금속 성형(Metal Forming)이란? 금속 성형은 금속 재료의 항복 강도 이상, 인장 강도 미만의 응력을 가해 소성 변형시킴으로써 원하는 형상을 얻는 제조 공정군입니다. 절삭 가공과 달리 칩 발생 없이 재료 이용률이 높고, 가공 경화·조직 개선으로 기계적 특성 향상이 가능합니다. 압연, 단조, 압출, 인발, 판금 성형 등이 포함됩니다. 금속 성형 공정 분류 체계 분류 기준: 재결정 온도 기준 재결정 온도(대략 용융점의 1/3, 절대 온도 기준)를 기준으로 열간 가공(Hot Working)과 냉간 가공(Cold Work

TIG 용접(Tungsten Inert Gas Welding)이란? TIG 용접은 비소모성 텅스텐 전극과 불활성 가스 실드를 사용하는 정밀 아크 용접법입니다. GTAW(Gas Tungsten Arc Welding)가 정식 명칭. 필러 와이어 별도 공급(또는 무필러)으로 용융 풀을 정밀 제어할 수 있어 박판, 정밀 부품, 고내식/고강도 요구 용접에 최적입니다. 알루미늄, 스테인리스, 티타늄, 니켈 합금 등 난용접성 재료 표준 공정. 작동 원리 직류 직극성(DCEN: 전극 -, 공작물 +) 또는 교류(AC)로 텅스텐 전극과 공작물 사

MIG 용접(Metal Inert Gas Welding)이란? MIG 용접은 소모성 와이어 전극과 불활성 가스(아르곤, 헬륨 등) 실드를 사용하는 반자동/자동 아크 용접법입니다. 1940년대 알루미늄 용접 위해 개발됐으며, 현재는 강철, 스테인리스, 비철금속 등 거의 모든 금속에 적용되는 가장 대중적인 산업 용접 공정입니다. GMAW(Gas Metal Arc Welding)가 정식 명칭. 작동 원리 직류 역극성(DCEN: 와이어 +, 공작물 -)으로 아크 발생. 아크 열로 와이어 팁과 모재가 동시 용융, 와이어가 연속 공급되며 용

마찰 용접(Friction Welding)이란? 마찰 용접은 상대 운동(회전/직선) 마찰열로 계면을 가열·소성화한 뒤 가압해 접합하는 고상 용접법입니다. 1950년대 소련 개발, 60년대 서방 도입. 원형 봉재·관재 접합에 강하며, 이종 금속(알루미늄/강, 구리/알루미늄, 티타늄/강 등) 접합에 탁월합니다. 마찰 교반 용접(FSW)은 이의 파생 기술입니다. 작동 원리 1단계 - 마찰 가열: 회전체(또는 왕복체)와 정지체 사이 마찰로 계면 온도 상승 (강철 기준 900~1,300°C, 소성 변형 온도 도달) 2단계 - 단조 접합:

폭발 용접(Explosion Welding)이란? 폭발 용접은 화약 폭발 에너지를 이용해 두 금속판을 초고속 충돌시켜 계면에 파동형 금속 결합을 형성하는 고상 용접법입니다. 열원 없이 충격압만으로 접합하므로 열영향부가 극히 얇고(수 μm), 이종 금속 간 금속간 화합물 생성을 억제할 수 있습니다. 대면적 클래딩, 튜브-튜브시트 접합, 이종 소재 구조물에 독보적입니다. 작동 원리 제어된 폭발로 플라이어 플레이트(flyer plate)를 베이스 플레이트(base plate)를 향해 초음속(수백 m/s)으로 가속 충돌시킵니다. 충돌점에

확산 접합(Diffusion Bonding)이란? 확산 접합은 고진공 또는 불활성 분위기에서 모재를 용융시키지 않고(용융점 50~70% 온도), 고압·장시간 유지로 계면 원자 확산만으로 금속 결합을 이루는 정밀 고상 접합법입니다. 용융·고결에 따른 수축, 기공, 편석, 열응력 없이 모재와 동등한 특성의 접합부를 얻을 수 있어 항공우주, 원자력, 마이크로전자, 의료 분야 핵심 공정입니다. 작동 원리 및 공정 핵심 메커니즘: 펙의 법칙(Ficks law) 따른 원자 확산. 1단계: 국부 소성 변형(크리프, 항복)으로 실질 접촉 면적

단조 용접(Forge Welding)이란? 단조 용접은 인류 가장 오래된 용접법으로, 모재를 용융점 이하(약 50~90% Tm)로 가열해 소성 상태에서 해머링 또는 가압으로 접합하는 고상 용접의 원형입니다. 고대부터 철기 제작, 검·도검, 보일러 판 접합 등에 쓰였으며, 현대에는 아크/가스 용접에 밀려 특수 용도(예술 단조, 복원, 특수 이종 접합)로 한정됩니다. 작동 원리 가열로 모재 표면을 소성화하고 산화막을 플럭스(붕사, 석영사 등)로 제거/덮은 뒤, 강력한 충격/압력으로 계면을 원자 거리까지 접근시켜 확산 결합시킵니다. 플

마찰 교반 용접(Friction Stir Welding, FSW)이란? 1991년 영국 TWI에서 개발된 혁신적 고상 용접법으로, 회전하는 비소모성 툴(핀+숄더)이 접합선을 따라 이동하며 마찰열과 소성 교반으로 접합부를 형성합니다. 용융 없이 교반·단조로 접합하므로 알루미늄 합금 등 용융 용접 시 결함(기공, 열균열, 변형) 발생 재료에 최적입니다. 작동 원리 열원: 툴 숄더-공작물 마찰열 + 핀-공작물 소성 변형열 (용융점 이하, 약 0.7~0.9Tm) 재료 흐름: 핀 회전으로 용융 직전 연화된 금속이 핀 후방으로 이송되며 강제

고상 용접(Solid-State Welding)이란? 고상 용접은 모재를 용융시키지 않고 고체 상태에서 압력, 열, 확산 현상을 이용해 접합하는 용접 방식의 총칭입니다. 필러 메탈, 플럭스, 실드 가스가 불필요하며, 모재의 기계적·물리적 특성 변화가 최소화돼 내열성 재료, 이종 금속, 정밀 부품 접합에 이상적입니다. 고상 용접 공정 분류 개요 기본 원리: 계면 확산 (Interfacial Diffusion) 청정한 두 금속 표면을 원자 거리(수 Å) 이내로 접근시키고 충분한 압력·온도를 가하면, 계면 원자들이 상호 확산하며

써마이트 용접(Thermite Welding)이란? 써마이트 용접은 알루미늄과 산화철(Fe₃O₄)의 발열 화학 반응(써마이트 반응)을 열원으로 이용해 금속을 용융·접합하는 화학적 용접법입니다. 외부 전원이나 연료 없이 반응 열만으로 2,500°C 이상의 고온 용융 철을 얻어 현장 시공이 가능하며, 철도 레일 접합, 대형 주물 수리, 케이블 접속 등에 널리 쓰입니다. 반응 원리 써마이트 반응식: 8Al + 3Fe₃O₄ → 9Fe + 4Al₂O₃ + 열 (약 2,500~3,000°C) 알루미늄이 산화철에서 산소를 빼앗아 알루미나(Al

플라즈마 아크 용접(Plasma Arc Welding, PAW)이란? 플라즈마 아크 용접은 TIG 용접의 발전형으로, 텅스텐 전극과 노즐 사이(비전이) 또는 전극과 공작물 사이(전이)에 고온 이온화 가스(플라즈마)를 분사해 용접하는 고에너지 밀도 용접법입니다. 아크가 수축된 플라즈마 제트로 집중돼 TIG 대비 높은 관입력, 빠른 용접 속도, 안정된 아크를 실현합니다. 작동 원리 불활성 가스(아르곤, 헬륨 등)에 고주파 고전압으로 아크를 발생시켜 가스를 이온화하면 플라즈마(제4의 물질 상태)가 생성됩니다. 이 플라즈마는 수축된 노즐

일렉트로슬래그 용접(Electroslag Welding, ESW)이란? 일렉트로슬래그 용접은 아크 용접과 저항 용접의 원리를 결합한 비전통 용접 공정으로, 두꺼운 후판(최대 80mm 이상)을 수직 방향으로 단일 패스(single pass)로 접합하는 데 특화되어 있습니다. 초기에 아크로 플럭스를 녹여 용융 풀을 형성한 뒤, 이 용융 슬래그를 통한 저항 열로 지속적으로 용가재를 녹여 접합부를 채웁니다. 작동 원리 1단계 - 아크 개시: 용접 와이어와 베이스 메탈 사이에 아크를 발생시켜 플럭스를 녹이고 초기 용융 풀을 만듭니다. 2단

방전가공(EDM)이란? 방전가공(Electrical Discharge Machining, EDM)은 전기 스파크를 이용해 공작물에서 금속을 제거하는 비전통 가공 방식입니다. 전극과 공작물 사이에 고주파 전류를 흘려 미세한 스파크를 발생시키고, 이때 발생하는 열에너지로 금속을 녹여 증발시키는 원리입니다. 이 공정은 절연유(유전체 유체) 내에서 이루어지며, 경도와 관계없이 전도성 재료라면 모두 가공 가능하다는 것이 가장 큰 특징입니다. 기본 원리 EDM은 스파크 발생과 스파크 침식에 의한 금속 제거 원리로 작동합니다. 전극과 공작물

전기화학 가공 (Electrochemical Machining - ECM) 오늘은 전기화학 가공의 원리, 작동, 장비, 응용, 장단점을 다이어그램과 함께 알아보겠습니다. 전기화학 가공은 금속이 전기화학적 용해로 제거되는 비전통 가공 공정입니다. 현재 유리한 작동으로 많은 산업에서 널리 사용. 이 공정은 도금 공정의 역공정으로 볼 수 있습니다. 전기화학 가공 원리 전기화학 가공은 패러데이 전기분해 법칙에 기반. 두 전극을 전도성 액체/전해질 채워진 용기에 놓고 고전류 직류 전압 인가 시, 금속이 양극(anode, +단자)에서 고갈되

초음파 용접 (Ultrasonic Welding) 오늘은 초음파 용접의 원리, 작동, 장비, 응용, 장단점을 다이어그램과 함께 알아보겠습니다. 초음파 용접은 초음파파 또는 진동을 사용하여 용접 열을 생성하는 용접 공정입니다. 초음파란 정상 청력 범위 이상 주파수 진동파. 약 20,000~30,000Hz. 고상 용접(solid state welding) 공정입니다. 고상 용접은 용접을 위해 외부 열을 가하지 않는 용접 공정입니다. 원리 (Principle) 초음파파 에너지의 기본 원리. 초음파 진동이 두 공작물 접촉면 사이에 동적

초음파 가공 (Ultrasonic Machining) 오늘은 초음파 가공의 원리, 작동, 장비, 응용, 장단점을 다이어그램과 함께 알아보겠습니다. 초음파 가공은 취성 및 경질 재료 가공에 사용되는 비전통 가공 공정입니다. 이 공정은 1950년 EDM 표면 마무리를 위해 등장. 현재 낮은 비용, 무발열, 효과적 가공으로 많은 산업에서 금속 제거에 사용됩니다. 원리 (Principle) 초음파 용접과 같은 원리. 초음파파를 사용하여 저진폭 고주파 힘 생성 → 연마 입자 구동력 역할. 초음파 기계가 약 20,000~30,000Hz 주파

연마제 분사 가공 (Abrasive Jet Machining) 오늘은 연마제 분사 가공의 원리, 작동, 장비, 응용, 장단점을 다이어그램과 함께 알아보겠습니다. 연마제 분사 가공은 주로 경화 금속 가공에 사용되는 비전통 가공 공정입니다. 이 공정에서 고속 연마 입자 초점 흐름이 공작물에 고속으로 충돌하도록 강제됩니다. 이 고속 연마 입자가 공작물에서 취성 파쇄 또는 침식으로 금속을 제거합니다. 원리 (Principle) 이 가공 공정은 연마 침식의 기본 원리로 작동. 고속 연마 입자가 경질/취성 공작물에 충돌하면 충돌 표면에서 일

레이저 빔 가공 (Laser Beam Machining) 오늘은 레이저 빔 가공의 원리, 작동, 장비, 응용, 장단점을 다이어그램과 함께 알아보겠습니다. 레이저 빔 가공은 레이저 빔을 사용하여 열을 발생시키는 열 가공 공정입니다. 이 공정에서 공작물 표면의 금속 입자 용융 및 기화로 금속을 제거합니다. 물리적 공구를 사용하지 않는 비전통 가공 공정입니다. 금속/비금속 모두 가공 가능. 주로 절단 및 드릴링 작업에 사용됩니다. 원리 (Principle) LASER는 Light Amplification by Stimulated Emi

전자 빔 가공 (Electron Beam Machining) 오늘은 전자 빔 가공의 원리, 작동, 장비, 응용, 장단점을 다이어그램과 함께 알아보겠습니다. 물리적 공구를 사용하지 않는 비전통 가공 공정입니다. 전자 빔 가공은 레이저 빔 가공 공정과 유사하지만 레이저 대신 고속 전자 빔이 공작물에 조사됩니다. 이로 인해 높은 열에너지가 발생하여 공작물에서 금속을 용융 및 기화시킵니다. 이 전체 공정은 진공 챔버에서 수행됩니다. 주로 모든 형상의 구멍 드릴링에 사용됩니다. 원리 (Principle) 이 가공 공정은 전자의 운동에너지가

워터 제트 및 연마제 워터 제트 가공 (Water Jet and Abrasive Water Jet Machining) 오늘은 워터 제트 가공과 연마제 워터 제트 가공의 원리, 작동, 장비, 응용, 장단점을 다이어그램과 함께 알아보겠습니다. 환경 친화적이기 때문에 가장 유명한 비전통 가공 공정 중 하나입니다. 물 제트를 공구로 사용하여 금속을 절단합니다. 연마제 분사 가공(abrasive jet machining)과 유사하지만 작업 매체가 물입니다. 이 공정에서 고속 물 제트 흐름이 공작물에 충돌하여 접촉 표면에서 침식으로 금속을 제