압연(금속 가공)

금속가공에서 압연이란 금속재료를 하나 이상의 롤쌍을 통과시켜 두께를 줄이고 두께를 균일하게 하거나 원하는 기계적 특성을 부여하는 금속성형공정이다.이 컨셉은 반죽을 굴리는 것과 비슷합니다.압연은 압연된 금속의 온도에 따라 분류된다.금속의 온도가 재결정 온도보다 높을 경우 이 공정을 열간 압연이라고 합니다.금속의 온도가 재결정 온도보다 낮으면 이 공정을 냉간 압연이라고 합니다.용도 면에서 열간 압연 공정은 다른 어떤 제조 공정보다 많은 톤을, 냉간 압연 공정은 모든 냉간 가공 ^[1][2]공정 중 가장 많은 톤을 차지합니다.롤 쌍을 유지하는 롤 스탠드는 금속(일반적으로 강철)을 신속하게 가공하여 구조용 강철(I빔, 앵글 스톡, 채널 스톡), 바 스톡 및 레일과 같은 제품으로 만들 수 있는 압연 공장으로 그룹화됩니다.대부분의 제철소에는 반제품 주조 제품을 완제품으로 변환하는 압연기 사업부가 있습니다.

압연 공정에는 링 압연, 롤 벤딩, 롤 성형, 프로파일 압연 및 제어 압연 등 여러 가지 유형이 있습니다.

철과 강철

유럽에서 압연기의 발명은 레오나르도 다빈치가 그린 ^[3]그림에서 기인할 수 있다.조악한 형태의 최초의 압연 공장은 기원전 600년에 중동과 남아시아에서 동일한 기본 원리가 발견되었다.최초의 압연기는 절삭공장으로, 1590년에 지금의 벨기에에서 영국으로 소개되었다.이것들은 롤 사이에 평평한 막대를 통과시켜 철판을 형성하고, 홈이 있는 롤(슬리터) 사이에 통과시켜 ^[4]철봉을 생산했습니다.주석판을 위한 압연 철의 첫 번째 실험은 1670년경에 이루어졌다.1697년, 존 핸버리 소령은 '폰티풀 플레이트' 즉 블랙 플레이트를 굴리기 위해 폰티풀에 제분소를 세웠다.나중에 이것은 양철판을 만들기 위해 재연되고 주석화되기 시작했다.유럽에서 판철의 초기 생산은 압연 공장이 아닌 단조품이었다.

절삭공장은 c.1679의 두 가지 특허의 대상인 반원형 또는 다른 섹션으로 후프(배럴용)와 철을 생산하도록 개조되었다.

압연기에 관한 초기 문헌 중 일부는 스웨덴의 기술자인 크리스토퍼 폴헴이 1761년 그의 패트리엇스타 테스텐테에서 판과 ^[5]철을 위한 압연기를 언급하면서까지 거슬러 올라갈 수 있다.또한 압연 공장은 동시에 10~20개 이상의 막대를 생산할 수 있기 때문에 시간과 인건비를 절약할 수 있는 방법에 대해서도 설명합니다.

1759년 영국의 토마스 블록리에게 금속의 연마 및 압연에 대한 특허가 주어졌다.또 다른 특허는 1766년 영국의 리차드 포드에게 최초의 탠덤 ^[6]밀을 위해 주어졌다.탠덤 밀은 금속을 연속된 스탠드로 압연하는 밀입니다.Ford의 탠덤 밀은 와이어 로드의 열간 압연용입니다.

기타 금속

이 섹션은 확장해야 합니다.추가함으로써 도움이 될 수 있습니다. (2009년 12월)

납을 위한 압연 공장은 17세기 후반까지 존재했던 것으로 보인다.구리와 놋쇠 또한 18세기 후반에 압연되었다.

현대식 압연

18세기까지 압연공장은 물레방아에서 힘을 얻었다.제분소를 직접 구동하는 증기 엔진을 처음으로 사용한 것은 1786년 Boulton and Watt 엔진이 절삭 압연기와 결합되었던 John Wilkinson의 Bradley Works 덕분이다.증기 엔진의 사용은 이러한 형태의 ^[7]동력이 1900년 직후 전기 모터로 대체될 때까지 제분소의 생산 능력을 상당히 향상시켰다.

현대의 압연 관행은 영국 햄프셔의 파레햄 근처에 있는 펑틀리 아이언 밀스의 헨리 코트의 선구적인 노력에 기인할 수 있다.1783년 헨리 코트에게 홈이 파인 ^[8]롤을 사용한 철봉에 대한 특허 번호가 발급되었다.이 새로운 설계를 통해, 제분소들은 ^[9]망치를 사용하는 것보다 하루에 15배 더 많은 생산량을 생산할 수 있었습니다.Cort는 홈이 있는 롤을 처음 사용한 것은 아니지만, 당시 알려진 다양한 제철 및 성형 공정의 많은 최고의 특징들을 결합한 최초의 롤이었습니다.그래서 현대 작가들은 그를 "현대 롤링의 아버지"라고 불렀다.

최초의 철도 압연 공장은 1820년 영국 노섬버랜드의 베드링턴 철공소에서 존 버켄쇼에 의해 설립되었으며, 그곳에서 그는 15에서 18피트 ^[9]길이의 물고기 배 단철 레일을 생산했다.압연 공장의 기술이 발전함에 따라 압연 공장의 규모는 압연 제품의 크기와 함께 빠르게 성장했습니다.이것의 한 예는 1851년 런던의 The Great Exhibition에서 20피트 길이, 3피트 길이의 접시가 있었습니다.Consett Iron ^[9]Company는 폭 1피트, 두께 7/16인치, 무게 1,125파운드를 전시했습니다.압연기의 추가적인 진화는 1853년 무거운 부분을 압연하는 데 사용되는 세 개의 높은 제분기의 도입과 함께 이루어졌다.

열간 및 냉간 압연

열간 압연

열간 압연은 재료의 재결정 온도 이상에서 발생하는 금속 가공 공정입니다.미립자가 가공 중에 변형된 후 재결정되어 균일한 미세구조를 유지하고 금속이 경화되는 것을 방지합니다.시작 재료는 보통 잉곳, 슬래브, 블룸, 빌렛과 같은 반제품 주조 제품과 같은 큰 금속 조각입니다.

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  흠뻑 젖은 구덩이에서 인양된 잉곳

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  냉슬래브 사진

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  레일 왜건 위에 강철로 피어난다.

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  철도 왜건의 빌렛

이러한 제품이 연속 주조 작업에서 나온 경우, 제품은 보통 적절한 온도에서 압연기 안으로 직접 공급됩니다.소규모 작업에서는 재료는 실온에서 시작되므로 가열해야 합니다.이 작업은 대형 공작물의 경우 가스 또는 오일 연소식 침지 피트에서 수행되며, 소형 공작물의 경우 유도 가열이 사용됩니다.재료가 가공될 때 온도를 모니터링하여 재결정 온도 이상으로 유지되도록 해야 합니다.

안전계수를 유지하기 위해 마감온도는 재결정온도보다 높게 정의됩니다.일반적으로 재결정온도보다 50~100°C(90~180°F) 높습니다.온도가 이 온도 이하로 떨어질 경우 추가 열간 ^[10]압연 전에 재료를 다시 가열해야 합니다.

열연 금속은 일반적으로 기계적 특성이나 변형으로 인한 잔류 응력에서 방향성이 거의 없습니다.단, 비금속 함유물이 어느 정도 방향성을 부여하고 두께가 20mm(0.79인치) 미만인 공작물은 방향성이 있는 경우가 많습니다.불균일한 냉각은 많은 잔류 응력을 유발하며, 이는 보통 I빔과 같이 단면이 균일하지 않은 형태로 발생합니다.완제품은 품질은 좋지만 표면은 고온에서 생성되는 산화물인 밀스케일로 덮여 있다.일반적으로 산세척 또는 매끄러운 ^[11]표면을 드러내는 매끄러운 청정 표면(SCS) 프로세스를 통해 제거합니다.치수 공차는 보통 전체 ^[12]치수의 2 ~ 5%입니다.

열간 압연 연강은 냉연강보다 포함된 탄소의 수준에 대한 내성이 더 넓어 대장장이가 사용하기 더 어렵습니다.또한 유사한 금속의 경우, 열연 제품은 냉연 ^[13]제품보다 가격이 저렴해 보입니다.

열간 압연은 주로 판금 또는 레일 선로와 같은 단순한 단면을 만드는 데 사용됩니다.열연 금속의 ^[14]기타 일반적인 용도:

• 트럭 프레임
• 자동차 클러치 플레이트, 휠 및 휠 림
• 파이프 및 튜브
• 온수기
• 농기구
• 스트랩
• 스탬프
• 컴프레서 셸
• 금속 건물
• 철도 호퍼 차량 및 철도 차량 구성품
• 문과 선반
• 디스크
• 도로 및 고속도로용 가드레일

쉐이프 롤링 디자인

압연기는 종종 러핑, 중간 및 마감 압연 케이지로 나뉩니다.형상 압연 중에 일반적으로 100~140mm 범위의 직경 가장자리를 가진 초기 빌렛(원형 또는 정사각형)을 연속적으로 변형하여 단면 치수와 지오메트리가 작은 특정 완제품을 생산한다.소정의 빌렛에서 시작하여 다른 배열을 채택하여 특정 최종 제품을 제조할 수 있다.그러나 각 압연기는 상당히 비싸기 때문에(최대 200만 유로), 일반적인 요건은 압연 패스의 수를 줄이는 것입니다.경험적 지식, 수치 모델의 채용, 인공지능 기술을 포함한 다양한 접근법이 달성되었다.Lambiase ^[15][16]등은 원형 평탄 패스에서 압연 막대의 최종 형상을 예측하기 위해 유한 요소 모델(FE)을 검증했다.압연 공장을 설계할 때 가장 우려되는 사항 중 하나는 통과 횟수를 줄이는 것입니다.이러한 요건에 대한 가능한 해결책은 스플릿 패스라고도 불리는 슬릿 패스입니다.슬릿 패스는 들어오는 바를 두 개 이상의 서브 파트로 분할하여 Lambiase가 ^[17]보고한 바와 같이 패스당 단면 감소율을 실질적으로 증가시킵니다.자동화 시스템의 롤 패스 설계를 위한 패스의 압연 공장의 숫자를 또 다른 해결책은 고용으로 그 Lambiase과 란젤라로 제안하였다.[18]에 Lambiase 더 자동화 시스템 인공 지능과 특별한 추정에 의한 엔진 주네 등에 의한 통합된 시스템을 바탕으로 개발했다.ic 파라메트릭 유한 요소 모델에 의해 훈련되고 ^[19]압연기를 최적화하고 자동으로 설계하기 위해 인공 뉴럴 네트워크를 기반으로 지식 데이터베이스를 알고리즘합니다.

냉간 압연

냉간 압연은 재결정 온도(일반적으로 상온)보다 낮은 금속에서 발생하며, 변형 경화를 통해 강도를 최대 20%까지 높입니다.또한 표면 마감을 개선하고 공차를 더 엄격하게 유지합니다.일반적으로 냉연 제품에는 시트, 스트립, 막대 및 막대가 포함됩니다. 이러한 제품은 일반적으로 열연된 동일한 제품보다 크기가 작습니다.열간 압연재에 비해 공작물의 크기가 작고 강도가 높기 때문에 4고압연기 또는 클러스터 밀을 사용합니다.^[2]냉간압연으로는 한 번에 열간압연만큼 공작물의 두께를 줄일 수 없습니다.

냉연 시트 및 스트립은 풀 하드, 하프 하드, 1/4 하드 및 스킨 롤 등 다양한 상태로 제공됩니다.완전 경질 압연으로 두께를 50%까지 줄이는 반면, 다른 압연에서는 두께를 덜 줄일 수 있습니다.그런 다음 냉연강은 소둔되어 냉연강에서 연성을 유도합니다. 냉연강은 단순히 냉연강 및 클로즈 소둔으로 알려져 있습니다.스킨롤링(skin-rolling)은 스킨 패스로 알려져 있으며 최소 감소량을 포함합니다. 0.5~1%입니다.매끄러운 표면과 균일한 두께를 만들어 내고 항복점 현상을 줄이기 위해 사용됩니다(나중에 가공할 때 Lüders 밴드가 형성되는 것을 방지).그것은 표면에서 전위를 고정시키고, 따라서 Lüders 밴드의 형성 가능성을 감소시킨다.Lüders 대역의 형성을 피하려면 페라이트 매트릭스에서 상당한 밀도의 비핀 전위를 생성해야 합니다.또한 아연도금 강철의 스패글을 분해하는 데도 사용됩니다.스킨롤 소재는 일반적으로 우수한 연성이 요구되는 후속 냉간 가공 공정에서 사용됩니다.

단면이 비교적 균일하고 횡단 치수가 비교적 작을 경우 다른 형상을 냉간 압연할 수 있습니다.냉간 압연 형상에는 일반적으로 크기 조정, 분해, 러핑, 반 다듬기, 반 다듬기, 반 다듬기 및 마감 등의 라인을 따라 일련의 성형 작업이 필요합니다.

대장장이가 가공할 경우 강철에 캡슐화된 탄소가 더 부드럽고 일관성이 있으며 낮은 수준으로 가공될수록 가공이 더 쉬워지지만 ^[20]비용이 더 많이 듭니다.

냉연강제의 일반적인 용도는 금속 가구, 책상, 파일 캐비닛, 테이블, 의자, 오토바이 배기 파이프, 컴퓨터 캐비닛 및 하드웨어, 가전제품 및 부품, 선반, 조명 기구, 힌지, 튜브, 강철 드럼, 잔디깎기, 전자 가구, 온수기, 금속 용기, 팬 블레이드, 프라이팬, 벽 등이다.천장 마운트 키트 및 다양한 건설 관련 제품.^[21]

과정

롤 벤딩

롤 벤딩은 플레이트 또는 강철 ^[22]금속으로부터 원통 모양의 제품을 생산합니다.

롤 성형

롤 성형, 롤 굽힘 또는 플레이트 롤링이란 연속적인 일련의 롤 또는 스탠드(일반적으로 코일강)를 통과시켜 원하는 단면 프로파일을 얻을 때까지 굽힘의 증분 부분만을 수행하는 연속적인 굽힘 작업입니다.롤 성형법은 길이가 길거나 대량으로 부품을 생산하는 데 이상적입니다.4개의 롤러, 3개의 롤러, 2개의 롤러의 3가지 주요 프로세스가 있으며, 각 프로세스는 출력 플레이트의 원하는 사양에 따라 서로 다른 장점을 가지고 있습니다.

평탄한 압연

평면 압연이란 단면이 직사각형인 시작 재료와 끝 재료를 사용하여 압연하는 가장 기본적인 형태입니다.이 재료는 작업 롤이라고 불리는 두 개의 롤러 사이에 공급되며, 서로 반대 방향으로 회전합니다.두 롤 사이의 간격이 시작 재료의 두께보다 작기 때문에 변형됩니다.재료 두께의 감소로 인해 재료가 길어집니다.재료와 롤 사이의 계면 마찰로 인해 재료가 밀리게 됩니다.한 번의 패스에서 가능한 변형량은 롤 간의 마찰에 의해 제한되며, 두께 변화가 너무 크면 롤이 재료 위로 미끄러져 ^[1]들어가지 않습니다.최종 제품은 시트 또는 플레이트이며, 전자의 두께는 6mm(0.24인치) 미만이고 후자의 두께는 이보다 큽니다. 그러나 무거운 판은 ^{[citation needed]}압연이라기보다는 단조라 불리는 프레스를 사용하여 형성되는 경향이 있습니다.

종종 롤은 금속의 작업성을 돕기 위해 가열됩니다.공작물이 ^{[citation needed]}롤에 부착되지 않도록 하기 위해 윤활제를 사용하는 경우가 많습니다.공정을 미세 조정하기 위해 롤의 속도와 롤러의 온도를 조정합니다.^[23]

두께가 200μm(0.0079in)^{[citation needed]} 미만인 얇은 판금에서는 두께가 작으면 직경이 ^[10]작기 때문에 클러스터 밀에서 압연합니다.작은 롤 팩의 필요성을 줄이기 위해 여러 시트를 함께 굴려 효과적인 시작 두께를 증가시키는 롤 팩 압연 방식을 사용합니다.호일 시트가 롤러를 통과하면 원형이나 면도칼 같은 칼로 잘라냅니다.트리밍은 포일의 가장자리를 가리키며, 슬라이팅은 포일을 여러 ^[23]장으로 자릅니다.알루미늄박은 팩롤링으로 가장 많이 생산되는 제품입니다.이것은 2개의 다른 표면 마감에서 알 수 있습니다.반짝이는 쪽은 롤 면이고 둔한 쪽은 다른 쪽 ^[24]호일에 기대어 있습니다.

링 롤링

링 롤링은 링의 직경을 증가시키는 특수한 유형의 열간 압연입니다.시작 재료는 두꺼운 벽의 링입니다.이 공작물은 안쪽 아이들러 롤과 바깥쪽에서 링을 누르는 종동 롤의 두 롤 사이에 배치됩니다.롤링에 따라 벽의 두께는 직경이 커짐에 따라 감소합니다.롤은 다양한 단면 형상을 형성하도록 형성될 수 있습니다.결과적으로 발생하는 입자 구조는 원주형이며, 이는 더 나은 기계적 특성을 제공합니다.직경은 최대 8m(26ft)이고 얼굴 높이는 최대 2m(79인치)입니다.일반적인 용도에는 철도 타이어, 베어링, 기어, 로켓, 터빈, 비행기, 파이프 및 압력 ^[11]용기가 포함됩니다.

구조 형상 롤링

제어 압연

제어 압연이란 제어된 변형과 열처리를 통합하는 열기계 가공의 한 종류입니다.공작물을 재결정 온도 이상으로 만드는 열은 이후의 열처리가 불필요하도록 열처리를 수행하는 데도 사용됩니다.열처리 유형에는 미세 입자 구조의 생산, 다양한 변환 제품(예: 강철의 페라이트, 오스테나이트, 펄라이트, 베이나이트, 마르텐사이트)의 특성, 크기 및 분포 제어, 석출 경화 유도, 인성 제어 등이 포함됩니다.이를 위해서는 전체 프로세스를 면밀히 모니터링하고 제어해야 합니다.제어 압연에서 일반적인 변수에는 시작 재료의 구성과 구조, 변형 수준, 다양한 단계의 온도, 냉각 조건이 포함됩니다.제어된 롤링의 이점은 더 나은 기계적 특성과 에너지 ^[12]절약입니다.

단조 압연

단조압연이란 두 개의 서로 반대되는 회전 롤 세그먼트 사이를 유도하여 가열된 막대 또는 빌렛의 단면적을 줄이기 위한 종방향 압연 공정입니다.이 공정은 주로 후속 다이 단조 공정을 위해 최적화된 재료 분배를 제공하기 위해 사용됩니다.이것에 의해, 금형 단조 ^[25]공정에서, 재료의 이용률이 향상해, 공정력이 낮아져 부품의 표면 품질이 향상된다.

기본적으로 단조 가능한 금속도 단조 압연할 수 있습니다.단조 압연은 주로 크랭크축, 커넥팅 로드, 스티어링 너클 및 차량 축과 같은 부품의 표적 질량 분포를 통해 긴 스케일 빌렛을 사전 성형하는 데 사용됩니다.가장 좁은 제조 공차는 단조 압연으로 부분적으로만 달성할 수 있습니다.이것이 단조 압연기가 마감에 거의 사용되지 않는 주된 이유이며,^[26] 주로 프리포밍에 사용됩니다.

단조 ^[27]압연 특성:

• 높은 생산성과 높은 재료 사용률
• 단조 가공물의 양호한 표면 품질
• 연장 공구 수명
• 소형 도구와 낮은 도구 비용
• 다이 단조 공작물보다 입자 흐름이 최적화되어 기계적 특성이 향상됨

밀스

압연기(reducation mill 또는 ^[28]mill이라고도 함)는 수행 중인 특정 유형의 압연기와는 독립적으로 다음과 같은 공통 구조를 가집니다.

• 워크롤
• 백업 롤 – 롤링 하중으로 휘어지는 것을 방지하기 위해 작업 롤에 필요한 견고한 지지대를 제공하기 위한 것입니다.
• 롤링 밸런스 시스템 – 상부 작업 및 백업 롤이 하부 롤에 대해 적절한 위치에 유지되도록 보장합니다.
• 롤 교환 장치 – 오버헤드 크레인과 롤의 목에 부착하도록 설계된 장치를 사용하여 롤을 밀에서 제거하거나 밀에 삽입할 수 있습니다.
• 밀 보호 장치 – 백업 롤 초크에 가해지는 힘이 롤 넥을 부러뜨리거나 밀 하우징을 손상시킬 정도로 크지 않도록 합니다.
• 롤 냉각 및 윤활 시스템
• 피니언 – 두 스핀들 간에 동력을 분배하여 같은 속도로 회전하지만 다른 방향으로 회전하는 기어
• 기어 작동 – 원하는 롤링 속도 설정
• 구동 모터 – 폭이 좁은 포일 제품을 수천 마력까지 회전시킵니다.
• 전기 컨트롤 – 모터에 일정하고 가변적인 전압이 인가됩니다.
• 코일러 및 비컴파일러 – 금속제 코일 롤업 및 롤업

슬래브는 열간 스트립 밀 또는 플레이트 밀의 공급 재료이며, 블룸은 빌렛 밀 또는 구조용 밀의 큰 부분으로 압연됩니다.스트립 밀로부터의 출력은 코일링되어 냉간 압연기의 공급으로 사용되거나 제작자가 직접 사용합니다.재압연용 빌렛은 이후 상인, 바 또는 로드 밀에서 압연됩니다.상인 또는 바 공장은 각도, 채널, 빔, 라운드(롱 또는 코일) 및 육각형과 같은 다양한 형태의 제품을 생산합니다.

구성

밀은 다양한 타입의 구성으로 설계되어 있으며, 가장 기본적인 것은 2개의 높은 반전 방지입니다. 즉, 한 방향으로만 회전하는 2개의 롤이 있다는 것을 의미합니다.2고 후진 밀은 양방향으로 회전할 수 있는 롤을 가지고 있지만, 단점은 롤을 정지하고 반전시킨 다음 각 패스 사이의 회전 속도로 되돌려야 한다는 것입니다.이를 해결하기 위해, 한 방향으로 회전하는 세 개의 롤을 사용하는 세 개의 높이 밀이 발명되었습니다. 즉, 금속은 두 개의 롤을 통해 공급되고 다른 쌍을 통해 반환됩니다.이 시스템의 단점은 엘리베이터를 사용하여 공작물을 올리고 내려야 한다는 것입니다.이러한 모든 밀은 보통 1차 압연에 사용되며, 압연 직경은 60~140cm(24~55인치)^[10]입니다.

롤 직경을 최소화하기 위해 네 개의 높이 또는 클러스터 밀을 사용합니다.재료와 접촉하는 롤의 수가 적어 힘과 전력 소모가 적기 때문에 롤 직경이 작을수록 유리합니다.작은 롤의 문제는 백업 롤을 사용하여 극복되는 강성의 감소입니다.이러한 백업 롤은 더 크고 작은 롤의 뒷면에 접촉합니다.4층 높이의 방앗간에는 롤이 4개 있는데, 롤은 2개가 작고 2개가 크다.클러스터 밀에는 4개 이상의 롤이 있으며, 일반적으로 3개 계층으로 나뉩니다.이러한 유형의 밀은 일반적으로 와이드 플레이트, 대부분의 냉간 압연 응용 프로그램 및 포일을 ^[10]압연하는 데 사용됩니다.

과거 밀은 ^[29]생산된 제품에 따라 다음과 같이 분류되었습니다.

• 마감 레일, 형상 또는 판을 압연하기 위한 준비 공장인 블루밍, 코깅 및 슬래빙 공장.역방향의 경우 직경이 34~48인치, 높이가 3인치인 경우 직경이 28~42인치입니다.
• 직경 24~32인치 크기의 빌렛 밀(billlet mill)로 블룸을 1.5x1.5인치 빌렛으로 줄이는 데 사용되며, 바 및 로드의 예비 밀(nubparatory mill)로 사용됩니다.
• 3 높이 빔 밀은 직경이 28~36인치로 롤링되어 무거운 빔과 12인치 이상의 채널을 생산합니다.
• 직경이 26~40인치인 롤형 레일 공장.
• 직경이 20~26인치인 롤이 있는 성형공장으로, 빔과 채널 및 기타 구조 형상의 크기가 더 작습니다.
• 직경 16인치에서 20인치까지의 롤을 가진 상업용 바 공장.
• 직경 8~16인치 크기의 마감 롤이 있는 소규모 상점 바 공장. 일반적으로 더 큰 크기의 러핑 스탠드로 배치됩니다.
• 직경 8~12인치 마감 롤이 있는 로드 및 와이어 밀. 항상 큰 크기의 러핑 스탠드가 배치되어 있습니다.
• 후프 및 면제 넥타이 공장, 소규모 상인 바 제분소와 유사합니다.
• 직경 44~50인치, 차체 140~180인치 롤을 갖춘 장갑판 공장.
• 직경이 28~44인치인 롤이 있는 플레이트 밀.
• 직경이 20~32인치인 롤이 있는 시트 밀.
• 수직 및 수평 롤 시스템에 의한 사각날 또는 이른바 범용 플레이트 및 다양한 광폭 플랜지 형상의 생산을 위한 범용 밀.

탠덤 밀

탠덤 밀은 한 번에 압연하는 현대식 압연기의 특별한 유형입니다.전통적인 압연기에서는 여러 패스로 압연했지만, 탠덤 압연기에서는 여러 스탠드(>=2 스탠드)가 있어 축소가 순차적으로 이루어집니다.스탠드의 수는 2에서 18까지입니다.

탠덤 밀은 열간 압연기 또는 냉간 압연기 유형 중 하나입니다.

냉간 압연기는 연속 가공 또는 배치 가공으로 더 나눌 수 있다.

연속 밀은 루프 타워를 가지고 있으며, 이를 통해 밀은 타워 내에서 스트립을 천천히 계속 굴릴 수 있으며 스트립 용접기는 전류 코일의 꼬리를 다음 코일의 헤드에 결합합니다.일반적으로 제분소의 출구 끝에는 플라잉 시어(용접부 또는 용접부 부근에서 스트립을 절단하기 위한)가 있고, 그 다음에 2개의 코일러가 있습니다.하나는 언로드되고 다른 하나는 전류 코일에 감깁니다.

루핑 타워는 연속 아닐 라인, 연속 전해 주석 도금 및 연속 아연도금 라인 등 다른 장소에서도 사용됩니다.

결함들

두께는 길이에 따라 변화

열간 압연 시 공작물의 온도가 균일하지 않으면 재료의 흐름은 온열 부품에서 더 많이 발생하고 냉각기에서는 더 적게 발생합니다.온도차가 충분히 클 경우 균열이 발생하거나 ^[10]찢어질 수 있습니다.냉각기 섹션은 무엇보다도 재열로 내 지지대의 결과입니다.

냉간 압연 시, 거의 모든 스트립 두께 변화는 핫 스트립 밀의 약 3번 스탠드에서 완제품까지 백업 롤의 편심 및 원외성 결과입니다.

백업 롤 편심률은 스택당 최대 100μm가 될 수 있습니다.편심률은 크립에 Mill이 있고 스트립이 없으며 면 아래에 Mill 스탠드가 있는 상태에서 시간 대비 힘의 변동을 표시하여 오프라인에서 측정할 수 있습니다.

수정된 푸리에 분석은 1986년부터 2009년 콜드밀 생산이 중단될 때까지 포트 켐블라의 블루스코프 스틸에 있는 5 스탠드 콜드밀에서 사용되었습니다.각 코일 내에는 스트립 1미터당 출구 두께 편차 곱하기 10이 파일에 저장되었습니다.이 파일은 0.1m의 단계로 5m에서 60m까지의 각 주파수/파장에 대해 별도로 분석되었다.정확성을 높이기 위해 각 파장의 전체 배수(100*)를 사용하도록 주의를 기울였습니다.각 스탠드의 백업 롤에서 생성된 예상 파장과 스파이크를 비교할 수 있도록 파장에 대해 계산된 진폭을 플롯했습니다.

밀 스탠드에 유압 피스톤이 전기 구동식 기계식 나사 대신 직렬로 장착된 경우 스탠드 백업 롤 편심 효과를 제거할 수 있습니다.롤링 중에 각 백업 롤의 편심률은 롤 힘을 샘플링하여 각 백업 롤의 회전 위치에 해당하는 부분에 할당함으로써 결정됩니다.그런 다음 이러한 기록은 편심 현상을 중화하기 위해 유압 피스톤을 작동시키는 데 사용됩니다.

평면도와 형상

평탄한 금속 워크에서 평탄도는 기준면으로부터의 기하학적 편차의 범위를 특징짓는 기술 속성이다.완전한 평탄도로부터의 편차는 롤의 불균일한 횡방향 압축 작용과 엔트리 재료의 불균일한 기하학적 특성으로 인한 내부 응력 패턴으로 인해 열간 또는 냉간 압연 후 공작물 이완의 직접적인 결과입니다.재료의 평균 적용 응력에 대한 차등 변형률/용리 유발 응력의 횡분포를 흔히 형상이라고 한다.모양과 평탄도 사이의 관계가 엄격하기 때문에 이러한 용어는 서로 바꿔 사용할 수 있습니다.금속 스트립 및 시트의 경우 평탄도는 워크 폭에 걸친 섬유 신장 차이를 반영합니다.이 속성은 최종 변환 프로세스에서 금속판의 기계가공성을 보장하기 위해 정확한 피드백 기반의 제어를 받아야 합니다.평탄도 피드백 제어에 대한 몇 가지 기술적 세부 사항이 ^[30]에 제시되어 있습니다.

프로필

프로파일은 크라운과 웨지의 측정값으로 구성됩니다.크라운은 공작물 가장자리의 평균 두께와 비교하여 중심에 있는 두께입니다.쐐기는 한쪽 가장자리의 두께를 다른 쪽 가장자리와 반대로 측정한 것입니다.둘 다 절대 측정 또는 상대 측정으로 나타낼 수 있습니다.예를 들어, 크라운이 2백만 개( 공작물 중앙이 가장자리보다 2백만 개)이거나 크라운이 2퍼센트( 공작물 중앙이 가장자리보다 2퍼센트 더 두꺼움)일 수 있습니다.

일반적으로 공작물에 크라운이 있는 것이 바람직합니다. 크라운이 있으면 공작물이 밀의 중심으로 쏠리는 경향이 있기 때문에 안정성이 높아집니다.

평탄도

롤이 공작물을 변형시키는 데 필요한 하중에 의해 휘어지기 때문에 롤 사이의 균일한 간격을 유지하는 것은 어렵습니다.편향으로 인해 공작물의 가장자리가 얇아지고 가운데가 두꺼워집니다.이는 크라운 롤러(포물선 크라운)를 사용하여 극복할 수 있지만 크라운 롤러는 재료, 온도 및 변형 양 ^[12]등 한 가지 조건만 보상합니다.

롤 변형을 보정하는 다른 방법으로는 연속 가변 크라운(CVC), 페어 크로스 롤링 및 워크 롤 벤딩이 있습니다.CVC는 SMS-Siemag AG에 의해 개발되었으며 3차 다항식 곡선을 작업 롤에 분쇄한 다음 작업 롤을 수평으로, 균등하게, 서로 반대 방향으로 이동시키는 것을 포함한다.그 결과 롤 사이에 포물선 모양의 간격이 생기고 횡방향 이동에 따라 변화하여 롤의 크라운을 동적으로 제어할 수 있게 됩니다.페어 크로스 압연에는 평면 또는 포물형 크라운 롤을 사용하지만 롤 가장자리 사이의 간격이 증가하거나 감소하도록 양끝을 각도로 이동시켜 동적 크라운 제어를 가능하게 합니다.작업 롤 벤딩에는 롤의 끝부분에 유압 실린더를 사용하여 롤의 처짐을 방지합니다.

굴곡 문제를 해결하는 또 다른 방법은 롤에 가해지는 하중을 줄이는 것입니다.이것은 종방향의 힘을 가함으로써 할 수 있습니다.이것은 본질적으로 그림 그리기입니다.롤 처짐을 줄이는 다른 방법으로는 롤 재료의 탄성 계수를 증가시키고 ^[12]롤에 백업 서포트를 추가하는 것이 있다.

평탄도 결점의 분류는 다음과 같습니다.

• 대칭 에지 파형 - 에지의 재료가 중앙의 재료보다 길기 때문에 공작물 양쪽의 가장자리가 "흔들림" 상태입니다.
• 비대칭 에지 파형 - 한쪽 가장자리가 다른 쪽보다 길기 때문에 "흔들림" 상태입니다.
• 중앙 버클 - 중앙의 스트립이 가장자리에 있는 스트립보다 길기 때문에 스트립의 중앙이 "흔들림" 상태입니다.
• 쿼터 버클 - 파이버가 쿼터 영역(중앙과 가장자리 사이의 스트립 부분)에서 길어지는 드문 결함입니다.이는 일반적으로 굽힘 힘이 롤의 전체 길이에 걸쳐 롤 처짐을 보상하지 못할 수 있기 때문에 과도한 롤 굽힘 힘을 사용하는 데 기인합니다.

중요한 것은 폭의 두께가 동일한 공작물에도 평탄도 결함이 있을 수 있다는 것입니다.또한 크라운이나 쐐기가 상당히 높을 수 있지만 여전히 평평한 소재를 만들 수 있습니다.평탄한 재료를 생산하기 위해서는 재료를 폭 전체에서 동일한 비율로 줄여야 합니다.재료의 질량 흐름을 보존해야 하며, 재료가 줄어들수록 더 길어지기 때문입니다.소재가 폭에 걸쳐 같은 방식으로 연장되어 있는 경우, 밀로 들어오는 평탄도는 밀 출구에서 유지됩니다.

외풍

초기 금속 조각과 압연 금속 조각의 두께 차이는 드라우트라고 불립니다.따라서 t $(\$가 초기 두께이고 $t{\displaystyle {}_{}}$ $(\$가 최종 두께인 $경우{\displaystyle {}_{}}$, 드래프트 draft는 다음과 같이 지정됩니다.

${\displaystyle d=t_{i}-t_{f}}$

롤러와 금속 표면 사이의 정적 마찰 계수 f를 사용하여 반지름 R의 롤러를 통해 얻을 수 있는 최대 통풍은 다음과 같습니다.

${\displaystyle d_{\max}=f^{2}R}$

이는 입구 접점에서 금속에 가해지는 마찰력이 출구 접점의 음력과 일치하는 경우입니다.

표면 결점 유형

표면 ^[31]결점에는 6가지 유형이 있습니다.

랩

이러한 유형의 결함은 모서리 또는 핀이 접혀지고 롤되지만 ^[32]금속에 용접되지 않은 경우에 발생합니다.금속 표면에 걸쳐 이음새로 나타납니다.

제분기 전단

이러한 결함은 깃털 같은 랩에서 발생합니다.

롤인 스케일

이는 밀 스케일이 금속으로 압연될 때 발생합니다.

딱지

이것은 금속 표면에 말려 들어간 느슨한 금속의 긴 패치입니다.

솔기

금속의 길이를 따라 이어지는 개방된 파손된 선으로, 스케일의 존재와 러핑 밀의 통과 거칠기로 인해 발생합니다.

슬라이버

표면 파열이 두드러집니다.

표면 결함 복구

많은 표면 결함은 반제품 압연 제품의 표면을 더 압연하기 전에 긁어낼 수 있습니다.스카핑의 방법에는 끌을 이용한 손찌검(18세기와 19세기), 공기 끌과 연삭기를 이용한 동력 분쇄, 화염에 ^[33]녹은 금속이나 슬래그를 가스 압력이 날려버리는 옥시 연료 토치로 태우는 것, 그리고 레이저 스카핑이 포함됩니다.

「 」를 참조해 주세요.

• Bernard Rauth, 철의 냉간 압연법을 발명하고 특허를 취득했습니다.
• John B. Tytus, 강철 제조를 위한 최초의 실용적인 와이드 스트립 연속 압연 공정 발명자
• 강철과 금속을 가공하는 혁명적인 방법에 이름이 붙여진 타데우시 센지미르
• 압연기 실린더 표면에 거칠기를 가하기 위해 사용되는 전자빔 텍스처링
• 서랍 슬라이드 롤 성형기
• 캘린더

메모들

참고 문헌

• Degarmo, E. Paul; Black, J T.; Kohser, Ronald A. (2003), Materials and Processes in Manufacturing (9th ed.), Wiley, ISBN 978-0-471-65653-1.
• Roberts, William L. (1978), Cold Rolling of Steel, Marcel Dekker, ISBN 978-0-8247-6780-8.
• Roberts, William L. (1983), Hot Rolling of Steel, Marcel Dekker, ISBN 978-0-8247-1345-4.
• Doege, E.; 베렌스, B.-A.:Handbuch Umformtechnik: 그룬드라겐, 테크놀로지엔, 마스치넨(독일어), 제2판, 스프링거 벨라그, 2010, ISBN 978-3-642-04248-5

추가 정보

• Ginzburg, Vladimir B.; Ballas, Robert (2000), Flat Rolling Fundamentals, CRC Press, ISBN 978-0-8247-8894-0.
• Lee, Youngseog (2004), Rod and bar rolling, CRC Press, ISBN 978-0-8247-5649-9.
• Swank, James M. (1965), History of the Manufacture of Iron in All Ages (2nd ed.), Ayer Publishing, ISBN 978-0-8337-3463-1.
• 리드 힐, 로버트 등Physical Metalurgy Principle, 제3판, PWS출판, 보스턴, 1991년.ISBN 978-0-534-92173-6.
• Callister Jr., William D., Materials Science and Engineering - a Introduction, 제6판, John Wiley & Sons, New York, 2003.ISBN 0-471-13576-3
• 수헬 칸 파탄IJSRDV5I70206 "3개의 롤러 롤링 머신"(IJSRD/Vol 5/Issue 07/2017/270)ISSN 2321-0613

외부 링크