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봉 선재의 인발가공 기술동향

전문가 제언: ○ 소재를 늘려서 가는 선재로 만드는 것은 오랜 예부터 이루어 졌으며, 그의 좋은 예가 물레를 사용하여 목화로부터 면사를 제조하는 것이다. 이 방법으로 제조되는 면사의 굵기가 일정하지 않거나 도중에 끊기는 경우가 많다. 그래서 섬유제조(플라스틱 인조섬유)에 등장한 것이 인발의 다이스에 해당하는 노즐이다. 물론 노즐을 사용할 경우는 인발이 아니라 소재를 후방으로부터 밀어내는 압출가공에 해당되지만.

○ 인발가공에 의한 소재생산의 대표적인 것으로 철사, 전선용 코일, 코일 스프링용 강선이나 고강도인 피아노선 등으로 철사인 경우는 간단한 간이식 설비로도 굵은 소재로부터 가는 철사가공이 용이하여 소규모 공장에서도 손쉽게 가공되고 있다. 그러나 선 굵기의 치수정밀도나 진원도 등 고품질을 요구하는 제품이나 고강도 강선, 봉 선재와 같이 굵은 재료의 인발가공은 특별한 설비와 다이스 각(반각)이나 윤활제 등에 대한 연구가 필요하다.

○ 소재를 선재로 가공할 경우 다이스의 전방에서 인장력을 가하여 신선(伸線)할 경우는 재료 내부조직의 조대화, 재료표면에 흠집발생, 인장과정에서의 파단 등이 발생하기 쉽다. 인장과정에서의 재료 파단은 인장 시 다이스 내부에서 반경방향의 압축변형과, 길이방향의 늘림 변형에 소요되는 저항력에 비하여 인장력이 클 경우 파단하게 된다. 최근에는 소성가공의 유한요소법에 의한 시뮬레이션으로 이들의 문제점이 많은 개선을 이루고 있다.

○ 하지만 아직은 나노 단위의 극세선이나, 초고강선의 가공기술에는 미치지 못하고 있다. 윤활에 있어서도 습식과 건식이 있는데 습식인 경우는 윤활성은 좋으나 작업환경이나 지구환경에 영향을 주며, 건식인 경우는 분진에 의한 작업환경의 악화를 초래하는 경우가 많아 이의 개선이 필요하다. 그래서 대응책으로 도금이나 표면처리에 의한 윤활이 적극 도입되고 있다.

저자: Kazunori YOSHIDA
자료유형: 학술정보