금속 가공에 대해 알아야 할 모든 것

금속 가공 분야는 과학, 취미, 무역, 예술 및 산업입니다. 다양한 광석을 제련하여 연성 및 가단성을 포함한 다양한 유형의 금속을 생산하는 발견에서 개선되었습니다. 다양하고 전문화된 현대 금속 가공 공정은 이 기사에서 다룰 다양한 영역으로 분류될 수 있습니다. 기계 공장에는 정밀한 작업이 가능하고 공작물을 쉽게 사용할 수 있는 공작 기계가 많이 있습니다.

오늘은 금속 가공의 정의, 유형, 프로세스, 장단점을 살펴보겠습니다.

금속 가공 정의

금속 가공은 개별 부품, 어셈블리 또는 대규모 구조를 개발하기 위해 금속으로 작업하는 과정입니다. 이 프로세스는 대형 선박과 교량에서부터 정밀한 엔진 부품, 심지어 볼트와 너트까지 광범위하게 시작됩니다.

다양한 유형의 금속세공인

금속 가공 기계 작업자는 전문가이며 금속 제품을 형성하고 조립하는 데 사용할 수 있는 장비를 설정하고 작동하는 데 지식이 있습니다. 다양한 부위가 있기 때문에 부품 몸체의 금속 부품을 굽히거나 볼트와 너트를 추가하여 조립하거나 용접을 할 수 있습니다. 기계 작업자는 다른 작업 부품을 생성하고 설명된 청사진의 사양을 충족하는지 확인해야 합니다. 다음은 금속 가공의 다양한 영역에서 금속 세공인의 유형을 나타냅니다.

기계공
공구 및 금형 제작업체
절단기
용접기

금속 가공 공정

금속 가공은 일반적으로 성형, 절단 및 접합과 같은 세 가지 범주로 나뉩니다. 이러한 각 범주에는 다양한 프로세스가 포함됩니다. 모든 작업은 원하는 완제품에 따라 표시하고 측정해야 합니다. 마킹아웃은 금속공예의 첫 번째 단계인 디자인이나 패턴을 공작물에 전사하는 과정입니다.

이 금속 가공 주조 공정에 대해 빠르게 논의하겠습니다.

캐스팅 과정:

주조는 용융 금속을 금형 캐비티에 붓고 냉각 및 응고시켜 복잡한 형상이라도 모든 모양의 금속 부품을 생산하는 공정입니다. 이는 기계적인 힘 없이 이루어지며 생산할 부품에 따라 다양한 형태로 이루어질 수 있습니다. 캐스팅 형식은 다음과 같습니다.

투자 주조(로스트 왁스 주조)
원심 주조
다이 캐스팅
모래 주조
스핀 캐스팅
쉘 캐스팅

읽기: 다양한 유형의 캐스팅 도구 및 장비

성형 공정

성형 공정은 재료를 제거하지 않고 물체를 변형시켜 금속이나 가공물을 변형시키는 것입니다. 기계적 힘의 시스템 또는 벌크 금속 성형을 위한 열로 수행됩니다.

대량 성형 공정:

벌크 금속 성형에서 공작물은 일반적으로 플라스틱이 되는 단계까지 가열됩니다. 소성 변형은 공작물이 기계적 힘에 더 유리하도록 만들기 위해 공작물이 열이나 압력에 노출되는 경우입니다. 이 공정은 역사적으로 주조와 함께 대장장이에 의해 수행되었지만 공정의 발전으로 산업화되었습니다. 대량 성형 프로세스에는 다음이 포함됩니다.

콜드 사이징
단조
분말 야금
롤링
압출
마찰 드릴링
버니싱
그리기

시트 형성 과정

이러한 유형의 성형 공정은 기계적 힘을 가하여 실온에서 수행할 수 있습니다. 그러나 최근 개발에는 작업을 수행할 때 다이 또는 부품의 가열이 포함됩니다. 자동화된 금속 가공 기술의 발전으로 다이 스탬핑에 큰 진전이 있었습니다. 이 방법에는 펀칭, 굽힘, 코이닝 및 기타 여러 가지 방법이 포함될 수 있습니다. 이를 통해 금속을 더 적은 비용으로 수정하여 스크랩을 줄일 수 있습니다.

디카버링
굽힘
딥 드로잉(DD)
하이드로포밍(HF)
흐름 형성
주화
뜨거운 금속 가스 형성
스피닝, 전단 성형 또는 유동 성형
열압착 경화
고무 패드 성형
기양
롤 성형
롤 벤딩
거부하고 쫓기
전단
스탬프
초소성 성형(SPF)
휠링

절단 공정:

금속 가공에서 절단은 다양한 유형이 있으며, 초과 재료를 제거하여 금속을 지정된 형상으로 만듭니다. 사양에 맞는 완성된 표면 부분을 남기기 위해 다양한 종류의 툴링으로 작업을 수행할 수 있습니다. 절단된 금속에서 제거되는 폐기물을 칩 또는 부스러기 및 과잉 재료라고 합니다.

금속 가공의 절단 공정은 두 가지 주요 범주 중 하나로 분류됩니다.

가공으로 알려진 칩 생산 공정. 그리고
굽기, 절단을 산화시켜 금속을 절단하여 금속 조각을 분리하는 일련의 공정입니다.

금속 절단에 사용할 수 있는 다양한 기술은 다음과 같습니다.

기계 기술은 터닝, 드릴링, 밀링, 톱질, 연삭
수동 기술은 톱, 끌, 가위 또는 자르기이며 금속 가공 이외의 다른 분야에서 사용됩니다.
용접/연소 기술에는 레이저, 산소 연료 연소 및 플라즈마가 있습니다. 다른 기술을 사용할 수도 있지만 이는 일반적인 기술입니다.

가입 프로세스

부품을 조립하거나 두 개 이상의 금속 부품을 결합하는 공정입니다. 접합할 재료의 종류에 따라 다양한 형태로 구현 가능합니다.

다음은 금속 가공의 접합 공정 유형입니다.

용접:

용접은 유착을 일으켜 금속 또는 열가소성 수지를 접합하는 제조 공정입니다. 이 공정은 종종 공작물을 녹이고 용융 풀을 생성하여 냉각되어 강력한 접합부가 되는 방식으로 수행됩니다. 일부 조건에서는 필러 재료가 조인트에 추가되고 압력은 때때로 열과 함께 사용됩니다.

다음과 같은 용접에 사용되는 다양한 에너지원이 있습니다.

전기 아크
가스 불꽃
레이저
전자빔
초음파 및
마찰

납땜:

브레이징은 두 개 이상의 근접 경로를 조립하여 형성된 모세관으로 용가재를 녹이는 또 다른 접합 공정입니다. 용가재는 가공물과 야금학적으로 반응하고 모세관에서 응고되어 강한 접합을 만듭니다. 이 과정에서 공작물이 녹지 않고 납땜과 매우 유사하지만 섭씨 450도 이상의 초과 온도에서 발생합니다. 브레이징은 용접보다 열 응력이 적고 접합은 용접보다 연성이 더 높은 경향이 있습니다. 이는 합금 원소가 분리 및 침전될 수 없기 때문입니다.

납땜:

이 과정은 섭씨 450도 이하의 온도에서 발생합니다. 필러가 낮은 온도에서 녹고 모세관으로 끌어 당겨 조인트를 형성하기 때문에 브레이징과 유사합니다. 낮은 온도와 필러로 사용되는 다양한 합금으로 인해 필러와 공작물 사이의 야금학적 반응이 최소화되어 조인트가 약해집니다.

리벳팅:

리벳팅은 제조 기술에 대한 접합 프로세스입니다. 금속 조각을 함께 고정하는 나사산이 없는 양방향 핀입니다. 결합할 두 개의 금속 조각을 통해 구멍을 뚫거나 구멍을 뚫어야 합니다. 정렬된 부품의 구멍은 리벳이 구멍을 통과하도록 하고 리벳 건을 사용하여 작업을 수행하고 일부는 해머 및 성형 다이(냉간 가공 또는 열간 가공)를 사용합니다.

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