냉간 가공
Cold working |
야금학에서 냉간 성형 또는 냉간 가공은 금속이 재결정 온도(일반적으로 주위 온도) 이하로 성형되는 금속 가공 공정입니다.이러한 프로세스는 열간 압연, 단조, 용접 등과 [1]: p.375 같은 열간 가공 기술과 대조됩니다.
냉간 성형 기술은 일반적으로 4가지 주요 그룹으로 분류됩니다. 즉, 압착, 굽힘, 그리기 및 전단입니다.일반적으로 열간 가공 기술보다 수행이 간단하다는 장점이 있습니다.
열간 가공과 달리 냉간 가공은 금속의 흐름에 따라 결정 입자와 포함물이 뒤틀리게 하여 가공 경화 및 이방성 재료 특성을 유발할 수 있습니다.작업 경화는 금속을 단단하고 단단하게 만들지만 플라스틱은 줄어들며 조각의 [1]: p.378 균열을 일으킬 수 있습니다.
대형 평판, 복잡한 접힌 형태, 금속 튜브, 나사 헤드와 나사산, 리벳 조인트 등 가능한 냉간 성형 용도는 매우 다양합니다.
과정
다음은 냉간 성형 [1]: p.408 공정 목록입니다.
이점
열간 가공에 비해 냉간 가공의 장점은 다음과 같습니다.[1]: p.375
- 난방 불필요
- 표면 마감 개선
- 뛰어난 치수 제어
- 재현성과 교환성 향상
- 금속에 방향성을 부여할 수 있습니다.
- 오염 문제 최소화
변형 재료 및 정도에 따라 워크 경화에 의한 강도 증가는 열처리에 필적할 수 있다.따라서 열간 가공보다 비용이 적게 들고 강도가 약한 금속을 냉간 가공하는 것이 더 경제적일 수 있습니다.특히 정밀도나 섬세한 표면 마감도 필요한 경우에는 열처리가 가능한 고가의 금속입니다.
냉간 가공 공정은 또한 기계 가공에 비해 폐기물을 줄이거나, 심지어 거의 그물 모양의 [1]: p.375 방법으로 폐기물을 제거하기도 합니다.재료 절감 효과는 더 큰 부피에서 훨씬 더 커지며 구리, 니켈, 금, 탄탈 및 [2]팔라듐과 같은 고가의 재료를 사용하면 더욱 커집니다.냉간 성형으로 인한 원료 절약은 가공 시간을 절약하는 것과 마찬가지로 매우 중요합니다.냉간 가공이 매우 짧은 생산 사이클 시간.멀티 스테이션 머신의 경우, 생산 사이클 시간은 한층 더 짧아집니다.이는 대규모 생산 작업에 매우 유리할 수 있습니다.
단점들
냉간 가공의 단점과 문제는 다음과 같습니다.[1]: p.375
- 금속은 더 단단하고, 더 강한 힘, 더 단단한 도구와 다이스, 그리고 더 무거운 장비가 필요합니다.
- 금속은 연성과 가단성이 낮기 때문에 얻을 수 있는 변형량을 제한합니다.
- 금속 표면이 깨끗하고 비늘이 없어야 합니다.
- 마지막 조각에 바람직하지 않은 이방성을 남길 수 있음
- 최종 피스에 바람직하지 않은 잔류 응력이 남을 수 있습니다.
더 무거운 장비와 더 단단한 공구가 필요하기 때문에 냉간 가공은 대규모 제조 [1]: p.375 산업에만 적합할 수 있습니다.
작업 경화로 인한 소성 손실은 중간 아닐링과 최종 아닐링을 필요로 할 수 있으며 잔류 응력을 완화하여 제조된 물체에 원하는 특성을 부여합니다.이러한 추가 조치는 열간 [1]: p.378 성형에 비해 냉간 성형의 경제적 이점 중 일부를 무효화시킬 것입니다.
냉간 가공 품목은 스프링백 또는 탄성 스프링백이라고 하는 현상을 겪습니다.공작물에서 변형력이 제거되면 공작물이 약간 스프링백됩니다.재료의 스프링백 양은 [1]: p.376 재료의 항복 변형률(수율점에서의 변형률)과 동일합니다.
숏 피닝 및 등채널 각도 압출과 같이 냉간 가공 중에 공작물의 일반적인 형상을 유지하기 위해 특별한 예방 조치가 필요할 수 있습니다.