금속 제작에는 많은 공정이 필요합니다. 각 공정을 통해 광범위한 부품 디자인을 얻을 수 있습니다.
이 가이드에서는 일반적인 금속 형성 공정을 살펴보겠습니다. 또한 금속 제작 기술을 선택하는 방법, 제작할 수 있는 금속, 부품의 예 등 다른 중요한 측면도 배우게 됩니다.
따라서 다음 소재 성형 과정을 시작하기 전에 이 가이드를 읽어보세요.
금속 성형이란?
금속 성형은 굽힘, 늘림 또는 압축과 같은 다양한 기술을 사용하여 금속 구성 요소를 성형하는 프로세스입니다. 이 프로세스는 브래킷에서 자동차 부품에 이르기까지 다양한 제품의 제조를 용이하게 합니다.
이를 통해 제어된 힘을 사용하여 작업물을 조작하여 질량을 늘리거나 줄이지 않고 모양을 변경할 수 있습니다. 따라서 정확하고 강력한 결과를 생성합니다.
금속 성형 기술을 선택하는 방법
· 소재 종류
어떤 금속 성형 방법을 사용할지 결정할 때 가장 먼저 고려해야 할 요소는 재료의 종류입니다. 모든 금속에는 연성 및 강도와 같은 특성이 있으며, 이는 금속이 어떻게 성형될지 결정합니다.
예를 들어, 알루미늄을 다루는 경우 굽힘 가공이나 스탬핑을 선택할 수 있고, 강철을 다루는 경우 단조 가공을 권장할 수 있습니다.
기술과 재료가 일치해야만 올바른 결과를 얻을 수 있고, 이 과정에서 금속이 손상되어서는 안 되기 때문입니다.
· 제품 디자인
올바른 금속 성형 기술을 선택할 때는 제품 디자인을 평가해야 합니다. 광범위한 주름이 있거나 표면에 추가 세부 사항이 있는 부품은 심층 드로잉이 필요할 수 있습니다. 하이드로포밍 정확하게 모양을 잡다.
덜 복잡한 디자인은 굽히거나 심지어 굴리기만 하면 될 수도 있습니다. 그렇기 때문에 기술을 디자인의 필요에 맞춰 맞추면 추가 단계나 비용 없이 필요한 모양과 기능을 얻을 수 있습니다.
· 생산량
이러한 금속 성형 기술을 선택할 때 생산량은 고려해야 할 필수 요소입니다. 그러나 대량 생산의 경우 스탬핑이나 롤 성형을 사용할 수 있는데, 이는 대규모로 수행할 때 저렴한 방법이기 때문입니다.
소규모 배치나 일부 개별 부품을 생산해야 하는 경우에는 손으로 단조하거나 굽히는 것이 더 쉽습니다.
이렇게 하면 사용하는 기술을 생산 요구 사항에 맞게 조정할 수 있어 낭비를 피하고 더 저렴한 가격을 누릴 수 있습니다.
· 툴링 비용
금속 성형 기술을 선택하기 전에 툴링 비용을 평가하는 것이 좋습니다. 스탬핑과 같은 일부 방법은 비용이 많이 드는 다이와 몰드를 사용하므로 대량 생산에 더 적합합니다.
또한, 예산이 부족하거나 비교적 적은 수의 제품을 생산하는 경우에는 굽힘 가공이나 수동 성형이 비용 효율성이 더 높을 수 있습니다.
예를 들어, 다음을 자세히 살펴볼 수 있습니다. CNC 밀링 비용.
· 허용 요구 사항
정확성이 필수적인 경우 프로젝트의 허용 오차 요구 사항을 고려해야 합니다. CNC 굽힘 및 정밀 스탬핑과 같은 공정 덕분에 엄격한 허용 오차로 정확한 구성품을 생산할 수 있습니다.
정밀성이 그렇게 중요하지 않은 경우에는 핸드 벤딩과 같은 더 간단한 기술을 사용할 수 있습니다. 기술을 허용 범위 요구 사항에 맞춰 조정하면 완제품이 불필요한 복잡함 없이 품질 요구 사항을 충족하는지 확인할 수 있습니다.
일반적인 금속 성형 예
· 압축성형기술
롤링 메탈
금속을 압연할 때, 금속을 롤러에 통과시켜 두께를 줄여 평평한 시트로 만듭니다. 이 압축 성형 기술은 강철판과 같은 평평하고 단단한 부품에 가장 적합합니다. 두께는 롤러 압력으로 제어되며 건설, 자동차 및 제조 분야에서 사용하도록 적응할 수 있습니다.
구르는 균일한 두께와 강도를 유지하면서 수량을 생산하는 데 적합하여 다양한 금속 제품을 제조하는 데 더 저렴하고 효과적인 기술입니다.
금속 압출
금속 압출은 금속을 다이에 밀어 넣어 긴 원통형 요소(예: 막대 또는 튜브)를 생산하는 것을 의미합니다. 이 압축 성형 기술을 사용하면 매우 정교한 단면 모양을 만들 수 있습니다.
다양한 금형 설계를 활용하여 모양을 제어할 수 있어 건설, 항공우주, 자동차 분야의 금속 부품을 생산하는 데 적합합니다. 압출 불필요한 재료를 사용하지 않고도 복잡한 디자인을 만들 수 있는 가능성을 제공하며, 최종 제품에 대한 정밀한 허용 오차를 제공합니다.
다이 포밍
다이 성형은 금속을 금형이나 다이에 압착하여 특정 형태로 만드는 공정입니다. 이러한 유형의 압축 기술은 예를 들어 자동차 펜더나 냉장고와 같이 복잡한 모양의 작은 부품을 제조할 때 유용합니다. 마지막 세부 사항까지 정확한 복잡한 모양을 원할 때 다이 성형을 선택하고, 그 중 많은 것이 필요합니다.
이 공정은 균일한 품질을 제공하는 동시에 재료 소비를 최소화하여 높은 수준의 생산성을 보장합니다. 표준화된 금속 제품이 필요한 산업에 적합한 공정을 만들어줍니다.
금속 단조
단조는 압력 및/또는 망치를 사용하여 금속을 구부려 금속을 더 강하고 더 내구성 있게 만드는 공정입니다. 이 압축 기술은 기어, 볼트, 도구 등과 같은 부품을 제조하는 데 특히 적합합니다.
압력과 온도의 제어를 통해 상당한 하중의 압력을 처리할 수 있는 강력한 부품을 얻을 수 있습니다. 단조는 강도와 내구성 요구 사항이 중요한 항공우주, 자동차 및 건설 산업에 자주 적용됩니다.
들여쓰기
압입은 압력이나 충격의 힘으로 금속에 디자인이나 인상을 만드는 데 사용합니다. 이러한 유형의 성형 공정은 제품의 모양을 변경하지 않고도 제품에 질감이나 그러한 특징을 통합하는 데 도움이 됩니다. 또한 브랜딩, 기능적 및 형성적 측면 개발, 아름다움을 위해 사용할 수도 있습니다.
이렇게 하면, 만든 표시가 정확하고 그대로 유지되어 제품의 모양이나 사용성에 가치를 더할 수 있습니다. 대부분의 산업에서 들여쓰기를 사용하며, 보석과 그 외 여러 분야에 적용되는 기술입니다.
· 인장성형 공정
스트레칭 메탈
스트레칭은 재료에 인장력을 가해 원래 상태보다 더 얇고 길게 만드는 공정입니다. 이 기술을 가장 잘 적용하는 방법은 항공우주 및 자동차 제조에 자주 사용되는 금속판으로 곡선 모양을 만드는 것입니다. 스트레칭은 금속의 모양을 제어하는 공정입니다.
가장 좋은 점은 공정에서 금속의 강도가 영향을 받지 않는다는 것입니다. 스트레칭은 기술이 완성된 조각의 강도와 정확성을 보장하기 때문에 복잡한 곡선을 얻기가 더 쉽습니다.
확장 금속
금속을 확장할 때, 금속판을 늘리거나 판 주위에 구멍을 뚫어서 금속판을 더 얇게 만듭니다. 제한된 재료를 추가하여 금속의 표면적을 확장할 수 있으므로 가볍고 내구성 있는 부품을 만드는 데 이상적입니다.
건설, 수처리 시스템, 심지어 건축 설계에도 널리 사용됩니다.
따라서 금속의 양을 늘리면 흐름, 가벼움, 힘의 수단이 개선되어 다양한 용도에서 기능성과 외관에 모두 적용됩니다.
리세스
리세스를 하려면, 금속 시트를 굽히는 데 인장력을 가하여 시트에 움푹 들어간 곳이나 꺼진 부분을 형성합니다. 이 공정은 일반적으로 고정을 용이하게 하거나 부품의 구조적 모양을 향상시키는 홈이나 공동을 만드는 데 사용됩니다.
리세스는 특정 부품의 조립을 위한 모양을 만들어야 하기 때문에 자동차나 전자 제조 등의 분야에서 사용됩니다.
필요한 형태의 깊이와 모양이 조절되고, 금속의 "강도"가 유지되어 장식용과 기능용 물건 모두에 다양하게 활용할 수 있습니다.
· 압축성형과 인장성형의 결합
금속 스피닝
금속 스피닝에서는 압축 및 인장 성형을 모두 통합하여 회전하는 맨드렐 위로 금속 디스크를 구부립니다. 원뿔이나 그릇 등과 같은 원통형 모양의 부품을 만들 때 가장 적합합니다.
압력과 속도를 조절하면 소재를 얇게 만들지 않고도 더욱 세밀한 부분까지 절단할 수 있습니다.
금속 회전은 항공우주, 자동차, 조리도구 산업에서 활용되는데, 대칭적이고 단단한 모양을 만드는 데 필요하기 때문입니다.
플랜지 성형
플랜지 성형에서는 인장력에 압축을 가하여 금속 부품에 돌출된 모서리나 림을 정렬합니다. 이 공정은 부품을 강화하고 파이프나 탱크와 같은 제품에서 쉽게 접합할 수 있도록 널리 적용됩니다. 플랜지의 높이와 가장 잘 맞는 각도를 결정할 수 있습니다. 배관이나 난방 및 환기와 같이 더 중요한 연결 지점이 필요한 산업에 매우 중요합니다.
딥 드로잉
딥 드로잉 또한 압축력과 인장력을 사용하여 평평한 금속판을 깊고 속이 빈 형태로 만드는 것도 포함됩니다. 이 공정은 캔, 냄비 또는 기타 자동차 부품과 같은 유물을 생산하는 데 자주 사용됩니다.
이런 방식으로 동일한 두께와 강도는 물론 비몽골형 이형적 형성력이 보장됩니다.
기타 금속 성형 공정
굽힘 기술
그것에 관해서 굽힘 공정, 여러분은 다양한 기술을 채택할 수 있습니다:
- 에어 벤딩: 이 기능을 사용하면 펀치를 재료에서 살짝 떼어내고 필요한 방향으로 힘을 가해 금속을 굽히는 데 필요한 각도를 만들 수 있습니다.
- 바텀잉: 바텀업 시, 금속은 다이에 완전히 압착되어 정밀한 각도와 최소한의 스프링백을 제공합니다.
- 코이닝: 가열 압인법은 원하는 대로 금속을 다이에 밀어 넣어 영구적인 굽힘을 만드는 방식입니다.
- 롤 벤딩: 이 방법은 곡선 형태를 만드는 데 가장 적합한 큰 반경의 굽힘을 만드는 데 사용됩니다.
- 와이프 벤딩: 고정된 모서리에 구부리려는 면을 대어 금속을 구부리면 작은 구부림 작업도 빠르고 동일한 결과를 얻을 수 있습니다.
양털 깎기
양털 깎기 두 개의 날이 반드시 날카로운 모서리를 남기지 않고 금속판을 직선으로 자르는 공정입니다. 위쪽 날은 아래쪽으로 왕복하고 아래쪽 날은 고정되어 있습니다.
이 공정은 큰 시트를 더 작은 부분으로 자르는 데 가장 적합하며, 이 공정에는 칩이나 열이 발생하지 않습니다. 전단은 제조에 널리 사용되는데, 특히 추가 금속 가공에 급성 절단이 바람직한 경우에 그렇습니다.
펀칭
펀칭을 할 때는 펀치가 금속을 관통하여 다이로 들어가는 금속에 구멍을 뚫습니다. 구멍 펀치의 크기와 모양을 설정할 수 있으므로 볼트, 패스너 또는 디자인 측면에 정확한 크기의 구멍을 만들 수 있습니다.
이 공정은 빠르며 금속 가공 분야에서 표준 구멍 크기가 있는 부품을 대량 생산하는 데 적합합니다.
주조
주조에서는 녹은 금속을 틀에 넣고, 금속이 식으면 그 모양이 틀을 모방하게 됩니다. 이 기술은 복잡한 형태와 대형 인물의 금속 작업을 할 때 사용됩니다. 예를 들어 자동차 엔진이나 거대한 조각품에서 사용됩니다.
부품의 표면을 섬세하고 자세하게 다듬는 동시에 강성이나 강도를 가져야 할 때 사용됩니다.
다리미질
다림질은 펀치와 다이를 사용하여 금속을 성형하여 이전 모양보다 더 얇지만 더 강하게 만드는 공정입니다. 원하는 두께로 얇게 하는 것이 매우 중요한 캔 제조와 같은 분야에서 다림질을 사용합니다. 부품 표면을 균일하게 만들고 줄무늬가 없게 하면서 부품을 더 강하게 만들고 재료 사용을 최소화합니다.
용접 기술
- 아크용접: 아크 용접은 전기 아크를 사용하여 두 금속을 접합 지점에서 녹인 다음 합쳐서 고체를 형성하는 것입니다.
- MIG 용접: MIG 용접은 지속적으로 공급되는 단단한 와이어 전극을 사용하여 강하고 정밀한 용접을 만드는 것입니다.
- TIG 용접: 얇은 판에 적합한 더욱 미세하고 정밀하게 제조된 용접에는 텅스텐 전극을 사용합니다.
- 스팟용접: 점용접은 압력과 열을 사용하여 두 개의 금속판을 결합하는 공정으로, 종종 자동차 제작에 많이 사용됩니다.
- 플럭스코어드 용접: MIG와 비슷하지만 플럭스가 주입된 중공 와이어를 사용하는 방식으로, 바람이 많이 부는 환경에서 용접할 때 사용합니다.
절단 기술
- 레이저 커팅: 집속된 레이저 빔을 사용해 금속을 절단하는데, 이는 빠르고 재료의 복잡한 디자인에 적합합니다.
- 플라스마 절단: 이온화 가스(플라스마)의 고속 분사가 사용되며 두꺼운 금속을 절단하는 것과 같은 전도성 재료에 더 적합합니다.
- 워터젯 절단: 열을 발생시키지 않고 금속을 절단하기 위해 연마제가 섞인 고압 물줄기를 사용하는 기계적 방법입니다.
- 산소 연료 절단: 산소와 연료 가스를 섞으면 강철을 녹여 쉽게 절단할 수 있을 만큼 높은 열을 가진 불꽃이 생성됩니다.
스탬핑
스탬핑에서 다이는 금속을 특정 형태로 누르거나 펀칭하여 각인하거나 모양을 만드는 데 사용됩니다. 스탬핑은 자동차 부품, 가전제품 또는 동전과 같은 대량의 부품을 생산하는 데 사용됩니다. 빠르고 정확하며 재료 낭비가 거의 없이 균일하고 복잡한 모양을 쉽게 대량으로 생성할 수 있습니다.
성형 작업을 위한 최고의 금속
알류미늄
알루미늄은 가벼운 무게, 상대적인 연성, 부식 방지 효과 등으로 인해 성형 작업에 특히 적합합니다.
굽힘, 스탬핑, 압출 등 다양한 기술을 사용하여 쉽게 형성할 수 있으며 주로 자동차, 항공우주 및 포장 산업알루미늄의 이러한 특성은 깨지지 않고 성형할 수 있다는 것을 의미하므로 비용 대비 효율성이 높아집니다.
강철
강철은 높은 강도와 내구성, 그리고 비교적 낮은 비용으로 인해 성형 작업에 자주 사용됩니다. 압연, 단조, 스탬핑 기술을 사용하여 제작하고 견고한 건설 및 자동차 및 기계 예비 부품을 제조할 수 있습니다.
합금화가 가능하다는 것은 특정 성능을 충족시키려는 노력에 있어서 일정 수준의 허용 오차를 갖는다는 의미이기도 합니다.
구리
구리는 전기의 좋은 도체이자 상당히 가공하기 쉬운 물질이 필요할 때 사용하기에 가장 바람직한 금속 중 하나입니다. 굽힘, 늘림 또는 인발을 통해 쉽게 형성할 수 있어 전기 부품 및 파이프에 적용할 수 있습니다. 구리는 비교적 부드러워 강도를 해치지 않고 다양한 모양으로 성형할 수 있습니다.
놋쇠
황동은 아연을 첨가하여 강화한 구리 합금으로, 비교적 쉽게 성형할 수 있습니다. 장식, 피팅 또는 악기를 제조할 때 스탬핑 및 딥 드로잉과 같은 성형 공정에 선택합니다.
이는 내식성이 우수하고 작업이 쉽기 때문에 다양한 산업과 사업체에서 사용될 수 있습니다.
티탄
티타늄은 성형성, 강도 대 중량 비율, 부식 방지성 덕분에 항공우주, 의료 및 화학 산업에서 이벤트를 형성하는 데 적합합니다. 가벼운 부품이 힘든 작업 조건을 견딜 수 있도록 단조, 스탬핑 또는 압출을 통해 성형할 수 있습니다.
성형 금속 부품의 예
자동차 패널
자동차 도어, 후드, 펜더를 생산하기 위해 금속 성형을 자주 사용합니다. 스탬핑 및 딥 드로잉과 같은 공정은 내구성과 안전성을 위해 이러한 부품을 올바른 방식으로 성형하는 데 도움이 됩니다.
휘어진 자동차 패널은 자동차 사고 시 연료 효율을 높이고 보호 기능을 강화하는 데 필요한 힘과 가벼운 무게를 제공합니다.
파이프와 튜브
압출 또는 압연 공정을 통해 배관 요구 사항, 가스 및 기타 산업 요구 사항을 충족할 수 있는 금속 파이프와 튜브를 형성할 수 있습니다. 이러한 부품은 유체 또는 가스를 운반하는 데 사용되며 신뢰할 수 있어야 하며 부식 방지 또는 압력 용기여야 합니다.
금속캔
금속 캔을 만들고 싶을 때, 평평한 금속판을 원통 모양으로 바꾸기 위해 딥 드로잉을 자주 사용합니다. 이 캔은 주로 식품 산업과 음료 산업, 그리고 화학 산업에서 가볍기 때문에 안전한 포장을 위해 사용됩니다.
항공기 구성품
예를 들어, 항공우주 사업에서 금속 성형은 날개, 엔진, 동체 구성 요소와 같은 가볍지만 견고한 부품을 제조하는 데 필수적입니다. Ford 생산에 사용되는 주요 소재는 티타늄과 알루미늄입니다. 그리고 이것들은 주로 단조 또는 스탬핑을 통해 형성되어 연료 효율을 개선하기 위해 강도와 경량성을 제공합니다.
주방용품
스탬핑 및 롤링 성형 공정은 금속 소재를 사용하여 다양한 주방 도구, 냄비 및 팬을 생산하는 데 사용됩니다. 이러한 품목은 일반적으로 내구성, 내열성, 세척 용이성이 뛰어나 일상적인 요리에 이상적인 스테인리스 스틸 또는 알루미늄으로 제조됩니다.
자주 묻는 질문
대량 금속 성형이란?
대량 금속 성형은 단조, 압출, 압연 등의 기술을 통해 대량의 금속을 부품으로 만듭니다.
열간가공 금속과 냉간가공 금속을 비교하면 어떻습니까?
뜨거운 작업 고온에서 진행되므로 성형이 더 쉽습니다. 냉간가공 이 과정은 실온에서 진행되며, 이로 인해 금속이 변형 경화되어 더 강해집니다.
금속 성형 공정에서 안전에 대한 고려사항은 무엇입니까?
화상, 상처, 기계 부상 등의 위험을 없애려면 적절한 개인 보호 장비를 착용하고, 도구와 장비를 유지 관리하고, 끼임 지점을 보호하고, 충분한 환기를 제공하는 것이 필요합니다.
결론
금속 성형 공정을 통해 설계자는 특정 프로젝트에 사용할 적절한 성형 유형을 선택하여 정확성, 속도 향상, 위험한 발생을 피할 수 있습니다. 이러한 방법을 사용하면 고품질 부품과 내구성 있는 금속을 제조할 수 있습니다.