절삭 가공의 대표적인 특징은 높은 압력과 높은 온도에서 빠른 속도로 회전하는 공구와 공작물의 접촉을 통한 마찰과 열의 발생이다. 마찰은 공구의 급격한 마멸을 초래하고, 절삭열은 공작물을 팽창시켜 치수 안정도를 떨어뜨리며 표면층의 가공 경화를 유발한다. 이러한 바람직하지 않은 영향을 감소시키기 위해 절삭유를 사용한다. 절삭유는 가공 표면을 순환하면서 마찰을 감소시킨다. 동시에 공구와 공작물을 냉각시키고 금속칩을 제거한다. 절삭유의 사용 목적은 절삭성 향상을 위한 냉각과 윤활 작용이며 부가적으로 방청 작용을 포함한다.
종류
절삭유 종류는 물로 희석해서 사용하는 수용성과 원액으로 사용하는 비수용성으로 나누어진다. 절삭유 선택에 있어서는 절삭성과 환경 부하를 함께 고려해야 한다. 표에 수용성 절삭유와 비수용성 절삭유를 비교했다.
| 항목 | 수용성 절삭유 | 비수용성 절삭유 |
|---|---|---|
| 핵심 기능 | 냉각 | 윤활 |
| 절삭 성능 | 부족하다 | 우수하다 |
| 극압성 | 나쁘다 | 좋다 |
| 방청성 | 나쁘다 | 좋다 |
| 수명 | 짧다 | 길다 |
| 작업장 청결 | 좋다 | 나쁘다 |
| 관리 | 어렵다 | 편리하다 |
| 연기 발생 | 적다 | 많다 |
| 가격 | 저렴하다 | 비싸다 |
| 환경 오염 | 크다 | 작다 |
환경
환경 친화 생산 공정, 청정 기술 측면에서 볼 때 비수용성 절삭유를 사용하는 것이 바람직하다. 비수용성 절삭유는 기본 성능인 절삭성 뿐만 아니라 환경적인 면에서도 수용성 절삭유에 비하여 우수한 결과를 보여준다. 하지만 많은 가공업체들이 여전히 가격이 저렴하다는 이유로 환경 부하가 큰 수용성 절삭유를 사용하고 있는 실정이다. 비수용성 절삭유를 사용하더라도 가공 조건을 개선하여 절삭력 감소, 전력비 절감, 절삭유 사용량 감소 및 재활용 등을 실행한다면 수용성 절삭유와의 가격 차이를 좁힐 수 있다. 절삭유를 단편적인 재료비 매입 영역으로만 보지 말고 구매부터 사용, 폐유 처리까지의 모든 과정이 전체 공정에 영향을 주는 생산 요소로 보는 시각이 요구된다.
일반적으로 고속절삭 수준에 들어서면 윤활 작용보다는 냉각 위주의 절삭유를 요구한다. 환경보호 측면을 강조할 때 더 나아가 절삭유 사용을 없앤 건식 절삭이 가장 바람직하다. 건식 절삭을 위해서는 가공정밀도, 칩제거, 열적 영향 등에 대한 혁신적인 기술보완이 필요하다. 현 시점에서는 환경부하가 큰 절삭유는 사용량을 줄이고, 절삭성과 환경 오염을 함께 고려하는 것이 현명한 선택이다.