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산업 제조
벤딩(플랜징 또는 프레스 브레이킹이라고도 함)은 고정밀 판금 제작에서 가장 중요하고 널리 사용되는 기술 중 하나입니다.
판금 벤딩은 평평한 판금 조각을 각진 부품으로 변환할 수 있으며, 이는 두 개의 개별 조각을 용접하거나 결합하는 것보다 훨씬 비용 효율적일 수 있습니다.
벤딩 공정은 일반적으로 벤딩 공구를 사용해 판금에 힘을 가해 영구 변형을 일으키는 방식으로 작동합니다. 그러나 최적의 결과를 얻기 위해 다양한 벤딩 방법과 벤딩 기계가 사용될 수 있습니다. 복잡한 벤딩 계산을 통해 엄격한 공차를 충족할 수 있습니다.
이 글은 판금 벤딩 입문서로, 벤딩 기초, 일반적인 벤딩 장비, 판금 벤딩 유형, 벤딩 허용치와 스프링백 같은 기술적 고려사항을 다룹니다.
판금 벤딩은 평평한 판금 조각을 V자, U자, 채널 형상으로 성형하는 금속 가공 기술입니다.
이는 중요하고 편리한 제조 공정입니다. 평평한 판금을 새로운 형상으로 구부리는 것이 예를 들어 단단한 공작물에서 V, U, 채널 형상을 가공하거나 주조소에서 주조하는 것보다 훨씬 저렴하기 때문입니다. 게다가 벤딩은 예를 들어 두 개의 평평한 판금을 용접해 V자 형상을 만드는 것보다 더 강한 부품을 생산합니다.
많은 유형의 판금 벤딩에는 브레이크(brake)라 불리는 기계가 사용되며, 때로는 벤딩 머신이나 판금 폴더라고도 부릅니다. 힘은 수동으로 가하거나 유압식 등으로 가할 수 있습니다. 유압 프레스는 높은 힘을 가할 수 있어 더 두꺼운 판재를 구부릴 수 있습니다.
가장 중요한 판금 벤딩 장비는 브레이크로, 여러 고유 형태가 있습니다:
서로 다른 방식으로 다양한 벤딩을 달성하기 위해 여러 가지 벤딩 종류가 있습니다. 이 중 세 가지(에어 벤딩, 바토밍, 코이닝)는 프레스 브레이크를 사용하며, 나머지는 다양한 기계를 사용해 원하는 벤딩을 만듭니다.
에어 벤딩은 펀치가 판금을 다이 속으로 밀어넣되, 다이 벽면에 닿지 않을 정도로만 밀어넣는 프레스 브레이크 벤딩 방식입니다.
이 방식은 다른 방식만큼 정확하지 않지만, 매우 유연합니다: V, U 및 기타 형상 벤딩 제작에 사용 가능합니다. 이는 다이 형상이 원하는 판금 벤딩과 정확히 일치할 필요가 없기 때문입니다(두 표면 간 접촉이 없으므로).
바토밍은 또 다른 프레스 브레이크 벤딩 방식입니다. 바토밍 공정 중 펀치가 판금을 다이 속으로 완전히 밀어넣어, 다이 내부 형상에 대응하는 벤딩을 만듭니다. V자형 벤딩 제작에 사용됩니다.
코이닝은 펀치를 판금과 다이 속으로 훨씬 더 큰 힘으로 내려보내는 더 고가의 프레스 브레이크 벤딩 방식으로, 스프링백이 매우 적은 영구 변형을 만듭니다(펀치 철수 후 금속이 다시 펴지지 않음).
폴딩은 코니스 브레이크나 바 폴더 같은 기계로 수행할 수 있습니다. 판금을 고정한 후 클램핑 빔이 상승해 프로파일 주위로 금속을 구부립니다. 폴딩은 V자형 벤딩을 달성하며 양수 또는 음수 벤드 각도를 허용합니다.
와이핑(엣지 벤딩 또는 와이프 벤딩이라고도 함)은 코니스 브레이크, 바 폴더(경우에 따라 프레스 브레이크) 같은 기계에 적합한 또 다른 벤딩 방식입니다. 폴딩보다 빠르지만 판금 표면에 더 많은 손상을 줄 수 있습니다.
롤 벤딩은 사용되는 기계 때문에 아마도 가장 독특한 판금 성형 공정일 것입니다. 롤 벤딩 시스템은 세 개의 원통형 롤러로 판금을 아크 형상으로 구부리므로, 파이프, 튜빙, 기타 둥근 부품 제작에 유용합니다.
스텝 벤딩(범프 벤딩이라고도 함)은 프레스 브레이크를 사용해 여러 개의 작은 V자형 벤딩을 연속적으로 수행함으로써 롤 벤딩으로 생성되는 매끄러운 곡선 벤딩을 근사하는 방식입니다.
판금이 새로운 형상으로 구부려지면, 벤딩 힘이 제거된 후 자연스럽게 어느 정도 원래 상태로 되돌아갑니다. 이를 "스프링백"이라 부릅니다.
스프링백은 구부러진 판금의 압축 강도 때문에 발생합니다. 판금이 구부려지면 한쪽은 당겨져 늘어나고 다른 쪽은 압축되는데, 소재의 압축 강도가 인장 강도보다 높기 때문에 압축된 쪽이 변형에 성공적으로 저항하다 힘이 제거되면 압축을 풀게 됩니다.
스프링백은 큰 문제가 아니지만, 제조업체는 판금을 의도적으로 과도하게 벤딩(over-bending)해 예상 스프링백을 보상해야 합니다. 금속을 의도적으로 약간 과도하게 구부리면, 자연스러운 스프링백 후 올바른 각도가 나옵니다.
물론 스프링백 계산은 단순하지 않으며, 소재 종류와 두께 등 여러 변수가 스프링백 심각도에 영향을 줍니다. 또한 내부 곡률 반경이 클수록 스프링백이 커집니다.
판금 조각이 구부려지면 벤드 바깥쪽이 늘어나므로 치수가 변경됩니다. 즉, 예를 들어 V자형 벤딩의 두 다리 길이 합이 원래 평평한 패턴보다 길어집니다.
치수가 변한다면, 어떻게 정확하게 부품을 설계해 다른 구성품과 맞물리게 할까요? 평평한 판금 조각을 얼마나 길게 해야 할지 어떻게 결정할까요? 치수 변화를 보상하기 위해 벤드 허용치(bend allowance)를 반영해야 합니다: 이는 펼쳐진 시트 길이와 완성된 벤드 부품의 각 다리 길이 합의 차이입니다.
벤드 허용치 계산은 판금 두께, 벤드 반경, 벤드 각도, K-팩터(중립축 위치와 소재 두께 비율) 같은 요소를 고려합니다. 부품에 필요한 벤드 허용치는 벤드 허용치 계산기로 산출할 수 있습니다.
일부 판금 소재가 벤딩에 더 적합합니다. 일반적으로 최적의 벤딩 소재는 연성이 있고 부서지기 쉽지 않습니다.
판금 벤딩에 널리 사용되는 소재:
벤딩이 더 어렵지만(불가능한 것은 아님) 소재로는 알루미늄 6061, 탄소강, 티타늄, 황동, 청동이 있습니다. 스테인리스 강도 벤딩 가능하며, 300 시리즈가 다른 시리즈보다 더 연성이 좋습니다.
판금 결정 방향(grain direction), 즉 시트 원래 압연 과정에서 미세한 금속 결정(crystals)이 신장된 방향은 벤딩 방식에 영향을 줍니다.
결정 방향은 판금을 한 축에서는 더 강하게, 다른 축에서는 더 약하게 만듭니다. 결정 방향을 따라 벤딩(종방향)하면 균열, 찢어짐, 오렌지 필 현상 발생 가능성이 높아지며, 결정 방향에 반대 방향으로 벤딩하면 이러한 문제 발생 확률이 줄어듭니다.
하지만 결정 방향 반대 벤딩이 파손 확률을 낮추는 반면, 판금이 더 강하므로 더 큰 힘이 필요합니다. 따라서 스프링백이 더 커지고 이에 대한 보상이 더 많이 필요할 수 있습니다.
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판금 벤딩은 시간 많이 들고 비효율적인 작업입니다. 판금을 더 효과적으로 벤딩하려면 어떻게 해야 할까요? 공정에 로봇을 추가하면 판금 벤딩 공정의 효율과 생산성을 개선하는 완벽한 솔루션이 될 수 있습니다. 또한 날카로운 금속에 의한 베임, 시끄러운 기계로 인한 청력 손상, 기타 부상 등 수작업 시 잠재적 위험을 크게 줄여줍니다. 하지만 자동 판금 벤딩이 귀사에 적합한 솔루션일까요? 자동 판금 벤딩 머신이 필요할까요? 판금 작업을 한다면 벤딩이 핵심 작업일 가능성이 높습니다. 판금 벤딩 기술은 다양합니다. 벤딩 머신은 오래전부터 기계
금속 벤딩 공정은 시트 메탈이나 파이프(또는 임의의 시트 형태)를 중심선에 대해 구부리는 것으로, 반경은 고정되거나 가변적일 수 있습니다. 리벳 구멍과 블라인드 홀은 보통 원주를 따라 드릴링됩니다. 이 작업의 세부 사항은 다양한 벤딩 도구를 활용해 변경할 수 있습니다. 금속 벤딩이란? 금속 벤딩은 열, 냉간, 기계적 방법을 사용하여 금속을 소성 변형시켜 형상을 만드는 공정입니다. 직선 금속 소재에서 곡선이나 각진 형태를 만드는 데 자주 사용됩니다. 금속 벤딩이 필요한 이유는 다양합니다. 예술 작품을 만들거나 기계용 맞춤 브래킷이