5 제조시 금속 절단 공정

절단 공정은 항상 제조 산업의 필수적인 부분이었습니다. 많은 사람들이 알지 못하는 것은 다양한 금속 절단 방법이 있다는 것입니다. 각 공정에는 서로 다른 기능, 제한 및 관련 비용이 있습니다. 일부 방법은 1800년대 중반에 이미 사용되었지만 다른 방법은 비교적 새롭습니다. 이 게시물에서 우리는 제조 산업에 금속을 절단할 수 있는 능력을 부여하는 5가지 프로세스를 분석할 것입니다.

# 1 칩 형성

칩 포밍은 톱질, 밀링, 드릴링 및 터닝과 같은 기계적 수단을 사용하는 금속 절단 공정입니다. 이 방법은 1950년대에 Kivima와 Franz에 의해 개척되었습니다. 이 금속 절단 공정은 종종 3방향 모델과 관련하여 설명되며, 이 모델은 공작 기계 설계 업계에서 널리 알려져 있습니다. 이러한 방법을 사용하는 동안 재료는 더 작은 "칩"으로 공작물에서 점차적으로 제거됩니다. 칩 형성이라는 우산 아래에는 과잉 재료를 제거하기 위해 프로세스를 활용하는 다양한 작업이 있습니다. 아래는 몇 가지에 대한 간략한 개요입니다.

• 밀링 :로터리 커터가 재료를 제거하는 작업입니다.
• 장점:다중 축 기능 및 다양한 규모의 프로젝트에서 수행할 수 있습니다.
• 단점:높은 가격과 고도로 숙련된 작업자가 필요함
• 드릴링 :드릴 비트가 빠른 속도로 회전하여 재료를 제거하는 작업입니다.
• 장점:입구 측면의 날카로운 모서리
• 단점:버를 생성하고 응력을 통해 재료의 기계적 특성을 변경할 수 있습니다.
• 회전 :공작물이 회전하는 동안 비회전 공구 비트를 사용하여 초과 재료를 "칩" 제거하는 작업입니다.
• 장점:수동 또는 자동으로 수행할 수 있으며 칩을 쉽게 수집할 수 있습니다.
• 단점:치수와 거칠기에 영향을 미치는 편향이 자주 발생합니다.

#2 자르기

전단은 종종 다이 커팅이라고 하는 공정으로 1800년대 중반 신발 산업을 위해 가죽을 자르는 방법을 찾을 때 시작되었습니다. 이제 이 공정은 다양한 재료에 사용되며 칩핑이나 열을 사용하지 않고 금속을 절단할 수 있는 방법입니다. 이 프로세스는 움직이는 블레이드를 사용하여 고정된 작업물을 밀어냅니다. 전단 과정에는 다양한 작업이 있습니다. 아래에서 가장 인기 있는 두 가지를 강조했습니다.

• 펀칭: 펀치 프레스를 사용하여 도구를 원료에 밀어 넣어 구멍을 만들고 초과 재료를 면도하는 작업입니다.
  • 장점:간단한 절단과 빠른 작업을 위한 비용 효율적인 공정
  • 단점:복잡한 절단에는 최적이 아니며 공구 비용이 빠르게 증가할 수 있습니다.
    
• 스탬프: 기계를 사용하여 금속을 절단하여 원하지 않는 재료를 변형시키고 다양한 모양을 만드는 작업입니다.
  • 장점:높은 수준의 자동화 및 일부 2차 비용 절감.
  • 단점:맞춤형 스탬핑 다이는 가격이 비싸고 생산 중 변경이 불가능합니다.
    

#3 연마재 제거

연마 절단 방법에는 연삭, 래핑 및 워터젯 절단과 같은 작업이 포함됩니다. 이러한 절단 방법은 모두 침식을 통해 과도한 재료를 제거합니다. 이러한 작업은 EDM 및 레이저와 같은 열 공정보다 훨씬 빠르며 더 나은 가장자리 품질을 제공하며 일반적으로 제조업체에 일종의 비용 절감 효과를 제공합니다. 연마재 제거는 아래에 분류된 다양한 작업으로 분류됩니다.

• 연삭 :연삭 작업에서 연삭 휠이 주요 절삭 공구로 사용됩니다. 연삭에는 크리프 피드 연삭, 주기적 연삭 및 표면 연삭과 같은 훨씬 더 구체적이고 개별화된 작업이 있습니다.
• 장점:치수가 매우 정확하고 매끄러운 표면을 생성할 수 있으며 재료에 가해지는 압력을 줄여 수행할 수 있습니다.
• 단점:많은 양의 재료를 제거할 수 없습니다.
  
• 랩핑: 랩핑에서 두 표면은 그 사이에 있는 연마재와 함께 문지릅니다. 이 움직임은 손으로 또는 기계를 사용하여 수행할 수 있습니다.
• 장점:엄격한 공차를 유지할 수 있고 균일하게 평평한 표면을 만드는 데 탁월합니다.
• 단점:느리게 진행되는 프로세스와 비용이 빠르게 합산되어 가격대가 높아질 수 있습니다.
  
• 워터젯 절단: 워터젯 절단 작업에서 대형 기계는 고압수와 연마 석류석의 혼합물을 사용하여 다양한 재료를 절단합니다.
• 장점:냉간 절단 공정, 열 손상/변형 없음, 탁월한 모서리 품질, 필수 마무리 공정 불필요, 다양한 호환 가능한 재료 유형 및 두께, 극도로 엄격한 공차를 유지할 수 있습니다.
• 단점:적당한 가격대
  

#4 열

열에 의한 금속 절단에는 플라즈마 절단 및 레이저 절단과 같은 작업이 포함됩니다. 이 두 공정 모두 뜨거운 고출력 빛을 사용하여 과도한 재료를 잘라냅니다. 1960년대에 시작된 레이저 절단과 1957년에 도입된 플라즈마 절단은 오랫동안 가장 잘 알려진 금속 절단 방법 중 일부였습니다. 이 두 가지 작업이 모두 널리 인정되는 절단 방법임에도 불구하고 열 손상, 심각한 왜곡이 발생하고 일부 마무리 공정이 필요합니다. 레이저 및 플라즈마 절단 작업은 다음과 같은 특징이 있습니다.

• 레이저 절단: 레이저를 사용하여 과잉 재료를 증발시키고 조각하는 이 기술. 레이저는 주로 제조에 사용되었지만 현재는 다양한 산업 분야에서 활용되고 있습니다.
• 장점:복잡한 절단을 처리할 수 있고 정확도가 높습니다.
• 단점:재료 유형 제한, 재료 두께 제한, 필요한 모서리 정리 및 높은 열 입력.
  
• 플라즈마 절단: 레이저 절단과 유사한 작업이지만 대신 가속된 고온 플라즈마 제트를 사용하여 전기 전도성 물질을 절단합니다.
• 장점:저렴한 가격, 빠른 절단 속도 및 사용 용이성.
• 단점:재료 유형 제한, 재료 두께 제한, 필요한 모서리 정리 및 높은 열 입력.
  

#5 전기화학

전기화학적 절단 방법에는 방전 가공(EDM), 에칭 및 전기화학적 가공(ECM)과 같은 공정이 포함됩니다. 이러한 작업은 전기 및 화학 반응을 통해 절단을 수행합니다.

• EDM: 전하(스파크)에 의해 절단부가 생성되는 제조 공정. 이러한 이유로 EDM을 스파크 가공, 스파크 침식 또는 와이어 연소라고도 합니다.
• 장점:엄격한 공차를 유지할 수 있어 균일하게 평평한 표면을 만드는 데 적합합니다.
• 단점:높은 열 입력, 약간의 열 손상 및 가장자리 청소/마감 공정이 필요한 경우가 많습니다.
  

오늘날 사용할 수 있는 프로세스와 작업이 너무 많기 때문에 제조업체는 금속 절단을 위한 다양한 옵션을 사용할 수 있습니다. 각각의 장점과 단점이 있지만 만능은 없습니다. 업계 전문가들은 프로젝트를 철저히 조사한 후 구현할 작업을 결정하는 경우가 많습니다.

그렇다면 다음 프로젝트에는 어떤 프로세스가 적합할까요?

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