"현대 판금 가공 분야에서는 경량 금속 부품에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 따라서 판금 성형은 효율적이고 경제적이며, 현대 제조 요구 사항을 충족하는 경량 부품을 생산하는 데 적합한 공정으로 여겨집니다."
판금 성형 금속 성형은 얇은 금속판을 원하는 형상으로 가공하는 유연한 금속 변형 공정입니다. 이 공정은 비교적 비용 효율적이며 대량 생산에 적합합니다. 벤딩, 하이드로포밍, 스트레칭, 펀칭, 딥 드로잉 등 다양한 방식을 활용하여 높은 정밀도를 가진 정교한 부품을 제작할 수 있습니다.
특정 구멍, 슬롯 또는 반복되는 개구부가 있는 부품의 경우 당사 제품을 검토하십시오. 판금 펀칭 서비스재질, 두께, 도면 기준점 및 마감 모서리 요구 사항을 포함하여 공구 및 공정 경로를 평가할 수 있도록 하십시오.
음료수 캔부터 항공기 부품에 이르기까지, 판금 성형은 부품 제조에 필수적인 공정입니다. 뿐만 아니라, 자동차, 항공우주, 전기 산업 등 다양한 산업 분야에서 가볍지만 견고한 부품을 만드는 데에도 중요한 역할을 합니다.
계속 읽어보세요. 이 글에서는 판금 성형의 기술적 관점과 공정, 산업적 응용 분야를 자세히 살펴봅니다. 주요 장점, 단점 등 다양한 정보도 함께 제공합니다.
시트 메탈 성형이란 무엇입니까?
판금 성형
In 판금 제작, 판금 성형은 이름에서 알 수 있듯이, 경량 부품 제조를 위해 얇은 금속판이나 코일을 만드는 접합 공정입니다. 판금 성형으로 만들어진 부품은 비교적 높은 강도와 연성을 지닙니다. 또한, 판금 성형은 기존의 다른 판금 가공 공정에 비해 비용 효율성이 뛰어납니다.
알루미늄, 구리, 황동, 강철 등 다양한 금속을 판금 성형을 통해 가공할 수 있습니다. 더욱이, 이 공정은 수백 그램에서 수 톤에 이르는 부품을 최소한의 시간 내에 성형할 수 있습니다. 이러한 이유로, 이 공정은 다음과 같은 예시에서도 잘 나타납니다. 신속한 판금 가공판금 성형 공정에 사용하기에 가장 적합한 금속판, 얇은 판 또는 코일의 두께는 0.6mm에서 6.43mm까지입니다.
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판금 성형의 작동 메커니즘
판금 성형에는 굽힘, 회전, 인발, 늘림 등의 여러 공정이 포함됩니다. 프레스 브레이크 성형대부분의 경우, 금속판은 금형과 공구 사이에 눌러서 모양을 만듭니다. 다음은 판금 성형 공정에 대한 간단한 설명입니다.
- 먼저, 개별 블랭크용으로 재고로 보유하고 있는 금속판 중에서 원하는 크기의 판재를 잘라냅니다. 이 공정에 가장 일반적으로 사용되는 금속은 알루미늄, 강철, 구리 및 이들의 합금입니다. 판재의 최적 두께는 금속 종류에 따라 다릅니다. 대부분의 경우, 경화 공정에 사용되는 판재의 두께는 최대 6mm입니다.
- 그다음은 준비 단계입니다. 원하는 모양의 재료를 성형 기계의 공구 사이에 놓습니다.
- 결국, 전자 제어식 CNC 펀치를 통해 힘이 가해져 금속이 원하는 모양으로 성형됩니다.
- 주요 이점 중 하나는 여러 개의 재료를 한 번에 성형할 수 있다는 것입니다. 이는 부품을 대량 생산해야 할 때 매우 경제적인 공정임을 의미합니다.
열간 금속 성형과 냉간 금속 성형의 차이점
이 두 과정은 서로 다른 조건과 매개변수를 사용하여 혼용되어 사용됩니다. 이제 두 과정의 차이점을 좀 더 자세히 살펴보겠습니다.
표: 열간 금속 성형과 냉간 금속 성형
| 파라미터 | 열간 금속 성형 | 냉간 금속 성형 |
| 방법 | 이 공정은 고온, 일반적으로 재결정 온도(1100~1300℃) 이상에서 수행됩니다. ° C). | 재결정 온도 이하에서 수행됨 (600~950°C). |
| 성형 속도 | 저항 감소 및 연성 증가로 인해 성형 속도가 빨라집니다. | 재료 두께 증가 및 저항 증가로 인해 성형 속도가 느려집니다. |
| 장비 | 고온을 견딜 수 있는 용광로와 같은 특수 장비가 필요합니다. | 프레스, 롤러, 금형 등 상온 작업에 적합한 표준 장비가 사용됩니다. |
| 어플리케이션 | 이 소재는 일반적으로 단조, 압출 및 열간 압연 공정에 사용됩니다. | 냉간압연, 냉간인발 및 금속 가공에 사용됩니다. 스탬핑 프로세스. |
| 재료 두께 | 성형력이 감소하므로 두꺼운 단면에도 적합합니다. | 높은 성형력으로 인해 얇은 단면에 적합합니다. |
| 비용 | 일반적으로 고온의 열처리 및 특수 장비 요구 사항으로 인해 비용이 더 높습니다. | 표준 장비를 활용하여 비용이 절감됩니다. |
판금 성형 공정의 일반적인 기술
판금 성형은 판금을 원하는 모양으로 성형하는 다양한 일반적인 공정을 포함합니다. 이러한 공정은 다음과 같습니다.
- 컬링
- 벤딩
- 다리미질
- 레이저 절단
- 하이드로 포밍
- 펀칭
컬링
금속판 말림 현상
컬링은 이름에서 알 수 있듯이 판금에 속이 빈 원형 롤을 만드는 금속 성형 공정입니다. 컬링의 주된 목적은 금속 표면의 버(burr)를 제거하고 내구성을 높이는 것입니다. 간단히 말해, 판금 성형 공정에서 발생하는 모서리의 버를 제거하는 데 도움이 됩니다. 금속의 적합성은 연성 및 성형성에 따라 달라집니다. 이 공정에서는 금속판을 표준 롤링 기계에 넣고 펀치를 정밀하게 가하여 원하는 형태로 구부립니다. 컬링은 패널, 트림 또는 하우징의 모서리를 만드는 데 주로 사용됩니다. 특히, 컬링은 미세한 모서리를 형성하고 금속 부품에 강성과 안전성을 부여하는 데 사용됩니다.
벤딩
판금 굽힘
주로 벤딩은 판금의 축에 인접한 곡선 형태를 만드는 데 사용됩니다. 일반적으로 프레스 브레이크를 사용하여 원하는 모양과 굽힘을 만듭니다. 조립체를 원하는 모양과 각도에 맞게 조정한 후, 포인트 프레스로 판금을 펀칭하여 아래쪽에 놓인 금형의 형태를 따라 판금을 성형합니다.
벤딩은 자동차 부품, 하우징 및 케이스, 반도체 소자 제작에 널리 사용됩니다. 판금 벤딩은 간단한 툴링만으로도 가공이 가능하기 때문에 자주 사용됩니다. 또한, 기존의 다른 공정에 비해 비용 효율이 높고 생산성도 우수합니다.
펀칭
판금 펀칭
판금 펀칭 판금 펀칭은 판재를 비교적 쉽게 원하는 모양으로 절단하는 신뢰할 수 있는 성형 공정입니다. 금속판은 다이와 펀치 사이에 위치합니다. 다이가 판재를 중앙에서 고정하고, 펀치가 축을 따라 눌러 원하는 모양과 구멍을 냅니다. 브래킷, 패널, 케이스 등을 성형하는 데 널리 사용됩니다. 판금 펀칭의 가장 큰 장점은 빠른 속도와 높은 반복성입니다. 하지만 맞춤형 부품 제작에는 일반적으로 고품질의 금형이 필요하다는 단점도 있습니다.
레이저 절단
레이저 절단 판금
판금 성형 공정에서 다재다능한 또 다른 기술은 레이저 절단입니다. 컴퓨터 수치 제어(CNC)를 통해 정밀한 가공이 가능하기 때문입니다. 레이저 절단은 고출력 레이저를 사용하여 원하는 형상으로 절단합니다. 다른 성형 방법에 비해 속도가 빠르고 효율성이 훨씬 뛰어납니다. 하지만 최적의 형상을 구현하기 위해 컴퓨터 제어를 사용해야 하므로, 판금 벤딩 작업에는 더 높은 숙련도가 요구될 수 있습니다. 레이저 절단의 가장 큰 장점 중 하나는 재료 낭비가 없고 후처리 작업이 최소화된다는 점입니다. 레이저 절단의 유일한 단점은 초기 투자 비용이 높다는 것입니다.
하이드로 포밍
하이드로 포밍
하지만 앞서 언급한 공정은 부품을 제작하기 위해 외부의 기계적 힘을 필요로 합니다. 이와는 대조적으로, 하이드로포밍 공정은 고압의 유압을 이용하여 복잡한 형상의 부품을 성형하는 완전히 다른 공정입니다. 하이드로포밍 공정에서는 금속판을 원하는 형상의 금형 위에 놓고, 고압의 유체를 가하여 원하는 모양으로 성형합니다.
하이드로포밍은 알루미늄, 스테인리스강, 철, 아연 도금강, 구리 등 다양한 금속을 성형할 수 있기 때문에 더욱 다재다능합니다. 판금 하이드로포밍고압 유체 성형 공정은 얇은 벽과 매끄러운 표면을 가진 복잡한 부품을 만듭니다. 이 공정은 자동차, 항공우주 및 의료 산업에서 내외부 부품에 널리 사용됩니다.
다리미질
다림질은 이름에서 알 수 있듯이 옷의 결을 개선하기 위해 사용됩니다. 시트 메탈 표면 마감 또한 두께 균일성을 확보합니다. 이 공정은 여러 개의 금형을 사용하여 금속판을 펀칭 가공함으로써 변형이나 오차 없이 틈새를 줄입니다. 다림질 공정은 음료 캔 성형에 사용되며, 예를 들어 알루미늄 판이 이 공정에 사용됩니다.
다림질 공법으로 만들어진 벤딩은 높은 치수 정밀도와 균일한 두께를 갖습니다. 알루미늄, 강철, 구리는 높은 연성과 성형성 덕분에 다림질 공정에 적합한 금속입니다. 높은 정밀도에도 불구하고 다림질 공법은 정밀한 마감에는 한계가 있습니다. 오히려 날카로운 모서리나 가장자리가 필요한 부품에 적합합니다. 또한, 초기 금형 제작 비용이 다른 판금 성형 공정에 비해 상대적으로 높습니다.
딥 드로잉
심층 드로잉 구성 요소
속이 빈 원통형 모양을 성형할 때는 딥 드로잉이 필수적인 공정으로 여겨집니다. 알루미늄, 스테인리스강, 황동과 같은 금속이 이 공정에 일반적으로 사용됩니다. 알루미늄 시트 벤딩딥 드로잉은 금속판을 금형 위에 놓고 펀칭을 통해 원하는 부품 형상으로 성형하는 공정입니다. 딥 드로잉의 가장 큰 장점은 판금의 두께를 줄이지 않고 성형할 수 있다는 점입니다. 일반적인 예로는 용기, 자동차 부품, 음료 캔, 자동차 부품 및 하우징 등이 있습니다. 딥 드로잉은 연성과 성형성이 뛰어난 금속에 적용할 수 있습니다. 예를 들어 알루미늄, 철, 아연 도금 강판, 황동 등이 딥 드로잉에 적합한 금속입니다.
전단
판금의 전단
기술적인 용어로 전단(shearing)은 절단을 의미합니다. 전단은 곡선을 따라 금속을 절단하는 공정입니다. 전단기는 두 개의 날카로운 칼날이 미끄러지듯 움직여 원하는 모양의 금속판을 잘라냅니다. 금속판을 다이 위에 놓고 전단기의 위쪽 칼날이 금속판을 아래로 밀어 원하는 모양으로 절단합니다. 전단은 비교적 빠르고 대량 생산에 경제적입니다. 또한 작업 중 폐기물이 거의 발생하지 않습니다. 하지만 이 공정의 한계점은 두꺼운 금속판의 경우 버(burr)가 발생하거나 변형될 수 있다는 점입니다.
관련 항목: 판금 가공에 사용되는 8가지 일반적인 기술
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판금 성형의 장점
판금 가공에서 판금 성형은 여러 가지 이점을 제공합니다. 일반적인 이점 몇 가지를 아래에서 살펴보겠습니다.
- 판금 성형은 금속 단조에 비해 대규모 부품 생산에 경제적인 공정입니다. 다이 캐스팅 프로세스.
- 이 제품은 알루미늄, 공구강, 아연 도금강 등 다양한 금속 옵션을 제공합니다.
- 판금 성형은 속도가 빠르고 공정 중 폐기물이 거의 발생하지 않기 때문에 복잡한 시제품 판금 제작에 매우 적합합니다.
- 판금 성형은 강하고 내구성이 뛰어나며 가벼운 부품을 생산합니다.
- 판금 성형은 부품 변형 위험을 최소화하면서 매끄럽고 깨끗한 모서리를 만들어내는 경우가 많습니다.
- CNC 소프트웨어 설계 및 제어의 통합으로 정밀하고 정확한 절단, 벤딩 및 성형 작업이 가능합니다.
- 판금 성형 공정에는 다양한 종류가 있습니다. 부품 사양에 따라 여러 기술 중에서 적합한 공정을 선택할 수 있습니다.
- 판금 성형은 복잡한 형상의 제품을 소량 생산하는 데 이상적입니다. 프로토 타입게다가, 소요 시간은 다른 기존 기술에 비해 상대적으로 짧습니다.
판금 성형의 단점
이 과정의 몇 가지 단점에 대해 논의해 보겠습니다.
- 금형과 공구는 판금 성형 공정에서 자주 사용됩니다. 판금 성형의 기본 요소임에도 불구하고 초기 투자 비용이 높은 경우가 많습니다.
- 또 다른 제한 사항은 판금 성형이 매우 복잡한 형상 디자인을 제작하는 데 적합하지 않을 수 있다는 점입니다.
- 판금 성형 공정에서는 날카로운 모서리를 가진 가공 부품이 만들어지는 경우가 많습니다. 따라서 작업자의 부상이나 손상을 방지하기 위해 모서리 경사면 가공이 이루어지는데, 이는 결국 프로젝트 비용 상승으로 이어집니다. 이러한 경사면 가공은 선택 사항이지만, 안전 및 품질 측면에서 매우 중요합니다.
- 판금 성형 공정은 상당히 노동 집약적입니다.
- 어떻게 된 일인지, 두께 제한은 판금 성형 공정과도 관련이 있습니다.
판금 성형에 적합한 금속
판금 성형 공정에 적합한 표준 금속에는 여러 종류가 있습니다. 선택 기준은 일반적으로 재료의 성형성과 연성에 따라 달라집니다. 일반적인 금속에는 다음과 같은 것들이 있습니다.
- 알류미늄
- 스테인리스 강
- 아연 도금 강판
- 구리
- 강철
알루미늄 성형
알루미늄은 가볍고 강도가 높아 판금 성형 공정에 이상적인 소재입니다. 알루미늄 판금 성형 부품은 음료수 캔, 항공기 하우징 및 외장 부품, 자동차 부품 등 다양한 분야에 널리 사용됩니다.
스테인리스 스틸 성형
스테인리스강은 여러 가지 이유로 성형 분야에서 매우 선호됩니다. 뛰어난 내열성 및 내식성을 갖추고 있을 뿐만 아니라, 높은 성형성 덕분에 의료 및 식품 산업에서 없어서는 안 될 합금입니다.
아연 도금 강판
아연 도금 강판은 내구성이 뛰어나고 녹에 강한 금속으로, 냉난방 시스템, 냉동 시스템, 에어컨 시스템에 널리 사용됩니다. 높은 성형성과 강도 덕분에 가공이 용이합니다.
구리 성형
구리는 누구나 알고 있는 가장 흔한 금속입니다. 구리는 연성과 전도성이 매우 뛰어난 금속 중 하나이며, 성형성 또한 탁월합니다. 따라서 구리는 판금 가공에 널리 사용됩니다. 전력 전송 및 배관 설비 분야에서도 활용됩니다.
강철
강철 및 그 합금은 다른 금속에 비해 가격이 저렴합니다. 또한 성형 용도에 따라 다양한 등급으로 제공됩니다. 대표적인 예로는 열연강, 냉연강, 공구강 등이 있습니다. 이 중 열연강은 높은 강도 때문에 일반적으로 널리 사용됩니다. 가공성또한, 프로젝트에서 비용이 중요한 고려 사항일 경우 대량 생산 시 이 등급의 강재를 우선적으로 선택하게 됩니다. 반면, 냉간압연강은 원하는 부품을 생산하기 위해 판재 성형 과정에서 더 많은 단계를 거쳐야 합니다. 이 외에도 냉간압연강은 가전제품 및 항공우주 구조 부품에 사용됩니다.
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합산
판금 성형은 치수 정확도가 높고 2차 가공을 최소화하면서 내구성이 뛰어난 금속 부품을 대량 생산하는 실용적인 방법입니다. 적절한 성형 방법을 선택하는 것은 재료, 부품 형상 및 생산 요구 사항에 따라 달라집니다.
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자주 묻는 질문
Q1. 비용이 많이 드는 과정인가요?
아니요, 상대적으로 판금 성형은 비용 효율적이고 편리한 제조 공정입니다. 대량 생산 부품에 이상적입니다.
Q2. 판금 스탬핑과 판금 가공 중 어느 공정이 더 비용이 많이 드나요?
금속 가공은 노동 집약적인 공정으로, 판금 스탬핑에 비해 부품 제작에 더 많은 시간이 소요되는 경우가 많습니다. 따라서 금속 스탬핑 비용 그 이유는 간단한 절차로 운영자의 전문 지식이 거의 필요하지 않기 때문입니다.
Q3. 판금 성형 공정의 대체 공정은 무엇입니까?
동안, 사출 성형3D 프린팅과 사출 성형은 판금 성형의 대안으로 여겨집니다.
Q4. 판금 성형으로 복잡한 형태의 시제품을 제작할 수 있습니까?
네, 벤딩, 하이드로포밍, 딥 드로잉과 같은 금속 성형 기술은 복잡한 형상의 시제품을 제작하는 데 사용됩니다.
Q5. 판금 성형에서 흔히 발생하는 문제점은 무엇입니까?
제품 제조업체가 금속 성형 과정에서 직면하는 가장 일반적인 문제는 스프링백, 두께 감소, 굽힘 간섭, 변형 및 주름입니다.
자원
Christopher B. Smith, Rajiv S. Mishra, (2014), 성형성의 기본 원리, 판금 성형: ScienceDirect에서 검색됨.