냉간 단조공구의 마찰 성능에 있어 표면 무결성의 영향

전문가 제언

○ 단조 산업에서 공구는 냉간 단조(cold forging) 공정의 효율성을 결정하므로 수익성에 절대적이다. 또한 이에 관련한 공구 표면은 마찰 조건에 결정적인 영향을 주게 되고 공구 응력을 야기 시킨다. 높은 마찰로 인한 영향은 에너지 소비 증가로 이어지고 마모 및 성형력 증가로 인해 공구 수명을 단축시킨다.

 

○ 이에 따라, 본 연구에서는 피닝 공정에 의한 연마를 비교하고 또한 마찰 공구 거동 정량화를 위해 더블컵 압출 시험으로 실시하였다. 이 결과, 피닝 표면은 연마 가공된 공구 표면에 비해 높은 마찰을 유발시키는 것으로 나타난다. 냉간 단조에서의 마찰조건의 최적화를 위해 윤활시스템과 성형된 공구의 표면 무결성(surface integrity)이 필요하다.

 

○ 냉간 단조는 상온에서 소성가공을 하여 성형하는 단조방법으로, 통상의 열간 단조와 달리 복잡한 형상의 제품이 만들어질 수 있게 되어 정밀도가 높은 치차, SPLINE등의 분야에도 적용되고 있다. 그러나 냉간 단조는 변형이론, 제조공정, 사용기계 제품의 기본 등이 원천적으로 다르다.

 

？ 냉간 단조에는 가공압력이 공구의 내압한도 가까이 되는 경우가 많기 때문에 가공압력 또는 가공력의 계산에 소성이론을 비교적 잘 활용하고 있는 분야이다. 기타의 소성이론이 가공 후 제품의 향상, 재질, 결함 발생 등의 예측과 공구의 공정정의 최적화 등에 사용되고 있다. 또한 이론을 개념적으로 인식하면 문제점이 개선의 방향을 통찰하는 것이 가능하고 무수한 시행착오를 줄일 수 있다.

 

○ 국내 단조산업은 철강사의 단조설비능력 증설에 따른 중장기적 공급과잉을 우려하고 있다. 자유 단조기업들이 높은 매출성장과 수익을 구가하자 그동안 단조제품 소재를 제공해 왔던 철강기업들이 수익성 개선 목적으로 선박엔진, 풍력 등 대형 단조품 생산능력 증설을 추진하여 한발 앞선 대규모 설비투자로 시장 선점에 나섬에 따라 경쟁이 과열해지면서 공급과잉에 대한 우려가 제기되고 있음을 상기할 필요가 있다.

저자

Kolja Andreasa, Marion Merklein

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

정밀기계

연도

2014

권(호)

13()

잡지명

Procedia CIRP

과학기술
표준분류

정밀기계

페이지

61~66

분석자

마*철

분석물

• 냉간 단조공구의 마찰 성능에 있어 표면 무결성의 영향.pdf [504,960 byte]

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