샌드블라스팅과 쇼트피닝의 차이점

샌드블라스팅과 쇼트피닝의 차이점

현장에서 종종 "샌드 블라스팅과 쇼트 피닝은 어떻게 다른가요?"라는 질문을 자주 받는데요. 두 공정 모두 고속으로 투사재를 표면에 충돌시킨다는 공통점이 있지만, 두 공정의 목적·원리·적용 분야는 명확이 다릅니다. 아래에서 각 공정의 특징과 기술적 차이를 상세하게 살펴보겠습니다.

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샌드블라스팅(Sand Blasting)은 무엇인가요?

샌드블라스팅은 금속·콘크리트 등의 표면에 원형 또는 각진 투사재를 고압으로 분사해 부식성 잔류물과 슬래그(녹, 페인트, 산화물, 용융 스케일, 주물사 등)를 불순물을 제거하는 기계식 세척 공정입니다. 이를 통해 제품 표면에 코팅이 잘 접착될 수 있도록 표면을 균일하게 정돈할 수 있습니다. 블라스팅 공정에서는 필요한 표면의 청정도와 조도에 따라 다양한 종류의 투사재를 사용하는데요. 가넷, 알루미나 옥사이드 또는 글라스비드와 같은 비철연마재 또는 쇼트볼그리트 같은 금속 투사재가 사용됩니다. 이 과정에서 구형(球形)의 쇼트볼을 사용하기 때문에 샌드블라스팅과 쇼트피닝을 혼동할 수 있는데요. 다음은 쇼트 피닝에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

 

샌드 블라스팅(쇼트 블라스팅)의 목적

  • 녹·페인트·스케일·오염물 제거
  • 균일한 표면 조도를 형성하여 코팅 밀착력 향상
  • 수작업 대비 높은 작업 효율
  • ISO 8501-1(표면 청정도), ISO 11124-2(금속 투사재 규격) 기준 활용 가능

쇼트피닝(Shot Peening)은 무엇인가요?

쇼트피닝은 표면 세척 목적이 아닌, 금속 표면을 강화하는 기계적 처리 공정입니다. 금속 표면에 작은 구형 쇼트볼을 고속으로 분사하여 단련시켜 피로 강도, 내구성, 내마모성, 내식성 등을 향상시키기 위한 목적을 가진 공정입니다. 특히 높은 하중이 가해지거나 왕복 운동을 하는 부품에 필요한 과정인데요. 이를 통해 금속 내부의 균열 발생 가능성을 낮추고, 피로강도를 크게 높일 수 있는데요. 반복 하중을 받는 금속 부품의 수명을 30% 이상 향상시키는 효과가 있습니다. 작업물은 일반적으로 구형의 금속, 글라스, 세라믹 쇼트를 소성변형이 가능할 정도의 충분한 압력으로 분사하여 처리합니다. 보통 쇼트피닝은 밀폐된 환경(예, 캐비닛)에서 이루어지며, 쇼트볼의 재수집 및 재활용이 가능하고 먼지 발생량을 줄여줍니다.

 

쇼트 피닝의 목적

  • 반복 하중을 받는 부품의 피로수명 향상
  • 균열 발생 가능성 감소
  • 스프링, 터빈, 기어 등 핵심 부품 성능 개선
  • SAE J443(강도·집중도 관리), AMS 2430(절차·재료 요구사항) 등 정밀 제어 기준 적용

쇼트 피닝의 사용 분야

  • 항공 우주 산업: 항공기 엔진부품, 기체 구조 부품, 헬리콥터와 항공기용 기어, 변속기 시스템, 랜딩기어 등
  • 자동차 및 상용차 : 기어, 캠샤프트, 크랭크 샤프트, 체인, 스프링, 서스펜션 시스템, 클러치, 밸브, 로드, 브레이스, 크로스바, 토션 바 등
  • 토목 기계 : 쟁기 블레이드, 트랙터 궤도 및 기어 등
  • 석유 산업 : 드릴 장비와 관련품들
  • 발전(가스, 수력 & 풍력발전) : 터빈, 블레이드와 그 부품들, 기어 및 관련 부품들
  • 건설업 : 빔, 브레이스, 다리 및 건물 구조물 부품 등

 

 

주요 기술적 차이

1. 충돌 방식

1) 쇼트 블라스팅:

  • 각진 또는 원형 투사재를 사용하여
  • 오염물 제거 및 표면 거칠기 형성
    → 마모(Abrasion) 기반의 기계적 제거 방식

 

2) 쇼트 피닝:

  • 반드시 구형 투사재만 사용
    → 표면 손상 없이 균일한 압흔을 만들어 압축응력 형성

2. 사용 에너지

1) 쇼트 블라스팅:

  • 오염물을 빠르게 제거하기 위해
    높은 에너지 사용
    (예: 금속 표면 세척 시 약 300 J/m² 수준)

 

2) 쇼트 피닝:

  • 부품 변형 없이 강화 효과만 얻기 위해
    정밀하게 에너지 설정
    (예: 일반 산업용 부품은 약 100 J/m²)

3. 공정 제어

1) 쇼트 블라스팅:

  • 비교적 단순한 제어, 시각적 검사 중심
  • 필요시 표면 조도 측정

 

2) 쇼트 피닝:

  • Almen Strip(알멘 스트립) 기반의
    정확한 강도·커버리지 관리
  • 실시간 속도·투사량·커버리지 제어
  • 항공우주 분야에서는 98% 이상 커버리지 요구

활용 비교

 

기준샌드 블라스팅 (쇼트 블라스팅)쇼트 피닝
목적세척, 전처리, 표면 거칠기 형성압축응력 부여로 부품 강화
사용 투사재금속/광물계 원형·각형 투사재금속·유리·세라믹 구형 비드
산업 분야건설, 도장, 주조, 금속 가공항공우주, 자동차, 에너지
비용상대적으로 저렴공정 정밀도 요구로 비용 높음
기술 수준수동/시각적 제어정밀 자동 제어
표면 조도코팅 접착력 목적의 조도 형성조도 형성 없음, 균일성 중시
환경 영향분진 발생 → 집진·필터 필요분진 적으나 높은 에너지 요구
부품 수명코팅 수명 증가금속 피로수명 증가
주요 적용도장·용융아연 전 표면 처리스프링, 터빈, 기어 등 피로 부품
사용 투사재 강구, 연마재, 가넷, 글라스 그릿, 플라스틱 등스테인리스 비드, 글라스 비드, 세라믹 비드, 컷와이어 등

 

정리하자면, 쇼트 블라스팅은 세척·전처리 중심, 쇼트 피닝은 금속 강화 중심의 공정이라고 할 수 있는데요. 두 기술은 목적과 결과가 다르기 때문에, 사용자의 요구사항·부품 특성·산업 표준을 기준으로 적절한 공정을 선택하는 것이 중요합니다. 긴 글 읽어주셔서 감사드리며, 다음시간에도 쇼트 블라스팅 및 쇼트 피닝 관련 심화 기술 콘텐츠를 가지고 찾아뵙겠습니다.

 


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