압연기 완벽 가이드: 6가지 종류, 구성 부품, 작동 원리

압연기(Rolling Mills)란?

압연 공정은 가장 광범위하게 사용되는 공정이며, 설비 비용 측면에서 가장 비쌉니다. 성형으로 생산되는 금속의 거의 90%를 차지합니다.

압연 공정에서 공작물은 마찰력으로 인해 롤 세트 사이로 인입되고, 압축력으로 공작물의 두께가 감소하거나 단면적이 변경됩니다.

압연기에 사용되는 롤의 종류는 형상, 크기, 롤 간 간격 및 윤곽에 따라 달라집니다. 가공성과 설비 제한 때문에 압연은 여러 단계로 수행되며, 원하는 형상을 얻기 위해 롤을 여러 번 통과해야 할 수 있습니다.

압연 중 초기 패스는 단면적 감소, 중간 패스는 최종 형상에 가깝게 형성, 최종 또는 마무리 패스는 재료를 요구된 형상과 크기로 만듭니다. 판재, 봉재, 원형재, 형강, 시트, 스트립 등을 압연으로 얻을 수 있습니다.

압연기의 6가지 종류

다양한 산업에서 사용되는 6가지 압연기 종류는 다음과 같습니다:

1. 이중 압연기(Two high rolling mills)
2. 삼중 압연기(Three high rolling mills)
3. 사중 압연기(Four high rolling mills)
4. 클러스터 압연기(Cluster rolling mills)
5. 플라네타리 압연기(Planetary rolling mills)
6. 탠덤 또는 연속 압연기(Tandem or Continuous mills)

1. 이중 압연기(Two High Rolling Mills)

하나 위에 다른 하나가 고정된 두 개의 무거운 롤로 구성됩니다. 롤은 견고한 업라이트 프레임(스탠드라고 함)에 장착된 베어링에 지지되며, 이는 압연기 바닥에 그라우트됩니다. 롤 간 수직 간격은 조절 가능합니다. 롤은 반대 방향으로 회전하며 전기 모터로 구동됩니다.

롤 회전 방향을 바꿀 수 없으므로 공작물은 한 방향에서만 롤 사이로 공급되어야 합니다. 동일한 롤 세트에서 두 번 이상의 '패스'가 필요한 경우, 첫 패스 후 재료를 같은 쪽으로 다시 가져와야 합니다.

2. 삼중 압연기(Three High Rolling Mills)

세 개의 롤이 그림과 같이 서로 직접 위에 위치합니다. 첫 번째와 두 번째 롤의 회전 방향은 이중 압연기와 같이 반대입니다. 두 번째와 세 번째 롤의 회전 방향(경로)은 항상 서로 반대입니다.

세 롤 모두 베어링에서 같은 방향으로 회전합니다. 이 압연기의 장점은 공작물을 첫 번째와 두 번째 롤 사이에서 한 방향으로 공급하고, 되돌아오는 패스를 두 번째와 세 번째 롤 사이에서 제공할 수 있다는 것입니다. 이로 인해 재료가 롤의 한쪽에서 다른 쪽으로 이송됩니다.

3. 사중 압연기(Four High Rolling Mills)

네 개의 수평 롤, 두 개는 작은 직경이고 두 개는 훨씬 큽니다. 큰 롤을 백업 롤(backup rolls)이라고 합니다. 작은 롤은 작업 롤(working rolls)이지만, 중심이 두껍고 양끝이 얇습니다.

백업 롤은 작업 롤을 지지하고 재료 압연 시 휨을 방지합니다. 이 압연기의 일반적인 제품은 열간 및 냉간 판재와 시트입니다.

4. 클러스터 압연기(Cluster Rolling Mill)

두 개의 작은 직경 작업 롤과 네 개 이상의 백업 롤로 구성됩니다. 백업 롤이 작업 롤 직경의 2-3배를 초과할 수 없기 때문에 더 많은 백업 롤이 필요합니다.

5. 플라네타리 압연기(Planetary Rolling Mill)

플라네타리 압연기에서는 큰 백업 롤러 주위를 여러 개의 플라네타리 작업 롤러가 둘러싸고 있습니다. 각 플라네타리 롤은 연속적인 감소를 제공합니다. 강철 스트립을 한 패스로 큰 두께 감소에 사용됩니다. 압연 능력은 클러스터 머신보다 높지만 탠덤 압연기보다는 낮습니다.

6. 탠덤 또는 연속 압연기(Tandem or Continuous Mill)

탠덤 압연기에는 여러 개의 비가역 이중 압연기가 순서대로 배치되어 있어 재료가 순차적으로 모두 통과할 수 있습니다.

이 방식은 설정 변경이 빠르고 노동력과 작업이 많이 소요되는 소량 생산에는 적합하지 않으며, 대량 생산 작업에만 적합합니다.

결론

이제 압연기 종류에 대한 모든 의문점이 해소되었기를 바랍니다. 여전히 궁금한 점이 있다면 문의하거나 댓글로 질문해 주세요. 기사 공유와 뉴스레터 구독도 환영합니다.