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얇은 스테인리스 파이프의 하이드로 벤딩과 성형법의 개발

전문가 제언: ○ 파이프의 종류에는 일반적으로 단면 형상에 따라 구형단면 파이프와 원형단면 파이프가 있으며, 구형단면 파이프는 조형물이나 특수 구조물에 많이 사용되고, 원형단면 파이프는 주택(아파트 등)의 상하수도 배관용이나, 산업용으로 조선공업, 중장비, 원자력발전소 등에 많이 사용되며, 자동차용으로는 배기 계에 사용되고 있다.

○ 상하수도 배관용 파이프는 직관과 부품으로 L-자형, U-자형의 파이프가 규격화 되어 시중 공급되고 있어 특별히 성형을 필요로 하지 않지만, 산업용의 경우 조선공업이나 원자력 발전소 등에 사용되는 파이프는 다양한 형상의 파이프를 필요로 하기 때문에 이들 형상을 경제적인 방법으로 가공하는 것은 생산성 면에서 매우 중요하다. 그래서 개발된 기술로 파이프를 국부적으로 가열하여 성형하는 플렉시블 파이프 성형법이나 무금형 성형법이 있다.

○ 이들 성형법에 사용되는 파이프는 두께가 두껍고 신율이 좋은 재료이기 때문에 성형이 용이한 편이지만 자동차 배기가스용(머플러용)은 경량을 요하고 파이프 두께가 얇으며 연비 등 성능확보를 위해 적당한 위치에서 관 직경의 변화(확관)를 요하고, 또 유독성 배기가스에 대한 내식성이나 방청을 요하기 때문에 고가인 티타늄합금 관을 사용 다공정성형법에 의해 제조되고 있다.

○ 티타늄합금은 고가일 뿐 아니라 재료의 소성성도 떨어져 제조에 많은 공정을 필요로 한다. 그래서 배기가스에 대한 내식성이 강하고 방청효과도 좋으며 가격도 저렴할 뿐 아니라 신율도 뛰어난 스테인리스강(SUS304)의 살 두께가 얇은 파이프 재를 사용 일체화 설계에 의한 성형에서 확관 가공이 가능한 공법(Hydro-bending & forming)을 개발, 실 생산에 적용되고 있는 기술이 보고되고 있다.

○ 따라서 자동차의 경량화로 연비향상은 물론 제조공정의 대폭 삭감으로 머플러 제조 단가를 저렴화 할 수 있을 뿐 아니라 새로운 소성가공법의 발전에 크게 기여할 것으로 생각된다.

저자: Tamino YOSHINO, Yasumi YAMAMURA
자료유형: 학술정보