단조에서 트라이볼러지

전문가 제언

□ 금속재료를 소성유동(塑性流動)하기 쉬운 상태에서 압축력 또는 충격력을 가하여 단련하는 작업을 단조라 하며, 단조에는 자유단조와 형단조가 있고, 소재의 가열상태에 따라 냉▪온▪열간 단조로 분류하며, 금속재료의 재결정온도에 따라 냉▪온간 단조 또는 열간 단조로 분류 되는 것은 교과서나 문헌에 잘 소개되어 있는 내용이지만, 단조는 충격력이건 압축력이건 큰 외력에 의하여 재료가 소성유동하게 된다. 소성유동을 최대한으로 하기 위한 수단이 윤활이다. 윤활은 소성유동을 돕기만 하는 것이 아니라, 제품표면을 다듬질하는 효과도 있다. 이와 같이 단조의 윤활은 제품의 품질향상에 없어서는 안 되는 기술임에는 틀림없다.

□ 최근 환경부하가 큰 윤활제의 사용은 적극 피할 것을 요구하고 있고, 궁극적으로는 윤활제 없는 소성가공을 실현 하는 것이 이상적이지만, 현실적으로 그에 도달하기까지의 과정에는 환경부하를 경감하기 위한 노력이 우선 필요하다. 그간 여러 종류의 트라이볼로지 기술이 제안되고, 또 이미 실용화가 진행 되고 있는 것도 있다.

□ 냉간 단조 윤활제의 경우, 광유나 합성유제의 기본유에 첨가제로 극압첨가제, 유성향상제를 첨가하여 사용하고 있으나, 이들 중 염소계인 극압 첨가제는 소각 할 때 다이옥신이 생기므로 환경오염원이 되고 있다. 이에 대하여 유황 계와 인계의 극압 첨가제가 개발되어 사용되고 있다.

□ 온▪열간 단조용의 경우는 가공재의 가열온도가 800~1200℃의 고온으로 소재표면은 산화철이 피막을 형성하고 있어 산화철 자체가 윤활작용을 하여 표면이 거칠어도 이상이 없는 잉곳의 단조에는 무 윤활로 하는 경우가 많다. 그러나 탄소강의 경우는 카본산계 단쇄상(短鎖狀)의 고분자화합물을 베이스로 한 수용성윤활제를 개발하여 자동차부품의 열간단조에 사용되고 있고, Ni기 합금과 Ti기 합금과 같이 특수 합금의 경우, 공구와의 접촉온도가 고온이므로 유리 계, BN계, B2O3계의 개발이 시도되고 있으나, 윤활성능과 경제성 관점에서 흑연 계 윤활제 및 화학적으로 만들어진 피막 + 금속비누를 대신 할 수 있는 윤활제 및 윤활 기술개발은 아직 충분하지 못하다는 보고이며, 본 자료는 단조가공에서의 윤활 즉, 마찰 마모의 연구에 도움이 될 것으로 생각된다.

저자

NAKAMURA,Tamotsu

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

일반기계

연도

2003

권(호)

41(12)

잡지명

프레스기술(M172)

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

51~55

분석자

정*갑

분석물

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