(업무지식) 소성가공의 종류 - 프레스, 단조, 압연, 압출

 소성가공이란 재료에 외력을 가하면서 여러 형태로 가공하는 것이다. 즉, 재료에 탄성한계를 넘어서는 힘을 가하게 되면 재료에 변형이 일어나게 되는데 힘을 제거해도 복원이 되지 않는 성질을 이용한 가공 방법이다.

 

1. 프레스 가공(PRESS)

 : 프레스 설비에 금형을 세팅하고 여러 목적에 맞도록 금속을 PRESS 하여 변형시킨다. 프레스 공법에는 여러 종류가 있으며, 전단가공 블랭킹(BL), 굽힘가공 밴딩(BE), 드로잉 가공(DW), 부각가공 엠보(EM) 등으로 이루어져 있으며 뿌리산업이라 불리는 산업에 기초에 해당되는 가공 방식이다.

 

 

 

 

 

2. 압연(ROLLING)

 : 금속재료를 회전하는 롤(ROLL)사이를 통과시켜 롤 압력에 의하여 소성변형을 시키는 가공방법. 철판과 같은 제품이 대표적인 압연 가공 제품이다. 큰 두께에서 시작해서 점점 작은 두께로 만들기 위해 압연롤을 통과시키는 방식을 사용한다.

 

 

 

 

 

3. 압출(EXTRUSION)

 : 봉재, 각재, 형강 등에 사용되는 가공방식으로, 알루미늄, 마그네슘과 같은 연질 금속재에 높은 압력을 가해 금형 다이스를 통과시켜 원하는 사이즈를 밀어내는 방식이다.

 

 

 

 

 

4. 인발(DRAWING)

 : 단면적이 작은 선재나 정확한 치수공차를 요하는 작업에는 인발가공 방식이 사용된다. 다이(DIE)구멍을 통과시켜 면발 뽑아 내듯이 정확한 모양과 치수로 뽑아내는 방식의 가공이다.

 

 

 

5.  단조(FORGING)

 : 금속재료를 높은 온도로 가열하여 소성영역에서 외력을 가해 재료를 변형시키는 가공법. 흔히 생각하기로 대장간에서 철을 달궈 망치로 두드리며 칼을 뽑아내는 것과 같은 방식. 현대에서는 단조 프레스를 이용하여 달군 소재를 금형 틀에 놓고 프레스로 두드려 형상을 만들어 내는 가공 방식이다.

 단조에도 냉간 단조가 있고 열간 단조가 있는데 시뻘겋게 가열된 소재를 찍는 것을 열간단조라 하고 가열없이 소재 상태 그대로에 힘을 가해 변형시키는 것을 냉간단조라고 한다.

 냉간단조에는 HEADER라는 기계로 생산하는 제품이 이에 해당된다. 흔히 헷다, 헤더, 헷타라고 불리는 산업 기계이다.

 

 

 

 

6. 스피닝(SPINNING)

 : 선반 주축에 금형을 끼워놓은 상태에서 재료를 밀착시키면서 가공하는 방법을 스피닝 또는 시보리 가공이라고 한다.  냉면기와 같은 형상을 떠올리면 이해가 쉽다. 일반적으로 원형이며 딥드로잉이 필요한 형상일 경우 프레스 가공에서는 제품의 터짐과 같은 불량이 발생될 여지가 높다. 스피닝 가공은 재료의 연성(연신율)을 최대한 살려 조금씩 변형을 가하므로 이러한 제품에는 헤라시보리와 같은 방식을 아직도 많이 사용하고 있다.