버니싱(금속)
Burnishing (metal) |
버니싱은 다른 물체와의 접촉에 의한 표면의 소성 변형입니다.표면을 매끄럽게 하고 광택을 냅니다.접촉 응력이 국소적으로 재료의 항복 강도를 초과할 경우 모든 슬라이딩 표면에서 버니싱이 발생할 수 있습니다.이 현상은 의도하지 않은 장애 모드와 제조 프로세스의 일부로 발생할 수 있습니다.냉간 작업 하에서의 압착 작업입니다.
메카닉스
경화된 볼이 더 부드럽고 평평한 플레이트에 반응하는 것은 연마 과정을 보여줍니다.공이 플레이트에 직접 밀리면 접촉 부위 주변의 두 물체 모두에 응력이 생깁니다.이 정상적인 힘이 증가하면 볼과 플레이트 표면이 모두 변형됩니다.
경화된 볼에 의한 변형은 볼을 누르는 힘의 크기에 따라 증가합니다.힘이 작을 경우, 힘이 떨어지면 볼과 플레이트의 표면 모두 원래의 변형되지 않은 형태로 돌아갑니다.이 경우 플레이트 내의 응력은 항상 재료의 항복 강도보다 작기 때문에 변형은 순전히 탄성이 있다.평판이 공보다 부드럽기 때문에 평판의 표면이 항상 더 변형됩니다.
더 큰 힘을 사용하면 플라스틱 변형도 발생하며 플레이트의 표면이 영구적으로 변경됩니다.공에 의해 변위된 융기된 재료의 링으로 둘러싸인 그릇 모양의 움푹 패인 자국이 남습니다.볼과 플레이트 사이의 응력은 헤르츠식 응력 이론에 의해 더 자세히 설명됩니다.
플레이트를 가로질러 공을 끌면 누르는 것과는 다른 효과가 있습니다.이 경우 볼에 가해지는 힘은 두 가지 구성 요소로 분해될 수 있습니다. 하나는 플레이트 표면에 수직인 힘을 눌러 넣는 힘이고 다른 하나는 접선력을 끌어당기는 힘입니다.접선 구성 요소가 증가하면 볼이 플레이트를 따라 미끄러지기 시작합니다.동시에, 정적인 상황에서와 같이, 정상적인 힘에 의해 두 물체가 변형됩니다.정상적인 힘이 낮으면 볼이 플레이트를 스치지만 표면이 영구적으로 변화하지는 않습니다.마찰 작용으로 마찰과 열이 발생하지만 플레이트에 자국이 남지 않습니다.그러나 정상력이 증가하면 플레이트 표면의 응력은 항복 강도를 초과하게 됩니다.이 경우 공은 표면을 통과하여 뒤에 홈을 형성합니다.공을 갈아엎는 동작은 광택입니다.버니싱은 위에서 다른 평판을 내려 하중을 유도하고 동시에 볼의 회전과 번역을 일으키거나 볼 베어링의 경우 위와 같이 볼이 회전할 수 있는 경우에도 발생합니다.
버니싱은 두 개의 평판 사이와 같이 서로 일치하는 표면에서도 발생하지만 현미경으로 볼 때 발생합니다.아무리 매끄러운 표면이라도 충분히 확대해서 보면 결함이 있을 것이다.표면의 일반적인 형태 위로 뻗어나가는 결점은 아스퍼리티라고 불리며, 마치 공이 플레이트를 따라 끌리는 것처럼 다른 표면에 재료를 갈 수 있습니다.이러한 아스퍼시티의 많은 조합된 효과는 광택과 관련된 얼룩진 질감을 만들어냅니다.
기계 부품에 미치는 영향
일반적으로 버니싱은 다양한 이유로 기계 부품에서 바람직하지 않으며, 때로는 단순히 그 효과를 예측할 수 없기 때문에 바람직하지 않습니다.가벼운 연마도 부품의 표면 마감에 큰 변화가 생깁니다.처음에는 마무리가 부드러워지지만, 반복적인 슬라이딩 동작으로 슬라이딩 방향을 따라 표면에 홈이 생깁니다.버니싱과 관련된 소성 변형은 표면을 단단하게 만들고 압축 잔류 응력을 발생시킵니다.이러한 특성은 일반적으로 유리하지만 과도한 연마로 인해 표면 아래 균열이 발생하여 표면의 상층이 벌크 재료에서 떨어져 나가는 현상인 스플링을 일으킵니다.
버니싱은 기계의 성능에도 영향을 미칠 수 있습니다.버니싱과 관련된 소성 변형은 마찰만으로 인한 것보다 더 큰 열과 마찰을 일으킵니다.이로 인해 기계의 효율이 저하되고 속도가 제한됩니다.또, 소성 변형에 의해 부품의 형상이나 형상이 변화한다.기계의 정밀도와 정확도가 떨어집니다.높은 마찰력과 저하된 형태의 조합으로 인해 종종 컴포넌트가 고장날 때까지 지속적으로 악화되는 폭주 상황이 발생합니다.
파괴적인 버니싱을 방지하려면 슬라이드를 피해야 하며 롤링 상황에서는 하중이 폭주 임계값보다 낮아야 합니다.서로 슬라이드하는 기계 영역에는 롤러 베어링을 삽입하여 부품이 슬라이드하는 대신 롤링 접촉하도록 할 수 있다.미끄러짐을 피할 수 없는 경우 구성 요소 사이에 윤활유를 추가해야 합니다.이 경우 윤활유의 목적은 윤활제 막으로 구성 요소를 분리하여 접촉하지 않도록 하는 것입니다.윤활제는 또한 하중을 더 넓은 면적에 분산시켜 국소 접촉력이 높지 않도록 합니다.이미 윤활유가 있는 경우 필름 두께를 늘려야 합니다. 일반적으로 윤활유의 점도를 높이면 이 작업을 수행할 수 있습니다.
제조중
번니싱이 항상 원하지 않는 것은 아니다.만약 그것이 통제된 방식으로 일어난다면, 그것은 바람직한 효과를 가져올 수 있다.버니싱 공정은 공작물의 크기, 모양, 표면 마감 또는 표면 경도를 개선하기 위해 제조에 사용됩니다.기본적으로 소규모로 이루어지는 성형 작업입니다.버니싱의 이점에는 피로 파괴 방지, 부식 및 응력 부식 방지, 시각적 결함을 제거하기 위한 표면 텍스처링, 다공성 폐쇄, 표면 압축 잔류 응력 발생 등이 있습니다.
버니싱 공정에는 여러 가지 형태가 있으며, 가장 일반적인 것은 롤러 버니싱과 볼 버니싱(그 중 일부를 밸리징이라고도 함)입니다.두 경우 모두 바니싱 공구가 공작물에 부딪혀 표면을 소성 변형시킵니다.후자의 경우(그리고 항상 밸라이징 시)에는 마찰이 발생하지만, 전자의 경우 일반적으로 회전하고 롤링합니다.공작물은 주변 온도에 있을 수도 있고 공구에 가해지는 힘과 마모를 줄이기 위해 가열될 수도 있습니다.일반적으로 공구는 수명을 늘리기 위해 경화 및 특수 재료로 코팅됩니다.
볼 연마 또는 밸리징은 연마, 호닝 또는 연마와 같은 다른 보어 마감 작업을 대체하는 것입니다.밸리징 툴은 구멍을 통해 밀려나는 하나 이상의 오버사이즈 볼로 구성됩니다.이 도구는 브로치와 비슷하지만 재료를 잘라내는 대신 [1]쟁기질을 합니다.
볼 버니싱은 버 제거 작업으로도 사용됩니다.특히 [1]양쪽에서 드릴로 뚫린 관통 구멍 중앙의 버를 제거할 때 유용합니다.
CNC 밀링 센터에서 볼 노즈 밀링 작업을 수행하기 위해 다른 유형의 볼 버니싱 공구가 사용되기도 합니다. 경화된 볼은 볼펜과 유사한 홀더의 지그재그 공구 경로를 따라 도포됩니다. 단, '잉크'는 가압된 재생 윤활유입니다.이는 '반(半)마감'을 통해 달성되는 기계 마감의 생산성과 시간이 오래 걸리는 마감 절단을 통해 얻을 수 있는 것보다 더 나은 마감을 결합합니다.버니싱을 위한 공급 속도는 마감 가공이 아닌 '급속 이송'과 관련이 있습니다.
롤러 버니싱 또는 표면 압연은 원통형, 원추형 또는 원반형 공작물에 사용됩니다.공구는 롤러 베어링과 비슷하지만 일반적으로 롤러는 매우 가늘게 테이퍼되어 있기 때문에 엔벨로프 직경을 정확하게 조정할 수 있습니다.롤러는 일반적으로 롤러 베어링과 같이 케이지 내에서 회전합니다.롤러 버니싱의 일반적인 용도에는 유압 시스템 구성 요소, 샤프트 필릿 및 씰링 [2]표면이 포함됩니다.크기를 매우 세밀하게 제어할 수 있습니다.
버니싱은 가공 공정에서도 어느 정도 발생합니다.선회 시에는 절삭공구가 날카롭지 않거나 큰 음의 레이크각을 사용하거나 절삭깊이가 매우 작거나 공작물이 끈적끈적한 경우 버니싱이 발생한다.절삭공구가 마모될수록 무뎌지고 연마효과가 뚜렷해진다.연삭 시에는 연마 입자가 랜덤으로 방향지어지고 일부는 날카롭지 않기 때문에 항상 어느 정도의 연마량이 있다.이것이 연삭의 효율이 떨어지고 회전보다 더 많은 열을 발생시키는 이유 중 하나입니다.드릴링에서, 버니싱은 드릴이 드릴을 뚫을 때 재료를 연마할 수 있는 땅을 가진 드릴에서 발생합니다.일반 트위스트 드릴 또는 직선 홈 드릴은 구멍을 통해 유도하기 위해 2개의 랜드가 있습니다.버니싱 드릴에는 리머와 유사한 4개 이상의 땅이 있습니다.
번니시 세팅은 플러시, 집시 또는 샷 세팅이라고도 하며 스톤셋팅에 사용되는 세팅 기술입니다.최대 직경의 점인 돌의 대들보가 금속 표면 바로 아래에 오도록 돌을 삽입한 공간을 뚫는다.연마도구는 돌 주위에 금속을 밀어넣어 돌을 고정하고 수세미를 입히는 데 사용되며, 그 주변에는 연마된 가장자리가 있습니다.이런 종류의 배경은 오랜 역사를 가지고 있지만 현대 보석에서 부활하고 있다.
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ a b Bakerjian, Ramon; Cubberly, W. H. (1989). Tool and manufacturing engineers handbook. Dearborn, Mich: Society of Manufacturing Engineers. pp. 45–7 to 45-11. ISBN 0-87263-351-9.
- ^ Kalpakjian, Serope; Steven R. Schmid (2003). Manufacturing Processes for Engineering Materials. Pearson Education. p. 152. ISBN 81-7808-990-4. OCLC 66275970.
외부 링크
- 메탈 버니싱(커틀러리, 퓨터, 실버) 후원 워크숍
