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단조단조 방법-4 (형 단조, 정밀 단조)

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단조 방법-4 (형 단조, 정밀 단조)



형 단조

 형 단조에서는 같이 소재가 2개의 단조형 금형에 의해 단조되면서, 금형 공동부의 모양으로 만들어진다. 단조가 되는 동안, 재료의 일부는 밖으로 유동되어 플래시를 형성한다. 플래시는 형단조 시 재료의 유동에 있어서 매우 중요한 역할을 한다. 플래시는 두께가 얇으므로 급속히 냉각되고 또한 마찰 저항으로 인해 금형 공동부에 있는 재료에 높은 압력을 가하여 재료가 금형 공동부를 채울 수 있도록 해주고, 단조 작업이 끝나면 제거된다.

 일반적인 형단조 작업에서 소재는 처음에 긴 바이로부터 전단되어 하부 금형 위에 올려진다. 지지판을 사용하면 절단한 소재의 옆면이 더욱 직각에 가깝게 된다. 여러 단계의 단조 작업을 거치면서 소재의 모양은 점차적으로 변화된다. 풀러링(fullering)이나 에징(edging)과 같은 예비 성형 작업(preforming)을 하면 재료를 여러 구역으로 미리 분산시킬 수 있다. 풀러링 작업에서는 재료를 특정 부분에서부터 분산시키고, 에징 작업으로는 특정 부분으로 재료를 모으게 된다.

 예비 성형 작업품에 소재는 블록커 금형(blocker-die)를 사용하는 블록킹(blocking)작업으로 대략적인 모양이 만들어진다. 마지막 작업은 단조품에 최종 형상을 주는 피니셔(finisher) 금형으로 최종 단조를 한다. 플래시는 트리밍 작업으로 제거되며, 내부의 얇은 부분은 펀칭으로 제거된다.

 형단조에서 원하는 치수는 가공 오차를 얻으려면, 소재의 체적을 정확히 계량하고 금형을 적절하게 설계하여야 한다. 부족하게 계량된 소재로는 금형 공동부를 완전히 채울 수 없게 되고, 과다한 소재는 과도한 압력을 발생시켜 금형을 파손시키거나 기계를 고장나게 한다.


정밀 단조

 오늘날의 단조는 경제적인 이유로 인해 보다 정밀하게 작업되어 부차적인 마무리 작업을 줄이는 방향으로 가고 있다. 성형되는 제품이 원하는 최종 제품의 치수와 거의 같도록 하는 단조 방식을 준정형(near net-shape)단조라고 한다. 정밀단조 후 단조품에 붙어 있는 여분의 재료는 보통 매우 적은 양이며, 트리밍이나 연삭으로 쉽게 제거된다.

 정밀단조에서는 평단조에서보다 높은 정밀도로 제품이 가공되도록 한다. 정밀단조공정에서는 제품의 구체적인 최종 형상까지도 얻어야 하므로 매우 높은 단조 하중이 필요하여, 큰 용량의 기계가 필요하다. 알루미늄이나 마그네슘 합금은 단조 하중과 온도가 낮으므로 정밀 단조에 적합하다. 또한 이들 재료를 단조할 경우에는 금형 마모가 적고 표면 정도도 우수하다. 강이나 기타 합금은 정밀 단조하기가 어려운 편이다.

 정밀단조를 하려면 특수한 금형이 필요하고 소재의 부피 및 모양의 적절한 조절, 소재를 금형 공동부내에 적절하게 배치하는 것이 필요하다. 그러나 재료나 낭비가 적고 부차적인 절삭 공정이 생략된다. 따라서 일반단조와 정밀단조 간의 선택은 경제성을 분석하여 이루어진다.




[출처: 대원 단조]

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