스트롭 미디어와 연마제의 종류

 연마제 <- 대개, 연마재+각종 재료를 배합하여 조제된, 연마에 사용되는 반고형~현탁액의 완제품을 지칭

스트롭 <- 스트로핑을 위해 사용되는 도구의 총칭

스트롭 미디어 <- 스트로핑을 위해 사용되는 도구, 특히 그 소재.

스트로핑 <- 광의 : 단단한 연마성 표면을 갖는 숫돌 위에서의 연마 이후 진행되는 연마/성형 과정(CMP의 경우도 엣지에 시행하는 경우 광의로서 스트로핑에 해당한다 볼 수 있음), 협의 : 단단한 연마성 표면을 갖는 숫돌 위에서의 연마 이후 진행되는 연마/성형 과정으로서, 유연함을 가져 일정 수준의 신축성이 있는(압축되는) 섬유상의 미디어에서 시행되는 것.

연마재의 종류에 따른 연마제의 분류

-재래식 : 주된 연마재로 실리카, 알루미나, 실리콘카바이드, 크로미아등의 다양한 세라믹 사용 -> 저합금 탄소강의 연마에는 문제가 없지만, 고합금강의 연마에서는 다양한 문제가 생기기 시작함.

-수퍼연마재를 사용한 것 : 주된 연마재로 다이아몬드, CBN 사용 -> 가장 어려운 합금까지 커버할 수 있음.

널리 사용되는 연마재 자체는 강한 화학적 결합(매우 안정적)을 가져 단단하다는 특성을 갖기 때문에 인체에 들어오더라도 반응하지 않고 배출되기 때문에, 다량의 분진을 호흡기로 들이키지 않는 한, 소량 먹는다고 해도 문제를 일으키지 않고 배출되며, 연마제 공포를 조성하여 수익을 올리고자 하는 자들의 상술에 놀아나지 말아야 함.

연마재 자체보다 왁스나 오일같은 연마제 속 다른 성분들이 메인이며, 이 마저도 그 양이 적어 인체에 유의한 영향을 주기란 불가능에 가까우며, 대한민국 식약처는 식기에 대해 국제적으로도 찾아보기 힘든 수준의 매우 엄격한 스텐다드를 적용하여 검사하고 았음.

스테인리스 식기의 연마제 잔여물 <- 극히 소량이라 대부분의 경우 문제가 없고, 유가용매로 싹 닦으면 번거로운 과정 없이 단번에 모두제거되니, 식용유를 바르고 닦거나, 배이킹소다, 식초를 들고 고생하며 효과없는 짓을 하지 말고, 유기용매로 싹 닦아낸 뒤 퐁퐁물로 한번 행구고 사용하면 됨.

제형에 따른 연마제의 분류

-유성, 왁스상의 것

상온에서 고형으로 유지되어 흘러내리지 않음, 바인더 역할을 해주는 왁스에 의해 연마재가 잘 돌출되지 않아 상대적으로 속도가 느림, 두껍게 도포되는 경우 왁스층이 밀리며 유동하기 때문에 적절히 작동하지 않음. 고정 유지 특성상, 고속 전동공구류에 적합함. 적절한 세척에 유기용매를 요함.

쉽게 압축되는 소재 위에서는, 가장 강하게 엣지에 라운딩을 유발함.

-유성, 페이스트상의 것

상온에서 쉽게 비교적 도포할 수 있는 점도가 있는 페이스트 형태로 대개 오일기반 바인더를 사용하며, 시장에서 대부분을 차지함. 일반적인 금속 연마제 하면 떠오르는 방식이며, 대부분 잘 섞인 상태로 유지되는 경우가 많음, 표준적인 속도, 적절한 세척에 유기용매를 요함.

쉽게 압축되는 소재 위에서는, 상대적으로 강하게 엣지에 라운딩을 유발함.

-수성, 페이스트상의 것

상온에서 쉽게 비교적 도포할 수 있는 점도가 있는 페이스트 형태로, 비교적 드물고, 금속보다는 세라믹 가공에 쓰이는 경우가 많음. 제형에 따라 사용 전 잘 혼합이 필요한 경우가 있음, 유성에 비해 속도가 빠른 편, 물로 세척 가능. 일상에선 치약이 대표적인 사례

쉽게 압축되는 소재 위에서도, 엣지에 라운딩을 비교적 적게 유발함.

-수성, 서스펜션/에멀젼 중 건조성인 것

페이스트에 비헤 속도가 빠른 수성 용액 기반의 액상 제형으로, 사용전 잘 섞어 사용해야 하며, 유성에 비해 속도가 빠른 편, 휘발되며 다 건조된 뒤 연마재를 고정시켜 사용하는 타입으로, 섬유상의 미디어에서 사용시 고착이 되지 않은 상태에선 정상 작동하지 않음. 하지만 하드스트롭에서 사용시엔 역으로 물, 퐁퐁물등을 추가해가며 마르지 않도록 유의하기만 하면 문제 없는 사용 가능.

쉽게 압축되는 소재 위에서도, 엣지에 라운딩을 비교적 적게 유발함.

-유성, 서스펜션인 것 (비휘발성)

페이스트에 비헤 속도가 빠른 오일 기반의 액상 제형으로, 사용전 잘 섞어 사용해야 하며, 점도가 낮을 수록 속도가 빠른 편. 긴시간 지속적으로 유동하는 상태를 유지하며, 레핑등에 사용됨. 적절한 세척에 유기용매를 요함.

비교적 압축되지 않는 비흡수성 표면에서 최상의 결과를 발휘하며, 라운딩을 상당부분 억제할 수 있음.

-수성-서스펜션/에멀젼 중 비 건조성인 것,

페이스트에 비해 속도가 빠른 수성 용액 기반의 액상 제형으로, 사용전 잘 섞어 사용해야 하며, 유성에 비해 속도가 빠른 편, 대부분이 휘발없이 남아 지속적으로 유동하는 상태를 유지하며, 레핑등에 사용됨. 물로 손쉽게 세척 가능.

비교적 압축되지 않는 비흡수성 표면에서 최상의 결과를 발휘하며, 라운딩을 상당부분 억제할 수 있음.

수성-서스펜션/에멀젼 중 비 건조성인 것의 실제 사용 모습, 하드스트롭과 잘 작동하고 있다.

스트롭 미디어의 종류

섬유상인 것

-가죽 : 동물성의 단백질 섬유로, 동물의 피부로 이루어져, 섬유질 타입 가운데에선 내마모성이 양호한 편, 유연하여 가장 널리 사용되는 전통적인 스트롭 미디어. 수분/유분에 의해 부풀거나 일어날 수 있음. 그러나 세척이 사실상 불가능하며, 한번 연마재를 바른 이후로는 다른 타임으로 변경이 곤란하므로, 소모품으로서 사용하게 됨.

-직물 : 동물성, 식물성, 합성의 섬유를 다양한 방법으로 직조(제조)한 것으로 종류에 따라 그 물성이 매우 상이함. 린넨, 실크, 펠트, 부직포, 종이, 인조가죽, 극세사 등 수많은 종류가 있음. 린넨의 경우 저렴하며 상당 널리 쓰이지만 가죽에 비해 내마모성이 불량하므로 그 수명이 짧으며, 극세사로 된 것이 좋은 평가를 받기도 함. 섬유의 종류에 따라 수분/유분에 의해 물성 변화가 있을 수 있음.

-목재 : 목섬유로 구성됨. 발사/베스 우드와 같이 상당히 쉽게 소성변형되는 것 부터, 소나무를 비롯한 일반적인 구조재용 소프트우드, 참나무 계통(오크)의 하드우드까지 다양하며, 개중에는 실리카 성분이 상당량 포함된 경우도 있음. 초본인 대나무의 경우 목본이 아니므로 엄밀히는 나무가 아니지만 식물성이므로 목재에 함께 포함시키되, 다량의 실리카 성분을 포함하는 것에 유의. 목재는 수분/유분에 의해 부풀거나 일어날 수 있음.

내마모성이 높다고 해도 금속이나 세라믹, 솔리드 폴리머 소재에 비해 매우 쉽게 마모되므로, 비교적 수명이 짧음. 갈려나온 칩이 잔뜩 쌓이는 등 오염이 발생하는 경우, 섬유 사이에 박히게 되어 그 클리닝이 쉽지 않고, 물을 사용하기 어려운 경우가 많음.

섬유상인 스트롭들의 경우 작든 크든 유의하게 압축되는 특성으로 인해 압력에 매우 민감하며, 작업 시간이 길어지는 경우 필연적인 엣지 라운딩을 발생시킴(라운딩이 긍정적 영향을 미치는 수준까지만 진행되도록 유도할 수 있는 것이지, 유의한 수준의 라운딩의 발생을 통제할 수는 없음), 이는 일반적인 가죽은 물론, 이는 샤프닝을 위해 제조되었다고 하는 나노스트롭이나 거니클로스같은 제품에서도 피할 수 없는 문제임. 그럼에도 불구하고, 적절한 스킬만 있다면 적절한 결과를 얻을 수 있음.

하지만 대부분의 가이디드 샤프너에서 사용시 큰 각도는 고정되나, 압력을 컨트롤 하기 힘들기 때문에, 실제 작용되는 각도가 지속적으로 변화하므로 좋은 결과를 얻기 어려움. 하지만 프리핸드로 사용시엔 압력을 컨트롤 하기 수월하므로, 프리핸드로 사용하는 경유엔 그런 문제에 상대적으로 수월하게 대응할 수 있음.

또한 섬유상인 구조 특성상, 대부분이 연마제를 상당량 흡수하여 초기엔 꽤 많은 양을 사용해야 하며, 젖은 상태에서는 치수나 물성이 상당히 변화하기 때문에 건조시켜 사용해야 하는 것들은 내부까지 충분히 건조될 수 있도록 충분한 시간을 두고 고정시켜야 함. 신축성이 있어 입자가 고정되지 않으면 지나치게 느려지므로 유동하는 상태에선 정상적으로 연마작용을 하지 못하는 경우가 많기 때문에, 연마재 입자를 표면에 얇게 잘 고정될 수 있게 도포하는 것이 좋은 결과를 얻기 위한 요령이 됨.

비흡수성으로 단단한 표면을 갖는 것 (랩, lap)

하드스트롭과는 전혀 다른 매우 딱딱하고 신축성이 없는 신터드 세라믹 소재

-유리, 신터드세라믹(주로 알루미나, 공극이 적게 고밀도로 제조된 것)

매우 단단한 소재로, 평이 상당히 오래 유지되나, 평이 무너진 경우 수정이 쉽지 않음. 유리는 비정질로 대개의 신터드 세라믹에 비해 쉽게 마모됨, 밀도가 높은 편으로 꽤 무거움. 표면이 연마제를 유의하게 흡수하지 않으므로 소량만 사용하여도 충분한 효과를 얻기 가능.

무산소동

-황동, 청동, 동
청동, 황동의 경우 순동에 비해, 더 나은 내마모성을 갖지만 합금 특성상 건강 염려가 있을 수 있음, 순동 중 매우 높은 순도로 정제된 무산소동의 경우, 무척 순수하게 동(구리)으로 구성되어 있으므로, 다른 금속 성분에 대한 우려가 없음. 표면의 산화로 쉽게 얼룩이 남을 순 있지만, 내부로 파고드는 부식은 쉽게 발생하지 않으므로 관리가 수월함. 비교적 쉽게 impregnated 됨. 밀도가 높아 매우 무거움. 표면이 연마제를 유의하게 흡수하지 않으므로 소량만 사용하여도 충분한 효과를 얻기 가능하지만, 비교적 빠르게 연마제를 뻑뻑하게 만들기 때문에, 사용간 윤활제의 추가 첨가가 필요할 수 있음.

-주철
전통적인 래핑용 소재, 지속적인 방청 필요, 밀도가 높아 상당히 무거움. 표면이 연마제를 유의하게 흡수하지 않으므로 소량만 사용하여도 충분한 효과를 얻기 가능하지만, 간혹 비교적 빠르게 연마제를 뻑뻑하게 만들 수 있기 때문에, 사용간 윤활제의 추가 첨가가 필요할 수 있음.

위와 같은 랩들은 편의상 스트롭으로 불리곤 하나, 기술적으로는 명확히 스트롭이 아닌 랩, 스트로핑이 아닌 래핑임. 표면이 매우 단단하거나, 표면에 단단한 연마재 입자가 쉽게 박혀 단단히 잡고 있곤 하기 때문에, 연마제 속 연마재 입도분포에 비교적 민감함. 각도가 고정되면 압력에 크게 구애받지 않고 설정한 각도가 유지되지만, 과압/지나치게 높은 각도로 사용되는 경우 쉽게 엣지 끝의 파손을 유발 할 수 있음. 전통적인 스트롭 미디어에 비해 극히 적은 라운딩을 남김.

이러한 특성은, 각도가 고정되지만, 정압으로 작업하기 힘든 가이드 샤프너에서의 사용에 매우 적합하지만, 마무리 단계의 엣지에 정점은 현미경적인 크기로 인해 큰 횡력(압력)이 가해지면 쉽게 파손(마이크로 치핑) 될 수 있으며, 랩은 대부분 무게가 무겁기 때문에, 압력에 의한 각도변화가 만드는 문제는 제거되나, 압력 그 자체에 의한 파손 가능성을 항상 염두에 두어야 함. 단, 랩 자체의 무게가 엣지에 가해지지 않는 프리핸드 샤프닝에서는 그런 문제가 발생하지 않음.

표면이 흡수하지 않고, 갈려나온 칩 역시 표면에 쌓이지 않기 때문에, 클리닝이 매우 수월하며, 표면 컨디셔닝만 해주면 일반적인 사용에선 반영구적인 수명을 가짐.

이와 같은 래핑은 가장 정밀한 치수가공을 위해 널리 사용되는 방식 중 하나임.

비흡수성이며, 최소한의 유의한 유연함을 갖는 것

-CGSW 하드스트롭

기존 시장에 존재하지 않던 유형의 제품으로, CMP 패드와 랩(lap)의 중간 정도에 해당. 어느 정도의 미세한 쿠션이 있는 폴리머 소재로, 낮은 밀도로 가볍운 동시에, 랩이 갖는 긴 수명과 쉬운 클리닝, 압력에 대해 급격한 라운딩을 일으키지 않고 연마제를 소량만 요구하는 장점, 그리고 스트롭이 갖는 비교적 손상을 달 예민하게 일으키는 장점을 양립시킬 수 있음. 다만 비용이 높은 편.

가이드에 사용하거나 프리핸드로 사용하거나 양쪽에서 다 좋은 결과를 쉽게 얻을 수 있으며, 라운딩이 최소화된 효율적인 디버링이 가능.

하드스트롭은 CGSW 및 EdgePro 의 상품명이며, 다른 어떤 제품도 하드스트롭이 아님.