[생산공정/가공기술] 소성가공 - 단조 압연 인발(압출) 전조

 

 

 

 소성가공이란

 

소성가공 = 성형 작업, 재료에 물리적인 힘을 가해 소성변형 일으켜 원하는 형상을 만드는 것

소성변형 공정 = 재료의 체적과 질량을 한 부분으로부터 다른 부분으로 이동시키는 방법에 의해 필요한 형상을 만드는 공

종류

• 공정방식에 따라 ~ 프레스, 단조, 압연, 압출, 인발, 전조, 등
• 가공온도에 따라 ~ 열간가공, 냉간가공

2023.03.26 - [정리, 공부/생산공정, 생산기술] - [생산공정/가공기술] 프레스 공법 - 개념, 종류, 특징

[생산공정/가공기술] 프레스 공법 - 개념, 종류, 특징

 

 단조

 

 

 

단조: 

• 가열된 금속 or 상온의 고체에 압력을 가해 형상을 만드는 것
• 단단한 고체 재료를 해머로 두들기거나 프레스로 쾅 찍어내는 등으로 압력을 가해 기계적인 힘으로 원하는 형상을 만드는 것.
• 금속 재료의 내부에는 주조 시 생기는 기공, 편석, 조대조직 등의 불균열성이 존재하나 단조 공정을 거침으로 압착되고 결정립이 미세화 되어 조직이 개선된다.

주조

망치 단조

 

단조로 형성된 제품은

• 충격 및 전단 강도에 강한 제품임
• (채우는 것이 아니기에)다공성, 수축, 공동 및 냉각 문제가 발생하지 않는다.
• 자유단조와 형단조로 구분됩니다.
• 자유단조: 공구 사이에 소재를 놓고 돌리거나 위치를 바꾸며 두들겨 원하는 모양으로 만듦 (금형의 사용이 적합치 않은 대형의 단공품의 경우 주로 사용)
• 형단조: 가열된 금속재를 금형 다이 2개 사이에 넣고 위아래로 압착해 만듦 (대량 생산에 적합, 금형 제작, 동일형상의 정밀도가 좋은 부품 대량으로 생산 가능) = 드롭해머(Drop Hammer), 단조프레스(Forging Press), 업 세터(Up Setter)
• 재료의 변형저항이 작은 고온에서 행해지는 열간단조와 / 상온에서 행하는 냉간단조로도 구분

 

 

 압연

 

 

압연은 대체로

다른 공정 전에 행해지는 1차 성형 작업이 된다.

얇은 판을 만들어 추가 가공을 통해 우리가 원하는 제품을 만들어 내기에

(특히 프레스/단조 공정을 통해 불필요한 부분 잘라내고, 요구 형상에 맞게 굴곡을 주고)

// 프레스 포스팅 첨

 

압연은 종이의 열코팅하는 기기.. 같은거랄까요?

 

회전하는 2개 이상의 롤러 사이로 금속재료를 높은 압으로 눌러주며 밀어내는 가공법입니다.

롤러에 들어가기전에 재료는 회사별 설비 power에 맞는 적정온도로 대워져 들어갑니다 (1000 ~ 1300도)

롤러에 가해지는 압축응력을 조절하며 두께를 변형합니다.

비교적 단순한 형상만 제작 가능 

생산 속도가 높고 치수 정도의 제어가 용이하다

 

포스코의 철판도 이렇게 만드려나요 ??

 

 

열간압연으로 얇게 펴거나 (소재의 재결정온도 이상에서 행해야 단조같은 uniform grain을 얻을 수 있다.)

냉간압연으로 얇게 만들어 냅니다. 이러한 과정은 금속표면을 깔끔하고 물성을 더 좋게 만들어줍니다. (강성)

 

압연 생산의 주의점

피가공물이 소성변형하는 동안 롤과 압연기도 탄성변형을 한다.

롤의 간격은 오나전히 평해이어야 한다. ~ 두께 불일치 발생

롤의 휨으로 우그러지고 구불한 결과 나오기

 

 

 

 압출

 

압출은 가래떡 뽑는 것이랑 비슷할 것 같네요 ㅋㅋㅋ

 

금속재료에 높은 압을 주어 원하는 형상의 구멍으로 밀어내며 단면을 만들어 주는 공정입니다.

다이에 뚫린 구멍의 형상에 맞는 막대나 관 형상을 만들어내기 용이합니다.

재료의 변형 저항이 작은 온도 조건에서 진행

연한 재료를 이용하면 불규칙적인 단면을 가진 fail 발생 가능

 

인발도 비슷한 공정으로 보이네요

 

압출

 

압출

 

인발

 

 전조

 

틀 사이 혹은 붙여서 소재를 놓고 상온에서 소성변형시켜 원하는 형상으로 만드는 가공방식

주로 나사나 기어를 만드는데 사용됩니다.

다이(틀) 소재는 금형강, 베어링강, 합금공구강 등으로 만들어집니다.

 

 

전조가공은 왕복형과 회전형이 있습니다.

기어 가공 영상에서는 왕복형이 정밀도를, 회전형이 대량생산 특화로 보이나

나사 생성에서는 반대인가 봅니다.

 

 

 

마치며