압출은 원하는 단면 프로파일의 다이를 통해 재료를 밀어내어 고정된 단면 프로파일의 물체를 만드는 공정입니다. 다른 제조 공정에 비해 두 가지 주요 장점은 매우 복잡한 단면을 만들 수 있다는 점과, 재료가 압축 및 전단 응력만 받기 때문에 취성 재료를 가공할 수 있다는 점입니다. 또한 우수한 표면 마감을 생성하고 설계 공정에서 형태의 자유도를 크게 제공합니다.
인발은 재료의 인장 강도를 이용해 다이를 통해 당기는 유사한 공정입니다. 한 단계에서 수행할 수 있는 변형량이 제한되어 더 단순한 형태에만 적용 가능하며, 보통 여러 단계가 필요합니다. 인발은 와이어 생산의 주요 방식입니다. 금속 봉과 튜브도 종종 인발됩니다.
압출은 연속적(이론적으로 무한히 긴 재료 생산) 또는 반연속적(여러 조각 생산)일 수 있습니다. 뜨거운 재료나 차가운 재료로 수행할 수 있습니다. 일반적으로 압출되는 재료에는 금속, 폴리머, 세라믹, 콘크리트, 모델링 클레이, 식품 등이 있습니다. 압출 제품은 일반적으로 압출물이라고 부릅니다.
"홀 플랜징"이라고도 하는 압출 재료 내의 중공 공동은 단순한 평면 압출 다이로는 만들 수 없습니다. 다이 중앙 장벽을 지지할 방법이 없기 때문입니다. 대신 다이는 깊이가 있는 블록 형태를 취하며, 처음에는 중앙 부분을 지지하는 형상 프로파일로 시작합니다.
다이 형상은 길이를 따라 내부적으로 최종 형태로 변화하며, 매달린 중앙 부분은 다이 뒷면에서 지지됩니다. 재료는 지지대 주위로 흐르고 융합되어 원하는 폐쇄 형상을 만듭니다.
금속 압출은 강도를 증가시킬 수도 있습니다.
금속 압출은 압출 흐름 방향, 힘 적용 매체, 작업 온도 등에 따라 다음과 같이 세분화 및 분류할 수 있습니다.
직접 압출은 정방향 압출이라고도 하며 가장 일반적인 압출 유형입니다. 가열된 빌릿(열간 압출의 경우만)을 프레스 캐비티 컨테이너에 넣고 그 뒤에 더미 블록을 배치하는 것으로 시작합니다.
그런 다음 기계식 또는 유압식 램이 재료를 눌러 다이를 통해 밀어냅니다. 그런 다음 여전히 뜨거운 상태에서 부품을 신장하여 곧게 펴줍니다. 이 공정은 Core Materials에서 아름답게 애니메이션으로 보여줍니다.
직접 압출에서는 고온에서 강철이 일으키는 높은 마찰을 녹인 유리를 윤활제로 사용하여 줄이고, 저온에서는 흑연 분말이 든 오일을 윤활제로 사용합니다. 더미 블록은 열간 압출에서 프레싱 스템(펀치 또는 램)의 팁을 보호하는 데 사용됩니다.
펀치가 스트로크 끝에 도달하면 "버트 엔드"라고 불리는 빌릿의 작은 부분은 다이 개구부를 통해 밀어낼 수 없습니다.
간접 압출에서는 다이가 유압 램 끝에 위치하여 캐비티 내 빌릿 쪽으로 이동하며 재료를 다이를 통해 밀어냅니다.
이 공정은 정적 빌릿 컨테이너가 빌릿에 더 적은 마찰을 일으키기 때문에 더 적은 전력을 소비합니다. 그러나 압출물이 다이를 빠져 나올 때 압출된 부품을 지지하기 어렵습니다.
정수 압출에서는 챔버/캐비티를 빌릿보다 작게 만들고 유압 유체로 채워 램에서 빌릿으로 힘을 전달합니다. 유체가 3축 힘을 가하지만, 압력이 빌릿의 성형성을 향상시킵니다. 유체 밀봉은 초기 단계에서 고려해야 하며 누출과 압력 저하 문제를 방지해야 합니다.
유압 유체가 벽과 빌릿을 격리하여 마찰을 제거하지만, 특수 장비 요구 사항, 높은 설정 시간, 낮은 생산 속도로 인해 다른 압출 공정에 비해 산업에서의 사용이 제한됩니다.
수직 압출에서는 컨테이너가 수직 위치에 있고 다이가 측면에 위치합니다. 이 공정은 낮은 융점 재료에 적합합니다.
충격 압출은 냉간 압출 범주에 속하며 간접 압출과 매우 유사하고 납, 알루미늄, 구리 같은 부드러운 금속으로 제한됩니다. 도식에서 보듯 펀치가 높은 속도로 내려가 슬러그에 극한의 힘을 가해 뒤로 압출시킵니다.
압출 두께는 펀치와 다이 캐비티 사이의 클리어런스 함수입니다. 압출물은 스트리퍼 플레이트를 사용해 펀치에서 분리됩니다.
충격 압출에는 기계식 프레스가 자주 사용되며, 부품은 높은 속도와 상대적으로 짧은 스트로크로 성형됩니다.
펀치와 다이에 작용하는 힘이 극도로 높으므로, 충격으로 금속을 압출하기 위해 툴링은 충분한 충격 저항, 피로 저항, 강도를 가져야 합니다. 충격 압출은 재료 흐름에 따라 다음 세 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.
정방향 충격 압출에서는 금속이 힘이 전달되는 방향과 같은 방향으로 흐르고, 역방향 충격 압출에서는 반대 방향으로 흐릅니다.
산업기술
저항 용접(Resistance Welding)이란? 저항 용접은 접합할 금속 영역에 압력 가하고 전류 일정 시간 통과시켜 금속 접합하는 방법. 핵심 장점: 결합 위해 다른 재료 불필요 → 극도로 비용 효율적 공정. 저항 용접 여러 형태(스팟/심, 프로젝션, 플래시, 업셋 용접) 존재. 주로 압력 가하고 전류 전도하는 용접 전극 종류·형상 차이. 전극은 보통 우수한 전도성 이유로 구리 기반 합금 제조. 전극 내부 공동과 저항 용접기 타 전도 툴링 통해 물 흐르며 냉각. 저항 용접기 자동차, 항공우주, 산업 용도 광범위 설계·제작. 자
마찰 용접(Friction Welding)이란? 마찰 용접은 공작물 간 상대 운동으로 기계적 마찰열을 발생시키고, 업셋(Upset)이라 불리는 측압력을 가해 소재를 소성 변위·융합시키는 고체 상태 용접(Solid-state Welding) 기법입니다. 용융이 없으므로 융합 용접이 아닌, 단조 용접과 유사한 고체 상태 용접에 속합니다. 금속과 열가소체 모두에 적용되며 항공우주, 자동차 등 다양한 분야에서 쓰입니다. 겉보기엔 매끄러워도 미시적으론 수많은 미세 돌기(Asperities)가 있습니다. 두 면이 상대 운동하면 이 돌기들이 상
