전기유압성형식
Electrohydraulic forming |
전기유압성형성(Electrohydraulic Forming)은 액체 속에 있는 전기 아크 방전을 사용하여 전기 에너지를 기계 에너지로 변환하고 공작물의 형태를 바꾸는 금속성형이다. 콘덴서 뱅크는 두 개의 전극에 걸쳐 높은 전류의 펄스를 전달하는데, 두 전극은 유체(물 또는 오일)에 잠겨 있는 동안 짧은 거리를 두고 위치한다. 전기 아크 방전은 주변 액체를 빠르게 증발시켜 충격파를 일으킨다. 유체와 접촉한 상태로 유지되는 공작물이 진공 다이(Die)로 변형된다.
수몰된 호 방출 공정의 잠재적 형성 능력은 이른 1940년대 중반에 인정되었다(Yutkin L.A. 1950년대와 1960년대 초에는 기본 공정이 생산 시스템으로 발전되었다. 이 일은 주로 항공우주산업에 의한 것이었다. 1970년까지, 수몰된 호 방전을 기반으로 하는 성형 기계는 공작기계 제작자로부터 이용 가능했다. 대형 항공우주 제작업체 중 몇몇은 특정 부품 제작 요건을 충족하기 위해 자체 설계로 기계를 제작했다.
전기유압성형성(EHF)은 물속의 충격파를 이용한 금속의 초고속 변형을 기반으로 한다. 콘덴서 뱅크로부터의 전류의 방전을 이용하여 두 전극 사이의 물에서 전호가 생성된다. 이 전기 아크는 주변의 물을 증발시켜 전기 에너지를 기계 에너지의 강한 충격파로 변환시킨다.
충격파는 동시에 금속 공작물을 점성-플라스틱 상태로 변환시켜 다이(die)로 가속시켜 추운 조건에서 고속에서 복잡한 형상을 형성할 수 있게 한다. 이 모든 것은 밀리초 내에 발생하며, 시스템의 충전 시간을 포함한 총 사이클 시간(초)이다. 이 공정은 크기에 의해 제한되지 않고 몇 평방미터까지 부품을 만들 수 있다. 대형 공작물 위에 전극을 배열할 수 있어 제품의 위상에 따른 압력 분배가 가능하지만, 여전히 단면 다이(Die)를 사용해 복잡한 모양과 미세한 디테일을 연출할 수 있다.
아주 큰 콘덴서 뱅크는 작은 양의 고폭약물과 같은 양의 에너지를 생산하는데 필요하며, 이것은 큰 부품에 비싸다. 반면에, 전기 유압 방법은 다중 순차 에너지 방출을 미세하게 제어하고 전극-매체 격납 시스템의 상대적 소형성으로 인해 자동화에 더 적합한 것으로 보였다.
EHF의 장점
- 한 단계 프로세스(진행 스탬핑이 아닌)
- 미세한 디테일과 선명한 라인이 쉽게 형성될 수 있음
- 남성 및 여성 형상 형성(음극 및 양성)
- 단측 다이 하나만 필요하다.
- 매우 깊은 성형 가능(기존 스탬핑으로 가능한 것보다 훨씬 더)
- 얇은 소재의 고른 분포와 높은 강도
- 초고속
- 장비의 설치 공간이 작음
- 프레스를 누를 필요 없음 – 성형 챔버는 자가 균형 조정 시스템임
- 최대 몇 평방미터 크기의 부품 형성 허용