시트 메탈 가공 기초: 평평한 시트를 기능적 부품으로 변환

시트 메탈 가공은 일반적으로 0.15mm~10mm 두께의 평평한 시트 메탈을 다양한 형상의 부품과 구조물로 전환하는 공정입니다. 이 공정의 원자재는 평평한 금속 시트입니다. 시트 메탈 가공은 인클로저, 섀시, 브래킷, 스탬핑 특징, 컬 등의 객체를 만드는 데 사용됩니다. 장식용으로 금속 시트에 패턴을 만드는 데도 사용됩니다.

시트 메탈 가공은 어떻게 작동하나요?

원자재에서 완제품으로의 전환에는 보통 다음 세 가지 공정 중 하나 이상이 필요합니다: 소재 제거(절단), 변형, 조립. 이 모든 공정이 필요한 경우 보통 순차적으로 수행됩니다.

소재 제거

원자재에서 조각을 잘라 원하는 형상을 만드는 과정입니다. 최대 정확도, 속도, 효율을 위해 CNC 워터젯, 플라즈마, 레이저 절단 기술이 주로 사용됩니다. EDM(방전 가공)도 일부 경우 옵션이 될 수 있습니다.

레이저 절단

레이저 절단에서는 고밀도 레이저 빔을 공작물에 조사하여 녹이고, 증발시키거나, 태워서 소재를 효과적으로 절단합니다. 레이저 절단기는 절단, 보링, 인그레이빙에 사용됩니다. 레이저 절단에 사용되는 세 가지 레이저 유형은 CO₂(이산화탄소), Nd(네오디뮴), Nd:YAG(네오디뮴 도핑 이트륨 알루미늄 가넷)입니다.

CO₂ 레이저는 높은 에너지 효율과 높은 출력 비율을 가지며 얇은 소재 절단, 인그레이빙, 보링에 사용됩니다. Nd 레이저는 높은 에너지를 가지지만 반복 효율이 낮습니다. 인그레이빙, 보링, 용접에 사용됩니다. Nd:YAG 레이저는 매우 높은 출력을 가지며 더 두꺼운 소재를 절단할 수 있습니다. 그러나 CO₂보다 운영 비용이 더 비쌉니다.

레이저 절단기는 알루미늄, 강철, 구리, 스테인리스강 및 기타 금속으로 작업할 수 있습니다. 얇은 공작물(알루미늄 최대 15mm, 강철 최대 6mm), 인그레이빙, 보링에 가장 적합합니다.

워터젯 절단

워터젯 절단에서는 노즐을 사용하여 매우 높은 압력의 물 분사를 공작물에 초점을 맞추어 절단합니다. 고무, 목재 같은 비교적 부드러운 소재에는 물만 사용합니다. 금속 같은 더 단단한 소재를 절단하려면 물과 연마 입자 물질의 혼합물을 사용합니다.

워터젯 절단은 다양한 두께의 소재를 절단할 수 있습니다. 절단 가능한 최대 두께는 소재에 따라 다릅니다. 모든 CNC 절단 방법 중 워터젯 절단이 공차 0.05mm~0.1mm로 가장 정밀합니다. 높은 정밀도의 이유 중 하나는 플라즈마와 레이저와 달리 워터젯 절단은 열을 발생시키지 않아 공작물에 열영향부가 없다는 것입니다.

워터젯 절단은 알루미늄, 강철, 구리, 스테인리스강, 기타 금속 합금 같은 단단한 소재뿐만 아니라 폴리머, 엘라스토머, 목재, 폼 같은 부드러운 소재도 절단할 수 있어 매우 다재다능합니다.

플라즈마 절단

플라즈마 절단은 열과 에너지를 가스에 가해 플라즈마로 전환시킵니다. 뜨거운 플라즈마 제트가 불활성 가스나 공기로 가속되어 절단 노즐에서 공작물로 분사됩니다. 플라즈마는 공작물과 전기 아크를 완성하여 녹여 절단합니다. 전기적 공정이므로 플라즈마 절단기는 전기 전도성 소재에서만 작동합니다.

플라즈마 절단기는 알루미늄 최대 300mm, 강철 최대 200mm 두께의 매우 두꺼운 소재를 공차 0.2mm로 절단할 수 있습니다. 플라즈마 절단기로 가공되는 다른 소재로는 스테인리스강, 구리, 기타 금속 합금이 있습니다. 제작할 부품 복잡성에 따라 2축 또는 3축 절단기가 사용될 수 있습니다.

플라즈마 절단기는 워터젯과 레이저 절단기만큼 다양하거나 정밀하지는 않지만, 두꺼운 전도성 금속 부품에는 더 빠르고 비용 효율적이므로 최선의 선택입니다.

변형

이 공정은 시트를 원하는 형상으로 구부리거나 성형하기 위해 제어된 힘을 가하는 것입니다. 변형 공정에는 다이를 사용한 벤딩, 성형, 스탬핑, 스트레칭과 유압 및 자기 브레이크가 포함됩니다.

조립

이 공정은 다양한 가공된 공작물을 결합하여 최종 제품을 형성하는 것입니다. 조립 공정에는 용접, 브레이징, 리벳팅, 때로는 접착제 사용이 포함됩니다.

소재

이 공정에 가장 적합한 금속은 알루미늄 및 그 합금, 강철, 구리 및 그 합금, 스테인리스강입니다. 아래 표에는 시트 메탈 가공에 가장 인기 있는 금속 등급이 나와 있습니다.

후처리 작업

시트 메탈 가공에 사용되는 일반적인 후처리 작업은 비드 블라스팅, 아노다이징, 분체 도장, 도장입니다. 변형되거나 용접된 소재의 경우 잔류 응력을 완화하기 위해 열처리를 수행합니다.

시트 메탈 가공의 이점

시트 메탈 가공의 몇 가지 이점은 다음과 같습니다.

• 내구성: 시제품과 최종 사용 모두에 높은 내구성 제품 생산
• 확장성 및 비용 효율성: 단일 원오프 부품이든 수천 개의 생산 런이든 빠르고 비용 효율적인 솔루션 제공
• 소재 선택: 수많은 금속을 이 가공 방법으로 처리 가능. 다양한 바람직한 특성을 가진 수백 가지 금속 중 선택 가능
• 빠른 처리 시간: 시트 메탈 가공에 CNC 기술 사용으로 공정이 빠르고 효과적

시트 메탈 가공을 활용하는 산업

금속 부품을 사용하는 모든 산업은 시트 메탈 가공의 필요성을 찾을 가능성이 높습니다. 이 공정을 사용하는 일부 산업은 다음과 같습니다.

• 기계 제작
• 엔지니어링 및 설계
• 금속 가공
• 전자
• 가구 및 도시 인프라
• 로봇공학
• 의료 및 헬스케어
• 자동차
• 악기
• 토목 건설

결론

Xometry Europe에서는 알루미늄, 강철, 구리 합금 등 시트 메탈로 부품을 제작하기 위한 고정밀, 빠르고 품질 좋은 시트 메탈 가공 서비스를 제공합니다. CNC 레이저 절단, 플라즈마 절단, 워터젯 절단 같은 자동화된 절단 기술과 변형 및 조립 기술을 사용하여 완성 부품의 고정밀과 품질을 보장합니다.

요청 시 후처리도 수행합니다. 즉석 견적을 받으려면 모델을 즉석 견적 플랫폼에 업로드하세요.