금속 열처리의 이점

CNC 머시닝은 절삭 공구를 사용하여 단단한 블록에서 재료를 제거하여 최종 부품의 모양을 드러내는 절삭 가공 공정입니다. 가공 공정을 더 쉽게 만들고 우수한 최종 부품을 만들려면 사용된 금속이 가공 가능해야 합니다. 또한, 금속 부품의 물성은 가공 공정이 완료된 후에 향상될 수 있습니다. 이것이 열처리가 필요한 이유입니다. 금속 열처리 방법과 열처리의 가장 중요한 이점에 대해 알아야 할 모든 것이 있습니다.

열처리 공정

열처리 공정에는 금속의 미세 구조가 변할 때까지 금속을 가열한 다음 냉각하여 재료를 경화시키기 전에 금속을 그 상태로 유지(담그는)하는 과정이 포함됩니다. 금속을 담그는 시간은 사용 중인 열처리 프로세스, 사용 중인 금속, 부품 크기에 따라 다릅니다. 담그는 시간이 길수록 금속의 기계적 특성에 영향을 미치는 미세 구조 변화가 커집니다.

냉각 속도 및 주변 조건도 금속의 구조와 특성을 변경할 수 있습니다. 염수는 금속을 가장 빨리 냉각시킬 수 있지만 기름, 물, 강제 공기 또는 용광로를 사용할 수도 있습니다.

열처리는 제조 공정 전반에 걸쳐 적용되어 부품에 초기, 중간 또는 최종 특성을 부여할 수 있습니다. 부품을 CNC로 가공할 때 가공 공정을 시작하기 전에 열처리를 적용할 수 있습니다. 이렇게 하면 리드 타임이 단축되고 금속의 가공성이 향상될 수 있습니다. 다른 경우에는 가공 후 금속에 열처리를 가하여 더 단단하고 내구성이 있도록 할 수 있습니다.

일반적인 CNC 열처리

어닐링

금속의 경도를 낮추고 연성을 높이기 위해 수행되는 어닐링 공정은 금속을 냉각하기 전에 임계 온도에서 가열하고 담그는 과정을 포함합니다. 이는 내부 응력을 완화하는 데 도움이 되며 기계 가공 중에 금속이 깨지거나 파손될 가능성을 줄입니다. 전체 어닐링, 재결정화 어닐링, 부분 어닐링 및 최종 어닐링과 같은 여러 어닐링 기술을 사용하여 원하는 최종 특성을 얻을 수 있습니다.

노멀라이징은 금속을 가열한 다음 일반적인 어닐링보다 훨씬 빠른 속도로 실온에서 냉각하는 또 다른 어닐링 기술입니다. 금속이 임계 상한 온도보다 40°C 더 높아지면 공기 중에서 냉각되기 전에 흡수됩니다. 노멀라이징은 담금질, 주조 또는 용접으로 인한 내부 응력을 완화하여 금속 파손을 방지하여 금속을 강화하고 작고 미세하며 균일한 크기의 페라이트 입자를 생성합니다.

케이스 강화

내부를 변경하지 않고 부품의 외부를 강화하려면 케이스 경화 프로세스를 사용할 수 있습니다. 표면 경화 또는 표면 경화라고도 하는 케이스 경화는 금속 전체의 경도를 높이는 다른 방법보다 덜 부서지고 작업 가능한 부품을 만듭니다. 케이스 경화의 한 가지 형태는 탄소가 풍부한 환경에서 금속을 가열하는 것입니다(침탄화). 이는 금속 표면의 강도와 탄소 함량을 증가시키기 때문입니다.

강수 경화

석출 경화 또는 노화는 강하고 가벼운 금속을 생성하므로 항공우주 산업의 열처리 부품에 널리 사용됩니다. 가단성 금속이 있는 경우 고온으로 가열하고 담금질하고 장기간 저온 가열하여 석출물을 금속 입자 구조 전체에 고르게 분산시키고 강도와 경도를 높일 수 있습니다.

스트레스 완화

CNC 가공, 성형, 롤링 및 교정은 모두 부품 내에 응력이 누적되어 부품을 약화시키고 전반적인 품질을 저하시킬 수 있습니다. 응력 제거는 잔류 응력을 제거하고 구조나 경도를 변경하지 않고 부품의 기계적 특성을 개선합니다. 이 프로세스에는 금속을 임계 하한 경계 바로 아래의 온도로 가열하는 작업이 포함됩니다. 냉각 과정은 항상 느리기 때문에 일관된 기계적 특성을 가진 균일한 부품을 생성할 수 있습니다.

담금질 및 템퍼링

이 2단계 열처리는 철 기반 합금의 경도, 연성 및 탄력성을 증가시킵니다. 담금질하는 동안 금속은 고온으로 가열되어 결정 구조가 페라이트에서 오스테나이트로 바뀌고 더 많은 탄소를 흡수하게 됩니다. 그런 다음 금속은 미세 구조 변화를 잠그기 위해 빠르게 냉각됩니다. 담금질은 매우 단단한 부품을 만들기 때문에 일반적으로 CNC 가공 후에 나옵니다.

취성을 줄이고 내부 응력을 완화하며 부품의 수명과 기계적 특성을 개선하기 위해 금속을 임계점보다 낮은 적당한 온도로 가열하여 템퍼링할 수 있습니다.

금속 열처리의 장점

열처리는 금속에 무엇을 합니까? 열처리 금속은 강도를 크게 높일 수 있으므로 자동차 및 항공우주 산업의 제조업체 사이에서 열처리가 인기 있는 선택이 됩니다. 불행히도 재료의 강도를 높이면 결국 인성이 감소하고 취성이 증가할 수 있습니다. 금속이 너무 잘 부서지지 않도록 하려면 내부 응력을 완화하기 위해 부품을 어닐링하거나 템퍼링해야 할 수 있습니다. 응력 제거 절차를 따르면 열처리된 금속을 훨씬 쉽게 작업하고 가공할 수 있습니다.

또한 금속 합금에 열처리를 적용하여 금속의 미세 구조 또는 화학 조성을 수정하여 내식성, 자성, 내구성, 열전도도 및 전기 전도도를 변경할 수 있습니다. 금속 부품을 여러 번 열처리하여 원하는 성능을 얻을 수도 있습니다.

Fast Radius의 도움으로 금속 열처리

금속을 열처리하면 더 강하고 덜 부서지며 기계가공하기 쉬운 금속 부품을 만들 수 있습니다. 열처리를 통해 금속의 전기적 특성을 향상시킬 수도 있습니다. 그러나 재료에 따라 열처리가 다른 열처리보다 더 나은 경우도 있으므로 연구는 필수입니다. 부품에 적합한 열처리를 선택할 때 사용 중인 금속의 유형과 원하는 특성을 고려하십시오. 또한 신뢰할 수 있는 제조 파트너와 협력하여 요구 사항에 가장 적합한 열처리 방법을 결정할 수 있습니다.

Fast Radius에서는 숙련된 엔지니어와 설계자로 구성된 팀이 프로젝트에 가장 적합한 열처리 방법을 결정하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 또한 전체 생산 실행에 대해 종단 간 지원을 제공합니다. 다음 프로젝트를 시작하려면 지금 저희에게 연락하십시오.