마이크로 가공용 재료: 스테인리스, 티타늄, 황동, PEEK 등

Micropartz 편집팀 · 게시일 2026년 10월 28일

마이크로 부품은 무게가 1그램도 안 되는 경우가 많아서, 재료비는 견적에 거의 나타나지 않습니다. 그래도 재료 선택은 형상을 얼마나 작게 할 수 있는지, 어떤 공차가 현실적인지, 버 제거가 얼마나 필요한지, 공구가 몇 개나 부러지는지를 결정합니다. 이 가이드는 마이크로 가공 부품에 가장 자주 쓰이는 금속과 플라스틱을 비교하고, 각각이 공차와 비용에 무엇을 의미하는지 보여 줍니다. 공정 측면은 마이크로 밀링과 선삭의 형상 크기와 공차 가이드를 참고하십시오.

마이크로 크기에서 재료가 더 중요한 이유

형상이 1 mm 아래로 내려가면 세 가지 특성이 지배적입니다.

• 칩 생성. 쾌삭 황동이나 303 스테인리스처럼 칩이 깔끔하게 끊어지는 재료는 작은 공구가 자유롭게 절삭하게 해 줍니다. 316L이나 순동처럼 끈적이는 재료는 칩이 공구에 감기고 번집니다.
• 버 생성. 연성이 있는 재료는 공구 앞으로 금속을 밀어내며 출구마다 버를 남깁니다. 0.3 mm 가로 구멍에서는 20 μm의 버가 구멍을 막을 수 있습니다.
• 강성과 안정성. 금속은 클램핑과 절삭 힘을 받아도 형태를 유지합니다. 플라스틱은 휘고, 크리프하며, 온도와 습도에 따라 크기가 변합니다.

같은 도면이 황동에서는 일상적인 작업이고 티타늄에서는 어려운 이유가 이것입니다.

마이크로 가공용 금속

재료	일반적인 재종	마이크로 가공성	버	일부 형상의 일반적인 공차	일반적인 용도
쾌삭 황동	C36000 (CuZn36Pb3)	매우 좋음	적음	±0.005 mm	커넥터, 시계 부품, 계기용 핀
구리	C11000, C10100	나쁨, 끈적임	많음	±0.01 mm	전극, RF 부품, 히트 스프레더
스테인리스, 쾌삭	303	좋음	보통	±0.005 mm	핀, 피팅, 일반 부품
스테인리스, 오스테나이트계	304, 316, 316L	보통	많음	±0.005 ~ ±0.01 mm	의료, 식품, 유체 부품
티타늄	Grade 2, Grade 5 (Ti-6Al-4V)	보통, 열과 마모에 주의	보통	±0.005 ~ ±0.01 mm	임플란트, 치과, 항공우주
알루미늄	6061-T6, 7075-T6	좋음	보통 ~ 많음	±0.005 mm	반도체 및 광학 하우징
공구강	D2, H13, SKD11	어닐링 상태는 보통, 경화 후에는 단단함	적음	±0.005 mm, 더 엄격하면 연삭	금형 인서트, 펀치, 마모 부품

평가와 공차는 작은 부품에 대한 일반적인 업체 경험이며 사양이 아닙니다.

황동과 구리

황동 C36000은 가공성의 기준점입니다. 기능이 허락한다면 선택해야 할 재료이며, 다른 모든 금속이 이것과 비교됩니다. 구리는 정반대입니다. 순동은 부드럽고 끈적여서 공구에 달라붙고 버가 심하게 생깁니다. 전도성이 허락한다면 텔루륨 구리(C14500)가 훨씬 잘 절삭됩니다.

스테인리스강

303에는 황이 들어 있어 칩을 끊는 개재물을 만듭니다. 마이크로 가공이 가장 쉬운 스테인리스이지만 내식성이 낮고 보통 임플란트에는 인정되지 않습니다. 316L은 의료 부품의 표준이며, 임플란트에는 ASTM F138 준거품이 흔합니다. 공구에 더 가혹하고 세심한 버 제거가 필요합니다. 17-4 PH는 강도가 중요한 곳에 쓰이며 H900이나 H1025 상태에서 무리 없이 절삭됩니다.

티타늄

Grade 5라고도 하는 Ti-6Al-4V는 임플란트와 고강도 소형 부품에 흔한 선택이며, 임플란트 등급에는 ASTM F136 준거의 ELI 품종이 쓰입니다. 티타늄은 열전도가 나빠 열이 절삭날에 머물고 작은 공구를 빨리 마모시킵니다. 업체는 절삭 속도를 낮추고 공구를 더 자주 교체하며, 이는 사이클 타임에 나타납니다. 상업용 순수 티타늄인 Grade 2는 더 부드럽고 끈적이며 버가 더 많이 생깁니다.

알루미늄

6061-T6와 7075-T6은 빠르게 절삭되고 치수도 잘 유지하므로 알루미늄은 반도체, 광학, 전자 부품 하우징에 인기가 있습니다. 마이크로 크기에서의 주된 문제는 얇은 모서리의 버와 완성 부품을 취급할 때의 무름입니다. 아노다이징은 면당 몇 미크론을 더하므로 엄격한 형상에는 도면에서 여유를 반영해야 합니다.

공구강

D2, H13, SKD11은 어닐링 상태에서 가공한 뒤 경화하거나, 특수 공구로 경화된 상태에서 가공합니다. 경화로 얇은 마이크로 형상이 변형될 수 있습니다. 경화된 부품에서 가장 엄격한 공차를 얻으려면 업체는 연삭, 와이어 방전가공, 하드 밀링으로 마무리합니다.

마이크로 가공용 플라스틱

플라스틱	안정성	작은 형상의 일반적인 공차	비고
PEEK	그룹 내 최고	±0.01 mm, 일부 형상은 ±0.005 mm	생체적합 등급, 고온, 어닐링 소재 권장
POM(아세탈, 델린)	좋음	±0.01 ~ ±0.02 mm	깔끔하게 절삭, 저마찰
PTFE	나쁨, 크리프 발생	±0.02 ~ ±0.05 mm	부드럽고 클램핑과 온도에 따라 움직임
PEI(울템)	좋음	±0.01 mm	강성이 높고 비정질, 절연 부품에 적합
PMMA	보통	±0.02 mm	광학 부품, 작은 형상에서 균열이 생기기 쉬움

작은 부품에 대한 일반적인 값이며 보증이 아닙니다.

플라스틱은 온도에 따른 팽창이 금속보다 훨씬 커서 강철의 대략 5 ~ 10배입니다. 25 °C에서 측정한 PTFE 부품이 20 °C에서는 공차를 벗어날 수 있습니다. 플라스틱은 내부 응력이 풀리면서 가공 후에도 이완됩니다. 좋은 관행은 어닐링한 소재를 쓰고, 단계별로 가공하며, 부품이 안정된 뒤에 측정하는 것입니다.

덜 흔한 재료

일부 마이크로 부품에는 일반적인 목록 밖의 재료가 필요합니다. 이런 재료도 작은 크기에서 가공할 수 있지만 경험 있는 업체가 적어서 공급업체의 선택지가 좁아집니다.

• 니티놀(니켈 티타늄). 초탄성과 형상 기억 때문에 의료기기에 쓰입니다. 가공 경화가 빠르고 공구를 빨리 마모시키며, 밀링보다는 레이저나 와이어 방전가공으로 절단하는 경우가 많습니다. 입열이 변태 온도를 바꿀 수 있으므로 업체가 이를 관리해야 합니다.
• 귀금속. 금, 백금, 백금 이리듐 합금은 의료용 전극, 커넥터, 시계 부품에 나옵니다. 부드럽고 끈적이며 재료비가 상당해집니다. 칩과 잔여 소재에 스크랩 가치가 있으므로 업체는 보통 이를 별도로 계산합니다.
• 텅스텐과 텅스텐 합금. 밀도가 높고 단단하며 방사선 차폐, 웨이트, 전극에 쓰입니다. 초경 공구로 저속에서 가공할 수 있고, 연삭이나 방전가공으로 마무리하는 경우가 많습니다.
• 베릴륨 구리. 스프링과 접점에 쓰입니다. 잘 절삭되지만 분진과 칩이 건강에 해로워서 적절한 관리 체계를 갖춘 업체만 다룹니다.
• 세라믹과 유리. 알루미나, 지르코니아, 용융 실리카는 보통 금속처럼 절삭하지 않습니다. 연삭, 래핑, 레이저 가공을 하거나 소결 전 그린 상태에서 가공합니다. 마이크로 CNC 가공과는 다른 공급망으로 취급하십시오.

재료	일반적인 공정	공급업체 풀
니티놀	레이저 절단, 와이어 방전가공, 세심한 밀링	전문 업체
백금 이리듐, 금	스위스형 선삭, 마이크로 밀링	전문 업체, 재료 취급 규정
텅스텐 합금	저속 선삭과 밀링, 연삭	보통
베릴륨 구리	스위스형 선삭, 분진 관리 하의 밀링	안전 요건으로 제한됨
알루미나, 지르코니아	연삭, 그린 가공, 레이저	별도의 세라믹 공급업체

이해를 돕기 위한 일반적인 방식입니다.

부품에 이런 재료 중 하나를 쓴다면 RFQ의 첫 줄에 적어 주십시오. 그러면 견적을 내놓고 나서 거절하게 될 업체의 대부분을 미리 걸러 낼 수 있습니다.

재료를 공차와 비용에 맞추기

재료를 생각하는 유용한 방법은 사이클 타임, 공구 마모, 버 제거 수고를 합친 계수로 보는 것입니다.

재료	상대적 가공 수고(황동 = 1.0)
황동 C36000	1.0
알루미늄 6061	1.1 ~ 1.3
스테인리스 303	1.5 ~ 2
POM	1.2 ~ 1.5
PEEK	1.5 ~ 2
스테인리스 316L	2 ~ 3
티타늄 Grade 5	2.5 ~ 4
경화 공구강	3 ~ 5

작은 부품에 대한 예시적인 비율이며 가격표가 아닙니다. 실제 비용은 형상, 공차, 수량에 따라 달라집니다.

가상의 예를 들어 보겠습니다. 센서 핀이 습관적으로 316L로 설계되었습니다. 기능상 필요한 것은 중간 정도의 내식성뿐이고 인체 접촉은 없습니다. 303으로 바꾸면 지름을 ±0.005 mm로 유지하면서 가공 수고와 버 제거가 눈에 띄게 줄어듭니다. 임플란트에서는 같은 변경이 허용되지 않으며, ASTM F138 준거 316L의 추가 비용은 그저 제품의 일부입니다.

RFQ에서 재료를 지정하는 방법

1. 재종과 규격. “티타늄”이 아니라 “ASTM F136 준거 Ti-6Al-4V ELI”로 적습니다.
2. 상태. 어닐링, T6, H900, 가공 후 지정한 HRC로 경화 등입니다.
3. 형태. 연삭 바, 인발 바, 판재, 환봉의 구분과 스위스형 가공에 필요한 지름 공차입니다.
4. 증명서. 히트 또는 로트까지 추적 가능한 재료 성적서이며, 의료와 항공우주에서는 흔히 필수입니다.
5. 승인된 공급처. 품질 시스템이 특정 제강소나 유통업체를 요구한다면 처음부터 알려 주십시오.
6. 마감. 부동태 처리, 아노다이징, 전해 연마, 코팅과 두께 허용치입니다.

마이크로 가공 구매 가이드는 재료가 완전한 RFQ의 나머지 부분과 어떻게 맞물리는지 설명하고, 마이크로 부품 측정 가이드는 플라스틱이 검사에서 왜 더 세심한 주의가 필요한지 다룹니다.

다음 단계

일반적인 재종과 공차는 공차 및 재료 레퍼런스에 요약되어 있습니다. 재료와 가장 엄격한 공차가 정해지면 RFQ를 보내 주십시오. Micropartz는 해당 재료를 이미 마이크로 크기로 가공하고 있는 최대 3개 업체와 연결하고 영업시간 기준 24시간 이내에 회신드립니다.

자주 묻는 질문

참고한 규격 및 자료

• ASTM F138, Wrought 18Cr-14Ni-2.5Mo Stainless Steel Bar and Wire for Surgical Implants (UNS S31673)
• ASTM F136, Wrought Titanium-6Aluminum-4Vanadium ELI Alloy for Surgical Implant Applications
• ASTM B16, Free-Cutting Brass Rod, Bar and Shapes for Use in Screw Machines
• Wikipedia: Ti-6Al-4V

이 가이드의 수치는 이해를 돕기 위한 일반적인 값입니다. 실제 값은 도면, 재료 성적서, 매칭된 업체가 결정합니다.

계속 읽기

• 마이크로 가공: 초소형 정밀 부품 구매 가이드
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