샤프트를 제자리에 고정했습니다. 볼, 스템, 나사형 베이스로 구성된 오늘날의 친숙한 3피스 스타일러스는 1980년대 CMM 및 공작 기계에 접촉식 트리거 프로브 헤드가 확산되면서 등장했습니다.

Ruby는 여전히 대부분의 CMM 및 공작 기계 응용 분야에서 선택되는 볼 재료입니다. 루비 볼은 상대적으로 저렴하고 내마모성이 뛰어납니다. 텅스텐 카바이드는 고유한 강성으로 인해 스타일러스 샤프트 또는 스템에 가장 자주 사용됩니다. 스테인리스강은 나사형 베이스의 가장 일반적인 재료입니다.

그렇다면 새로운 자료는 모두 무엇입니까?

측정 및 프로빙 시스템이 발전함에 따라 스타일러스 요구 사항도 발전했습니다. 오늘날의 프로빙 시스템 중 상당수는 스타일러스 길이와 무게에 제한을 두고 있습니다. 이러한 한계로 인해 충분한 강성을 제공하면서도 무게를 줄이는 소재가 필요하게 되었습니다. 특정 CMM은 공장 현장에서 작동하도록 설계되었습니다. 이를 위해서는 온도 변동에 강한 툴링이 필요합니다. 수동으로 작동하는 CMM "암"은 오늘날의 제조 및 검사 분야에서 일반적입니다. 이러한 수동식 CMM에는 수동 사용을 견딜 수 있는 재질로 제작된 견고한 스타일러스가 필요합니다.

반면 공작 기계 스타일러스에는 소위 "기계식 퓨즈"가 포함되어 있습니다. 대부분의 공작 기계 스타일러스는 기계 또는 프로브 헤드의 손상을 방지하기 위해 충돌 시 파손되도록 설계되었습니다.

의료 및 전자 부품의 크기가 줄어들면 스타일러스도 작아집니다. 얼마 전까지만 해도 1.5mm보다 작은 볼을 가진 스타일러스는 이국적인 것으로 간주되었습니다. 그것들은 깨지기 쉽고 교정하기 어려운 것으로 간주되었습니다. 오늘날 그들은 흔합니다. 이러한 확장 분야를 지원하기 위해 직경 0.2mm(0.008”) 볼의 스타일러스가 최근 출시되었습니다. 이를 이해하면 0.2mm 공은 이 문장 끝에 있는 마침표보다 작습니다.

이러한 변화로 인해 진화하는 요구 사항을 충족하기 위해 새로운 재료가 도입되었습니다. 다음은 스타일러스의 주요 구성 요소인 1) 볼, 2) 스템, 3) 나사형 베이스를 구성하는 재료에 대한 개요입니다.

공

합성 루비로 만든 공이 업계 표준입니다. 루비는 다이아몬드 다음으로 경도가 높기 때문에 내마모성이 뛰어납니다. Ruby는 마찰 계수가 상대적으로 낮기 때문에 지속적인 접촉 프로빙 또는 "스캐닝"과 관련된 응용 분야에 적합합니다. 그러나 처리되지 않은 알루미늄을 스캔하는 경우 알루미늄이 볼 표면에 쌓여 추가 사용에 적합하지 않게 되는 경향이 있습니다. 또한 연마 표면은 루비 볼의 평평한 부분을 마모시킬 수 있습니다. 이러한 용도에는 질화규소 볼을 권장합니다.