재료 가공에 중요한 속성에 대해 알아보자

가공에 중요한 속성을 만들 수있는 형상의 군에 대해 알아보겠습니다.

이또한 가장 정의하기 힘든 것이기도 하다.

연속 및 별개(혹은 단) 공정의 차이는 생산자의 원가에 영향을 준다. 단공정은 설정의 반복 사이클이 필요하고 따라서 시간과 돈이 들게 된다. 반면에 생산 제품은 거의 완성된 형상으로 마무리 공정이 필요가 없다. 주물 및 성형 가공이 거의 완성형 공법인 반면에 단조는 고체상태의 소성에 의한 형태변화 및 변형률에 제약을 받는다.

이는 표준 원자재(봉, 혹은 판)로부터 다양한 형판을 거치면서 3차원 형상을 만드는 과정이 여기에 속한다.

 

연속 공정은 튜브,판 혹은 박판 같은 표준 원자재 및 철도용 레일 같은 긴 각기둥 제품에 적합하다.

원통형 압연봉은 박판을 생산하고, 형상 압연봉은 복잡한 모양, 예로 기차레일을 만든다. 압출은 특별히 다양한 연속 공정으로 살 및 보강체와 같은 길고 안쪽에 구멍이 있는 제품을 한 번에 생산 할 수 있다.

 

접합 나사

허용한계 및 거칠기

퀄리티(질)의 관점에서 부품의 표면 마감 및 정밀도를 생각한다. 그것들은 허용한계 및 표면 거칠기로 측정이 된다.

부품의 치수가 결정되고, 전체 표면은 아니더라도 표면의 질이 결정되면 밀봉을 위한 혹은 홈을 이동하는 슬라이드와 같이 일치하는 플렌지 면과 같은 접촉면의 표면 질은 중요하다.

이것은 피로에 의한 크랙의 초기의 저항 및 미적인 이유에서 중요하다.

일본적으로 크게 만드는 경우가 작게 만드는 것보다 여유가 있다.높은 치수 정밀도와 표면 마감을 위한 가공은 주물 혹은 변형 가공 후에 허용한계에 맞추고 혹은 원하는 수준으로 마감하기 위해 일반적으로 사용된다. 이를 가공사슬이라 한다.

금속 혹은 세라믹은 표면갈이가 가능하고 높은 정밀 및 표면의 관리가 가능하다.

정밀도 및 표면 마감은 가격에 영향을 주며 가공비는 둘의 요구 조건이 높으면 높을 수록 기하급수적으로 증가한다.

따라서 필요이상으로 정밀도 및 마감을 요구하는 것은 잘못이다.

성형된 고분자는 금형의 마감에 따라 좌우되기 때문에 굉장이 매끄럽다. 성형시의 잔류 응력이 뒤틀림의 원인이 된다.

 

접합공정의 속성에 대해서 알아보자

 

접합공정을 선정함에 있어 설계조건은 성형공정을 선택하는 것과는 다르다. 재료의 적합성은 성형공정 때보다 더 복잡하다.이 경우 다른 재료의 경우에는 이음매가 사용되기도 한다.

 

재료의 적합성

금속, 고분자 세라믹 및 유리의 접합 공정은 다르다. 접착제가 재료를 붙이기 위해 사용되지만 그렇지 않은 경우도 있다. 고분자 재료를 용접하는 것은 금속을 용접하는 것과 다르다. 또한 특정한 금속은 특별한 형식의 용접이 필요하다. 재료- 공정의 행렬은 4가지의 접합 공정이 포함되어 있다.

 

전혀 다른 재료의 접합은 생산 및 유지차원에서 새로운 고려 대상이 있게 된다. 분명한 것은 공정은 두가지 재료에 적합해야 한다. 접착제 및 잠그개는 일반적으로 전혀 다른 문제이다. 만약 다른 두 재료가 전기적으로 접합되어 있고, 물 혹은 전도성 액에 노출되면 부식문제가 생긴다.

 

이러한 경우는 두 재료의 표면에 불연층을 삽입하며 해결한다. 열팽창의 차이가 심한 경우에는 온도변화에 따라 접합 부분에 잔류응력이 생겨 손상의 위험이 생긴다.

전혀 다른 재료의 접합 공정의 좋은 예를 확인하는 것도 자료화의 좋은 시작이다.

 

이음부 형상 및 하중의 형태

중요한 접합의 고려사항은 접합부의 형상, 다를 수 있는 재료의 두께와 접합시키는 방법이다. 연관되는 문제로 형상의 선정은 접합부의 모양 및 두께 및 하중의 형태에 의해 결정된다. 접착제에 의한 접합은 전단에는 강하나 벗김, 즉 접착테이프를 벗기는 경우와 같은 경우에는 약하다. 접착제는 좋은 작업부위가 중요한데 겹침이음은 좋고, 맞대기이음은 좋지 않다. 또한 리벳 및 철침은 겹침이음이 전단하중 하에서 적용하기 좋으나 인장에는 좋지 못하다. 용접 및 나사형 잠그개는 다양한 적용이 가능하나 역시 형상 및 하중에 따라 선정에 주의해야 한다. 각각의 경우 정확한 선별에는 다양한 선택기회를 열어두고 자세한 상호보완은 서류를 정리할 때 연구되어야 한다.

 

접합 시 박판의 두께도 중요하다. 리벳, 철침 및 재봉과 같은 접합공정은 얇은 것에는 사용이 가능하나, 두꺼운 부위에는 불가능하다. 용접이 가능한 두께는 정도의 차이는 있으나 열전도를 고려해야 한다. 어떤 공정은 두께 차이가 큰 부위의 접합에 좋다. 즉 접착제는 얇은 부위를 두꺼운 부위에 접합 시킬 수 있으나 리벳과 제봉은 거의 같은 부분에 잘 적용된다. 실제 두께와 형상은 연관되어 있다.

 

2차적 기능 및 제작시 제약

대부분의 접합부는 하중을 지탱하는 이외 다른 작용도 한다. 접합부는 전기 및 열의 전도와 관련하여 전도 혹은 절연성이 필요하다. 혹은 높은 온도에서도 사용되어야 한다. 또한 접합부는 밀봉작용, 즉 액체 혹은 가스의 침입을 막아야 한다.

제작조건도 접합 설계에 제약을 준다. 예로 어떤 접합 공정은 진공노속에 맞게 조립될 필요가 있다. 바깥 현장에서의 접합 공정은 휴대가 가능한 장비, 즉 휴대용전력 공급기가 필요하다.  이러한 예는 PVC 및 PE 파이프의 융착이다.

반면에 효과적인 휴대성은 조립물의 크기에 관계없는 다리, 조선 및 비행기 등이 대상이다.

점차적으로 중요해지는 것은 제품의 수명이 다한 후에 재사용 및 재생을 위해 경제적인 분해의 필요성이다. 나사형 잠그개의 분해 및 용제 혹은 열을 이용한 접착제의 분리이다.