소성변형&소성가공

1. 변형

먼저 변형이란 물체에 힘이 가해졌을 때 일어나는 형태나 크기의 변화를 말한다.

이 변형은 크게 두 가지로 구분할 수 있는 데 응력이 제거되면 소실되는 변형을 탄성변형이라 하고, 응력을 제거해도 소실하지 않는 변형을 소성변형이라 한다.

 

2. 소성변형

응력-변형률 선도

1) 소성변형은 탄성한도를 초과하는 외력이 주어질 때 발생한다

2) 응력-변형률 선도에서는 B 지점을 초과하는 경우가 된다

 

3. 소성가공

소성 가공은 재결정 온도를 기준으로 냉간가공과 열간가공으로 구분한다.

다음은 소성가공과 각각의 특징이다.

소성가공	열간가공	냉간가공
1) 일반 주물에 비해 성형치수가 정확하다 2) 금속의 결정조직을 개량하여 치밀하고 강한 성질을 얻을 수 있다 3) 대량생산으로 균일한 치수의 제품을 얻을 수 있다 4) 재료 사용량을 경제적으로 할 수 있다	1) 가공성이 좋다 2) 재질의 균일화가 이루어진다 3) 가공도가 커서 거친 가공에 적합하다 4) 가열 때문에 산화하기 쉽고 정밀 가공이 곤란하다	1) 가공면이 미려하고 정밀한 모양으로 가공된다 2) 가공 경화로 강도 및 경도는 증가하나 연신율은 감소한다 3) 가공 방향으로 섬유 조직이 되며 판재 등은 방향에 따라 강도가 다르다 4) 제품의 치수를 정확하게 할 수 있다.

 

4. 소성가공의 종류

1) 압연 가공 : 재료를 열간, 냉간 가공하기 위해 회전하는 롤러 사이에 재료를 통과시켜 성형하는 방법으로 판재, 봉, 관, 형재, 레일 등을 만든다

2) 압출 가공 : 상온 또는 가열된 금속을 실린더 모양을 한 콘테이너에 넣고 한 쪽에 있는 램(ram)에 압력을 가해 밀어내는 작업이다. 이것은 다이를 통해 소재가 소성가공되어 봉, 관, 형재 등을 제작한다

3) 인발 가공 : 고정된 다이스의 뚫린 구멍에 재료를 축방향으로 잡아 당겨 외경을 감소시키면서 일정한 단면을 가진 소재로 가공하는 방법이다

4) 단조 가공 : 소재를 고온에서 단조 기계로 소성 가공하여 조직을 미세화하고 균일하게 성형하는 방버

5) 전조 가공 : 담금질하여 단단하게 만든 다이스나 롤러를 재료에 강하게 누르면서 굴려 나사, 기어 등을 성형하는 방법이다

6) 프레스 가공 : 판재를 형틀에 의해서 원하는 형태로 변형, 가공하는 방법이다