코깅(Cogging): 금속 조직 개선을 위한 열간 단조 공정

코깅(Cogging)은 금속의 결정립(Grain) 구조를 바꾸는 금속 가공법입니다. 모양이 가공된 두 개의 모루(Anvil) 사이에서 수행되는 열간 단조 기법으로, 이 모양 가공된 모루를 다이(Die)라 부릅니다. '코깅'이란 용어는 금속이 두 톱니바퀴(Cog)처럼 다이 형상에 맞물려 눌러지는데서 유래했을 수 있으나, 다이 형상이 꼭 직사각형일 필요는 없습니다.

공정상의 위치: 잉곳 → 빌릿

코깅은 금속 가공 공정의 중간 단계로 자주 쓰입니다. 원료 금속을 녹여 주형에 부어 만든 잉곳(Ingot)의 내부 조직을 개선하는 과정입니다. 잉곳은 다루기 쉽지만 추가 단조·템퍼링이 필요합니다. 코깅을 거친 잉곳을 빌릿(Billet)이라 부르며, 이 빌릿을 다시 단조·주조해 복잡한 부품으로 만듭니다.

코깅 공정 순서

1. 가열: 잉곳을 녹지 않을 정도로 달궈 연화시킴.
2. 다이 사이 배치: 형상 다이를 대고, 다이 표면 형상이 금속에 전사되도록 함.
3. 회전·타격 반복: 뜨거운 잉곳을 두 다이 사이에서 회전시키며 반복 타격.
4. 형상 변화: 다이 형상에 따라 원형, 사각형, 육각형 등 다양한 단면 확보.

조직 개선 메커니즘

• 타격마다 잉곳이 길어지며 결정립이 연장·균질화됨.
• 회전 타격으로 균일한 연신·형상 확보.
• 중심부 반복 압축으로 강도 추가 향상.
• 변형: 롤러 압력으로 다이 형상 압입 후 회전 성형하기도 함.

자동화와 난이도

긴 공정으로 중간 중간 재가열 필요. 원하는 형상·강도까지 수백 회 타격 필요. 프로그래밍 가능한 단조기로 타격 횟수·힘 제어해 균일성 확보 가능.