무거운 판금 제조 이 공정은 스테인리스강, 탄소강, 알루미늄 및 기타 재료로 만들어진 크고 두꺼운 구조 부품을 다룹니다. 강력한 장비와 특수 공구를 사용하며, 중장비, 건설, 에너지, 농업 등 다양한 산업 분야에 사용되는 견고하고 내구성이 뛰어난 부품 및 제품을 생산합니다.
대량 생산 과정에서는 원자재 절단부터 성형 및 접합에 이르기까지 여러 가지 고유한 기술이 사용됩니다. 설계된 구조물(또는 부품)을 정확하게 만들기 위해서는 각 단계를 적절하게 계획하고 실행해야 합니다.
이 글에서는 중금속 가공의 공정, 종류, 품질 관리 절차 및 응용 분야에 대해 안내합니다.
중공업 및 금속 가공이란 무엇입니까? 
중공업 제조 공정
중공업 또는 금속 가공은 주로 구조용으로 사용되는 크고 복잡한 금속 부품/제품의 생산을 의미합니다. 이러한 부품/제품은 절단, 굽힘, 기계 가공 및 용접을 포함한 다양한 공정을 거칩니다.
중장비 제작의 예로는 ASME 규격 압력 용기, 저장 탱크, 선박 선체 블록, 풍력 터빈 타워, 기관차 하부 프레임, 건설용 빔 및 프레임, 갠트리 크레인 부품 등이 있습니다. 이러한 중장비 제작에는 광범위한 장비와 기술 전문성이 요구되기 때문에 지역 작업장이나 공급업체에서 제작품을 구하기가 어렵습니다. 따라서 이러한 부품들은 해당 산업 분야에서 자체적으로 제작됩니다.
경량 금속 가공 vs 중량 금속 가공
중금속 가공과 경금속 가공(일반 가공)의 차이점은 제조 공정의 복잡성과 규모에 있습니다. 두 가공 방식은 각각 다른 목적에 사용됩니다. 경금속 가공은 얇은 판재와 스트립을 사용하여 소형 부품을 생산하는 반면, 중금속 가공은 두꺼운 판재, 강판, 봉, 스트립 등을 사용하여 대형 구조물을 제작합니다.
단일 패스로 가벼운 제작이 가능합니다. 금속 제조 기술 예를 들어 스탬핑과 같은 방식입니다. 일반적인 적용 분야로는 전자 장비 케이스, 장착 브래킷, 배터리 팩 케이스, 소형 HVAC 덕트 및 건축 자재 등이 있습니다.
중금속 가공 유형
용도와 제작 방법에 따라 중금속 가공에는 여러 유형이 있습니다. 프로젝트를 시작하거나 서비스를 외주하기 전에 요구 사항에 가장 적합한 가공 유형을 결정하여 공정을 최적화해야 합니다.
일반적인 중금속 가공 유형에 대해 간략하게 설명드리겠습니다. 판금 가공, 중절삭 및 기계 가공, 성형, 용접 등이 있습니다.
금속 절단
중금속 절단
절단은 빈 판재, 강판 또는 기타 형태의 원자재 금속을 원하는 크기, 모양 및 형태로 자르는 공정입니다. 일반적으로 모든 대형 구조물은 성형 전에 준비 단계로 절단 작업이 필요합니다. 맞춤형 절단 판금 이렇게 만들어진 조각들은 나중에 굽힘, 롤링, 용접 및 기타 성형 공정에 사용됩니다.
따라서, 금속 절단 방법 중금속 가공 및 제조에 사용되는 절단 기술로는 플라즈마 절단, 기계톱 절단, 워터젯 절단, 산소연료 절단 등이 있습니다. 어떤 절단 기술을 선택할지는 금속의 종류, 두께, 정밀도에 따라 달라집니다.
금속 성형
두꺼운 판금 벤딩
성형이란 재료를 원하는 모양으로 영구적으로 변형시키는 공정입니다. 금속을 변형하는 방법에는 굽힘, 단조, 압출, 압연 등 여러 가지가 있습니다. 이러한 기술들은 모두 활용도가 높으며 산업 기계, 자동차 차체, 튜브 및 기타 중장비 기계 부품과 같은 대형 구조물을 성형하는 데 사용될 수 있습니다.
두꺼운 판재 제작
두꺼운 판금 가공은 10게이지 이상의 두꺼운 판재를 원하는 부품 형태로 성형하는 공정입니다. 절단, 프레스 브레이크 벤딩, 롤링, 용접 등 다양한 기술이 금속판에 적용됩니다. 가공업체는 강철, 스테인리스강, 알루미늄 등 다양한 금속판을 사용하여 이러한 두꺼운 부품을 제작합니다.
중금속 가공
중금속 가공
기계 가공은 적절한 절삭 공구를 사용하여 재료를 제거함으로써 금속 부품의 모양을 만드는 공정입니다. 중공업 분야에서는 재료를 성형에 맞게 준비하고, 특수 부품을 제작하며, 용접 및 단조된 제품을 정밀하게 가공하는 데 사용됩니다. 밀링, 선삭, 드릴링, 나사 가공과 같은 기계 가공 기술은 중공업 분야에서 흔히 사용되며, 일반적인 공구로는 초경 인서트, 대구경 페이스밀, 중하중 드릴, 엔드밀 등이 있습니다.
높은 정밀도와 빠른 납기를 위해서는 CNC 밀링 머신, 선반, 밀링-터닝 센터, 드릴링 머신 또는 기타 적합한 장비를 활용하십시오. CNC 장비는 특히 중구조물 제작 작업에서 정밀한 부품을 제작해야 할 때 유용합니다.
용접 
트러스 용접
용접은 여러 금속 부품을 접합하여 접합면 사이에 영구적인 금속 결합을 형성하는 기술입니다. 대형 구조물 제작이든 맞춤형 기계 부품 제작이든, 용접은 견고하고 내구성이 뛰어난 접합부를 만들어냅니다.
따라서 중금속 가공 및 제조에 사용할 수 있는 용접 기술에는 SAW(서브머지드 아크 용접), MIG 용접, 스틱 용접 등 다양한 기술이 있습니다.
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이 과정에는 어떤 단계들이 포함되나요?
일반 판금 가공과 마찬가지로 중공업 가공도 먼저 빈 판재를 특정 크기로 절단하는 것부터 시작합니다. 그런 다음 적절한 기술을 사용하여 판재를 구부리거나 성형하고 용접이나 볼트로 조립합니다. 이 과정에서 드릴링, 나사 가공 또는 기타 작업이 필요할 수도 있습니다.
다음은 중공업 제조 공정에 일반적으로 포함되는 단계입니다.
- 판금을 특정 모양과 크기로 절단하기
- 조립용 볼트 또는 기타 특정 목적을 위한 펀칭 또는 드릴링
- 성형 공정: 굽힘 또는 롤링 작업
- 조립: 볼트 체결, 나사 체결 또는 용접
- 후처리 및 표면 마감(예: 분체 도장).
중금속 가공업체는 어떤 도구와 장비를 사용하나요?
중금속 가공은 큰 하중을 다루는 작업이기 때문에 특수 장비와 공구가 필요합니다. 대형 압력 용기의 크기를 떠올려보면 중금속 가공에 필요한 장비의 규모를 가늠할 수 있습니다.
다음은 중금속 가공 회사에서 사용하는 도구 및 장비의 몇 가지 예입니다.
- 20톤에서 1000톤 이상의 성능을 갖춘 CNC 유압 프레스 브레이크
- 판재 롤러 (판재 두께 50mm 이상)
- 대형 고가교 크레인
- 유압 리프터
- 정격 전류 600암페어 이상의 플라즈마 절단기
- 왓젯 커터
- 품질 관리 등에 사용되는 좌표 측정기(CMM)
구조용 금속 가공이란 무엇인가요?
구조 제작
이는 교량, 건물, 해양 모듈 및 기계 장비에 사용되는 신뢰할 수 있는 구조 부재를 제작하기 위해 용도별로 특화된 중금속 가공 기술입니다. 예를 들어, 프레임, 기둥, 보, 트러스.
구조물 제작은 판재, 채널, 시트, 튜브 및 봉을 절단하고 특정 모양으로 구부린 다음 용접을 통해 조립하여 원하는 구조물을 만드는 과정을 포함합니다. 또한, AISC 규격, AWS D1 및 ASME와 같은 산업 표준 절차를 준수하는 것이 중공업 제작에 필수적입니다.
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중금속 가공의 응용 분야
중금속 가공은 제조 장비, 건설, 에너지, 자동차 및 농업 기계를 포함한 여러 산업 분야에서 사용됩니다.
가공 금속 제품의 예를 통해 이를 자세히 살펴보겠습니다.
제조 설비
제조 설비의 구조 프레임 및 기타 구성 요소는 고강도 가공으로 제작됩니다. 이는 제작된 금속과 기계의 강성, 강도 및 내구성을 보장하여 원활한 작동을 가능하게 합니다.
다음은 몇 가지 응용 사례입니다.
- 구조 프레임 및 하위 프레임
- 무거운 고정 장치
- 컨베이어 프레임 및 아이들러 지지대
- 롤 및 샤프트 하우징
- 받침대
- 오버헤드 크레인 거더
- 용접 지그
건축 산업
중구조물 제작은 건물, 교량, 고층 빌딩 및 건축 금속 구조물 건설에 널리 사용됩니다. 크고 안정적인 제작물은 높은 하중 지지력과 장경간 안정성을 제공합니다.
다음은 몇 가지 응용 사례입니다.
- 지붕 트러스
- 하부 프레임 및 가로보
- I형 빔 기둥
- 연결판
- 파사드 패널
- 계단
자동차 산업
자동차 산업에서 중금속 가공은 섀시, 프레임 부품, 대형 차체 패널, 구조 보강재, 머플러 어셈블리 등을 생산하는 데 사용됩니다. 이렇게 가공된 부품은 높은 충격 저항성, 비틀림 강성 및 내구성을 제공할 수 있습니다.
다음은 몇 가지 응용 사례입니다.
- 섀시 프레임 및 서브 프레임
- 범퍼 빔
- 배기 시스템
- 서스펜션 컨트롤 암
- 변속기 마운트
- 차체
- 구조 보강
에너지
석유 및 가스 산업과 신재생 에너지 산업 모두 다양한 구조물 건설에 무거운 금속 가공품을 사용합니다. 이러한 금속 가공품은 해양 플랫폼, 압력 용기, 대형 타워 및 구조 프레임과 같은 가혹한 환경, 피로 하중 및 높은 응력을 견딜 수 있습니다.
다음은 몇 가지 응용 사례입니다.
- 해상 플랫폼 구조물
- 압력 용기
- 배관 스풀
- 연료 저장 탱크
- 터빈 케이싱
- 굴뚝 및 덕트
- 풍력 터빈 타워
농업 기계
수확 장비, 농장 장비, 트레일러, 중장비 경운기 및 기타 농업 장비는 혹독하고 거친 환경에서도 작동할 수 있는 강력하고 신뢰할 수 있는 부품과 프레임을 제공하는 중공업에 의존합니다.
다음은 몇 가지 응용 사례입니다.
- 수확기용 헤더
- 트랙터 프론트 로더
- 비료 살포기용 호퍼
- 트레일러용 견인 프레임 및 섀시
중공업 가공에 필요한 금속 및 합금
고강도, 강성, 내구성 및 내식성을 갖춘 금속 및 합금(예: 스테인리스강 및 탄소강)은 중장비 제작 프로젝트에 선호됩니다. 재료 선택은 적용 분야, 환경 조건, 가공 용이성, 비용 및 기타 요인에 따라 달라집니다.
아래 표는 중공업 제조에 일반적으로 사용되는 재료와 주요 특성을 요약한 것입니다.:
| 자재 | 왜 사용합니까? | 고객 사례 |
| 구조용 강재(A36, S355) | 저렴한 비용, 우수한 용접성, 그리고 믿을 수 있는 강도 | 교량, 건물 골조 및 크레인 구조물. |
| HSLA 강철 | 강도 대비 무게 비율, 향상된 인성 및 내식성 | 소형 크레인, 대형 차량 섀시 및 선박 구조물. |
| 합금강(4130, 4140) | 열처리 가능 강도, 피로 강도 및 충격 강도 | 축, 기어, 핀, 중장비 부품. |
| 스테인리스강(304, 316, 듀플렉스) | 내식성과 안정적인 기계적 특성. | 해양 구조물, 화학 처리 탱크, 해양 설비. |
| 알루미늄 합금(5083, 6061) | 경량, 내식성, 우수한 성형성 | 선박 상부 구조물, 트레일러 및 경량 프레임. |
| 주철(회색, 연성) | 뛰어난 압축 강도와 진동 감쇠 성능. | 엔진 블록, 하우징 및 기계 베이스. |
또한 구리, 청동 및 기타 몇 가지 재료도 중공업에 사용됩니다. 판금 가공 구조적인 용도가 아닌, 산업 시설의 전기 및 열 시스템 등에 사용됩니다.
프로린테크의 맞춤형 금속 가공 서비스
프로린테크는 다양한 산업 분야에 걸쳐 포괄적인 제작 솔루션을 제공합니다. 당사의 자체 제작 시설은 첨단 자동화 장비를 갖추고 있어 최대 0.250인치 이상의 두께를 가진 맞춤형 부품을 생산할 수 있습니다.
ISO 9001:2015 인증을 받은 당사는 스테인리스강, 탄소강, 알루미늄, 티타늄을 비롯한 50가지 이상의 다양한 소재를 활용한 서비스를 제공합니다. 이를 위해 CNC 벤딩, 스탬핑, 단조, 레이저 절단, 플라즈마 절단, 용접 및 기계 가공 등 다양한 기술을 활용합니다.
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합산
전반적으로 중금속 가공은 건설에서 중장비에 이르기까지 다양한 산업 분야의 구조물 제조에 있어 핵심적인 역할을 합니다. 중금속 가공은 정밀한 제작보다는 크고 안정적인 구조물 제작에 중점을 두고 있으며, 다양한 가공 기술을 활용합니다.
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