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일체형 쉘 링의 단조공정 설계기술 개발

전문가 제언: ○ 최근 소성가공에 유한요소법, 경계요소법의 상계법, 하계법 등 다수의 이론해석법이 활용되고 있지만, 이들은 모두 케이스 바이 케이스로 해당 경우의 범주를 벗어나면 해석결과는 실제와 잘 부합되지 않는 경우가 많기 때문에 수차례에 걸쳐 시행착오 실험을 한 후 최종 공정을 정하는 상황이다. 또 실험을 통하여 얻은 결과를 이용하여 근사적 수식을 만들어 활용하기도 한다.

○ 끝 부분에 테이퍼가 있는 대형 관 제조인 경우도 연성재료인 납을 사용한 실험을 통하여 근사식을 만들고 그 근사식을 실제 강재에 적용하여 공정설계를 하였으나 초기의 변형에서는 근사식의 평가가 잘 일치하지만 공정이 증가할수록 벗어나는 결과가 된 것은 단조조건의 적용이 정확하지 못한 것으로 판단된다. 피가공재인 소재가 달라지면 소성변형조건이 모두 변하기 때문에 같은 모양의 단조성형인 경우도 이를 평가하는 수식은 달라질 수 있다.

○ 과거로부터 강관의 끝 부분에 곡선부나 테이퍼부가 있는 경우의 소성가공에는 링 롤링 법이나 또는 스피닝(Spinning)법 및 드로잉법이 적용되는 사례가 많다. 이들은 작업방법이 어려울 뿐만이 아니라 곡선이나 테이퍼 형상을 갖는 금형이나 장치를 별도로 만들어야 하는 불편함과 피가공물이 대형일 경우에는 대형의 가공기가 필요하므로 비경제적이라 생각된다.

○ 원자력 발전소에 사용되는 대형 압력용기의 상하 뚜껑과 몸통 등의 제조가 유압식 고압 성형프레스와 롤러를 이용하지만 경제적인 새로운 가공공정 개발이 요구된다. 이러한 비경제성 가공공정을 해결하기 위하여 소성가공 전문가들은 다각적으로 새로운 가공법 개발을 위하여 연구노력을 더욱 경주할 필요가 있다.

저자: Hideki KAKIMOTO, Yoichi TAKAHASHI, Yasuki ISHIBASHI
자료유형: 학술정보