메커니컬 프레스 설명: 기능, 유형, 산업 응용 분야

프레스란?

메커니컬 프레스가 무엇인지 답하기 전에, 메커니컬 프레스가 속한 프레스 제품군을 먼저 이해해야 합니다. 프레스는 머신 프레스(machine press) 또는 포밍 프레스(forming press)라고도 불립니다. 프레스는 산업 제조 공정에서 매우 중요한 것으로 입증된 특정 유형의 공작기계입니다. 프레스는 압력 적용을 통해 공작물의 형상을 변경하는 공작기계입니다. 프레스는 거리 또는 스트로크(stroke) 위에서 힘을 수행하는 에너지를 전달할 수도 있습니다. 프레스의 가장 일반적인 응용 분야 중 하나는 금속 단조입니다. 프레스의 힘을 이용해 다이를 닫으면 최종 제품이 내부에서 생성됩니다. 금속 단조 외에도 프레스는 시트 메탈 제작과 금속 압출에 사용되는 주요 산업 공작기계입니다.

프레스의 응용 분야

프레스가 유용하게 쓰이는 다른 여러 응용 분야가 있습니다. 예를 들어 프레스는 플라스틱 부품 제조에도 적용 가능합니다. 게다가 프레스는 브로칭(broaching) 공정 같은 가공 작업에도 사용될 수 있습니다. 현재 산업에는 여러 가지 다른 유형의 프레스가 있으며, 각각 크기와 단조 또는 가공 공정 중 출력할 수 있는 힘의 양이 다릅니다. 사람들은 보통 엄청난 양의 힘이 필요할 때 프레스를 이용해 기능을 수행합니다. 예를 들어 대량의 플라스틱을 변형시킬 때 프레스의 힘을 사용합니다. 가공할 금속이 거대한 크기일 때도 프레스를 사용할 수 있습니다. 크기와 출력 힘 외에도 프레스가 채택하는 방식은 프레스 유형에 따라 달라질 수 있습니다.

메커니컬 프레스란?

프레스가 무엇인지 알았으니 이제 오늘 주제인 메커니컬 프레스에 대해 이야기해 보겠습니다. 메커니컬 프레스는 다양한 모델로도 제공됩니다. 메커니컬 프레스의 주 기능은 모터에 의해 생성된 회전 힘을 병진 힘 벡터(translational force vector)로 변환해 프레스 동작을 수행하는 것입니다. 여기서 모터가 메커니컬 프레스의 1차 에너지원임을 분명히 알 수 있습니다. 일반적으로 메커니컬 프레스는 유압 프레스와 스크류 프레스 같은 다른 두 유형의 프레스보다 더 빠르게 수행할 수 있는 능력이 있습니다. 하지만 메커니컬 프레스의 한 가지 주목할 만한 속성은 스트로크 거리 전체에 걸쳐 힘의 적용이 속도와 크기 면에서 모두 달라진다는 점입니다. 이것이 사람들이 제조 작업을 수행하는 수단으로 메커니컬 프레스를 선택할 때 올바른 스트로크 범위를 확보하는 것이 중요한 이유입니다. 앞서 언급했듯 다양한 유형의 프레스는 크기, 힘, 기능 면에서 다를 수 있습니다. 메커니컬 프레스는 금속 단조 공정과 시트 메탈 가공 중에 자주 활용됩니다. 메커니컬 프레스는 임팩트 압출(impact extrusion) 공정에도 적합합니다. 이는 메커니컬 프레스가 제한된 거리에서 반복적이고 빠른 힘 적용을 충분히 활용할 수 있기 때문입니다. 현재 업계에서 가장 강력한 메커니컬 프레스는 약 12,000톤의 힘을 생성할 수 있습니다.

● 단일 기어 메커니컬 프레스 (Single-geared mechanical press)

또 다른 메커니컬 프레스 유형은 단일 기어 메커니컬 프레스입니다. 메커니컬 프레스가 사용되는 장치에 따라 다양한 능력을 수행할 수 있습니다. 이는 자동차 산업의 계약 스탬퍼(contract stamper)들이 주로 사용하는 프레스 드라이브 유형입니다. 단일 기어 메커니컬 프레스는 얕은 드로(shallow draw)나 피어싱·블랭킹(piercing and blanking) 형태의 다이가 있는 프로그레시브 스탬핑(progressive stamping) 공정에도 사용될 수 있습니다. 단일 기어 메커니컬 프레스는 28 SPM까지 연속 속도에서 기능을 수행할 수 있는 프레스 드라이브 유형이기도 합니다.

● 이중 기어 메커니컬 프레스 (Double-geared mechanical press)

이중 기어 메커니컬 프레스라는 또 다른 메커니컬 프레스 유형도 있습니다. 이는 특정 조건이 요구될 때 흔히 사용되는 프레스 유형입니다. 이중 기어 메커니컬 프레스는 시스템이 28 SPM 미만의 연속 생산 속도를 요구할 때 사용됩니다. 이중 기어 메커니컬 프레스는 중량급 응용 분야를 위해 만들어진 애플리케이션에도 매우 적합합니다. 특히 고강도 강철 스탬핑 공정에 특히 적합합니다. 이중 기어 메커니컬 프레스는 다이 트랜스퍼 작업(die transfer work)에도 좋은 기계 프레스 유형입니다. 트랜스퍼 공정은 일반적으로 15~30 SPM 속도로 수행됩니다.

기타 프레스 유형

프레스가 무엇이고 메커니컬 프레스가 무엇인지 배웠으니 이제 다른 프레스 유형에 대해 논의할 수 있습니다. 산업에는 여러 가지 다른 프레스 유형이 있습니다. 예를 들어 유압 프레스(hydraulic press)라는 프레스 유형이 있습니다. 유압 프레스는 유압을 통해 강력한 힘을 생성할 수 있는 프레스 유형입니다. 유압 프레스는 긴 거리에서 일정한 속도로 기능을 수행할 수 있습니다. 금속 단조 같은 산업 가공에 유압 프레스를 적용하는 것은 매우 일반적입니다.