판금 필수 지식: 유형, 용도 및 제조 인사이트

판금은 엔지니어링 세계에서 중요하고 잘 알려진 금속 중 하나로, 우리 일상생활에서 많은 목적을 수행합니다. 판금은 자동차, 기계, 건물 외관, 가구 등에서 매우 흔하게 볼 수 있습니다. 주로 하우징 역할을 하는 부품에서 많이 볼 수 있습니다.

이 기사에서는 판금 재료, 유형, 크기 및 두께 응용, 열간 압연 및 냉간 압연 판금, 그리고 판금 성형 공정에 대해 깊이 있게 살펴보겠습니다.

엔지니어는 표준 치수, 재료, 제조 차이, 특성 및 성형 방법을 알고 나서야 프로젝트에 적용할 생각을 해야 합니다.

판금은 산업 공정을 통해 얇고 평평한 조각으로 형성되며, 주로 금속 가공자들이 사용합니다. 다양한 크기와 모양으로 절단하고 구부릴 수 있어 다양한 제작 프로젝트에 적용 가능합니다.

응용 분야

판금은 역사적으로 기병이 착용한 판금 갑옷과 장식용으로 널리 사용되었습니다.

판금의 응용 분야에는 자동차 및 트럭(로리) 차체, 의료용 테이블, 항공기 동체와 날개, 건물 지붕(건축) 등이 포함됩니다.

높은 자기 투자율을 가진 철 및 기타 재료로 만든 판금은 전기 기계 및 변압기에 좋은 응용 분야를 가집니다.

금속 포일, 시트 및 플레이트

이 금속들은 다양한 두께로 제공되며, 극도로 얇은 시트는 포일(foil) 또는 리프(leaf)로 간주됩니다. 6mm(0.25인치)보다 두꺼운 판금은 플레이트(plate) 또는 구조용 강철(structural steel)로 간주됩니다. 평평한 조각이나 코일 스트립으로 제공됩니다. 코일은 연속적인 금속 시트를 롤 슬리터(roll slitter)를 통해 통과시켜 형성됩니다. 금속 포일은 주로 알루미늄으로 생산되며 두께는 보통 0.2mm까지입니다.

판금 유형

다음은 판금 유형과 그 구성 재료에 대한 설명입니다.

재료

알루미늄, 구리, 황동, 주석, 니켈, 티타늄과 같은 다양한 금속을 판금으로 만들 수 있습니다. 은, 금, 백금과 같은 귀금속은 장식용 시트를 만드는 데 사용됩니다. 특정 프로젝트에 적합한 판금 선택은 제품의 응용 분야와 요구 사항에 따라 결정됩니다.

일부 재료는 프로젝트에서 다른 금속 재료와 동일한 기계적 특성을 가집니다. 강철 시트가 높은 인장 강도와 내구성을 가져 기계 및 건설 작업에 적합한 것처럼 말입니다.

스테인리스강

스테인리스강은 세 가지 등급이 있으며, 304 등급이 가장 일반적입니다. 성형성과 용접성을 유지하면서 우수한 내식성을 제공합니다. #2B, #3, #4 마감이 가능합니다.

316 등급은 304보다 더 높은 온도에서 더 강한 내식성과 강도를 가집니다. 화학 장비, 해양 응용 분야, 펌프, 밸브 등의 부품에 사용됩니다.

410 등급 스테인리스강은 열처리가 가능하지만 앞서 나열된 것들보다 내식성이 낮습니다. 커틀러리 생산에 널리 사용됩니다.

모든 등급 중 인기 있는 430 등급은 300번대 등급에 비해 저비용 대안입니다. 높은 내식성이 문제가 되지 않을 때 고려됩니다. 가전 제품에 사용됩니다.

알루미늄

알루미늄(영국 영어 발음: 알루미늄)은 유연성, 비용 효율성, 다양한 옵션 및 기타 특성으로 인해 판금 제작에 사용되는 또 다른 인기 있는 금속입니다. 네 가지 등급이 있습니다.

1100-H14, 3003-H14, 5052-H32, 6061-T6

1100-H14 등급은 순수 알루미늄으로 화학적 내성과 내후성이 높습니다. 용접 가능하고 딥 드로잉에 충분히 연성이지만 강도가 낮습니다. 응용 분야는 주로 화학 처리 장비, 보석, 반사판입니다.

저비용과 성형성을 고려할 때 3003-H14 등급이 적합합니다. 1100 버전보다 강하고 내식성이 있으며 용접 가능합니다. 우편함, 스펀 및 드로잉 부품, 캐비닛, 팬 블레이드, 스탬핑 등에 자주 사용됩니다.

5052-H32 등급은 3003보다 훨씬 강하면서도 좋은 성형성을 유지합니다. 용접성과 높은 내식성도 양호합니다. 응용 분야는 전자 섀시, 압력 용기, 탱크에서 찾을 수 있습니다.

6061-T6 등급은 모든 등급 중 최고로, 일반적인 열처리 구조용 알루미늄 합금입니다. 용접 가능하고 내식성이 있으며 5052 버전보다 강합니다. 그러나 용접 시 일부 강도가 손실되고 성형이 불가능합니다. 이 알루미늄 등급은 주로 현대 항공기 구조에 사용됩니다.

황동

황동은 구리 합금으로 판금으로도 사용됩니다. 전도성, 성형성, 내식성이 좋고 더 높은 강도를 가집니다.

황동 판금의 문제는 들어오는 시트 코일 특성의 변동입니다. 생산 과정에서 관찰된 일관성 없는 거동으로 인해 높은 불합격률을 경험했습니다. 다만 들어오는 시트 재료 성형성을 테스트하는 식별 방법이 있습니다.

판금 두께

판금 두께는 전 세계적으로 밀리미터로 지정됩니다. 하지만 미국에서는 게이지(gauge)라는 전통적인 비선형 측도로 일반적으로 지정되며, 게이지 숫자가 클수록 금속이 얇아집니다.

가장 일반적으로 사용되는 강철 판금은 30에서 약 7 게이지 범위입니다. 게이지는 철금속과 비철금속 간에 다릅니다. 구리와 같은 비철 재료의 경우 두께는 온스(ounces)로 측정되며, 이는 구리의 무게를 나타냅니다. 판금 조각은 작업 시 이상적인 결과를 위해 균일한 두께를 유지해야 합니다.

열간 압연 및 냉간 압연 판금

판금 생산에는 열간 및 냉간 압연 두 가지 방식이 있습니다. 연구에 따르면 시트와 플레이트는 비용 효율성을 위해 열간 압연됩니다. 구조용 강철의 냉간 압연 공정은 최대 3mm까지만 진행됩니다. 스테인리스강의 경우 열간 압연 공정은 3mm부터 시작하여 냉간 압연으로 6mm까지 커버합니다.

엔지니어는 정밀 목적을 위해 이 두 공정을 구별할 수 있어야 합니다. 냉간 압연 강철은 최종 치수를 제어할 수 있어 선호됩니다. 그러나 열간 압연 강철은 냉각 후 크기와 모양이 변할 수 있어 약간의 수축이 발생합니다.