금속 가공
Metalworking
금속 가공은 유용한 물체, 부품, 조립품 및 대규모 구조물을 만들기 위해 금속을 성형하고 재형성하는 과정입니다.이 용어는 거대한 선박, 건물, 교량에서부터 정밀한 엔진 부품과 섬세한 장신구에 이르기까지 모든 규모의 물체를 제작하기 위한 광범위하고 다양한 프로세스, 기술 및 도구를 포함합니다.
금속 가공의 역사적 뿌리는 기록된 역사보다 앞서 있으며, 그 사용은 문화, 문명, 그리고 천년에 걸쳐 있습니다.간단한 수공구로 금과 같은 부드러운 천연 금속을 성형하는 것에서 철과 같은 단단한 금속의 용융과 열간 단조, 기계 가공과 용접과 같은 고도로 기술적인 현대 공정으로 발전했습니다.그것은 산업, 무역의 원동력, 개인의 취미, [1]예술의 창조로 사용되어 왔고, 과학이자 공예로 여겨질 수 있다.
현대 금속 가공 공정은 다양하고 전문적이지만 성형, 절단 또는 결합 공정으로 알려진 세 가지 광범위한 영역 중 하나로 분류할 수 있습니다.일반적으로 기계공장으로 알려진 현대의 금속 가공 작업장은 매우 정밀하고 유용한 제품을 만들 수 있는 다양한 전문 또는 범용 공작기계를 보유하고 있습니다.대장간과 같은 많은 간단한 금속 가공 기술은 더 이상 선진국에서 경제적으로 경쟁력이 없습니다; 그들 중 일부는 여전히 저개발국, 장인 또는 취미 작업, 또는 역사적 재현을 위해 사용되고 있습니다.
선사 시대
구리 채굴과 작업에 대한 가장 오래된 고고학적 증거는 기원전 [2]8,700년 이라크 북부에서 발견된 구리 펜던트이다.미주에서의 금속 가공의 가장 오래된 증명된 증거는 미시간 호수 근처의 위스콘신에서 구리 가공이었다.구리는 부서지기 쉬워질 때까지 망치로 두들겨 쳤고, 그 후 가열되어 더 가공할 수 있었다.미국에서 이 기술은 [3]기원전 4000-5000년으로 거슬러 올라간다.세계에서 가장 오래된 금 공예품은 불가리아 바르나 네크로폴리스에서 왔고 기원전 4450년부터 시작되었다.
모든 금속이 그것을 얻거나 가공하기 위해 불을 필요로 하는 것은 아니다.아이작 아시모프는 금이 "첫 번째 금속"[4]이라고 추측했다.그의 논리는, 그 화학 작용에 의해 자연에서 순금 덩어리로 발견된다는 것이다.다시 말해, 금은 희귀하지만 자연에서 토종 금속으로 발견되는 경우가 있다.몇몇 금속들은 운석에서도 발견될 수 있다.거의 모든 다른 금속들은 광물이 함유된 암석인 광석에서 발견되는데, 이 광석은 금속을 해방시키기 위해 열이나 다른 과정을 필요로 한다.금의 또 다른 특징은 발견 즉시 사용할 수 있다는 것인데, 이는 금속을 가공하는 데 돌망치와 모루 이상의 기술이 필요하지 않다는 것을 의미합니다.이것은 금의 유연성과 연성의 성질에 의한 결과입니다.최초의 도구는 돌, 뼈, 나무, 그리고 힘줄이었는데, 이것들은 모두 금을 만드는데 충분했다.
어떤 미지의 시기에, 열에 의해 암석으로부터 금속을 방출하는 과정이 알려졌고, 구리, 주석, 납이 풍부한 암석들이 요구되었다.이 광석들은 눈에 띄는 곳이면 어디서든 채굴되었다.이러한 고대 [5]광산의 잔해가 서남아시아 전역에서 발견되었다.금속 가공은 기원전 [6]7000년에서 3300년 사이에 Mehrgarh의 남아시아 주민들에 의해 수행되었다.금속 가공의 시작은 구리 제련이 서남아시아에서 보편화된 기원전 6000년 경에 일어났다.
고대 문명은 일곱 개의 금속을 알고 있었다.여기에서는 산화 전위(볼트) 순으로 배열됩니다.
산화 잠재력은 금속이 광석에 얼마나 단단히 결합되어 있는지를 나타내는 지표 중 하나이기 때문에 중요합니다.알 수 있듯이, 철은 다른 6개의 금속보다 훨씬 높은 반면 금은 그 위의 6개의 금속보다 훨씬 낮다.금의 낮은 산화는 금 덩어리에서 금이 발견되는 주요 이유 중 하나이다.이 덩어리는 비교적 순금이며 발견 즉시 사용할 수 있습니다.
비교적 풍부한 구리 광석과 주석 광석은 금속 가공의 다음 중요한 물질이 되었다.광석에서 구리를 제련하기 위해 열을 사용하면서, 많은 양의 구리가 생산되었다.그것은 보석과 간단한 도구 모두에 사용되었습니다.그러나 구리 자체는 모서리와 강성이 필요한 공구에 비해 너무 부드러웠습니다.어느 시점에선가 녹은 구리에 주석 성분이 첨가되어 청동이 개발되었습니다.청동은 구리와 주석의 합금이다.청동은 순수한 구리에는 없는 모서리 내구성과 강성이 있었기 때문에 중요한 발전이었다.철이 등장하기 전까지, 청동은 일반적으로 사용되는 도구와 무기의 가장 발전된 금속이었습니다(자세한 내용은 청동기 시대 참조).
서남아시아 이외에서는 이와 같은 진보와 재료가 전 세계에서 발견되어 사용되고 있었습니다.중국과 영국의 사람들은 구리에 거의 시간을 할애하지 않고 청동을 사용하기 시작했다.일본인들은 청동과 철을 거의 동시에 사용하기 시작했다.아메리카에서는 달랐다.비록 아메리카의 사람들이 금속에 대해 알고 있었지만, 유럽의 식민지화가 되어서야 도구와 무기를 위한 금속 가공이 보편화 되었다.보석과 예술은 유럽의 영향 이전에 아메리카 대륙에서 금속의 주요 용도였다.
기원전 2700년경, 청동 생산은 금속을 제련, 가열, 가공하는 데 필요한 재료를 조립할 수 있는 지역에서 흔했습니다.철은 제련되기 시작했고 도구와 무기의 중요한 금속으로 부상하기 시작했다.그 후 철기시대로 알려지게 되었다.
역사
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이집트의 파라오, 인도의 베다 왕, 이스라엘의 부족, 북아메리카의 마야 문명과 같은 역사적 시기에 이르러 귀금속은 다른 고대 인구들 중에서 그들에게 부가된 가치를 지니기 시작했다.어떤 경우에는 소유권, 분배, 무역에 대한 규칙이 각 민족에 의해 만들어지고, 시행되고, 합의되었다.위의 시기에 금속공예가들은 장식물, 종교 유물, 귀금속(비철)의 무역 도구, 그리고 보통 철금속 및/또는 합금으로 된 무기를 만드는 데 매우 능숙했습니다.이 기술들은 잘 수행되었다.그 기술은 장인, 대장장이, 운동가, 연금술사, 그리고 전 세계의 금속공예가들에 의해 실행되었다.예를 들어, 이 과정을 공유하기 위해 먼 지역을 여행했다는 역사적 기록이 나타나기 전에 수많은 고대 문화에 의해 조립 기술이 사용되었습니다.오늘날 금속 세공인들은 여전히 이것과 많은 다른 고대 기술들을 사용한다.
시간이 흐르면서, 금속 물체는 점점 더 보편화되었고, 훨씬 더 복잡해졌다.금속을 추가로 획득하고 가공할 필요성이 커졌다.땅에서 금속 광석을 채취하는 기술이 발전하기 시작했고, 금속 세공인들은 더 많은 지식을 갖게 되었다.금속 세공은 사회의 중요한 구성원이 되었다.전체 문명의 운명과 경제는 금속과 금속 세공의 가용성에 의해 크게 영향을 받았다.금속공은 귀금속 추출에 의존하여 보석류를 만들고, 보다 효율적인 전자제품을 제작하며, 건설에서 운송 컨테이너, 철도 및 항공 운송에 이르기까지 산업 및 기술적 응용 분야에 종사합니다.금속이 없다면 상품과 서비스는 오늘날 우리가 알고 있는 규모로 전 세계를 돌아다니지 못할 것이다.
일반적인 프로세스
금속 가공은 일반적으로 성형, 절단, 접합의 세 가지 범주로 나뉩니다.대부분의 금속 절삭은 고속 강철 공구 또는 탄화물 [7]공구로 이루어집니다.각 카테고리에는 다양한 프로세스가 포함되어 있습니다.
대부분의 작업 전에 원하는 완제품에 따라 금속을 표시 및/또는 측정해야 합니다.
마크아웃(레이아웃이라고도 함)은 설계 또는 패턴을 공작물에 전달하는 과정으로 금속 가공의 첫 번째 단계입니다.그것은 많은 산업이나 취미에서 행해지지만, 산업에서는 반복으로 인해 모든 개별 작품을 표시할 필요가 없어진다.금속 거래 영역에서 마크아웃은 다음 단계, 가공 또는 제조에 대비하여 엔지니어의 계획을 공작물에 전달하는 것으로 구성됩니다.
캘리퍼는 두 점 사이의 거리를 정밀하게 측정하도록 설계된 수공구입니다.대부분의 캘리퍼에는 내경 또는 외경 측정에 사용되는 두 세트의 평평한 평행 가장자리가 있습니다.이 캘리퍼들은 25.4μm(1,000분의 1인치) 이내로 정확할 수 있습니다.캘리퍼의 종류에 따라 측정된 거리를 표시하는 메커니즘이 다릅니다.더 큰 물체를 더 적은 정밀도로 측정할 필요가 있는 경우에는 줄자를 사용하는 경우가 많습니다.
| 재료. | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 과정 | 철 | 강철 | 알루미늄 | 구리 | 마그네슘 | 니켈 | 내화 금속 | 티타늄 | 아연 | 금관 악기 | 브론즈 |
| 모래 주조 | X | X | X | X | X | X | 0 | 0 | X | ||
| 영구 금형 주조 | X | 0 | X | 0 | X | 0 | 0 | 0 | X | ||
| 다이캐스팅 | X | 0 | X | X | |||||||
| 인베스트먼트 캐스팅 | X | X | X | 0 | 0 | 0 | X | ||||
| 절제 주조 | X | X | X | 0 | 0 | ||||||
| 오픈 다이 단조 | 0 | X | X | X | 0 | 0 | 0 | ||||
| 폐형 단조 | X | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||||
| 압출 | 0 | X | X | X | 0 | 0 | 0 | ||||
| 콜드헤딩 | X | X | X | 0 | |||||||
| 스탬프 및 깊이 그리기 | X | X | X | 0 | X | 0 | 0 | ||||
| 나사 기계 | 0 | X | X | X | 0 | X | 0 | 0 | 0 | X | X |
| 분말 야금 | X | X | 0 | X | 0 | X | 0 | ||||
| 키: X = 일상적으로 수행됨, 0 = 어려움, 주의 또는 약간의 희생을 수반하여 수행됨, 공백 = 권장되지 않음 | |||||||||||
캐스팅
주조 공정은 용해된 금속을 금형에 붓고 기계적 힘 없이 냉각시킴으로써 특정 형태를 실현합니다.주조 형태에는 다음이 포함됩니다.
형성 과정
이러한 성형 공정은 물질을 제거하지 않고 물체를 변형하여 금속이나 공작물을 수정한다.성형은 기계적 힘, 특히 벌크 금속 성형의 경우 열로 이루어집니다.
벌크 성형 프로세스
소성 변형은 열이나 압력을 사용하여 공작물을 기계적 힘에 대해 전도성을 높이는 것을 포함합니다.역사적으로, 이것은 대장장이들에 의해 주조되었지만, 오늘날에는 그 과정이 산업화되었습니다.벌크 금속 성형에서는 일반적으로 공작물을 가열한다.
시트(및 튜브) 성형 공정
이러한 유형의 성형 공정은 상온에서 기계적 힘을 가하는 것과 관련이 있습니다.그러나 최근 일부 개발에는 다이스 및/또는 부품의 가열이 포함됩니다.자동 금속 가공 기술의 발전으로 점진적 다이 스탬핑이 가능해졌습니다. 이 방법은 펀칭, 코잉, 벤딩 및 금속을 적은 비용으로 수정하고 [citation needed]스크랩을 줄이는 여러 가지 방법을 포함할 수 있습니다.
- 구부러지다
- 코이닝
- 디캠버링
- 딥 드로잉(DD)
- 흐름 형성
- 하이드로포밍(HF)
- 열금속 가스 형성
- 열간 프레스[9] 경화
- 증분 성형(IF)
- 스피닝, 전단 성형 또는 플로우 성형
- 기르기
- 롤 성형
- 롤 벤딩
- 레푸세 및 추적
- 고무 패드 성형
- 전단
- 스탬프
- 슈퍼 플라스틱 성형(SPF)
- 잉글리시 휠을 이용한 휠링(휠링 머신)
절단 공정
절삭은 다양한 종류의 공구를 사용하여 여분의 재료를 제거하여 사양에 맞는 마감 부품을 남김으로써 재료를 지정된 형상으로 가져오는 공정의 집합체입니다.절삭의 최종 결과는 폐기물 또는 과잉 재료와 완제품 두 가지입니다.목공에서 폐기물은 톱밥과 여분의 목재일 것이다.금속을 절단할 때 폐기물은 칩이나 파편, 그리고 여분의 금속이다.
절단 프로세스는 크게 세 가지 범주 중 하나로 분류됩니다.
- 일반적으로 기계 가공으로 알려진 칩 생산 공정
- 연석을 산화시켜 금속을 절단하여 금속 조각을 분리하는 일련의 과정인 소성
- 상기의 어느쪽에도 쉽게 속하지 않는, 다양한 전문성 프로세스
금속 부품에 구멍을 뚫는 것은 칩 생산 공정의 가장 일반적인 예입니다.산화 연료 절단 토치를 사용하여 강철 판을 더 작은 조각으로 분리하는 것이 연소 방법의 한 예입니다.케미컬 밀링(Chemical Milling)은 식각 화학물질과 마스킹 화학물질을 사용하여 여분의 물질을 제거하는 특수 공정의 한 예입니다.
금속 절단에는 다음과 같은 많은 기술이 있습니다.
- 수동 기술: 톱, 끌, 전단 또는 스니프
- 기계기술: 선회, 밀링, 드릴링, 연삭, 톱질
- 용접/소성 기술: 레이저에 의한 소성, 옥시 연료 소성, 플라즈마 소성
- 침식 기술: 워터 제트, 방전 또는 연마 플로우 가공에 의한 기술.
- 화학 기술:광화학 가공
절삭액 또는 냉각수는 드릴이나 엔드밀과 공작물 사이의 절삭 인터페이스에서 상당한 마찰과 열이 있을 때 사용합니다.냉각수는 일반적으로 절삭 공구/워크피스 인터페이스에서 마찰과 온도를 감소시켜 공구 마모를 방지하기 위해 공구 및 공작물 표면에 스프레이를 분사하여 도입됩니다.실제로 냉각수를 공급하는 방법은 여러 가지가 있습니다.
밀링
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밀링(milling)은 재료를 제거하여 금속이나 다른 재료를 복잡한 형태로 성형하여 최종 모양을 만드는 것입니다.이 작업은 일반적으로 스핀들 축을 중심으로 회전하는 밀링 커터(드릴처럼)와 여러 방향(일반적으로 공작물에 대한 2차원 [x 및 y축])으로 구성된 동력 구동식 기계인 밀링 머신에서 이루어집니다.스핀들은 보통 z축 방향으로 움직입니다.( 공작물이 놓여 있는) 테이블을 올릴 수 있습니다.밀링 머신은 수동 또는 컴퓨터 수치제어(CNC)로 조작할 수 있으며 슬롯컷, 플래닝, 드릴링 및 스레드화, 래빗팅, 라우팅 등 다양한 복잡한 작업을 수행할 수 있습니다.일반적인 두 가지 유형의 밀은 수평 밀과 수직 밀입니다.
생성되는 부품은 일반적으로 x, y 및 z 좌표로 변환된 복잡한 3D 객체이며, 이 객체는 CNC 기계에 공급되어 필요한 작업을 완료할 수 있습니다.밀링 머신은 대부분의 부품을 3D로 생산할 수 있지만 필요에 따라 x, y 또는 z 좌표 축을 중심으로 물체를 회전시켜야 하는 경우도 있습니다.허용 오차는 로케일에 따라 다양한 표준이 있습니다.여전히 황실 시스템을 사용하는 국가에서는 특정 기계에 따라 일반적으로 1인치(유닛으로 알려진)의 1000분의 1에 해당합니다.다른 많은 유럽 국가에서는 ISO를 따르는 표준이 대신 사용됩니다.
비트와 재료를 모두 냉각하기 위해 고온의 냉각수를 사용합니다.대부분의 경우 냉각수는 호스에서 비트와 재료에 직접 분사됩니다.이 냉각수는 기계에 따라 기계 또는 사용자가 제어할 수 있습니다.
가공 가능한 재료는 알루미늄에서 스테인리스강, 그리고 그 사이의 거의 모든 것까지 다양합니다.각 재료는 밀링 공구의 속도가 달라야 하며 공구의 한 패스로 제거할 수 있는 재료의 양이 다릅니다.경질 재료는 보통 소량의 재료를 제거한 상태에서 느린 속도로 밀링 가공됩니다.부드러운 재료는 다양하지만 일반적으로 고속으로 밀링 가공됩니다.
밀링 머신을 사용하면 제조 공정에서 고려되는 비용이 추가됩니다.기계를 사용할 때마다 냉각수도 사용됩니다. 냉각수는 비트 파손을 방지하기 위해 주기적으로 추가해야 합니다.재료 손상을 방지하기 위해 필요에 따라 밀링 비트도 교체해야 합니다.시간이 비용의 가장 큰 요인입니다.복잡한 부품은 완료하는 데 몇 시간이 걸릴 수 있지만 매우 단순한 부품은 몇 분밖에 걸리지 않습니다.따라서 부품마다 시간이 다르기 때문에 생산 시간도 달라집니다.
이 기계들은 안전이 관건이다.비트는 고속으로 이동하며 보통 뜨거운 금속 조각을 제거합니다.CNC 밀링 머신이 있으면 기계 조작자를 보호할 수 있다는 장점이 있습니다.
도는
선회는 원포인트 공구로 원통면을 만드는 금속 절삭 공정입니다.공작물이 스핀들 위에서 회전하고 절단 공구가 방사, 축 또는 둘 다에 공급됩니다.공작물 축에 수직인 표면을 생성하는 것을 페이스링이라고 합니다.방사 및 축방향 피드를 모두 사용하여 표면을 생성하는 것을 [10]프로파일링이라고 합니다.
선반은 공작물에 연마, 절단, 변형 공구를 적용했을 때 회전축을 중심으로 회전대칭이 되는 물체를 만들 수 있도록 재료의 블록 또는 실린더를 회전시키는 공작기계입니다.선반에서 생산할 수 있는 물체의 예로는 촛대 홀더, 크랭크축, 캠축 및 베어링 마운트가 있습니다.
선반에는 침대, 헤드스톡, 캐리지, 테일스톡의 네 가지 주요 구성요소가 있습니다.침대는 정확하고 매우 튼튼한 베이스이며, 다른 모든 컴포넌트가 정렬을 위해 놓여 있습니다.Headstock의 스핀들은 공작물을 척으로 고정하고, 척의 죠(대개 3개 또는 4개)는 공작물 주위에 조입니다.스핀들은 고속으로 회전하여 재료를 절단할 수 있는 에너지를 공급합니다.역사적으로 선반은 라인 샤프트의 벨트로 구동되었지만, 현대의 예에서는 전기 모터를 사용합니다.공작물이 플랫베드 위의 회전축을 따라 스핀들 밖으로 뻗어 나옵니다.캐리지란 회전축에 대해 정확하고 독립적으로 평행하고 수직으로 이동할 수 있는 플랫폼입니다.경화된 절단 공구는 공구 포스트에 의해 원하는 높이(일반적으로 공작물의 중간)에서 고정됩니다.그런 다음 캐리지가 회전하는 공작물 주위로 이동하고 절삭 공구가 공작물에서 재료를 점차 제거합니다.Tailstock은 회전축을 따라 슬라이드한 후 필요에 따라 제자리에 잠글 수 있습니다.공작물 또는 공작물 끝에 구동되는 절삭 공구를 고정하기 위해 중심을 잡을 수 있습니다.
선반의 단일 점 도구를 사용하여 수행할 수 있는 기타 작업은 다음과 같습니다.[10]
모따기:원통 모서리의 각도 절단.
가르마:공구는 부품의 끝을 잘라내기 위해 공작물에 방사상으로 공급됩니다.
나사산: 공구가 회전하는 부품의 외부 또는 내부 표면을 따라 또는 가로질러 이송되어 외부 또는 내부 나사산을 생성합니다.
보링 : 회전축에 대해 직선적으로 평행하게 1점 공구를 이송하여 둥근 구멍을 만듭니다.
드릴링:드릴을 공작물에 축방향으로 이송합니다.
Knurling:공구를 사용하여 작업물에 거친 표면 텍스처를 만듭니다.금속 부품을 손으로 잡을 때 자주 사용됩니다.
최신 컴퓨터 수치 제어(CNC) 선반 및 (CNC) 기계 센터에서는 구동 공구를 사용하여 밀링과 같은 2차 작업을 수행할 수 있습니다.피구동 공구가 사용되면 공작물 회전이 정지되고 피구동 공구는 회전 절삭 공구로 가공 작업을 수행합니다.CNC 기계는 x, y, z 좌표를 사용하여 회전 도구를 제어하고 제품을 생산합니다.오늘날 대부분의 CNC 선반은 대부분의 회전 물체를 3D로 제작할 수 있습니다.
거의 모든 종류의 금속을 회전시킬 수 있지만, 더 많은 시간과 전문 절삭 공구가 더 필요합니다.
스레드화
탭 또는 다이로 나사산을 절단하는 방법, 나사산 밀링, 단일점 나사산 절단, 나사산 압연, 냉간 뿌리 압연 및 성형, 나사산 연삭 등 많은 스레드 프로세스가 있습니다.탭은 미리 뚫린 구멍의 내면에서 암나사를 절단하는 데 사용되며, 다이는 미리 형성된 원통형 막대 위에서 암나사를 절단한다.
연삭
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연삭은 연마 공정을 사용하여 공작물에서 재료를 제거합니다.연삭기는 연마휠을 절단장치로 하여 매우 미세한 마감, 매우 가벼운 절삭 또는 고정밀 성형에 사용하는 공작기계이다.이 바퀴는 다양한 크기와 종류의 돌, 다이아몬드 또는 무기 재료로 구성될 수 있습니다.
가장 간단한 그라인더는 벤치그라인더 또는 핸드헬드 앵글그라인더로 부품의 버 제거 또는 지퍼디스크로 금속을 절단합니다.
연삭기는 시간과 기술의 발전과 함께 규모와 복잡성이 증가했습니다.생산 공장의 수동 공구실 연삭기가 엔드밀을 갈던 시절부터 제트 터빈을 생산하는 오늘날의 3만 RPM CNC 자동 로딩 제조 셀에 이르기까지 연삭 공정이 크게 다릅니다.
연삭기는 필요한 마감을 생산하기 위해 매우 단단한 기계여야 합니다.일부 연삭기는 CNC 기계 축을 위치시키기 위한 유리 스케일 제작에 사용됩니다.일반적으로 축척을 만드는 데 사용되는 기계는 부품이 생산되는 기계보다 10배 더 정확합니다.
과거에는 툴링의 한계 때문에 마감 작업에 연삭기가 사용되었습니다.현대식 숫돌 재료와 산업용 다이아몬드 또는 기타 인공 코팅(질화붕소)을 휠 형태에 사용함으로써 숫돌은 공장 뒷부분으로 밀려나지 않고 생산 환경에서 우수한 결과를 얻을 수 있었습니다.
현대 기술은 CNC 제어, 높은 정밀도로 높은 재료 제거율, 항공 우주 응용 프로그램 및 정밀 부품의 대량 생산 등을 포함하는 고급 연삭 작업을 가지고 있습니다.
파일링
파일링은 그라인딩과 톱니를 줄로 자르는 것을 조합한 것입니다.현대식 기계가 개발되기 전에는 소형 부품, 특히 평평한 표면을 가진 부품을 생산하기 위한 비교적 정확한 수단을 제공했습니다.파일을 능숙하게 사용하면 기계공은 허용범위에 맞게 작업할 수 있었고, 이것이 그 공예품의 특징이었다.오늘날 파일링은 업계에서 생산 기술로 거의 사용되지 않지만, 일반적인 버 제거 방법으로 남아 있습니다.
다른.
브로치는 키웨이를 축으로 절단하는 데 사용되는 가공 작업입니다.전자빔 가공(EBM)은 고속 전자가 공작물을 향해 열을 발생시켜 재료를 증발시키는 가공 공정입니다.초음파 가공은 초음파 진동을 이용하여 매우 단단하거나 부서지기 쉬운 재료를 기계로 가공합니다.
프로세스 결합
용접
용접은 결합을 일으켜 재료(일반적으로 금속 또는 열가소성 플라스틱)를 결합하는 제조 공정입니다.이 작업은 공작물을 녹이고 필러 재료를 추가하여 냉각시켜 강력한 접합부가 되는 용해된 재료 풀을 형성하는 방식으로 종종 수행되지만, 때로는 열과 함께 또는 용접을 생성하기 위해 압력이 사용되기도 합니다.
가스 불꽃, 전기 아크, 레이저, 전자 빔, 마찰 및 초음파를 포함하여 많은 다른 에너지원을 용접에 사용할 수 있습니다.용접은 종종 산업 공정이지만 야외, 수중, 우주 등 다양한 환경에서 수행될 수 있습니다.그러나 용접은 장소에 관계없이 위험하므로 화상, 감전, 유독 가스 및 자외선에 과도하게 노출되지 않도록 주의해야 합니다.
브레이징
브레이징은 필러 금속을 용융하여 2개 이상의 워크피스의 조립에 의해 형성되는 캐피럴리 안으로 끌어당기는 접합공정이다.필러 메탈은 공작물과 야금 반응을 일으켜 모세관에서 응고되어 강한 조인트를 형성합니다.용접과 달리 작업물이 녹지 않습니다.브레이징은 납땜과 유사하지만 450°C(842°F)가 넘는 온도에서 발생합니다.브레이징은 용접보다 열응력을 덜 발생시킬 수 있다는 장점이 있으며, 합금 요소는 분리 및 침전되지 않기 때문에 브레이징 어셈블리는 용접보다 연성이 더 높은 경향이 있습니다.
브레이징 기술에는 화염 브레이징, 저항 브레이징, 용해로 브레이징, 확산 브레이징, 유도 브레이징 및 진공 브레이징이 포함됩니다.
납땜
납땜은 450°C(842°F) 미만의 온도에서 발생하는 접합 프로세스입니다.낮은 온도에서 필러를 녹여 모세관 안으로 끌어들여 조인트를 형성하는 방식은 브레이징과 유사합니다.이렇게 온도가 낮고 충전재로 사용되는 합금이 다르기 때문에 필러와 작업물 사이의 야금 반응이 미미하여 조인트가 약해집니다.
리벳팅
리벳 고정은 가장 오래된 금속 가공 [citation needed]접합 공정 중 하나입니다.20세기 [citation needed]후반에는 그 사용이 현저하게 감소했지만, 산업과 건설, 그리고 21세기 초반에는 보석, 중세 팔링, 금속 쿠튀르 같은 공예품에서 여전히 중요한 용도를 유지하고 있다.기존의 리벳 사용은 용접 및 구성 요소 제작 기법의 개선으로 대체되고 있습니다.
리벳은 기본적으로 두 개의 다른 금속 조각을 함께 고정하는 나사산이 없는 두 개의 볼트입니다.접합할 두 개의 금속 조각에 구멍을 뚫거나 구멍을 뚫습니다.정렬된 구멍은 리벳이 구멍을 통과하고 영구 헤드가 해머와 성형 금형을 이용해 리벳의 단부에 형성됩니다(냉간 가공 또는 열간 가공을 통해).리벳은 일반적으로 하나의 헤드가 이미 형성된 상태로 구입됩니다.
리벳을 탈거해야 할 경우 리벳 헤드 중 하나를 차가운 끌로 잘라냅니다.그런 다음 해머와 펀치로 리벳을 구동합니다.
기계적 고정 장치
여기에는 볼트뿐만 아니라 나사도 포함됩니다.이것은 비교적 전문적인 장비가 거의 필요하지 않기 때문에 자주 사용되며, 따라서 플랫팩 가구에서 자주 사용됩니다.또한 금속이 다른 재료(예: 목재)에 접합되거나 특정 금속(예: 알루미늄)이 잘 용접되지 않는 경우에도 사용할 수 있습니다.금속을 직접 결합하거나 나일론 등의 중간 재료를 사용하여 결합할 수 있습니다.용접이나 브레이징과 같은 다른 방법보다 약한 경우가 많지만 금속을 쉽게 제거할 수 있으므로 재사용하거나 재활용할 수 있습니다.에폭시 또는 접착제와 함께 사용하면 생태학적 이점을 되돌릴 수 있습니다.
관련 프로세스
이러한 프로세스는 1차 금속 가공 프로세스는 아니지만 금속 가공 프로세스 전후에 실행되는 경우가 많습니다.
열처리
금속을 열처리하여 강도, 연성, 인성, 경도 또는 내식성의 특성을 변경할 수 있습니다.일반적인 열처리 프로세스에는 어닐링, 석출 경화, 담금질 및 템퍼링이 포함됩니다.
- 어닐링은 냉간 작업 및 곡물 성장을 회복함으로써 금속을 부드럽게 합니다.
- 퀀칭은 합금강을 경화하거나 석출 경화합금에서 용해된 용질 원자를 용액에 가두는 데 사용될 수 있습니다.
- 담금질은 용해된 합금 요소를 침전시키거나 급랭된 강철의 경우 충격 강도 및 연성 특성을 개선합니다.
종종, 열처리는 더 나은 특성과 재료의 더 효율적인 처리를 위해 열기계 처리로 알려진 것에 결합됩니다.이러한 프로세스는 고합금 특수강, 슈퍼합금 및 티타늄 합금에 공통적으로 적용됩니다.
도금
전기 도금은 일반적인 표면 처리 기술입니다.이것은 금, 은, 크롬 또는 아연과 같은 다른 금속의 얇은 층을 가수 분해에 의해 제품의 표면에 결합하는 것을 포함한다.부식 저감, 내마모성, 외관 개선에 사용됩니다.도금은 도전성, 방열성, 구조적 무결성 등 원래 부품의 특성도 바꿀 수 있습니다.제품별로 적절한 코팅과 비용 효과를 보장하기 위한 주요 전기 도금 방법에는 매스 도금, 랙 도금, 연속 도금 및 라인 [citation needed]도금이 있습니다.
용사
열 분무 기법은 또 다른 인기 있는 마감 방법이며, 두꺼운 코팅으로 인해 전기 도금 코팅보다 고온 특성이 더 좋은 경우가 많습니다.4가지 주요 열 분무 공정에는 전선 아크 스프레이, 화염(산소 아세틸렌 연소) 스프레이, 플라즈마 스프레이 및 고속 옥시 연료([citation needed]HVOF) 스프레이가 포함됩니다.
「 」를 참조해 주세요.
일반:
레퍼런스
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외부 링크
- 슈나이더, 조지"제1장: 절삭공구 재료", 미국 기계공, 2009년 10월
- 슈나이더, 조지"절단 도구 응용 프로그램:제2장 금속 제거 방법", 미국 기계공, 2009년 11월
- Institut für den Wissenschaftlicen Film에 의해 발행된 금속 가공에 관한 동영상.독일 국립과학기술도서관 AV포털에서 이용 가능합니다.
- 금속 가공 이력 참고 자료
