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냉간단조를 위한 윤활 피막처리

전문가 제언: ○ 소성가공 가운데 냉간단조는 재료를 가열하지 않고 상온 또는 상온에 가까운 온도에서 실시하는 단조 방법이며, 정밀도면에서는 단조 방법 가운데 가장 우수한 제품을 얻을 수 있다. 그러나 상온에서는 변형 저항이 크기 때문에 단조용 소재는 중, 저 탄소강 또는 저합금강으로 한정되며 대부분의 경우 형상 또한 축 대칭으로 제약을 받게 된다는 단점이 있다. 최근에는 자동차 부품에 많이 적용되고 있다.

○ 냉간단조는 단조품의 외곽 형상을 따라 금속흐름(Metal Flow)이 일어나면서 섬유조직(Fibrous Structure)이 형성돼 강도가 높으므로 내구성이 향상되고 재료 손실이 적다. 대개의 경우 소재중량의 10%이하이므로 생산원가가 제품에 비해서 적게 들어가는 편이다. 단조 시 재료는 가공경화 되며 조직이 결집되므로 기계적 성질이 향상된다. 특히 냉간단조는 상온에서 단조작업을 하므로 표면이 산화되거나 탈탄되지 않는 우수한 표면을 얻을 수 있으며, 후가공이 필요 없다.

○ 냉간단조를 위한 가공 소재의 인산염 피막처리는 냉간단조 시 소재가 금형에 눌어붙는 현상의 방지 및 윤활제의 역할을 하는데 목적이 있다. 금속의 화성처리는 금속표면에 대하여 특정조건으로 조정된 화성액(부식액)을 사용하여 표면에 수불용성, 즉 소재금속 표면에 대하여 고착성이 높은 부식 생성물을 만들어 피막의 물리적 또는 화학적 성질을 이용하여 방청, 도장하지 등에 이용하고 있다. 이러한 인산염처리의 종류는 여러 가지가 있는데 인산염철의 경우 인산철, 인산아연, 인산망간, 인산칼슘, 인산크롬피막 등이 있다.

○ 이와 같이 장점이 많은 냉간단조가 더욱 발전하기 위해서는 금형기술, 소재기술의 발전도 필요하겠지만 표면처리 기술의 중요성은 두말할 나위 없다. 냉간단조의 정밀도와 생산성 향상은 물론 지구환경의 도움이되는 표면처리 기술이야 말로 냉간단조의 필수 공정인 것이다. 우리나라 냉간단조 업체의 대부분이 중소기업체 임을 감안할 때 정부차원의 학계 및 연구기관의 체계적이고 미래지향적인 연구개발이 꾸준히 이루어지기를 기대하는 바이다.

저자: Shihobu Komiyama
자료유형: 학술정보