CNC 선형 가이드의 전기적 특성은 무엇입니까?

CNC 선형 가이드의 전기적 특성은 무엇입니까?

전기적 특성은 무엇입니까?CNC 선형 가이드s? 이것은 많은 고객들이 자주 묻는 질문입니다. CNC 선형 가이드의 연구, 개발 및 공급을 전문으로하는 제조업체로서, 우리는 기술 토론에서 많은 고객이 전기적 전도도에 대한 오해를 가지고 있음을 관찰했습니다.CNC 선형 가이드s - 일부는 그들이 정전기 보호의 필요성을 내려다 보는 "완전히 비 - 전도성"이라고 생각합니다. 다른 사람들은 작동 조건이 전도도에 어떤 영향을 줄 수 있는지 고려하지 않고 "안정적인 전도도"를 가지고 있다고 가정합니다. CNC 선형 가이드의 핵심 기능은 높은 - 정밀 선형 운동을 달성하는 것입니다. 그러나 CNC 장비에서 정전기 축적 및 신호 간섭과 같은 문제는 종종 전기 전도성과 관련이 있습니다. 그들의 전도도는 "절대적으로 단열"하거나 "고도로운"것이 아니라 재료, 구조 및 작동 조건에 영향을받는 "동적 특성"입니다. 전기 전도도의 적응성을 무시하면 구성 요소의 정전기 전기 파괴와 같은 장비 고장 또는 신호 전송 왜곡이 발생할 수 있습니다. 오늘 우리는 전도성 특성의 세부 사항을 조사 할 것입니다.CNC 선형 가이드S는 특정 요구 사항에 따라이를 제어하는 ​​방법입니다.

첫째, CNC 선형 가이드의 기본 전도성 성능 : "물질 본질"에서 전도성 기능을 검사합니다.
1. 주류 강철 - 기반 가이드 : 기본 전도성 기능을 보유하지만 높지는 않지만 - 품질 도체
CNC 선형 가이드S는 주로 SUJ2 베어링 스틸 및 45 강철과 같은 재료로 만들어집니다. 이들 물질의 부피 저항성은 약 1-10 × 10 Ω ℃ (실온에서)이므로 일부 전도성 기능을 제공합니다. 그러나 이것은 순수한 구리의 전도성 성능의 1/5 ~ 1/10에 해당하는 순수 구리 (1.72 × 10 ℃의 부피 저항성) -보다 현저히 낮습니다.
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실제 응용 분야에서 강철 CNC 가이드 레일의 표면 저항 (가이드 레일 본체와 슬라이드 블록 사이의 접촉 저항)은 일반적으로 0.1–1 Ω로 장비의 정적 방전에 대한 기본 요구 사항을 충족합니다. 예를 들어, 강철 가이드 웨이가있는 CNC 밀링 머신에서 작동 중 마찰에 의해 생성 된 정전기 (약 500V)는 장비 접지 시스템으로 가이드 웨이를 통해 1 초 이내에 정적 전압을 10V 미만으로 줄여서 회로 보드와의 정적 간섭을 방지 할 수 있습니다. 그러나, 레일 표면에 산화물 층 (5μm보다 큰 두께)이 존재하는 경우 표면 저항이 10-100Ω로 증가하여 전도도가 90% 이상 감소한다는 점에 유의해야한다. 이것은 정적 방전 속도를 늦추고 정적 축적으로 이어질 수 있습니다.

2. 특수 재료 레일 : 전도성 성능의 "차별화 된 선택"
스테인레스 스틸 레일 :304 스테인레스 스틸의 부피 저항성은 대략 7.3 × 10 Ω ℃이며, 이는 SUJ2 강철보다 7 배 높다. 표면 저항은 일반적으로 1-5Ω이므로 부식 저항이 필요한 시나리오에 적합하지만 전도성 성능이 높은 시나리오 (예 : 식품 가공 CNC 장비). 수생 제품 가공을위한 CNC 기계에서, 스테인레스 스틸 가이드 레일은지면 접점의 수를 늘려서 전도도가 약간 약하지만, 정적 방전 시간은 여전히 ​​2 초 내에 제어되어 보호 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다.

알루미늄 합금 가이드 레일 :6061-T6 알루미늄 합금의 부피 저항성은 대략 3.7 × 10 ° M이며, 전도도는 강철 가이드 레일보다 우수하며 (순수 구리의 절반에 접근), 표면 저항은 0.05-0.5Ω에 불과합니다. 높은 정적 방전 속도 (예 : 반도체 CNC 장비)가 필요한 시나리오에 적합합니다. 반도체 웨이퍼 절단 기계의 알루미늄 합금 레일은 정전기 방전 시간을 0.5 초 미만으로 줄여 웨이퍼에 대한 정전기 손상을 방지 할 수 있습니다.

절연 코팅 레일 :일부 CNC 장비 (예 : 의료 CNC 기기)는 레일 전도도 간섭을 피해야하므로 에폭시 수지 단열 코팅 (두께 20-50 μm)이 강철 레일 표면에 분사됩니다. 이 경우, 레일의 부피 저항은 1 × 10¹²Ω ・ m보다 크거나 동일하며, 표면 저항은 단열 범주 내에있는 1 × 10 Ω보다 크거나 동일합니다. 그러나, 절연 코팅이 스크래치 (깊이가 10 μm 이상 또는 동일한 깊이)를 발생하면 전도성 경로가 형성 될 수있어 표면 저항이 갑자기 100 Ω 미만으로 떨어지고 절연 효과를 잃게됩니다.

둘째, 핵심 요소는 전기 전도도에 영향을 미칩니다CNC 선형 가이드s
1. 구조 설계 : 전도성 경로의 "중요한 경로"
슬라이드 블록과 가이드 레일 사이의 연락처 양식 :a의 슬라이드 블록 및 가이드 레일CNC 선형 가이드 볼/롤러를 통해 연락하십시오. 접촉 영역이 작을수록 접촉 저항이 높아집니다. Ball - 유형 슬라이더는 약 10-20 개의 접촉점이 있으며 접촉 저항은 일반적으로 0.5–1Ω입니다. 롤러 - 유형 슬라이더는 약 30-50 개의 접촉점이있는 접점이 더 긴 접촉 라인을 가지고있어 접점 저항이 0.1–0.3Ω로 줄어 듭니다. 접촉 저항이 낮아 CNC 그라인딩 머신의 롤러 - 유형 가이드 레일은 동일한 사양의 볼 - 유형 가이드 레일보다 2 배 빠른 정전기 방전 속도를 갖습니다.

접지 구조 설계 :가이드 레일이 별도의 접지 터미널과 함께 설계되지 않고 기본을 통해 간접적으로 접지되지 않으면 접지 저항은 5-10Ω (정상적인 별도의 접지 저항성이 1Ω 이상 또는 동일)로 증가하여 전도도 효율이 크게 감소합니다. 가이드 웨이가 별도로 접지되지 않아 고객의 CNC 선반은 작동 중에 100V 이상의 정적 전압을 유지했습니다. 접지 단자 (접지 저항 0.5Ω)를 설치 한 후 정적 전압은 10V 미만으로 빠르게 떨어졌습니다.

2. 표면 조건 : 전도도의 "동적 변수"
표면 거칠기와 청결 :가이드 레일의 표면 거칠기가 RA가 0.8 μm보다 작거나 같을 때, 슬라이드 블록과의 접촉은 더 단단하고 접촉 저항은 안정적으로 유지되었다; 표면 거칠기가 1.6 μm보다 크거나 동일하거나 오일 얼룩 또는 먼지 (10 μm 이상의 두께)가 존재하는 경우 접촉 저항이 2-5 배 증가합니다. 특정 CNC 기계에서, 가이드 레일 표면의 오일 잔류 물 축적으로 인해 접촉 저항은 0.3Ω에서 1.5Ω로 증가했습니다. 무수 에탄올로 청소 한 후, 접촉 저항은 0.4Ω로 되돌아 갔다.

표면 처리 과정 :가이드 레일 표면의 열처리 (예 : 질화, 크롬 도금)는 전기 전도성에 영향을 미칩니다. 질화로 처리 된 가이드 레일 (표면 경도 HV500 이상)은 기본 재료와 유사하게 표면 저항이 약 0.3–0.5Ω입니다. 크롬 - 도금 레일 (크롬 층 두께 5-10 μm)은 강철에 비해 크롬의 약간 높은 저항 (1.29 × 10 ℃)로 인해 표면 저항이 0.5-0.8Ω입니다. 고객은 크롬을 테스트 한 크롬 - 도금 레일을 테스트 한 결과 정적 방전 시간이 질화 레일보다 0.3 초 ​​더 느리지 만 여전히 기본 보호 요구 사항을 충족한다는 것을 발견했습니다.

3. 환경 적 요인 : 전기 전도도와의 "외부 간섭"
온도 및 습도 :주변 온도가 10도 증가 할 때마다 금속 레일의 저항은 약 4%-5%증가하고 그에 따라 접촉 저항이 증가합니다. 온도가 25도에서 50 도로 상승하면 SUJ2 스틸 레일의 접촉 저항은 0.5Ω에서 0.6Ω로 증가합니다. 환경 습도가 30% (건조 환경) 미만인 경우 정전기가 축적 될 가능성이 높으며 레일이 전도성이면 정전기 생성 속도가 방출 속도를 초과하여 전압이 증가 할 수 있습니다. 건조한 북부 지역에서는 CNC 장비의 레일의 정적 전압이 겨울 동안 200V에 도달했습니다 (습도 20%). 가습 후 (습도가 50%로 증가) 정적 전압은 50V 미만으로 떨어졌습니다.
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부식성 환경 :산성 또는 알칼리성 환경에서, 철도 표면은 부식 층 (예 : 산화 녹 또는 소금 안개 층)을 형성하기 쉽다. 두께가 10μm를 초과하면 부피 저항력이 1 × 10 Ω ℃ 이상으로 증가하여 전도도가 90% 감소합니다. 부식성 가스에 장기간 노출되어 특정 화학 CNC 기계의 가이드 레일은 50μm - 두꺼운 부식 층을 개발하여 접촉 저항이 0.3Ω에서 10Ω로 상승합니다. 가이드 레일을 부식으로 교체 한 후 - 저항성 스테인레스 스틸 올전은 접촉 저항이 정상으로 돌아 왔습니다. ​

셋째, 다양한 CNC 장비 시나리오에 대한 전도성 속성 적응 전략
1. 일반 CNC 가공 장비 (예 : CNC 선반 및 밀링 머신) : 기본 전도성 보호 기능이 충분합니다.
이 기계는 정전기에 대한 감도가 낮습니다. 스틸 레일 (SUJ2/45 강철)은 1Ω보다 작거나 동일하고 접지 저항을 1Ω보다 적거나 접지 저항을 보장하기 위해 선택되어야합니다. 높은 전도도 성능을 지나치게 추구 할 필요는 없습니다. 열쇠는 표면 오일 오염과 산화 층이 전도도에 영향을 미치는 것을 피하는 것입니다. 특정 CNC 선반은 별도의 접지와 함께 SUJ2 스틸 레일을 사용하며 정적 - 관련 결함없이 3 년간 운영되어 처리 요구 사항을 완전히 충족시킵니다.

2. 정밀 CNC 장비 (예 : CNC 그라인딩 머신 및 조정 보링 머신) : 안정적인 전도도는 정밀도를 보장합니다.
이 유형의 장비는 신호 전송과의 정전기 간섭을 피해야합니다. 질화 표면과 함께 롤러 - 유형 가이드 웨이 (접촉 저항이 0.3Ω 이하 또는 동일)를 사용하는 동시에 정적 전기 축적을 방지하기 위해 40%에서 60% 사이의 환경 습도를 제어하는 ​​것이 좋습니다. CNC 좌표 보링 머신은 가이드 레일 전도도를 최적화하여 처리 정밀도를 크게 향상시킴으로써 ± 0.002 mm 내지 ± 0.001 mm의 신호 전송 간섭 오차를 개선했습니다.

3. 고도로 정적 - 민감한 장비 (예 : 반도체 CNC 장비, 의료 CNC 기기) : 차별화 된 전도도 설계
반도체 장비 :알루미늄 합금 가이드 웨이 (0.5Ω보다 적은 접촉 저항)을 선택해야하며, 정적 배출 시간은 0.5 초 또는 동일합니다. 웨이퍼에 대한 정적 손상을 방지하기 위해 이중 접지 설계 (별도의 가이드 및 슬라이드)를 채택해야합니다. 반도체 CNC 절단 기계의 알루미늄 합금 가이드 웨이는 이중 접지 설계를 통해 5V 미만의 정적 전압을 유지합니다.

의료기구 :절연이 필요한 경우 절연 코팅 레일 (1 × 10 Ω보다 큰 표면 저항)을 사용하고 코팅 완전성을 정기적으로 검사하십시오. 전도도가 필요한 경우 316L 스테인리스 스틸 레일 (부식 - 저항성 + 기본 전도도)을 사용하여 의료 위생 표준을 준수하면서 정적 배출을 가능하게하십시오. 특정 의료 CNC 운영 테이블의 절연 코팅 레일은 코팅 및 안정적인 단열 성능에 흠집이없는 연간 검사를 받았습니다.

요약
CNC 선형 레일의 전도성 특성은 "고정 값"이 아니라 "재료 + 구조 + 환경"의 결합 된 결과의 결과는 기본 전도도 (접촉 저항 0.1-1 Ω)를 가지며, 특수 재료 레일은 높은 전도도 (알루미늄 합금) 또는 단열 (코팅 된 강철)을 달성 할 수 있습니다. 구조 설계 및 환경 조건은 전도도의 안정성을 결정합니다. 전도성 특성을 무시하면 정전기 - 관련 실패로 이어질 수 있지만 고성능을 지나치게 추구하면 비용이 증가 할 수 있습니다.
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공급 업체로서 장비의 정적 감도 및 사용 환경을 기반으로 레일을 선택하는 것이 좋습니다. 일반 가공을위한 스틸 레일을 선택, 롤러 - 정밀 처리를위한 강철 레일 타입 스틸 레일, 고도로 - 감도 시나리오를위한 알루미늄 합금 또는 절연 코팅 레일을 선택하십시오. 또한 적절한 접지 설계와 정기적 인 청소를 보장하십시오. 전도성 특성을 장비 요구 사항과 정렬함으로써 만 CNC 장비의 안정적인 작동을 보장하고 불필요한 비용 폐기물을 피할 수 있습니다. ​

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