압출 공정:정의, 작동 원리, 유형, 응용 프로그램, 장점 및 단점 [PDF로 된 참고 사항]

기계 공학 분야에서 압출 공정 엔지니어는 단면적이 고정된 물체를 형성하기 위해 널리 사용됩니다. 개체를 만들기 위해 원하는 모양을 제공하기 위해 원료를 다이에 밀어 넣습니다.

이 공정의 주요 기능은 압출의 경우 공정에서 전단 응력과 압축 응력만 발생하므로 취성 재료를 원하는 제품으로 쉽게 전환할 수 있다는 것입니다.

압출은 뜨겁거나 차가운 재료를 형성하는 데 사용할 수 있는 반연속 또는 연속 공정이라고 주장할 수 있습니다.

압출이란 무엇입니까?

압출은 본질적으로 압축성인 외력의 도움으로 금속 조각의 모양을 변경하기 위해 다이를 사용하는 금속 성형 작업의 한 유형입니다. 이 과정을 통해 복잡한 모양을 아주 쉽게 만들 수 있습니다.

압출의 작동 원리:

압출 공정의 경우 필요한 힘의 양은 압축력을 생성하기 위해 플런저 또는 피스톤에 의해 제공됩니다. 다음은 압출 공정의 작동 원리입니다:

• 처음에는 제조사에서 표준 사이즈의 잉곳이나 빌렛을 개발합니다.
• 그런 다음 열간 압출 공정의 경우 Billet을 더 높은 온도로 가열하고 상온에서 장기간 보관하여 프레스에 밀어 넣습니다.
• 압축력을 제공하기 위해 프레스에 장착된 플런저에 의해 빌렛이 다이 쪽으로 밀려납니다.
• 다이는 원하는 형상으로 재료를 현상하기 위해 필요한 형상으로 미리 제조된다. 높은 압축력으로 재료가 원하는 형태를 얻을 수 있습니다.
• 마지막으로 프레스에서 재료를 꺼낸 후 기계적 물성을 높이기 위해 마무리 공정을 거쳐야 합니다.

압출 유형:

압출은 크게 두 가지 유형으로 분류할 수 있습니다. 하나는 열간 압출입니다. 다른 하나는 냉간 압출입니다. . 앞서 언급한 범주는 다음과 같이 범주로 세분화됩니다.

열간 압출

• 정방향 압출
• 역방향 압출

냉간 압출

• 정방향 압출
  • 정압 압출
  • 후커 압출
• 역방향 압출
  • 충격 압출
  • 냉간 압출 단조

이제 이러한 범주에 대해 자세히 살펴보겠습니다.

열간 압출: 

이 유형의 이름이 "열간 압출"로 이미 가정되기를 바랍니다. 여기 이 과정에서 공작물이나 빌렛이 재결정 온도 이상으로 가열된 다음 컨테이너에 적재되고 램이 힘을 가합니다.

공작물은 이미 재결정 온도 이상으로 가열되기 때문에 다이를 통해 매우 쉽게 흐르고 매우 정확하고 효과적으로 모양이 변경됩니다.

이 유형의 압출에 사용되는 일반적인 재료는 마그네슘, 구리, 강철, 알루미늄, 니켈 등입니다.

냉간 압출:

이 과정에서 공작물은 정상 실온으로 유지되거나 재결정 온도 이하로 말할 수 있습니다. 이 공정으로 어떤 제품을 압출하려면 엄청난 힘이 필요합니다.

간접 압출:

이 과정에서 램에 의해 가해지는 힘의 방향과 압출된 금속의 방향은 반대입니다. 이러한 유형의 압출을 역방향 압출이라고도 합니다.

이 압출 방식의 주요 장점은 마찰을 비교적 감소시킨다는 것입니다. 또한 이 과정을 통해 비교적 직경이 작은 금속을 압출할 수 있습니다.

직접 압출:

이 압출 공정에서 램의 방향과 압출된 금속의 방향은 같은 방향이다. 이 압출 모드를 정방향 압출이라고도 합니다.

이 프로세스의 주요 장점은 이 유형을 통해 더 긴 공작물을 압출할 수 있다는 것입니다.

정압 압출:

이러한 유형의 압출에서는 유체를 사용하여 빌렛을 가압합니다. 먼저 빌렛을 컨테이너에 적재한 다음 일반적으로 피마자유로 액체를 채우고 램과 피스톤을 포함하는 컨테이너의 한쪽 면을 제외하고 컨테이너를 닫습니다.

작업이 원활하게 유지되도록 빌렛이 다이를 쉽게 통과할 수 있도록 원뿔 모양을 유지합니다.

따라서 기계를 시작할 때 램은 유체에 많은 양의 압력을 가한 다음 빌렛으로 전달됩니다. 고압의 유체로 인해 Billet에 소성변형이 발생하여 Die의 반대쪽으로 빠져나와 Die의 형상을 갖게 됩니다.

이 프로세스의 주요 장점은 컨테이너 벽과 빌릿 사이에 접촉이 없기 때문에 작용하는 마찰력이 매우 적다는 것입니다.

정수압 압출은 일반적으로 실온에서 수행됩니다.

후커 압출:

이것은 얇은 벽으로 된 이음매 없는 구리 또는 알루미늄 튜브를 생산하는 매우 인기 있는 압출 공정입니다.

먼저 빌렛 또는 블랭크를 용기에 넣고 펀치로 공작물에 힘을 가하여 공작물을 컵 모양으로 만듭니다.

다음 단계에서 더 긴 길이의 펀치가 다시 컵에 힘을 가하여 긴 원통 모양의 제품을 만들고 평소와 같이 두께도 감소합니다.

충격 압출:

여기에서 이 과정에서 펀치는 충격 하중을 생성하기 위해 매우 빠른 속도로 공작물에 타격을 가합니다. 앞으로, 뒤로, 심지어 둘 다와 같은 모든 유형이 될 수 있습니다.

일반적으로 상온, 즉 Cold Extrusion에서 수행됩니다.

컵, 치약 덮개 또는 속이 빈 부분과 같은 제품이 필요한 경우 일반적으로 매우 인기 있는 충격 압출 공정인 역방향 충격 압출을 수행합니다.

냉간 압출 단조:

냉간 압출 단조는 역방향 압출 공정입니다. 냉간압출 단조공정은 충격압출공정과 동일합니다. 이 과정에서 펀치나 램의 움직임은 Impact Extrusion보다 약간 느리다. 블랭크에 가해지는 힘이 점차 증가함에 따라 압출된 제품의 길이는 상당히 짧지만 두께는 더 큽니다.

압출 공정의 적용:

• 압출 공정은 주로 중공 파이프의 형성에 사용됩니다. 생산 산업에서 사용할 수 있습니다. 그 외에도 인스턴트 식품 및 스낵 유형 제품을 만들기 위해 제조업체는 압출 공정을 고려합니다. 식품 가공의 경우 압출 공정을 사용하여 제품을 가열하고 제품의 액체 단계를 현상합니다. 또한 오늘날 조리에서는 혼합, 전단, 분리, 냉각, 가열 등의 압출 공정이 사용됩니다. 제품에서 수분을 제거하고 재료를 캡슐화하기 위해 생산자는 압출 공정도 고려합니다.
• 그러나 즉석 먹을 수 있는 재료를 개발하기 위해 냉간 압출 공정이 사용됩니다 . 예를 들어, 파스타 유형의 제품은 냉간 압출 공정을 통해 제조됩니다. 수분 함량이 적은 제품으로 제품의 수명을 연장하고 고객 응대에 더욱 편리합니다.
• 또한 약품도 압출 공정의 도움으로 개발됩니다. . 고분자 필터, 나노다공성 제품은 압출 공정을 통해 형성됩니다. 약품을 만드는 과정은 냉간압출과 열간압출을 병행한다. 제품의 용해도와 생체 이용률을 높이기 위해 열간 압출 공정이 사용됩니다. 이 과정에서 제조업체는 많은 양의 압력, 열 및 교반을 고려합니다.
• 그 외에도 구조 작업에서 알루미늄 압출 공정이 사용됩니다 . 이 공정에는 문, 창문 등이 포함됩니다. 자동차 산업에서 압출 공정은 취성 재료를 사용하여 원하는 유형의 재료를 형성하는 데에도 사용됩니다.
• 마지막으로, 압출 공정은 플라스틱 재료를 만드는 데 널리 사용됩니다 .

압출 공정의 장점:

압출에는 다음과 같은 몇 가지 장점이 있습니다.

• 압출 공정은 다른 금속 성형 공정에 비해 최소 시간 내에 복잡한 재료 프로파일을 생성하는 데 널리 사용됩니다.
• 압출 공정은 취성 및 연성 재료 작업에 매우 유용합니다.
• 압출 공정에 의해 발현될 수 있는 기계적 성질은 매우 정밀하여 제품의 수명을 연장시킵니다.

압출 공정의 단점:

압출의 몇 가지 단점은 다음과 같습니다.

• 이 프로세스의 시간 소모가 매우 높습니다.
• 초기 설치 비용도 매우 높습니다.
• 압출 공정에 필요한 압축력도 매우 높기 때문에 작업자는 플런저가 프레스에 적절하게 고정되었는지 확인해야 합니다.

결론:

이것이 압출 공정에 관한 모든 세부 사항입니다.

이 기사가 흥미로웠으면 합니다.

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