거친 금속판이 강렬한 망치질을 통해 정밀한 자동차 부품, 튼튼한 교량 요소, 심지어는 예술 작품으로 변하는 것을 상상해 보십시오. 이러한 놀라운 변형은 제조에서 중추적인 역할을 하는 고대적이면서도 현대적인 금속 성형 기술인 단조를 통해 가능해졌습니다. 단조는 금속을 성형할 뿐만 아니라 기계적 특성을 크게 향상시킵니다. 이 기사에서는 금속 변형의 비밀을 밝히는 네 가지 기본 단조 공정을 탐구합니다.
단조는 압축력(충격 또는 압력)을 사용하여 금속 빌렛의 소성 변형을 유도하여 특정 모양, 치수 및 향상된 특성을 가진 부품을 만드는 제조 공정입니다. 성형 외에도 단조는 금속의 내부 미세 구조를 개선하여 강도, 인성 및 피로 저항성을 향상시킵니다. 단조 작업은 작업 온도에 따라 분류됩니다. 열간 단조는 금속의 재결정 온도보다 높은 온도에서 발생하고 냉간 단조는 그 온도 이하에서 발생합니다. 선택은 재료 유형, 원하는 특성 및 부품 사양에 따라 달라집니다.
주요 통찰력:단조는 단순히 금속을 형상화하는 것이 아니라 구조적 무결성을 근본적으로 개선하여 단조 부품을 주조 또는 기계 가공 부품보다 내구성을 높여줍니다.
스미스 단조라고도 알려진 개방형 단조는 가장 오래되고 가장 다양한 금속 가공 방법 중 하나입니다. 모루, 망치, 보조 장비와 같은 간단한 도구를 사용하여 장인들은 반복적인 타격이나 압력을 통해 점차적으로 금속을 형성합니다. 이 기술은 금속이 모든 방향으로 자유롭게 흐르는 "개방형" 단조인 크고 무거운 부품을 생산하는 데 탁월합니다.
인상 다이 단조라고도 하는 이 방법은 성형 다이 내에 금속 흐름을 가두어 둡니다. 빌렛은 엄청난 힘으로 다이 캐비티에 압착되어 공차가 엄격한 거의 그물 형태의 부품을 생산합니다. 이는 자동차 크랭크샤프트나 항공우주 부품과 같은 복잡한 대용량 부품에 이상적입니다.
실온 또는 실온 근처에서 수행되는 냉간 단조는 산화를 방지하면서 가열 비용을 없애줍니다. 일반적인 기술에는 냉간압조(볼트/못용), 압출, 굽힘, 인발 등이 포함되며 패스너나 전자 부품과 같은 작고 정밀한 부품에 적합합니다.
메모:재료 선택은 매우 중요합니다. 충분히 연성이 있는 금속(예: 저탄소강, 알루미늄)만이 냉간 단조의 강렬한 변형을 견딜 수 있습니다.
이 특수 공정은 회전하는 롤러 사이에서 중공 빌렛을 점진적으로 압축하여 이음매 없는 링을 형성합니다. 응용 분야는 베어링 레이스 및 기어 블랭크부터 산업용 플랜지 및 터빈 링까지 다양합니다.
각 단조 방법은 대규모 부품을 위한 개방형 다이, 복잡한 대량 생산 부품을 위한 폐쇄형 다이, 정밀 소형 부품을 위한 냉간 단조, 원형 애플리케이션을 위한 링 롤링 등 서로 다른 요구 사항을 충족합니다. 기술이 발전함에 따라 정밀 단조, 등온 단조, 전자기 성형과 같은 혁신이 계속해서 금속 가공 가능성을 확장하고 있으며, 단조는 현대 제조에 필수 불가결합니다.
