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금속 절단은 현대식 제조의 초석으로, 방대한 제품 생산에 중추적 인 역할을합니다. 자동차 산업에서 항공 우주 공학에 이르기까지 금속 공작물에서 재료를 정확하게 제거하는 능력이 필수적입니다. 과정 금속 절단에는 특정 재료, 설계 및 최종 사용 응용 프로그램에 맞게 맞춤형 기술이 포함됩니다. 이 기사는 금속 절단의 기본 개념을 탐구하여 다양한 방법, 이론적 토대 및 업계를 형성 한 발전을 조사합니다.
금속 절단은 칩 형태의 금속 공작물에서 원치 않는 재료를 제거하여 원하는 모양 또는 마감을 생성하는 과정입니다. 이 재료 제거는 공작물 재료보다 어려운 도구를 사용하여 힘의 적용을 통해 달성됩니다. 절단 동작은 간단한 수동 장치에서 복잡한 컴퓨터 제어 기계에 이르기까지 다양한 기계 및 도구를 사용하여 수행 할 수 있습니다.
금속 절단 작업은 다양하며 각각 금속 성분을 형성하고 형성하는 데 특정 목적을 제공합니다. 주어진 응용 프로그램에 적합한 방법을 선택하는 데 이러한 작업을 이해하는 것이 중요합니다.
블랭킹은 판금에서 평평한 모양을 절단하는 것이 포함되며, 여기서 펀치 아웃 조각은 'blank. '로 알려진 원하는 제품이됩니다. 나머지 금속은 일반적으로 스크랩으로 폐기됩니다. 블랭킹은 동전, 기어 및 보석 구성 요소의 제조와 같이 동일한 부품의 대량 생산이 필요한 산업에서 널리 사용됩니다.
피어싱이라고도하는 펀칭은 구멍이 판금으로 생성되는 절단 작업입니다. 블랭킹과 달리 제거 된 재료는 폐기물로 간주되며 구멍이있는 시트는 원하는 제품입니다. 펀칭은 금속 스크린, 천공 된 시트 및 패스너 구멍이 필요한 부품과 같은 구성 요소를 만드는 데 필수적입니다.
노칭에는 시트 가장자리, 스트립 또는 비워 금속 조각을 절단하는 것이 포함됩니다. 이 작업은 공작물 주변에서 재료를 제거하는 데 사용되며, 종종 후속 형성 작업을 준비하는 데 사용됩니다. 노칭은 정확한 모서리 구성이 필요한 구조 성분 및 복잡한 어셈블리의 제조에 중요합니다.
천공은 평평한 금속 시트에 가깝게 간격을 두는 여러 개의 작은 구멍을 자르는 과정입니다. 이 작업은 일반적으로 필터, 스크린 및 장식 요소를위한 재료를 생산하는 데 사용됩니다. 천공 된 금속 시트는 건축, 산업 설계 및 소음 제어 응용 프로그램에서 중요한 역할을합니다.
트리밍은 이전에 형성된 구성 요소의 주변에서 원치 않는 과도한 재료를 제거합니다. 이 작업은 최종 제품이 정확한 치수 및 미적 요구 사항을 충족하도록합니다. 트리밍은 종종 자동차 패널, 어플라이언스 하우징 및 부드러운 가장자리가 필수적인 기타 품목의 생산에 사용됩니다.
면도는 가장자리를 따라 얇은 금속 스트립을 제거하여 빈 부품의 가장자리 품질을 향상시킵니다. 이 작업은 치수 정확도와 표면 마감을 향상시켜 밀접한 공차가 필요한 구성 요소에 중요합니다. 면도는 일반적으로 항공 우주 및 전자 산업의 정밀 부품 제조에 사용됩니다.
슬릿팅은 칩을 생산하지 않고 판금을 더 좁은 스트립으로 절단하는 것을 말합니다. 이 연속 절단 작업은 코일 가공, 배선 및 특정 스트립 폭이 필요한 기타 응용 프로그램을위한 재료를 준비하는 데 필수적입니다. 슬릿 기계는 대량의 재료를 효율적으로 처리하도록 설계되었습니다.
Lancing은 구멍이 부분적으로 절단되는 절단 작업이며, 한쪽은 재료를 제거하지 않고 탭 또는 통풍구를 형성하기 위해 구부러집니다. 이 기술은 루버, 어셈블리 탭 또는 인클로저의 공기 흐름 개구부와 같은 기능을 만드는 데 사용됩니다. Lancing은 금속 시트의 무결성을 유지하면서 기능을 제공합니다.
Nibbling은 일련의 작고 겹치는 컷을 만들어서 판금에서 평평한 부품을 절단하는 것을 포함합니다. 이 작업을 통해 사용자 정의 도구없이 복잡한 모양을 생성 할 수 있습니다. Nibbling은 유연성이 가장 중요한 프로토 타입 개발 및 저용량 생산에 특히 유용합니다.
금속 절단 공정은 전통적인 방법으로 광범위하게 분류 될 수 있습니다. 각 프로세스는 고유 한 장점을 제공하며 재료 특성, 원하는 정확도 및 생산량에 따라 선택됩니다.
전통적인 금속 절단 공정에는 회전, 밀링, 시추 및 톱질과 같은 작업이 포함됩니다. 이 방법들은 기계적 힘과 절단 도구를 사용하여 재료를 제거합니다. 예를 들어, 작업을 선회 할 때 절단 도구가 회전식 공작물의 표면을 따라 이동하여이를 형성합니다. 밀링에는 고정식 공작물에서 재료를 제거하는 회전 절단 도구가 포함됩니다.
이러한 공정은 제조의 기본이며 다재다능 함으로 인해 널리 사용됩니다. 그들은 높은 수준의 정밀도를 허용하며 광범위한 재료에 적합합니다.
고급 절단 프로세스는 최신 기술을 사용하여 더 높은 정밀도와 효율성을 달성합니다. 예를 들어 레이저 절단, 플라즈마 절단 및 워터젯 절단이 있습니다.
레이저 절단은 집중된 광선을 사용하여 재료를 녹이거나 화상 또는 기화시킵니다. 탁월한 정밀도를 제공하며 복잡한 디자인에 이상적입니다. 혈장 절단은 이온화 된 가스의 고속 제트를 사용하여 전기 전도성 재료를 통해 슬라이스합니다. Waterjet 절단은 고압 물의 흐름을 사용하여 때로는 연마 입자와 혼합되어 열을 생성하지 않고 재료를 자릅니다.
이러한 고급 방법은 항공 우주, 자동차 및 맞춤형 제작과 같은 높은 정확도와 최소 재료 낭비가 필요한 산업에 필수적입니다.
절단 공정을 최적화하고 공구 수명을 개선하는 데 금속 절단 이론에 대한 기본적인 이해가 필수적입니다.
금속 절단의 역학은 절단 도구의 작용 하에서 금속의 변형과 골절을 포함한다. 절단 가장자리가 공작물에 침투하면 재료 층을 깎아 칩을 형성합니다. 이 프로세스는 공구 형상, 절단 속도, 공급 속도 및 재료 특성과 같은 요소의 영향을받습니다.
공작물과 도구의 응력과 변형을 이해하면 도구 마모, 표면 마감 및 치수 정확도를 예측하는 데 도움이됩니다. 수학적 모델과 시뮬레이션은 종종 특정 응용 프로그램의 절단 매개 변수를 최적화하는 데 사용됩니다.
칩 형성은 공정의 효율에 영향을 미치는 금속 절단의 중요한 측면입니다. 연속, 불연속 및 구축 된 에지 칩을 포함하여 다양한 유형의 칩이 있습니다. 형성된 칩의 유형은 재료 특성 및 절단 조건에 따라 다릅니다.
연속 칩은 매끄럽고 연성 재료로 인해 고속으로 절단됩니다. 불연속 칩은 부서지기 쉬운 재료 또는 낮은 절단 속도에서 발생합니다. 내장 에지 칩은 재료가 최첨단에 부착 될 때 형성되어 표면 마감 및 치수 정확도에 영향을 미칩니다. 칩 형성 제어는 최적의 절단 조건을 유지하기 위해 필수적입니다.
도구 마모는 금속 절단의 불가피한 결과입니다. 도구 수명, 표면 품질 및 제조 비용에 영향을 미칩니다. 일반적인 마모 메커니즘에는 연마 마모, 접착력, 확산 및 열 균열이 포함됩니다.
모니터링 도구 마모를 사용하면 적시에 도구 교체가 가능하여 일관된 제품 품질을 보장합니다. 절단 도구를위한 고급 재료 및 코팅은 내마모성을 향상시키고 도구 수명을 연장하기 위해 개발되었습니다.
공작물 재료의 특성은 금속 절단 공정에 큰 영향을 미칩니다. 일반적으로 절단 된 금속에는 강철, 알루미늄, 구리, 티타늄 및 합금이 포함됩니다.
경도, 인성 및 열전도율과 같은 재료 특성은 절단력, 공구 마모 및 표면 마감에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 스테인리스 스틸 가공은 경도 및 작업 경화 거동의 차이로 인해 알루미늄에 비해 다른 절단 매개 변수를 필요로합니다.
효율적인 금속 절단 작업에는 적절한 절단 도구 및 장비를 선택하는 것이 필수적입니다.
절단 도구는 고온과 응력을 견딜 수있는 재료로 만들어집니다. 일반적인 공구 재료에는 고속 강철 (HSS), 탄수화물, 세라믹 및 다이아몬드가 포함됩니다. 질화 티타늄 (TIN) 및 산화 알루미늄 ( 과 같은 코팅은 2ALO ) 3마찰과 마모를 줄임으로써 도구 성능을 향상시킵니다.
공구 재료 및 코팅의 발전은 절단 속도와 도구 수명을 크게 증가시켜 생산성이 높아졌습니다.
공작 기계는 금속 절단에 필요한 정밀도와 제어를 제공합니다. 여기에는 선반, 밀링 머신, 드릴 및 레이저 커터와 같은 특수 장비가 포함됩니다. CNC (Computer Numerical Control) 기계는 복잡한 형상으로 자동화 된 고정밀 작업을 가능하게하여 금속 절단에 혁명을 일으켰습니다.
CNC 기술의 통합으로 제조업체는 사람의 개입이 최소한으로 부품을 생산하여 오류를 줄이고 효율성을 높일 수 있습니다.
절단 매개 변수 최적화는 원하는 표면 마감, 치수 정확도 및 공구 수명을 달성하는 데 필수적입니다.
절단 속도는 절단 도구가 공작물과 관련된 속도를 나타냅니다. 절단 영역의 온도, 공구 마모 및 완성 된 표면의 품질에 크게 영향을 미칩니다. 절단 속도가 높을수록 생산성이 높아질 수 있지만 제대로 관리되지 않으면 과도한 도구 마모로 이어질 수 있습니다.
공급 속도는 공작물의 한 번의 혁명 동안 또는 절단 스트로크 당 공구가 발전하는 거리입니다. 그것은 칩 형성, 표면 마감 및 절단력에 영향을 미칩니다. 적절한 피드 속도를 선택하는 것은 생산성과 완성 된 부분의 품질 요구 사항 간의 균형입니다.
컷 깊이는 공작물에서 제거되는 층의 두께입니다. 절단 깊이를 늘리면 가공 시간이 줄어들 수 있지만 절단력과 공구 고장의 위험이 증가 할 수 있습니다. 컷 깊이를 결정할 때는 기계 기능과 도구 강도를 신중하게 고려해야합니다.
금속 절단 유체는 절단 영역을 냉각시키고 공구와 공작물 사이의 인터페이스를 윤활하고 칩을 제거하여 절단 공정에서 중요한 역할을합니다.
절단 유체의 유형에는 오일, 에멀젼 및 합성 유체가 포함됩니다. 절단 유체의 적절한 선택 및 유지 보수는 공구 수명을 향상시키고 표면 마감을 개선하며 공작물의 열 변형을 줄일 수 있습니다.
날카로운 도구, 고온 및 이동 기계로 작업 할 수있는 고유의 위험으로 인해 금속 절단 작업에서 안전이 가장 중요합니다.
운영자는 안전 안경, 장갑 및 청각 보호와 같은 개인 보호 장비 (PPE) 사용을 포함한 안전 프로토콜을 준수해야합니다. 사고를 예방하려면 기계의 정기적 인 유지 관리 및 장비 사용에 대한 적절한 교육이 필수적입니다.
기술 발전은 금속 절단에 크게 영향을 미쳐 효율성, 정밀도 및 다양성을 증가 시켰습니다.
CNC 가공은 고속, 정밀 및 반복 가능한 절단 작업을 허용함으로써 제조 환경을 변화시켰다. CNC 기계는 인간의 개입을 최소화하여 복잡한 설계를 실행하여 오류 및 생산 시간을 줄일 수 있습니다.
레이저 절단 기술은 비교할 수없는 정밀도를 제공하며 다양한 재료에서 복잡한 모양을 절단 할 수 있습니다. Baokun Laser Cutter와 같은 회사는 생산 능력을 향상시키는 고급 레이저 커팅 머신을 제공하는 것을 전문으로합니다. 레이저 기술 채택 금속 절단으로 인해 제품 품질 및 제조 효율이 향상되었습니다.
금속 절단은 각각 특정 요구 사항과 과제를 가진 수많은 산업에 필수적입니다.
자동차 산업에서 금속 절단은 엔진 부품, 바디 패널 및 변속기 부품을 생산하는 데 사용됩니다. 항공 우주 제조는 항공기 프레임, 터빈 블레이드 및 구조 구성 요소의 정밀 절단에 의존합니다. 건설 산업은 금속 절단을 활용하여 강철 프레임 워크, 교량 및 건축 요소를 생성합니다.
재생 가능 에너지 및 의료 기기 제조와 같은 신흥 산업은 고정식 구성 요소를 생산하기위한 고급 금속 절단 기술에 의존합니다.
금속 절단은 제조 부문에서 중요한 공정으로 남아있어 현대 기술에 필수적인 복잡하고 정확한 금속 부품을 생산할 수 있습니다. 절단 도구, 기계 및 공정의 발전은 금속 절단 작업의 효율성과 기능을 크게 향상 시켰습니다. 의 기초를 이해합니다 금속 절단은 생산을 최적화하고 업계의 경쟁력을 유지하려는 전문가에게는 중요합니다.
