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단련[work, forging] 강을 열간단조하여 성질을 조정한 것. 단련이라는 말은 이러한 기술상의 용어로 전환하여 교육의 하나의 목적을 의미하는 용어라는 것은 잘 알려지고 있다. 교육상의 단련이란 대상으로 하는 인간에 말이 되지 않는 언어인 실천의 장(場)을 부여하여, 여기서 심신에 과제를 주는 일종의 시련을 경험시켜 끈끈하고 강한 인격을 형성시키는 것이다. [철은 뜨거운 속에서 때린다]라는 말도 단련으로부터 파생하여 기술 및 교육의 용어로 되고 있다. 즉'단련'이란 말도 앞으로 잡아당긴다는 기술에서 파생하여 교육 특히 체육분야로 사용되었기 때문이다. 인격도야라는 말도 재료기술의 용어가 교육용어로 전환한 것이다. 즉 도토(陶土)를 조정하고 성형하여 가마로 구워서 사용되는 도기를 창출하는 것, 소재의 ..
금속판을 프레스로서 펀칭, 휨, 디프드로잉 등을 실시하고 부품에 성형할 때, 또 금속소재에서 각종부품을 열간 또는 냉간단조에 의해 성형할 때, 금속선을 드로잉으로 다시 선경(線徑)을 감소시킬 때 사용하는 공구의 총칭. 프레스에 있어 판성형이나 단조에서는 형(型)이라고 한다. 다이스에 쓰이는 재질은 상술한 각종 가공기술에 있어서 역학적 상황의 차이에 따라 다양하다. 휨, 펀칭, 드로잉 등에서의 형은 재료 운동의 안내 역할이 크고, 면압이 그 정도로 커지지 않는 대신 접동속도가 커서 문제가 되는 것은 형스커핑(scuffing)이라고 하는 마찰상(摩擦傷)의 발생이다. 윤활성이나 내소부성을 주안으로 두고 암프코합금으로 칭하는 청동의 일종이나 주철이 형재료로 사용되는 경우도 있다. 대량 고속생산에서는 형수명이 중..
버니싱(burnishing) 가공된 공작물의 구멍의 진원도 및 진직도 등 정밀도를 향상시키는 가공법으로 가공 구멍의 지름보다 약간 큰 강구를 강제 통과시켜 다듬질하는 방법으로 연질 재료에는 강구(steel ball)를 강재에는 초경합금 볼을 사용한다. 원통내면의 표면다듬질 가공에 가압법을 응요한 가공법으로 강구에 힘을 가하여 원통 구멍이나 외경에 압력을 가하여 구멍의 표면을 다듬질하는 방법과 브로칭 머신으로 버니싱 브로치를 사용하여 가압 다듬질하는 방법이 있다. 버니싱은 정밀도를 높이고자 하는 면을 절삭가공하지 않고 금속의 강한 압력이나 마찰력으로 제품 표면 재료에 소성변형을 주어 조도와 경도를 향상시킬 수가 있으며, 아래 롤러 버니싱 가공 애니메이션을 참고한다.
압연단조(Roll forging) 압연 단조는 공형(shaped grooves)을 가진 한 쌍의 로울 사이에 소재를 통과시켜 단면적을 줄이거나 형상을 만드는 작업이다. 이 방법은 테이퍼진 축이나 겹판 스프링, 공구 등을 만드는 데 사용된다. 또한 다른 단조 공정 전에 행해지는 1차 성형 작업으로도 사용된다. 압연 단조와 비슷한 공정으로 강구 건조 작업(sken rolling)이 있는데, 선재가 로울 사이에 이송되어, 회전하는 로울에 의해 연속적으로 구모양의 소재로 대강 성형된다. 구 모양의 소재는 둥근 봉재를 전단한 뒤, 반구형 금형 공동부를 가진 두 개의 금형 사이에서 업세팅하여 만들어질 수도 있다. 이때는 플래시가 생기며 베어링용으로 사용되기 위해서는 연삭 및 광택 작업을 하여야 한다. 궤도 단조 (..
1. 코이닝(Coining) 코이닝은 동전, 메달, 장신구 등을 만드는데 사용되는 형단조의 한 유형이다. 소재는 완전히 밀폐된 금형 공동부 내에서 변형된다. 최종 형상을 만드는 데는 소재의 강도보다 5~6배 높은 앞력이 필요하다. 코이닝에는 윤활제가 사용되지 않는데, 그 이유는 윤활제가 소재와 금형 사이에 완전히 갇히게 되어 금형 표면의 형상이 소재에 정밀하게 만들어지지 않기 때문이다. 코이닝 작업은 단조제품이나 기타제품 표면 정도를 높이고 정확한 치수로 제작할 때에도 사용된다. 이때의 공정은 사이징(sizing)이라고 하며, 이때는 소재의 모양에 거의 변화가 없으면서도 높은 압력이 필요하게 된다. 문자나 숫자를 제품에 표시하는 것도 코이닝과 유사한 공정으로 신속하게 작업될 수 있다. 2. 헤딩(Head..
오늘날의 단조는 경제적인 이유로 인해 보다 정밀하게 작업되어 부차적인 마무리 작업을 줄이는 방향으로 가고 있다. 성형되는 제품이 원하는 최종 제품의 치수와 거의 같도록 하는 단조 방식을 준정형(near net-shape)단조라고 한다. 정밀단조 후 단조품에 붙어 있는 여분의 재료는 보통 매우 적은 양이며, 트리밍이나 연삭으로 쉽게 제거된다. 정밀단조에서는 평단조에서보다 높은 정밀도로 제품이 가공되도록 한다. 정밀단조공정에서는 제품의 구체적인 최공 형상까지도 얻어야 하므로 매우 높은 단조 하중이 필요하여, 큰 용량의 기계가 필요하다. 알루미늄이나 마그네슘 합금은 단조 하중과 온도가 낮으므로 정밀 단조에 적합하다. 또한 이들 재료를 단조할 경우에는 금형 마모가 적고 펴면 정도도 우수하다. 강이나 기타 합금은..
형단조에서는 같이 소재가 2개의 단조형 금형에 의해 단조되면서, 금형 공동부의 모양으로 만들어진다. 단조가 되는 동안, 재료의 일부는 밖으로 유동되어 플래시를 형성한다. 플래시는 형단조 시 재료의 유동에 있어서 매우 중요한 역할을 한다. 플래시는 두께가 얇으므로 급속히 냉각되고 또한 마찰 저항으로 인해 금형 공동부에 있는 재료에 높은 압력을 가하여 재료가 금형 공동부를 채울 수 있도록 해주고, 단조 작업이 끝나면 제거된다. 일반적인 형단조 작업에서 소재는 처음에 긴 바이로부터 전단되어 하부 금형 위에 올려진다. 지지판을 사용하면 절단한 소재의 옆면이 더욱 직각에 가깝게 된다. 여러 단계의 단조 작업을 거치면서 소재의 모양은 점차적으로 변화된다. 풀러링(fullering)이나 에징(edging)과 같은 예..
자유 단조는 간단한 단조 공정으로 소재를 2개의 평 금형 사이에 올려놓고 압축하여 높이를 감소시키는 것이다. 금형 표면에는 간단한 공동부를 만들어 비교적 간단한 모양의 단조품을 만들 수 있다. 작업 중에 체적이 일정하게 유지되므로 소재의 높이가 감소하면 지름이 늘어나게 된다. 그러나 실제 작업에서는 소재가 균일하게 변형되지 않고, 제품의 옆면이 나오게 되는 버렐링 현상이 생긴다. 버렐링의 주된 이유는 금형과 소재간의 접촉면에서 재료가 바깥 방향으로 유동하는데 대하여 반대 방향으로 마찰력이 작용하기 때문이다. 따라서 버렐링은 효과적인 윤활제를 사용함으로써 최소화시킬 수 있다. 버바렐링은 고온의 소재를 냉각된 금형으로 업체팅할 때도 생긴다. 접촉부위에 있는 재료는 급속히 냉각하는 반면 소재의 나머지 부분은 ..
스틸자에 스퀘어 헤드, 센터 헤드, 각도기가 조립되어 있는 것으로 각도 측정, 높이 측정, 환봉의 중심내기가 가능하다. 수준기가 붙어 있는 것은 수평면 측정도 할 수 있다. 단점으로는 정확한 각도 측정에는 적합하지 못하다.
널링은 각종 게이지의 손잡이, 측정용 공구 및 제품의 손잡이 부분에 빗줄 무늬를 만들어 미끄럼을 방지하거나 장식용으로 사용된다. 공작물 표면에 널(knurl)을 눌러 얼룩이진 자리를 내는 작업으로 일명 룰렛(roulette) 작업이라고도 한다. 널링 작업은 저속회전으로 절삭유를 충분히 공급하면서 1～3회로 완성토록 하며 외경이 약간 커지게(널 피치의 1/2～1/4)된다.
